JPH01114209A - オーバートーン発振用圧電共振子の特性調整方法 - Google Patents
オーバートーン発振用圧電共振子の特性調整方法Info
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- JPH01114209A JPH01114209A JP27280687A JP27280687A JPH01114209A JP H01114209 A JPH01114209 A JP H01114209A JP 27280687 A JP27280687 A JP 27280687A JP 27280687 A JP27280687 A JP 27280687A JP H01114209 A JPH01114209 A JP H01114209A
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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）
本発明はオーバートーン発振用圧電共振子。
即ち圧電共振子それ自身が基本的に発振回路側１に格別
の工夫を要せずして所望のオーバートーン次数にて発振
する機能を備えた圧電共振子の製造工程に於ける特性調
整方法に関する。
の工夫を要せずして所望のオーバートーン次数にて発振
する機能を備えた圧電共振子の製造工程に於ける特性調
整方法に関する。
（従来技術）
従来一般の圧電共振子、殊に厚み振動系の共振子はその
圧電基板の厚みによって一義的に共振周波数（基本波周
波数）が決定されるものであってこれを用いて基本波周
波数の３倍或は５倍といった所謂オーバートーン周波数
を得んとすれば発振回路側に格別の工夫を要することは
周知である。
圧電基板の厚みによって一義的に共振周波数（基本波周
波数）が決定されるものであってこれを用いて基本波周
波数の３倍或は５倍といった所謂オーバートーン周波数
を得んとすれば発振回路側に格別の工夫を要することは
周知である。
これに対して本願発明者は既に特願昭６Ｏ−７７０６５
（％開昭６１−２３６２０８ ）等・に於いて。
（％開昭６１−２３６２０８ ）等・に於いて。
例えば圧電基板中央に励振電極を配置し核部の遮断周波
数を所望の次数以上のオーバートーン振動の振動エネル
ギは実質的に閉じ込め、所望の次数よシ低次のオーバー
トーン振動の振動エネルギは周辺に漏洩する如く設定す
ると共に前記漏洩した撮動エネルギを前記励振電極外周
から所要の間隙を隔して設けた遮断周波数を充分低下さ
せた振動エネルギ吸収領域を介して最終的に熱に変換消
費せしめれば前記所望の次数のオーバートーン振動につ
いての等価抵抗が一般にはその他の振動についての等価
抵抗より低くなる為前記所望の次数のオーバートーン振
動にて最も発振が容易となるオーバートーン発振用圧電
共振子が実現し得ろことを明らかにした。
数を所望の次数以上のオーバートーン振動の振動エネル
ギは実質的に閉じ込め、所望の次数よシ低次のオーバー
トーン振動の振動エネルギは周辺に漏洩する如く設定す
ると共に前記漏洩した撮動エネルギを前記励振電極外周
から所要の間隙を隔して設けた遮断周波数を充分低下さ
せた振動エネルギ吸収領域を介して最終的に熱に変換消
費せしめれば前記所望の次数のオーバートーン振動につ
いての等価抵抗が一般にはその他の振動についての等価
抵抗より低くなる為前記所望の次数のオーバートーン振
動にて最も発振が容易となるオーバートーン発振用圧電
共振子が実現し得ろことを明らかにした。
しかしながら斯る圧電共振子を量産に移した際発振を所
望する次数のオーバートーン振動についての等価抵抗と
その他の振動匠ついてのそれとの間の階差に個々にバラ
ツキが発生すること及び前記等価抵抗の階差が充分に得
られない場合には一般に抑圧せんとする振動に共振割れ
が伴うことが判明しこれらをいかにして解消すべきかと
いう問題があった。
望する次数のオーバートーン振動についての等価抵抗と
その他の振動匠ついてのそれとの間の階差に個々にバラ
ツキが発生すること及び前記等価抵抗の階差が充分に得
られない場合には一般に抑圧せんとする振動に共振割れ
が伴うことが判明しこれらをいかにして解消すべきかと
いう問題があった。
（発明の目的）
本発明は上述した如きオーバートーン発振用圧電共振子
の量産時に発生する特性のバラツキを除去すべくなされ
たものであって比較的単純な手法を用いて短時間にスペ
ックをクリアし得なかった共振子を規格内に収める為の
特性調整方法を提供することを目的とする。
の量産時に発生する特性のバラツキを除去すべくなされ
たものであって比較的単純な手法を用いて短時間にスペ
ックをクリアし得なかった共振子を規格内に収める為の
特性調整方法を提供することを目的とする。
（発明の概要）
上述の目的を達成する為本発明に係る共振子の特性調整
