JP2003017978A - 圧電振動子 - Google Patents
圧電振動子Info
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- JP2003017978A JP2003017978A JP2001199113A JP2001199113A JP2003017978A JP 2003017978 A JP2003017978 A JP 2003017978A JP 2001199113 A JP2001199113 A JP 2001199113A JP 2001199113 A JP2001199113 A JP 2001199113A JP 2003017978 A JP2003017978 A JP 2003017978A
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- piezoelectric element
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Abstract
(57)【要約】
【課題】圧電振動子内に搭載する圧電素板の外形寸法が
非常に小さくなることにより、エネルギーが閉じ込めら
れる励振用電極と、水晶素板を支持固着する領域との間
隔が狭くなり、固着導通をとる導電性接着剤や支持部が
圧電素板の振動に悪影響を及ぼす可能性がでてきた。 【解決方法】矩形状の圧電素板の長さ方向の寸法から、
支持固着導通領域が占める寸法を除いた圧電振動領域の
寸法を二等分する線上に、励振用電極の長さ方向の寸法
を二等分する線があるようにこの励振用電極を形成した
ことを特徴とする圧電振動子である。
非常に小さくなることにより、エネルギーが閉じ込めら
れる励振用電極と、水晶素板を支持固着する領域との間
隔が狭くなり、固着導通をとる導電性接着剤や支持部が
圧電素板の振動に悪影響を及ぼす可能性がでてきた。 【解決方法】矩形状の圧電素板の長さ方向の寸法から、
支持固着導通領域が占める寸法を除いた圧電振動領域の
寸法を二等分する線上に、励振用電極の長さ方向の寸法
を二等分する線があるようにこの励振用電極を形成した
ことを特徴とする圧電振動子である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、圧電振動子に関
し、特に小型で且つ高周波数で振動する圧電振動子に関
する。
し、特に小型で且つ高周波数で振動する圧電振動子に関
する。
【０００２】
【従来の技術】近年において、移動体通信機器等の機器
類の著しい小型化に伴い、これら機器に用いられる圧電
振動子等の電子部品についても更なる小型化が求められ
ている。又、圧電振動子については、小型化と同時に、
ＣＰＵ等の動作周波数の高周波数化に対応する為の、発
振周波数の高周波化も求められている。
類の著しい小型化に伴い、これら機器に用いられる圧電
振動子等の電子部品についても更なる小型化が求められ
ている。又、圧電振動子については、小型化と同時に、
ＣＰＵ等の動作周波数の高周波数化に対応する為の、発
振周波数の高周波化も求められている。
【０００３】従来の一例として、ＡＴカット水晶素板を
使用した基本波水晶振動子の構造を図５及び図６に示
す。図５は水晶素板５２をケース５１に搭載したときの
ケース５１開口側からみた圧電振動子平面図である。図
６は図５に示したＢ１−Ｂ２において切断したときの断
面図である。
使用した基本波水晶振動子の構造を図５及び図６に示
す。図５は水晶素板５２をケース５１に搭載したときの
ケース５１開口側からみた圧電振動子平面図である。図
６は図５に示したＢ１−Ｂ２において切断したときの断
面図である。
【０００４】水晶振動子ケース５１内に搭載する矩形状
の水晶素板５２の表裏主面上に、蒸着法などにより形成
する励振用電極５３は、通常、水晶素板５２の長さ方向
長ａを二等分する仮想線上に、励振用電極５３の長さ方
向長ｄを二等分する線があるように形成されている。こ
