JPH03151705A - 圧電振動素子 - Google Patents
圧電振動素子Info
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- JPH03151705A JPH03151705A JP1290416A JP29041689A JPH03151705A JP H03151705 A JPH03151705 A JP H03151705A JP 1290416 A JP1290416 A JP 1290416A JP 29041689 A JP29041689 A JP 29041689A JP H03151705 A JPH03151705 A JP H03151705A
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- piezoelectric
- electrodes
- piezoelectric substrate
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- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 3
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 3
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- 230000002457 bidirectional effect Effects 0.000 description 1
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- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
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- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
- H03H9/15—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material
- H03H9/17—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material having a single resonator
- H03H9/177—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material having a single resonator of the energy-trap type
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
- H03H9/46—Filters
- H03H9/54—Filters comprising resonators of piezoelectric or electrostrictive material
- H03H9/56—Monolithic crystal filters
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、例えば圧電共振子やフィルタとして用いられ
る厚みすべり振動モードを利用した圧電振動素子に関し
、特に、振動電極の形状を改良することにより帯域内リ
ップルの発生が低減された構造を備えるものに関する。
る厚みすべり振動モードを利用した圧電振動素子に関し
、特に、振動電極の形状を改良することにより帯域内リ
ップルの発生が低減された構造を備えるものに関する。
第２図に、従来の厚みすべり振動モードを利用した圧電
振動素子の一例を示す。圧電振動素子１は、矢印Ｐ方向
に分極処理された平面形状が矩形の圧電基板２の両主面
に振動電極３，４を形成した構造を有する。振動電極３
と振動電極４とは、圧電基板２の中央領域において圧電
基板２を介して対向するように形成されている。一方の
振動電極３は圧電基板２の一方端面２ａ側から中央側に
延ばされており、他方の振動電極４は、圧電基板２の他
方端面２ｂ側から中央側に延ばされている。
振動素子の一例を示す。圧電振動素子１は、矢印Ｐ方向
に分極処理された平面形状が矩形の圧電基板２の両主面
に振動電極３，４を形成した構造を有する。振動電極３
と振動電極４とは、圧電基板２の中央領域において圧電
基板２を介して対向するように形成されている。一方の
振動電極３は圧電基板２の一方端面２ａ側から中央側に
延ばされており、他方の振動電極４は、圧電基板２の他
方端面２ｂ側から中央側に延ばされている。
圧電振動素子１では、振動電極３．４間に電圧を印加す
ることにより、振動電極３と振動電極４とが重なり合っ
ている領域に振動が励起される。