は共振子の等価抵抗若しくは共振パターン又はこれら両
者を観１１１１１１ ｔ、つつ振動エネルギ吸収領域の
一部或は全面に対し質量の付加或は除去を行うものであ
る。
は共振子の等価抵抗若しくは共振パターン又はこれら両
者を観１１１１１１ ｔ、つつ振動エネルギ吸収領域の
一部或は全面に対し質量の付加或は除去を行うものであ
る。
（実施例）
以下本発明を実験の結果とその理論的考察とに基づいて
詳細に説明する。
詳細に説明する。
実施例の説明に先立って本発明の理解を助ける為９本発
明を適用すべきオーバートーン発振用圧電共振子の基本
的原理について簡単な解説を加える。
明を適用すべきオーバートーン発振用圧電共振子の基本
的原理について簡単な解説を加える。
第２図（ａｌは本発明を適用すべきオーバート−一５＝
ン発振用圧電共振子の概念を説明する図であって、圧電
基板１の中心近傍眞遮断周波数ｆ１なる振動エネルギ閉
じ込め部２を設け、その周辺に遮断周波数ｆ２なる振動
エネルギ伝搬部３を設け、前記両遮断周波数ｆ１とｆ２
との関係を。
基板１の中心近傍眞遮断周波数ｆ１なる振動エネルギ閉
じ込め部２を設け、その周辺に遮断周波数ｆ２なる振動
エネルギ伝搬部３を設け、前記両遮断周波数ｆ１とｆ２
との関係を。
例えばこの圧電基板１に励起する厚み滑り振動の５次以
上のオーバートーン振動の振動エネルギは前記振動エネ
ルギ閉じ込め部２及びその近傍に閉じ込め、基本波及び
３次オーバートーン振動の振動エネルギについては閉じ
込めを弱くし、これらの振動エネルギが前記振動エネル
ギ伝搬ｇ３を介して圧電基板外周に向って漏洩するよう
設定する。このようにして漏洩した基本波及び３次オー
バートーン振動の振動エネルギを前記振動エネルギ伝搬
部３の外周適所に設けた遮断周波数ｆ８なる振動エネル
ギ吸収領域４で伝搬モードに保ち図示を省略した支持部
を通して吸収すれば基本波振動及び３次オーバートーン
振動についての等価抵抗は大きなものとなる一万、振動
エネルギが閉じ込められたオーバ６一 −トーン振動の内最低次の５次オーバートーン撮動につ
いての等価抵抗は一般に最小とな９５次オーバートーン
振動にて最も発振の容易な共振子が得られるというもの
である。
上のオーバートーン振動の振動エネルギは前記振動エネ
ルギ閉じ込め部２及びその近傍に閉じ込め、基本波及び
３次オーバートーン振動の振動エネルギについては閉じ
込めを弱くし、これらの振動エネルギが前記振動エネル
ギ伝搬ｇ３を介して圧電基板外周に向って漏洩するよう
設定する。このようにして漏洩した基本波及び３次オー
バートーン振動の振動エネルギを前記振動エネルギ伝搬
部３の外周適所に設けた遮断周波数ｆ８なる振動エネル
ギ吸収領域４で伝搬モードに保ち図示を省略した支持部
を通して吸収すれば基本波振動及び３次オーバートーン
振動についての等価抵抗は大きなものとなる一万、振動
エネルギが閉じ込められたオーバ６一 −トーン振動の内最低次の５次オーバートーン撮動につ
いての等価抵抗は一般に最小とな９５次オーバートーン
振動にて最も発振の容易な共振子が得られるというもの
である。
斯るタイプの圧電共振子に於いては発振を所望するオー
バートーン周波数とそれ以下のオーバートーン周波数９
例えば３次オーバートーン周波数と基本波振動周波数と
についての等価抵抗に充分な落差を付与することが必要
であるが。
バートーン周波数とそれ以下のオーバートーン周波数９
例えば３次オーバートーン周波数と基本波振動周波数と
についての等価抵抗に充分な落差を付与することが必要
であるが。
この為には前記振動エネルギ閉じ込め部２及び振動エネ
ルギ吸収領域４表面に導電材料を蒸着しこれらの領域の
遮断周波数を所望の値に制御するのが一般的である。
ルギ吸収領域４表面に導電材料を蒸着しこれらの領域の
遮断周波数を所望の値に制御するのが一般的である。
しかしながら上述の如き蒸着工程を経た共振子の共振を
抑圧すべき振動１例えば基本波周波数についての共振パ
ターン及びその等価抵抗を測定すると第２図（ｂｌ乃至
（ｅｌに示す如く様々な共振パターンを有するものが出
現すると共に、同図（ｂｌ乃至（ｄｌに示す如く所謂共
振割れの発生する共振子は既ね当該振動についての等価
抵抗が充分高くないことが多いという事実が判明した。
抑圧すべき振動１例えば基本波周波数についての共振パ
ターン及びその等価抵抗を測定すると第２図（ｂｌ乃至
（ｅｌに示す如く様々な共振パターンを有するものが出
現すると共に、同図（ｂｌ乃至（ｄｌに示す如く所謂共
振割れの発生する共振子は既ね当該振動についての等価
抵抗が充分高くないことが多いという事実が判明した。
斯る現象の発生する理由は未だ充分に解析されていない
が、このような現象を消滅させ共振子の特性を同図（ｅ
ｌに示す如く所望のスペックに追い込む為には前記振動
エネルギ吸収領域４の−或は全てに対し共振パターン及