の表裏主面上に相対して形成した励振用電極５３の重な
り合う部分間で、厚み方向に電界がかけられ、エネルギ
ーが閉じ込められて厚みすべり振動を発生する。
の水晶素板５２の表裏主面上に、蒸着法などにより形成
する励振用電極５３は、通常、水晶素板５２の長さ方向
長ａを二等分する仮想線上に、励振用電極５３の長さ方
向長ｄを二等分する線があるように形成されている。こ
の表裏主面上に相対して形成した励振用電極５３の重な
り合う部分間で、厚み方向に電界がかけられ、エネルギ
ーが閉じ込められて厚みすべり振動を発生する。
【０００５】又、この水晶素板５２の長手方向の一方に
表裏主面に形成した励振用電極５３より引き出した接続
用電極５４と支持部５６とを導電性接着剤５５で固着導
通を取っている。尚、支持部上にあり、導電性接着剤に
て固着導通を取るために導電性接着剤に覆われている圧
電素板の主面上の領域を支持固着導通領域という。
表裏主面に形成した励振用電極５３より引き出した接続
用電極５４と支持部５６とを導電性接着剤５５で固着導
通を取っている。尚、支持部上にあり、導電性接着剤に
て固着導通を取るために導電性接着剤に覆われている圧
電素板の主面上の領域を支持固着導通領域という。
【０００６】この励振用電極５３の形状寸法や形成位置
を設計するにあたり、エネルギー閉じ込めの効果を最大
限得てクリスタルインピーダンス（以下ＣＩという）を
なるべく小さくするためには、水晶素板５２の中央にで
きるだけ大きい励振用電極を形成することが望ましい。
を設計するにあたり、エネルギー閉じ込めの効果を最大
限得てクリスタルインピーダンス（以下ＣＩという）を
なるべく小さくするためには、水晶素板５２の中央にで
きるだけ大きい励振用電極を形成することが望ましい。
【０００７】しかし励振用電極の形状寸法をむやみに大
きくすれば、スプリアス発振などの異常発振の発生や、
水晶素板の固着導通に使用する導電性接着剤の影響をう
けた発振不具合が生じ易くなる。従来の励振用電極の形
成では、これらの悪影響を排除するために、スプリアス
発振などの不具合を生じない寸法形状に設計した励振用
電極を形成し、且つ励振用電極を水晶素板の中央に配置
するために、水晶素板の長さ方向の寸法を二等分する仮
想線上に、その励振用電極の長さ方向の寸法を二等分す
る線があるように励振用電極を形成していた。
きくすれば、スプリアス発振などの異常発振の発生や、
水晶素板の固着導通に使用する導電性接着剤の影響をう
けた発振不具合が生じ易くなる。従来の励振用電極の形
成では、これらの悪影響を排除するために、スプリアス
発振などの不具合を生じない寸法形状に設計した励振用
電極を形成し、且つ励振用電極を水晶素板の中央に配置
するために、水晶素板の長さ方向の寸法を二等分する仮
想線上に、その励振用電極の長さ方向の寸法を二等分す
る線があるように励振用電極を形成していた。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかし、圧電振動子の
小型化が進むにつれ、圧電振動子内に搭載する圧電素板
も、所望される外形寸法が非常に小さくなってきた。そ
のことにより、圧電素板の長さ方向の寸法が４ｍｍ以下
で、且つ圧電素板の長さ方向長を二等分する仮想線上
に、発振に必要なＣＩを得るための大きさを有する励振
用電極の長さ方向長を二等分する線があるように形成し
た場合、エネルギーが閉じ込められる励振用電極と、水
晶素板を支持固着する領域との間隔が狭くなり、固着導
通をとる導電性接着剤や支持部が圧電素板の振動に悪影
響を及ぼす可能性がでてきた。
小型化が進むにつれ、圧電振動子内に搭載する圧電素板
も、所望される外形寸法が非常に小さくなってきた。そ
のことにより、圧電素板の長さ方向の寸法が４ｍｍ以下
で、且つ圧電素板の長さ方向長を二等分する仮想線上
に、発振に必要なＣＩを得るための大きさを有する励振
用電極の長さ方向長を二等分する線があるように形成し