ることにより、振動電極３と振動電極４とが重なり合っ
ている領域に振動が励起される。
〔発明が解決しようとする技術的課題〕しかしながら、
第２図の圧電振動素子１では、共振周波数と反共振周波
数との間の周波数域にかなりのリップル、すなわち帯域
内リップルが発生しがちであった。より具体的には、こ
の帯域内リップルの発生率は、約３０〜５０％であった
。
第２図の圧電振動素子１では、共振周波数と反共振周波
数との間の周波数域にかなりのリップル、すなわち帯域
内リップルが発生しがちであった。より具体的には、こ
の帯域内リップルの発生率は、約３０〜５０％であった
。
上記の帯域内リップルの発生は、振動電極３゜４の形状
の不均一性によるものと考えられる。振動電極３，４は
、導電ペーストの印刷・焼き付は法、金属材料を全面に
蒸着した後にエツチングする方法等により付与されるも
のである。
の不均一性によるものと考えられる。振動電極３，４は
、導電ペーストの印刷・焼き付は法、金属材料を全面に
蒸着した後にエツチングする方法等により付与されるも
のである。
しかしながら、セラミックス焼成に際し焼結体の表面に
ボアが多数生じるため、所定の形状の電極を形成しよう
としても、該ボアにより均一な厚みの所望通りの形状の
電極を形成することは現実には難しかった。また、印刷
に際し、振動電極３゜４の外周端縁に滲みが生じたり、
あるいはエツチングに際し端縁部分に凹凸が生じること
がある。
ボアが多数生じるため、所定の形状の電極を形成しよう
としても、該ボアにより均一な厚みの所望通りの形状の
電極を形成することは現実には難しかった。また、印刷
に際し、振動電極３゜４の外周端縁に滲みが生じたり、
あるいはエツチングに際し端縁部分に凹凸が生じること
がある。
さらに、マザー基板から第２図に示した圧電振動素子ｌ
を切出す場合において、カッティング用の切断刃により
振動電極３．４の端縁に凹凸が生じることもある。
を切出す場合において、カッティング用の切断刃により
振動電極３．４の端縁に凹凸が生じることもある。
すなわち、上述した帯域内リップルは、振動電極３，４
が正確に所望の形状に形成され得ないごとに起因してい
るものと考えられる。のみならず、この電極形状のずれ
は一様ではなく、従ってリップルの現れ方も一様でなか
った。
が正確に所望の形状に形成され得ないごとに起因してい
るものと考えられる。のみならず、この電極形状のずれ
は一様ではなく、従ってリップルの現れ方も一様でなか
った。
よって、本発明の目的は、帯域内リップルの発生を効果
的に防止することができ、安定な振動特性を有する圧電
振動素子を提供することにある。
的に防止することができ、安定な振動特性を有する圧電
振動素子を提供することにある。
（技術的課題を解決するための手段〕
本発明の圧電振動素子は、圧電基板を介して対向する領
域を有するように、圧電基板の両生面に少なくとも一対
の振動電極を形成した構造を有し、厚みすべり振動モー
ドを利用した圧電振動素子において、他方主面の振動電
極と対向している領域に存在する振動電極端縁に凹凸を
設けたごとを特徴とするものである。
域を有するように、圧電基板の両生面に少なくとも一対
の振動電極を形成した構造を有し、厚みすべり振動モー
ドを利用した圧電振動素子において、他方主面の振動電
極と対向している領域に存在する振動電極端縁に凹凸を
設けたごとを特徴とするものである。
振動領域にある振動電極の端縁が確実に所望形状に形成
され得ないことに鑑み、本発明では、振動領域にある振
動電極端縁に予め凹凸が付与されており、それによって
電極の変形が生じたとしても、圧電基板を介して重なり
合う振動電極の重なり面積の変動量の低減が図られる。
され得ないことに鑑み、本発明では、振動領域にある振
動電極端縁に予め凹凸が付与されており、それによって
電極の変形が生じたとしても、圧電基板を介して重なり
合う振動電極の重なり面積の変動量の低減が図られる。
すなわち、本発明は、振動電極の形状が所望のとおりに
形成され得ないことを是認した上で、振動電極の端縁形
状が崩れたとしても振動電極の対向面積の変動を防止す
るような形状に振動電極を構成し、それによってリップ
ルの発生を低減したことに特徴を有する。
形成され得ないことを是認した上で、振動電極の端縁形
状が崩れたとしても振動電極の対向面積の変動を防止す
るような形状に振動電極を構成し、それによってリップ
ルの発生を低減したことに特徴を有する。
第１図は、本発明の一実施例の圧電振動素子を示す斜視
図である。この圧電振動素子１４は、矢印Ｐ方向に分極
処理された矩形の圧電基板１２の両生面に振動電極１３
．１４を形成した構造を有する。
図である。この圧電振動素子１４は、矢印Ｐ方向に分極
処理された矩形の圧電基板１２の両生面に振動電極１３
．１４を形成した構造を有する。
振動電極１３は、圧電基板１２の一方端面１２ａから中
央側に向かって延ばされており、振動電極１４は、他方
端面１２ｂから中央側に向かって延ばされている。そし
