JPH01192204A - 圧電振動子 - Google Patents
圧電振動子Info
- Publication number
- JPH01192204A JPH01192204A JP63017737A JP1773788A JPH01192204A JP H01192204 A JPH01192204 A JP H01192204A JP 63017737 A JP63017737 A JP 63017737A JP 1773788 A JP1773788 A JP 1773788A JP H01192204 A JPH01192204 A JP H01192204A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode
- piezoelectric
- width
- rate
- change
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- 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】
〔概要〕
圧電振動子の構成、特に圧電体の対向主面に形成した電
極に関し、 発振周波数の温度特性の向上を目的とし、許容使用温度
範囲で発振周波数の変化率の温度特性に極小点のできる
圧電体の対向主面に形成した電極が、長さ方向の中間部
に該温度範囲で複数の極小点を形成せしめる狭幅部の設
けて構成する。
極に関し、 発振周波数の温度特性の向上を目的とし、許容使用温度
範囲で発振周波数の変化率の温度特性に極小点のできる
圧電体の対向主面に形成した電極が、長さ方向の中間部
に該温度範囲で複数の極小点を形成せしめる狭幅部の設
けて構成する。
本発明は圧電振動予め構成、特に所定の使用温度範囲で
発振周波数の変化率を低減させる構成上の改良に関する
。
発振周波数の変化率を低減させる構成上の改良に関する
。
振動子の圧電体には、水晶やセラミックおよびタンタル
酸リチウム、ニオブ酸リチウム等が利用されており、例
えば−ｌＯ℃〜＋６０℃の如く決められた使用温度範囲
で発振周波数の変化率（発振周波数の温度特性）Δｆ／
ｆは、±２００ｐｐｍの如き所定値に納まるように製造
されている。
酸リチウム、ニオブ酸リチウム等が利用されており、例
えば−ｌＯ℃〜＋６０℃の如く決められた使用温度範囲
で発振周波数の変化率（発振周波数の温度特性）Δｆ／
ｆは、±２００ｐｐｍの如き所定値に納まるように製造
されている。
かかる温度特性は使用する圧電体の材質および結晶方位
、外付はコンデンサの容量等によって変化し、一定幅の
電極を形成し共振周波数の変化率特性が使用温度範囲に
１つの極小点を有する従来の圧電素子、即ち水晶やセラ
ミックおよびタンタル酸リチウムを圧電体に使用した圧
電振動子は、該極小点が該温度範囲のほぼ中央に位置す
るようにしていた。
、外付はコンデンサの容量等によって変化し、一定幅の
電極を形成し共振周波数の変化率特性が使用温度範囲に
１つの極小点を有する従来の圧電素子、即ち水晶やセラ
ミックおよびタンタル酸リチウムを圧電体に使用した圧
電振動子は、該極小点が該温度範囲のほぼ中央に位置す
るようにしていた。
第３図は従来の圧電素子を示す斜視図（イ）とその圧電
体に形成した電極の対向長さと発振周波数の変化率との
関係を示す図（０）であり、圧電素子１はリチウム酸タ
ンタレート等にてなる圧電体２の対向主面のそれぞれに
、圧電体２の全幅に渡る電極３または４を形成してなり
、電極３．４から外部接続用の刀−ド端子３ａまたは４
ａが圧電体２の端部に導出されている。
体に形成した電極の対向長さと発振周波数の変化率との
関係を示す図（０）であり、圧電素子１はリチウム酸タ
ンタレート等にてなる圧電体２の対向主面のそれぞれに
、圧電体２の全幅に渡る電極３または４を形成してなり
、電極３．４から外部接続用の刀−ド端子３ａまたは４
ａが圧電体２の端部に導出されている。
かかる圧電素子１において、圧電体２の厚さをＨとし、
電極３と４の対向長さを２としたとき、圧電素子１の発
振周波数の変化率Δｆ ／ ｆ （ｐｐｍ）は、ｌ／Ｈ
によって変化し、縦軸を発振周波数の変化率Δｆ ／