た場合、エネルギーが閉じ込められる励振用電極と、水
晶素板を支持固着する領域との間隔が狭くなり、固着導
通をとる導電性接着剤や支持部が圧電素板の振動に悪影
響を及ぼす可能性がでてきた。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は前記課題を解決
するもので、矩形状の圧電素板と、この圧電素板の表裏
主面上に励振用電極と、励振用電極より圧電素板の長さ
方向の一方端に引き出した接続用電極とを形成し、接続
用電極とケース内に配置した支持部に形成した電極とを
導通固着してなる圧電振動子において、圧電素板の主面
の領域から、この圧電素板の長さ方向に占める支持固着
導通領域の寸法と圧電素板の幅寸法により成る領域を除
いた圧電振動領域の面の中心と、励振用電極の面の中心
が一致していることを特徴とする圧電振動子である。
するもので、矩形状の圧電素板と、この圧電素板の表裏
主面上に励振用電極と、励振用電極より圧電素板の長さ
方向の一方端に引き出した接続用電極とを形成し、接続
用電極とケース内に配置した支持部に形成した電極とを
導通固着してなる圧電振動子において、圧電素板の主面
の領域から、この圧電素板の長さ方向に占める支持固着
導通領域の寸法と圧電素板の幅寸法により成る領域を除
いた圧電振動領域の面の中心と、励振用電極の面の中心
が一致していることを特徴とする圧電振動子である。
【００１０】又、矩形状の圧電素板と、この圧電素板の
表裏主面上に励振用電極と、励振用電極より該圧電素板
の長さ方向の一方端に引き出した接続用電極とを形成
し、接続用電極とケース内に配置した支持部に形成した
電極とを導通固着して成る圧電振動子において、圧電素
板の長さ方向の寸法から、支持固着導通領域が占める寸
法を除いた圧電振動領域の寸法を二等分する線と、励振
用電極の長さ方向の寸法を二等分する線とが一致してい
ることを特徴とする圧電振動子である。
表裏主面上に励振用電極と、励振用電極より該圧電素板
の長さ方向の一方端に引き出した接続用電極とを形成
し、接続用電極とケース内に配置した支持部に形成した
電極とを導通固着して成る圧電振動子において、圧電素
板の長さ方向の寸法から、支持固着導通領域が占める寸
法を除いた圧電振動領域の寸法を二等分する線と、励振
用電極の長さ方向の寸法を二等分する線とが一致してい
ることを特徴とする圧電振動子である。
【００１１】更に、表裏主面上に励振用電極を有する所
望する周波数を励振する圧電振動領域と、この圧電振動
領域の周囲に圧電振動領域の厚さよりも厚い補強部を一
体で形成した矩形状の圧電素板で、励振用電極より補強
部を通り圧電素板の一方端に引き出した接続用電極と、
接続用電極とケース内に配置した支持部に形成した電極
とを導通固着して成る圧電振動子において、圧電振動領
域の圧電素板の長さ方向に相対する辺の寸法を二等分す
る線と、励振用電極の圧電素板の長さ方向に相対する辺
の寸法を二等分する線とが一致していることを特徴とす
る圧電振動子である。
望する周波数を励振する圧電振動領域と、この圧電振動
領域の周囲に圧電振動領域の厚さよりも厚い補強部を一
体で形成した矩形状の圧電素板で、励振用電極より補強
部を通り圧電素板の一方端に引き出した接続用電極と、
接続用電極とケース内に配置した支持部に形成した電極
とを導通固着して成る圧電振動子において、圧電振動領
域の圧電素板の長さ方向に相対する辺の寸法を二等分す
る線と、励振用電極の圧電素板の長さ方向に相対する辺
の寸法を二等分する線とが一致していることを特徴とす
る圧電振動子である。
【００１２】又更に、矩形状の圧電素板の長さ方向長が
４ｍｍ以下であることを特徴とする、上記記載の圧電振
動子である。
４ｍｍ以下であることを特徴とする、上記記載の圧電振
動子である。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下に、添付図面に従って本発明
の実施例を説明する。なお、各図において同一の符号は
同じ対象を示すものとする。