て、振動電極１３．１４は中央領域において圧電基板１
２を介して対向されて、振動領域を構成している。
央側に向かって延ばされており、振動電極１４は、他方
端面１２ｂから中央側に向かって延ばされている。そし
て、振動電極１３．１４は中央領域において圧電基板１
２を介して対向されて、振動領域を構成している。
ところで、振動領域に存在する振動電極１３の端縁１３
ａには、複数個の切欠１５が形成されており、それによ
って該端縁１３ａに凹凸が付与されている。第１図で特
に図示はされていないが、振動電極１４の振動領域に存
在する端縁にも、同様の凹凸が付与されている。
ａには、複数個の切欠１５が形成されており、それによ
って該端縁１３ａに凹凸が付与されている。第１図で特
に図示はされていないが、振動電極１４の振動領域に存
在する端縁にも、同様の凹凸が付与されている。
第３図（ａ）を参照して、上記凹凸付与による作用効果
を説明する。
を説明する。
第３図（ａ）は、第１図の圧電振動素子１１の平面図で
ある。振動電極１３の端縁１３ａと、振動電極１４の端
縁１４ａには、上述したような切欠１５．１６が形成さ
れて凹凸が付与されている。
ある。振動電極１３の端縁１３ａと、振動電極１４の端
縁１４ａには、上述したような切欠１５．１６が形成さ
れて凹凸が付与されている。
他方、実際の電極形成工程では、振動電極１３゜１４は
、図示のような形状に確実に形成されることはほとんど
なく、印刷段階の滲みやエツチング不良等により該端縁
１３ａ、１４ａは変形することが多い。その場合、本実
施例では、もともと振動電極１３．１４の端縁１３ａ、
１４ａに凹凸が付与されているため、該端縁１３ａ、１
４ａに多少の凹凸やボアが生じたとしても、再振動電極
１３．１４の重なり面積はさほど変動しない。
、図示のような形状に確実に形成されることはほとんど
なく、印刷段階の滲みやエツチング不良等により該端縁
１３ａ、１４ａは変形することが多い。その場合、本実
施例では、もともと振動電極１３．１４の端縁１３ａ、
１４ａに凹凸が付与されているため、該端縁１３ａ、１
４ａに多少の凹凸やボアが生じたとしても、再振動電極
１３．１４の重なり面積はさほど変動しない。
すなわち、本実施例では、振動領域にある振動電極１３
．１４の端縁１３ａ、１４ａに凹凸を付与しておくこと
により、電極筋れが生じたとしても、再振動電極１３．
１４の重なり面積の変動を低減することが可能とされて
いる。
．１４の端縁１３ａ、１４ａに凹凸を付与しておくこと
により、電極筋れが生じたとしても、再振動電極１３．
１４の重なり面積の変動を低減することが可能とされて
いる。
上記作用効果を、具体的な実験例に基づいて説明する。
圧電基板１２として、平面形状が６．７ＸＩ、０＋ｗ＋
＋、厚みが３０５ｍのものを用い、振動電極１３．１４
の長さしを４．２閣、両振動電極１３．１４の重なり寸
法Δｌ（第３図（ａ）参照）を０．９〜２．１鴫とした
場合を考える。この場合、切欠１５，１６の深さＳを０
．１〜０゜３閣とすると、本実施例の構造において、共
振周波数−反共振周波数間におけるリップル発生率は１
０〜３０％であった。
＋、厚みが３０５ｍのものを用い、振動電極１３．１４
の長さしを４．２閣、両振動電極１３．１４の重なり寸
法Δｌ（第３図（ａ）参照）を０．９〜２．１鴫とした
場合を考える。この場合、切欠１５，１６の深さＳを０
．１〜０゜３閣とすると、本実施例の構造において、共
振周波数−反共振周波数間におけるリップル発生率は１
０〜３０％であった。
これに対して、相当の大きさを有する第２図の従来例の
場合には、帯域内リップルの発生率は３０〜５０％とか
なり大きかった。これは、第３図（ｂ）に略図的に示す
ように、従来例では、振動電極３．４の端縁３ａ、４ａ
が直線状に形成されているため、実際の電極形成に際し
ての電極崩れにより、線型なり面積が大きく変動するた
めと考えられる。
場合には、帯域内リップルの発生率は３０〜５０％とか
なり大きかった。これは、第３図（ｂ）に略図的に示す
ように、従来例では、振動電極３．４の端縁３ａ、４ａ
が直線状に形成されているため、実際の電極形成に際し
ての電極崩れにより、線型なり面積が大きく変動するた
めと考えられる。
第１図実施例の圧電振動素子１１では、振動電極１３，
１４に、複数個の切欠１５，１６を形成することにより
振動領域に存在する振動電極端縁１３ａ、１４ａに凹凸
を付与していたが、凹凸付与のための形状はこれに限定
されるものではない。
１４に、複数個の切欠１５，１６を形成することにより
振動領域に存在する振動電極端縁１３ａ、１４ａに凹凸
を付与していたが、凹凸付与のための形状はこれに限定
されるものではない。
例えば、第４図（ａ）に示すように、振動電極１３の端
縁１３ａをのこぎり歯状に形成してもよく、あるいは第
４図（ｂ）に示すように複数個の円弧を並べた形状とす
ることにより振動電極１３の端縁１３ａに凹凸を付与し
てもよい。