ｆ （ｐｐｍ） 、横軸を温度Ｔ （℃）とした第３図
（Ｅｌ）において、実線で示す曲線はＪ／Ｈが３．６で
ある圧電素子１の周波数温度特性、−点鎖線で示す曲線
はｌ／Ｈが３．２である圧電素子１の周波数温度特性、
二点鎖線で示す曲線はＡ／Ｈが５．２である圧電素子１
の周波数温度特性である。
電極３と４の対向長さを２としたとき、圧電素子１の発
振周波数の変化率Δｆ ／ ｆ （ｐｐｍ）は、ｌ／Ｈ
によって変化し、縦軸を発振周波数の変化率Δｆ ／
ｆ （ｐｐｍ） 、横軸を温度Ｔ （℃）とした第３図
（Ｅｌ）において、実線で示す曲線はＪ／Ｈが３．６で
ある圧電素子１の周波数温度特性、−点鎖線で示す曲線
はｌ／Ｈが３．２である圧電素子１の周波数温度特性、
二点鎖線で示す曲線はＡ／Ｈが５．２である圧電素子１
の周波数温度特性である。
そこで、従来の圧電素子１はその使用温度範囲の中央、
例えば使用温度範囲が一１Ｏ℃〜＋６０℃であるときは
＋２５℃に周波数温度特性の極小点が位置するようにさ
れていたが、圧電素子１の周波数温度特性は圧電体２の
結晶方位によっても変化する。
例えば使用温度範囲が一１Ｏ℃〜＋６０℃であるときは
＋２５℃に周波数温度特性の極小点が位置するようにさ
れていたが、圧電素子１の周波数温度特性は圧電体２の
結晶方位によっても変化する。
第４図はクンタル酸リチウムの単結晶よりなる圧電体の
結晶方位と発振周波数の温度特性との示す図であり、縦
軸を発振周波数の変化率Δｆ／ｆ（ｐｐｍ） 、横軸を
温度Ｔ （’Ｃ）とした第４図において、実線で示す曲
線はＸ軸まわりの回転角度θが０度である圧電体の周波
数の温度特性、−点鎖線で示す曲線はＸ軸まわりの回転
角度θが一１度である圧電体の周波数の温度特性、二点
鎖線で示す曲線はＸ軸まわりの回転角度θが＋１度であ
る圧電体の周波数の温度特性であり、−１０℃〜＋６０
℃の使用温度範囲でθ−０度の圧電素子の周波数変化率
Δｆ／ｆはＯ〜８０ｐｐｍであるのに対し、θ−＋１度
およびθ＝−１度である圧電素子のそれらは一２０〜＋
１３５ｐｐｍ、 −１０〜＋１３５ｐｐｍ程度である。
結晶方位と発振周波数の温度特性との示す図であり、縦
軸を発振周波数の変化率Δｆ／ｆ（ｐｐｍ） 、横軸を
温度Ｔ （’Ｃ）とした第４図において、実線で示す曲
線はＸ軸まわりの回転角度θが０度である圧電体の周波
数の温度特性、−点鎖線で示す曲線はＸ軸まわりの回転
角度θが一１度である圧電体の周波数の温度特性、二点
鎖線で示す曲線はＸ軸まわりの回転角度θが＋１度であ
る圧電体の周波数の温度特性であり、−１０℃〜＋６０
℃の使用温度範囲でθ−０度の圧電素子の周波数変化率
Δｆ／ｆはＯ〜８０ｐｐｍであるのに対し、θ−＋１度
およびθ＝−１度である圧電素子のそれらは一２０〜＋
１３５ｐｐｍ、 −１０〜＋１３５ｐｐｍ程度である。
以上説明したように従来の圧電振動子は発振周波数の変
化率の極小点が１つであり、該極小点は使用温度範囲の
ほぼ中央に位置するように、圧電体の結晶方位、対向電
極の対向長さ等を設定していたが、該結晶方位は単結晶
からの切り出しによって決まるものであり、対向電極の
対向長さは発振周波数に係わるため、温度特性の調整が
極めて困難であるという問題点があった。
化率の極小点が１つであり、該極小点は使用温度範囲の
ほぼ中央に位置するように、圧電体の結晶方位、対向電
極の対向長さ等を設定していたが、該結晶方位は単結晶
からの切り出しによって決まるものであり、対向電極の
対向長さは発振周波数に係わるため、温度特性の調整が
極めて困難であるという問題点があった。
上記問題点の除去を目的とした本発明の圧電振動子は、
第１図によれば、−１０℃〜＋６０℃の許容使用温度範
囲で発振周波数の変化率の温度特性に極小点のできる圧
電体１２の対向主面に形成した電極１３．１４が、長さ
方向の中間部に該温度範囲で複数の極小点を形成せしめ
る狭幅部１３ｄの設けてなることを特徴とする。
第１図によれば、−１０℃〜＋６０℃の許容使用温度範
囲で発振周波数の変化率の温度特性に極小点のできる圧
電体１２の対向主面に形成した電極１３．１４が、長さ
方向の中間部に該温度範囲で複数の極小点を形成せしめ
る狭幅部１３ｄの設けてなることを特徴とする。
本発明によれば、圧電体１２の対向主面に形成した電極