の実施例を説明する。なお、各図において同一の符号は
同じ対象を示すものとする。
【００１４】図１乃至４には本発明における圧電振動子
の実施例を示す。図１は圧電素板の一例である水晶素板
１２をケース１１に搭載したときのケース１１開口側か
らみた基本波圧電振動子平面図である。図２は図１に示
したＡ１−Ａ２において切断したときの断面図である。
の実施例を示す。図１は圧電素板の一例である水晶素板
１２をケース１１に搭載したときのケース１１開口側か
らみた基本波圧電振動子平面図である。図２は図１に示
したＡ１−Ａ２において切断したときの断面図である。
【００１５】図３は圧電素板の一例である高周波用水晶
素板３４をケース３１に搭載したときのケース３１開口
側からみた基本波圧電振動子平面図である。図４は図３
に示したＡ３−Ａ４において切断したときの断面図であ
る。尚、図２及び図４に示した励振用電極及び接続用電
極の厚みは、その構造を明確にするため実際より誇張し
て図示してある。
素板３４をケース３１に搭載したときのケース３１開口
側からみた基本波圧電振動子平面図である。図４は図３
に示したＡ３−Ａ４において切断したときの断面図であ
る。尚、図２及び図４に示した励振用電極及び接続用電
極の厚みは、その構造を明確にするため実際より誇張し
て図示してある。
【００１６】図１及び図２において、矩形状に加工した
水晶素板１２の外形形状における長さ方向の全長をａと
する。尚、本実施例において水晶素板１２の全長ａは４
ｍｍ以下の寸法としている。この水晶素板１２には、水
晶素板１２を支持する支持部１６と、水晶素板１２表裏
主面上に形成した電極と支持部１６との固着導通をとる
導電性接着剤１５とにて占められる支持固着導通領域が
あり、その支持固着導通領域が水晶素板１２の長さ方向
に占める長さ寸法をｃ、水晶素板１２の長さ方向の全長
ａから支持固着領域の長さｃを除いた圧電振動領域の長
さ寸法をｂとし、この圧電振動領域長ｂを二等分する仮
想線１７を想定する。
水晶素板１２の外形形状における長さ方向の全長をａと
する。尚、本実施例において水晶素板１２の全長ａは４
ｍｍ以下の寸法としている。この水晶素板１２には、水
晶素板１２を支持する支持部１６と、水晶素板１２表裏
主面上に形成した電極と支持部１６との固着導通をとる
導電性接着剤１５とにて占められる支持固着導通領域が
あり、その支持固着導通領域が水晶素板１２の長さ方向
に占める長さ寸法をｃ、水晶素板１２の長さ方向の全長
ａから支持固着領域の長さｃを除いた圧電振動領域の長
さ寸法をｂとし、この圧電振動領域長ｂを二等分する仮
想線１７を想定する。
【００１７】この水晶素板１２の表裏主面上には、蒸着
法やスパッタリング法などにより、ＡｕやＡｇといった
金属と、ＮｉやＣｒといった金属の積層構造（図示しな
い）の励振用電極１３と、この励振用電極１３より水晶
素板１２長さ方向の一方に引き出した励振用電極１３と
同構造の接続用電極１４とを形成し、導電性接着剤１５
にて接続用電極１４と支持部１６との間を固着し導通を
とる。
法やスパッタリング法などにより、ＡｕやＡｇといった
金属と、ＮｉやＣｒといった金属の積層構造（図示しな
い）の励振用電極１３と、この励振用電極１３より水晶
素板１２長さ方向の一方に引き出した励振用電極１３と
同構造の接続用電極１４とを形成し、導電性接着剤１５
にて接続用電極１４と支持部１６との間を固着し導通を
とる。
【００１８】この励振用電極１３を形成するにあたり、
励振用電極１３を形成する位置を、前記仮想線１７に励
振用電極１３の長さ方向の全長ｄを二等分する線が重な
る位置に形成する。尚、励振用電極１３の外形寸法は、
スプリアス発振などの不具合を発生させず、且つエネル
ギー閉じ込めの効果を最大限得てＣＩ値をなるべく小さ
くする寸法にする。
励振用電極１３を形成する位置を、前記仮想線１７に励
振用電極１３の長さ方向の全長ｄを二等分する線が重な
る位置に形成する。尚、励振用電極１３の外形寸法は、