縁１３ａをのこぎり歯状に形成してもよく、あるいは第
４図（ｂ）に示すように複数個の円弧を並べた形状とす
ることにより振動電極１３の端縁１３ａに凹凸を付与し
てもよい。
また、本発明は、第１図に示した構造の圧電振動素子に
のみ適用されるものではなく、厚みすべり振動モードを
利用した圧電共振子や圧電フィルタ等一般に適用される
ものである。−例を挙げると、第５図（ａ）及び（ｂ）
に示す圧電フィルタにも本発明を適用することができる
。
のみ適用されるものではなく、厚みすべり振動モードを
利用した圧電共振子や圧電フィルタ等一般に適用される
ものである。−例を挙げると、第５図（ａ）及び（ｂ）
に示す圧電フィルタにも本発明を適用することができる
。
第５図（ａ）及び（ｂ）は、本発明が適用される圧電フ
ィルタを説明するための前方及び後方から見た各斜視図
である。第５図（ａ）、（ｂ）において、圧電フィルタ
２１は、矩形の圧電基板２２を用いて構成されている。
ィルタを説明するための前方及び後方から見た各斜視図
である。第５図（ａ）、（ｂ）において、圧電フィルタ
２１は、矩形の圧電基板２２を用いて構成されている。
圧電基板２２は、主面と平行な方向に分極処理されてお
り、一方主面に共通電極２３．２４が、他方主面に共通
電極２３または２４と対向するように、振動電極２５ａ
。
り、一方主面に共通電極２３．２４が、他方主面に共通
電極２３または２４と対向するように、振動電極２５ａ
。
２５ｂ、２６ａ、２６ｂが形成されている。この構造で
は、振動電極としての共通電極２３と、振動電極２５ａ
、２５ｂとで１個三端子型圧電フィルタが構成されてお
り、また共通電極２４と振動電極２６ａ、２６ｂとでさ
らに１個の圧電フィルタが構成されている。そして、こ
れらの各圧電フィルタにおいて、振動電極２５ａ、２５
ｂ、２６ａ、２６ｂの振動領域に存在する端縁や、共通
電極２３．２４の端縁（例えば端縁２３ａ、２３ｂまた
は端縁２４ ａ、 ２４ ｂ）に、本発明に従って凹
凸を付与すれば、本発明の効果を得ることができる。
は、振動電極としての共通電極２３と、振動電極２５ａ
、２５ｂとで１個三端子型圧電フィルタが構成されてお
り、また共通電極２４と振動電極２６ａ、２６ｂとでさ
らに１個の圧電フィルタが構成されている。そして、こ
れらの各圧電フィルタにおいて、振動電極２５ａ、２５
ｂ、２６ａ、２６ｂの振動領域に存在する端縁や、共通
電極２３．２４の端縁（例えば端縁２３ａ、２３ｂまた
は端縁２４ ａ、 ２４ ｂ）に、本発明に従って凹
凸を付与すれば、本発明の効果を得ることができる。
なお、第５図（ａ）、（ｂ）において、２６ａ〜２６ｃ
はリード端子を、２７ａ、２７ｂはダミーの電極を、二
点鎖線Ｑは外装樹脂が施される部分を示す。
はリード端子を、２７ａ、２７ｂはダミーの電極を、二
点鎖線Ｑは外装樹脂が施される部分を示す。
本発明によれば、振動領域に存在する振動電極端縁に凹
凸が付与されているため、電極の形成に際し、あるいは
電極端縁の切断に際し、電極形状が所望の形状からずれ
たとしても、圧電基板を介して重なり合う振動電極の重
なり面積の変動を効果的に低減することができる。従っ
て、帯域内リップルの発生率を低減することが可能とな
り、特性の安定な圧電振動素子を実現することができる
。
凸が付与されているため、電極の形成に際し、あるいは
電極端縁の切断に際し、電極形状が所望の形状からずれ
たとしても、圧電基板を介して重なり合う振動電極の重
なり面積の変動を効果的に低減することができる。従っ
て、帯域内リップルの発生率を低減することが可能とな
り、特性の安定な圧電振動素子を実現することができる
。
第１図は本発明の一実施例の圧電振動素子の斜視図、第
２図は従来の圧電振動素子の斜視図、第３図（ａ）及び
（ｂ）は、それぞれ、実施例及び従来例における振動電
極の重なり状態を説明するための各平面図、第４図（ａ
）及び（ｂ）は、それぞれ、振動電極端縁に付与する凹
凸形状の他の例を説明するための各平面図、第５図（ａ
）及び（ｂ）は、本発明が適用される圧電振動素子の他
の例としての圧電フィルタを説明するための前方及び後
方からみた各斜視図である。 図において、１１は圧電振動素子、１２は圧電基板、 １３゜ １４は振動電極、 １３ａ。 １４ａは 端縁、 １５゜ １６は凹凸を付与するための切欠を 示す。
２図は従来の圧電振動素子の斜視図、第３図（ａ）及び
（ｂ）は、それぞれ、実施例及び従来例における振動電
極の重なり状態を説明するための各平面図、第４図（ａ
）及び（ｂ）は、それぞれ、振動電極端縁に付与する凹
凸形状の他の例を説明するための各平面図、第５図（ａ
）及び（ｂ）は、本発明が適用される圧電振動素子の他
の例としての圧電フィルタを説明するための前方及び後
方からみた各斜視図である。 図において、１１は圧電振動素子、１２は圧電基板、 １３゜ １４は振動電極、 １３ａ。 １４ａは 端縁、 １５゜ １６は凹凸を付与するための切欠を 示す。
Claims (1)