び等価抵抗を観測しつつ付加蒸着を行えば同図（ｅ）に
示す如く所望の特性を呈する点がはソ確実に出現するこ
とが判明した。
が、このような現象を消滅させ共振子の特性を同図（ｅ
ｌに示す如く所望のスペックに追い込む為には前記振動
エネルギ吸収領域４の−或は全てに対し共振パターン及
び等価抵抗を観測しつつ付加蒸着を行えば同図（ｅ）に
示す如く所望の特性を呈する点がはソ確実に出現するこ
とが判明した。
本発明は上述した事実に基づいてなされたものであって
第１図（ａｌに示す如く圧電基板ｌに第１次の蒸着工程
を経て形成された励振電極２及び振動エネルギ吸収領域
４を有する共振子にその保持部を取付けその共振モード
（３次オーバートーン発振用であれば基本波振動と３次
オーバートーン振動のモード）及びこれらについての等
価抵抗を観測し１等価抵抗がスペックを満足していない
場合には上記観３ｉ１１ Ｙ行いつつ同図（ｂｌに示す
如く前記振動エネルギ吸収領域４についてのみ付加蒸着
を施せば殆んど大部分の場合前記第２図（ｅｌに示す如
く抑圧すべき振動の共振割れが解消すると同時に当該振
動についての等価抵抗もスペックを満足する程度に上昇
するか又は共振割れは残るものの等価抵抗はスペックを
満足する程度に上昇した。
第１図（ａｌに示す如く圧電基板ｌに第１次の蒸着工程
を経て形成された励振電極２及び振動エネルギ吸収領域
４を有する共振子にその保持部を取付けその共振モード
（３次オーバートーン発振用であれば基本波振動と３次
オーバートーン振動のモード）及びこれらについての等
価抵抗を観測し１等価抵抗がスペックを満足していない
場合には上記観３ｉ１１ Ｙ行いつつ同図（ｂｌに示す
如く前記振動エネルギ吸収領域４についてのみ付加蒸着
を施せば殆んど大部分の場合前記第２図（ｅｌに示す如
く抑圧すべき振動の共振割れが解消すると同時に当該振
動についての等価抵抗もスペックを満足する程度に上昇
するか又は共振割れは残るものの等価抵抗はスペックを
満足する程度に上昇した。
伺、上記付加蒸着は前記振動エネルギ吸収領域４全而に
亘って施こしてもよいが蒸着マスクの位置ずれによって
前記励振電極２と振動エネルギ吸収領域４との間の間隙
（振動エネルギ伝搬部）が変化する可能性がある。この
間隙が過小となると励振電極の周辺に閉じ込めておくべ
き発振を所望するオーバートーン振動までが漏洩し当該
振動についての等価抵抗が上昇する虞れがある。
亘って施こしてもよいが蒸着マスクの位置ずれによって
前記励振電極２と振動エネルギ吸収領域４との間の間隙
（振動エネルギ伝搬部）が変化する可能性がある。この
間隙が過小となると励振電極の周辺に閉じ込めておくべ
き発振を所望するオーバートーン振動までが漏洩し当該
振動についての等価抵抗が上昇する虞れがある。
この問題乞解決する為には第１図（ｃ）に示す如く前記
振動エネルギ吸収領域４の中央部にのみ付加蒸着を行っ
てもよい。
振動エネルギ吸収領域４の中央部にのみ付加蒸着を行っ
てもよい。
更に実験の結果を勘案するに等価抵抗の調整は付加蒸着
の代シに同図（ｄ）に示す如くドライエ−ッテング等に
よる振動エネルギ吸収領域４の研削（遮断周波数ｆ８を
上昇せしめる）によっても同様の効果を奏することが判
明した。
の代シに同図（ｄ）に示す如くドライエ−ッテング等に
よる振動エネルギ吸収領域４の研削（遮断周波数ｆ８を
上昇せしめる）によっても同様の効果を奏することが判
明した。
伺、更に発振を所望する振動についての等価抵抗な゛抑
圧すべき振動についてのそれに対し相対的に低下させる
為には前記励振電極２と振動エネルギ吸収領域４との間
隙を少しく変化させるべく同図団）に示す如く振動エネ
ルギ吸収領域４の励振電極２との対向面をレーザにて削
ってもよい。斯くすれば発振を所望する。即ち励振電極
２周辺にそのエネルギを閉じ込められた振動が前記振動
エネルギ吸収領域４が漏洩することが少なくなシ所謂の
スペックを満足することが可能となる。
圧すべき振動についてのそれに対し相対的に低下させる
為には前記励振電極２と振動エネルギ吸収領域４との間
隙を少しく変化させるべく同図団）に示す如く振動エネ
ルギ吸収領域４の励振電極２との対向面をレーザにて削
ってもよい。斯くすれば発振を所望する。即ち励振電極
２周辺にそのエネルギを閉じ込められた振動が前記振動
エネルギ吸収領域４が漏洩することが少なくなシ所謂の
スペックを満足することが可能となる。
以上９本発明に係る共振子の調整方法として共振モード
と等価抵抗の双方を観測しつつ行う場合について説明し
たが２本発明は必ずしもこれに限定される必要はなく単
に等価抵抗のみを測定しつつ調整を行ってもよいことは
自明であろう。
と等価抵抗の双方を観測しつつ行う場合について説明し
たが２本発明は必ずしもこれに限定される必要はなく単
に等価抵抗のみを測定しつつ調整を行ってもよいことは
自明であろう。