スプリアス発振などの不具合を発生させず、且つエネル
ギー閉じ込めの効果を最大限得てＣＩ値をなるべく小さ
くする寸法にする。
【００１９】次に、図３及び図４において、矩形状に加
工した水晶素板３４の外形形状における長さ方向の全長
をａとする。尚、本実施例において水晶素板３４の全長
ａは４ｍｍ以下の寸法としている。この水晶素板３４に
は、所望の高周波数で振動する圧電振動領域３２と、こ
の圧電振動領域３２の周囲に圧電振動領域３２の厚さよ
りも厚い補強部３３を一体構造で形成してある。ここで
圧電振動領域３２が水晶素板３４の長さ方向に占める長
さ寸法をｂとし、この圧電振動領域３２の長さ寸法ｂを
二等分する仮想線３９を想定する。更に、水晶素板３４
を支持する支持部３８側の補強部３３が水晶素板３４の
長さ方向に占める長さ寸法をｃ’する。
工した水晶素板３４の外形形状における長さ方向の全長
をａとする。尚、本実施例において水晶素板３４の全長
ａは４ｍｍ以下の寸法としている。この水晶素板３４に
は、所望の高周波数で振動する圧電振動領域３２と、こ
の圧電振動領域３２の周囲に圧電振動領域３２の厚さよ
りも厚い補強部３３を一体構造で形成してある。ここで
圧電振動領域３２が水晶素板３４の長さ方向に占める長
さ寸法をｂとし、この圧電振動領域３２の長さ寸法ｂを
二等分する仮想線３９を想定する。更に、水晶素板３４
を支持する支持部３８側の補強部３３が水晶素板３４の
長さ方向に占める長さ寸法をｃ’する。
【００２０】この圧電振動領域３２の表裏主面上には、
蒸着法やスパッタリング法などにより、ＡｕやＡｇとい
った金属と、ＮｉやＣｒといった金属の積層構造（図示
しない）の励振用電極３５と、この励振用電極３５より
補強部３３を通り水晶素板３４の長さ方向の一方に引き
出した励振用電極３５と同構造の接続用電極３６とを形
成し、導電性接着剤３７にて接続用電極３６と支持部３
８との間を固着し導通をとる。
蒸着法やスパッタリング法などにより、ＡｕやＡｇとい
った金属と、ＮｉやＣｒといった金属の積層構造（図示
しない）の励振用電極３５と、この励振用電極３５より
補強部３３を通り水晶素板３４の長さ方向の一方に引き
出した励振用電極３５と同構造の接続用電極３６とを形
成し、導電性接着剤３７にて接続用電極３６と支持部３
８との間を固着し導通をとる。
【００２１】この励振用電極３５を形成するにあたり、
励振用電極３５を形成する位置を、前記仮想線３９に励
振用電極３５の水晶素板３４の長さ方向に相対する全長
ｄを二等分する線が重なる位置に形成する。尚、励振用
電極３５の外形寸法は、スプリアス発振などの不具合を
発生させず、且つエネルギー閉じ込めの効果を最大限得
てＣＩ値をなるべく小さくする寸法にする。
励振用電極３５を形成する位置を、前記仮想線３９に励
振用電極３５の水晶素板３４の長さ方向に相対する全長
ｄを二等分する線が重なる位置に形成する。尚、励振用
電極３５の外形寸法は、スプリアス発振などの不具合を
発生させず、且つエネルギー閉じ込めの効果を最大限得
てＣＩ値をなるべく小さくする寸法にする。
【００２２】
【発明の効果】本発明によって、圧電振動子内に搭載す
る圧電素板が小型（特に外形寸法における長さ方向の寸
法が４ｍｍ以下）でも、エネルギー閉じ込めの効果によ
り発振に必要なＣＩを得、且つ、固着導通をとる導電性
接着剤や支持部が、圧電素板の振動に悪影響を及ぼさな
い圧電振動子を得ることができるという効果を奏する。
る圧電素板が小型（特に外形寸法における長さ方向の寸
法が４ｍｍ以下）でも、エネルギー閉じ込めの効果によ
り発振に必要なＣＩを得、且つ、固着導通をとる導電性
接着剤や支持部が、圧電素板の振動に悪影響を及ぼさな
い圧電振動子を得ることができるという効果を奏する。
【図１】図１は、本発明の一例である水晶素板をケース
に搭載した際のケース開口側からみた圧電振動子平面図
を示す。
に搭載した際のケース開口側からみた圧電振動子平面図
を示す。
【図２】図２は、図１に示した圧電振動子を、図１のＡ