- 圧電基板と、該圧電基板を介して対向する領域を有す
るように、圧電基板の両主面に形成された少なくとも一
対の振動電極とを有する厚みすべり振動モードを利用し
た圧電振動素子において、他方主面の振動電極と対向し
ている領域に存在する振動電極端縁に凹凸を設けたこと
を特徴とする圧電振動素子。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1290416A JPH03151705A (ja) | 1989-11-08 | 1989-11-08 | 圧電振動素子 |
| US07/649,668 US5117147A (en) | 1989-11-08 | 1991-02-01 | Piezoelectric vibrating device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1290416A JPH03151705A (ja) | 1989-11-08 | 1989-11-08 | 圧電振動素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03151705A true JPH03151705A (ja) | 1991-06-27 |
Family
ID=17755744
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1290416A Pending JPH03151705A (ja) | 1989-11-08 | 1989-11-08 | 圧電振動素子 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5117147A (ja) |
| JP (1) | JPH03151705A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998005121A1 (fr) * | 1996-07-31 | 1998-02-05 | Daishinku Corporation | Dispositif a vibration piezo-electrique |
| US9178471B2 (en) | 2013-07-25 | 2015-11-03 | Seiko Epson Corporation | Resonating element, resonator, oscillator, electronic apparatus, and mobile object |
Families Citing this family (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US5839178A (en) * | 1993-02-01 | 1998-11-24 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Method of making a energy-trapped type piezoelectric resonator |
| CN1050247C (zh) * | 1993-04-14 | 2000-03-08 | 株式会社村田制作所 | 采用宽度扩展振动方式的振动器、谐振器和谐振元件 |
| GB2278721B (en) * | 1993-05-31 | 1996-12-18 | Murata Manufacturing Co | Chip-type piezoelectric resonance component |
| US5621263A (en) * | 1993-08-09 | 1997-04-15 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Piezoelectric resonance component |
| US5648746A (en) * | 1993-08-17 | 1997-07-15 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Stacked diezoelectric resonator ladder-type filter with at least one width expansion mode resonator |
| US5689220A (en) * | 1993-08-17 | 1997-11-18 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Laterally coupled piezoelectric resonator ladder-type filter with at least one width expansion mode resonator |
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