４、発明の効果
−１０＝
本発明に係る共振子の特性調整方法は以上説明した如く
単に観測すべきパラメータを変化するのみで一般振動子
の例えば周波数調整と全く同様な手法を用いるものであ
るから格別の装置を要することもなくして一般に微妙な
調整を必要とするオーバートーン発振用圧電振動子の特
性を所望のスペック内に迅速に収めることが可能となる
ので、このような共振子の歩留りを向上し製造コストを
低減する上で著しい効果がある。
単に観測すべきパラメータを変化するのみで一般振動子
の例えば周波数調整と全く同様な手法を用いるものであ
るから格別の装置を要することもなくして一般に微妙な
調整を必要とするオーバートーン発振用圧電振動子の特
性を所望のスペック内に迅速に収めることが可能となる
ので、このような共振子の歩留りを向上し製造コストを
低減する上で著しい効果がある。
第１図（ａｌは本発明に係る調整方法を施すべきオーバ
ートーン発振用圧電共振子の一船釣構成を示す平面図、
同図（ｂｌ乃至（−ｆ）は夫々本発明に係る異った調整
方法を示す断面図又は平面図、第２図（ａｌは本発明に
係る調整方法を適用すべきオーバートーン発振用圧電振
動共振子の動作原理を示す図、同図（ｂｌ乃至（ｄｉは
夫々その調整前の共振特性のバリエーションを示す図、
同図（ｅ）はそれがスペックを満足した際の一般的共振
特性を示す図である。 １・・・・・・・・・圧電基板、 ２・・・・・・
・・・振動エネルギ閉じ込め部（励振電極）、 ３
・・・・・・・・・振動エネルギ伝搬部、 ４−・
・・・・・・・振動エネルギ吸収領域。 特許出願人 東洋通信機株式会社
ートーン発振用圧電共振子の一船釣構成を示す平面図、
同図（ｂｌ乃至（−ｆ）は夫々本発明に係る異った調整
方法を示す断面図又は平面図、第２図（ａｌは本発明に
係る調整方法を適用すべきオーバートーン発振用圧電振
動共振子の動作原理を示す図、同図（ｂｌ乃至（ｄｉは
夫々その調整前の共振特性のバリエーションを示す図、
同図（ｅ）はそれがスペックを満足した際の一般的共振
特性を示す図である。 １・・・・・・・・・圧電基板、 ２・・・・・・
・・・振動エネルギ閉じ込め部（励振電極）、 ３
・・・・・・・・・振動エネルギ伝搬部、 ４−・
・・・・・・・振動エネルギ吸収領域。 特許出願人 東洋通信機株式会社
Claims (4)
- （１）圧電基板上に遮断周波数ｆ＿１なる励振電極部と
これを包囲する遮断周波数ｆ＿２なる振動エネルギ伝搬
部と更にその周辺に遮断周波数ｆ＿３なる振動エネルギ
吸収領域とを設け前記各部の遮断周波数の相互関係をｆ
＿２＞ｆ＿１＞ｆ＿３とすると共に前記励振電極部と振
動エネルギ吸収領域との間に設けた振動エネルギ伝搬部
の間隔を適切に選択することによって所望のオーバート
ーン次数以上の振動の振動エネルギは実質的に前記励振
電極部に閉じ込め，基本波振動を含む前記所望のオーバ
ートーン次数より低次の振動の振動エネルギは前記振動
エネルギ吸収領域を介して漏洩消費せしめることによっ
て前記所望のオーバートーン次数での発振を最も容易な
らしめたオーバートーン発振用圧電共振子に於いて，前
記振動エネルギ吸収領域の遮断周波数をこの共振子の等
価抵抗若しくは共振パターン又はこれら両者を観測しつ
つ調整することを特徴とするオーバートーン発振用圧電
共振子の特性調整方法。 - （２）前記振動エネルギ吸収領域の遮断周波数調整が該
領域表面への付着質量の追加によってなされることを特
徴とする特許請求の範囲（１）記載のオーバートーン発
振用圧電共振子の特性調整方法。 - （３）前記振動エネルギ吸収領域の遮断周波数調整が該
領域表面の質量の除去によってなされることを特徴とす
る特許請求の範囲（１）記載のオーバートーン発振用圧
電共振子の特性調整方法。 - （４）前記振動エネルギ吸収領域表面への質量の付加或
は該表面からの質量の除去が該表面の一部分に対してな
されることを特徴とする特許請求の範囲（２）又は（３
）記載のオーバートーン発振用圧電共振子の特性調整方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27280687A JPH01114209A (ja) | 1987-10-28 | 1987-10-28 | オーバートーン発振用圧電共振子の特性調整方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27280687A JPH01114209A (ja) | 1987-10-28 | 1987-10-28 | オーバートーン発振用圧電共振子の特性調整方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01114209A true JPH01114209A (ja) | 1989-05-02 |
Family