１−Ａ２で切断したときの断面図を示す。
１−Ａ２で切断したときの断面図を示す。
【図３】図３は、本発明の一例である高周波用水晶素板
をケースに搭載した際のケース開口側からみた圧電振動
子平面図を示す。
をケースに搭載した際のケース開口側からみた圧電振動
子平面図を示す。
【図４】図４は、図３に示した圧電振動子を、図３のＡ
３−Ａ４で切断したときの断面図を示す。
３−Ａ４で切断したときの断面図を示す。
【図５】図５は、従来の圧電振動子の平面図を示す。
【図６】図６は、図５に示した従来の圧電振動子を、図
５のＢ１−Ｂ２で切断したときの断面図を示す。
５のＢ１−Ｂ２で切断したときの断面図を示す。
11, 31 ケース
12, 34 水晶素板
13, 35 励振用電極
14, 36 接続用電極
16, 38 支持部
17, 39 仮想線
32 圧電振動領域
33 補強部
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 5J108 BB02 CC04 CC11 CC12 DD02
EE03 EE07 EE18 FF01 FF11
FF14 GG03
Claims (4)
- 【請求項１】矩形状の圧電素板と、該圧電素板の表裏主
面上に励振用電極と、該励振用電極より該圧電素板の長
さ方向の一方端に引き出した接続用電極とを形成し、該
接続用電極とケース内に配置した支持部に形成した電極
とを導通固着してなる圧電振動子において、該圧電素板
の主面の領域から、該圧電素板の長さ方向に占める支持
固着導通領域の寸法と該圧電素板の幅寸法により成る領
域を除いた圧電振動領域の面の中心と、該励振用電極の
面の中心が一致していることを特徴とする圧電振動子。 - 【請求項２】矩形状の圧電素板と、該圧電素板の表裏主
面上に励振用電極と、該励振用電極より該圧電素板の長
さ方向の一方端に引き出した接続用電極とを形成し、該
接続用電極とケース内に配置した支持部に形成した電極
とを導通固着して成る圧電振動子において、該圧電素板
の長さ方向の寸法から、支持固着導通領域が占める寸法
を除いた圧電振動領域の寸法を二等分する線と、該励振
用電極の長さ方向の寸法を二等分する線が一致している
ことを特徴とする圧電振動子。 - 【請求項３】所望する周波数を励振する、表裏主面上に
励振用電極を有する圧電振動領域と、該圧電振動領域の
周囲に該圧電振動領域の厚さよりも厚い補強部を一体で
形成した矩形状の圧電素板で、該励振用電極より該補強
部を通り該圧電素板の一方端に引き出した接続用電極
と、該接続用電極とケース内に配置した素板支持部に形
成した電極とを導通固着して成る圧電振動子において、
該圧電振動領域の該圧電素板の長さ方向に相対する辺の
寸法を二等分する線と、該励振用電極の該圧電素板の長
さ方向に相対する辺の寸法を二等分する線が一致してい
ることを特徴とする圧電振動子。 - 【請求項４】矩形状の圧電素板の長さ方向の寸法が４ｍ
ｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至３に記載の
圧電振動子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001199113A JP2003017978A (ja) | 2001-06-29 | 2001-06-29 | 圧電振動子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001199113A JP2003017978A (ja) | 2001-06-29 | 2001-06-29 | 圧電振動子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003017978A true JP2003017978A (ja) | 2003-01-17 |
Family
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