ID=17519015
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27280687A Pending JPH01114209A (ja) | 1987-10-28 | 1987-10-28 | オーバートーン発振用圧電共振子の特性調整方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01114209A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007091376A1 (ja) * | 2006-02-08 | 2007-08-16 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | 圧電振動子 |
| WO2007091433A1 (ja) * | 2006-02-08 | 2007-08-16 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | 圧電振動子 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5610727A (en) * | 1979-07-05 | 1981-02-03 | Yuji Yanagisawa | Crystal oscillator having secondary electrode for frequency fine adjustment |
| JPS61236208A (ja) * | 1985-04-11 | 1986-10-21 | Toyo Commun Equip Co Ltd | オ−バ−ト−ン発振用圧電共振子 |
| JPS62168409A (ja) * | 1986-01-20 | 1987-07-24 | Toyo Commun Equip Co Ltd | 高次モ−ド振動を利用したオ−バ−ト−ン発振用圧電共振子 |
-
1987
- 1987-10-28 JP JP27280687A patent/JPH01114209A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5610727A (en) * | 1979-07-05 | 1981-02-03 | Yuji Yanagisawa | Crystal oscillator having secondary electrode for frequency fine adjustment |
| JPS61236208A (ja) * | 1985-04-11 | 1986-10-21 | Toyo Commun Equip Co Ltd | オ−バ−ト−ン発振用圧電共振子 |
| JPS62168409A (ja) * | 1986-01-20 | 1987-07-24 | Toyo Commun Equip Co Ltd | 高次モ−ド振動を利用したオ−バ−ト−ン発振用圧電共振子 |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007091376A1 (ja) * | 2006-02-08 | 2007-08-16 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | 圧電振動子 |
| WO2007091433A1 (ja) * | 2006-02-08 | 2007-08-16 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | 圧電振動子 |
| GB2447192A (en) * | 2006-02-08 | 2008-09-03 | Murata Manufacturing Co | Piezoelectric vibrator |
| JPWO2007091433A1 (ja) * | 2006-02-08 | 2009-07-02 | 株式会社村田製作所 | 圧電振動子 |
| US7583007B2 (en) | 2006-02-08 | 2009-09-01 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Piezoelectric vibrator |
| GB2447192B (en) * | 2006-02-08 | 2011-02-02 | Murata Manufacturing Co | Piezoelectric vibrator |
| JP4811411B2 (ja) * | 2006-02-08 | 2011-11-09 | 株式会社村田製作所 | 圧電振動子 |
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