の長さ方向の中間部に、許容された使用温度範囲で発振
周波数の変化率の極小点を複数にする狭幅部を設けたこ
とにより、該温度範囲における該変化率の幅は従来より
も狭められるようになる。
の長さ方向の中間部に、許容された使用温度範囲で発振
周波数の変化率の極小点を複数にする狭幅部を設けたこ
とにより、該温度範囲における該変化率の幅は従来より
も狭められるようになる。
以下に、図面を用いて本発明の実施例による圧電振動子
を説明する。
を説明する。
第１図は本発明の一実施例による圧電素子を示す斜視図
（イ）と該圧電素子の周波数温度特性を示す図（Ｕ）、
第２図は本発明の他の実施例による圧電素子を示す斜視
図（イ）と該圧電素子の周波数温度特性を示す図（ＩＩ
）である。
（イ）と該圧電素子の周波数温度特性を示す図（Ｕ）、
第２図は本発明の他の実施例による圧電素子を示す斜視
図（イ）と該圧電素子の周波数温度特性を示す図（ＩＩ
）である。
第１図（イ）において、圧電振動子１１は発振周波−数
の変化率特性が使用温度範囲で極小点を形成する圧電体
（例えばタンタル酸リチウムの単結晶より切り出した圧
電体）１２の対向主面に電極１３および１４を形成し、
電極１３の長さ方向の中間部にレーザトリミングによる
各一対のＬ字形の溝１５と直線溝１６を形成すると共に
、電極１４に溝１５．１６にそれぞれ相当する溝（図、
示されず）を形成してなる。
の変化率特性が使用温度範囲で極小点を形成する圧電体
（例えばタンタル酸リチウムの単結晶より切り出した圧
電体）１２の対向主面に電極１３および１４を形成し、
電極１３の長さ方向の中間部にレーザトリミングによる
各一対のＬ字形の溝１５と直線溝１６を形成すると共に
、電極１４に溝１５．１６にそれぞれ相当する溝（図、
示されず）を形成してなる。
リード端子１３ａを具えた電極１３に形成された溝１５
と１６は、電極１３の一部分を電極１３から切り離し、
電極１３が圧電体１２の全幅に渡る全幅部１３ｂ、 １
３ｃと、圧電体１２より狭幅の狭幅部１３ｄとで構成さ
れるようにすると共に、電極１４に形成され図示されな
い前記溝によって、リード端子１４ａを具えた電極１４
は、全幅部１３ｂ、 １３ｃおよび狭幅部１３ｄに相当
する全幅部と狭幅部とで構成されるようになる。 、
このような圧電体１１の発振周波数の変化率の温度特性
は、第１図（υ）に示すように、縦軸を発振周波数の変
化率Δｆ／ｆ（ρｐａｄ） 、横軸を温度Ｔ（’Ｃ）と
したとき、測定値をプロットし該プロットを妥当な曲線
で結ぶと、該曲線は一１０℃〜＋６０℃の使用温度範囲
で２つの極小点を形成するようになり、その周波数変化
率Δｆ／ｆは使用温度範囲でＯ〜−７０ｐｐｍの範囲に
納まるようになる。
と１６は、電極１３の一部分を電極１３から切り離し、
電極１３が圧電体１２の全幅に渡る全幅部１３ｂ、 １
３ｃと、圧電体１２より狭幅の狭幅部１３ｄとで構成さ
れるようにすると共に、電極１４に形成され図示されな
い前記溝によって、リード端子１４ａを具えた電極１４
は、全幅部１３ｂ、 １３ｃおよび狭幅部１３ｄに相当
する全幅部と狭幅部とで構成されるようになる。 、
このような圧電体１１の発振周波数の変化率の温度特性
は、第１図（υ）に示すように、縦軸を発振周波数の変
化率Δｆ／ｆ（ρｐａｄ） 、横軸を温度Ｔ（’Ｃ）と
したとき、測定値をプロットし該プロットを妥当な曲線
で結ぶと、該曲線は一１０℃〜＋６０℃の使用温度範囲
で２つの極小点を形成するようになり、その周波数変化
率Δｆ／ｆは使用温度範囲でＯ〜−７０ｐｐｍの範囲に
納まるようになる。
第１図（イ）と共通部分に同一符号を使用した第２図（
イ）において、圧電振動子２１は、圧電体１２の対向主
面にホトエツチング技術を利用した電極２２と２３を形
成し、電極２２．２３からリード端子２２ａまたは２３
ａが導出されてなる。
イ）において、圧電振動子２１は、圧電体１２の対向主
面にホトエツチング技術を利用した電極２２と２３を形
成し、電極２２．２３からリード端子２２ａまたは２３
ａが導出されてなる。
圧電体１２の全幅に形成した電極２２は、その長さ方向
の中間部の２個所に圧電体１２０幅方向に整列する複数
個（図は４個）の透孔２４を形成したことにより、圧電
体１２の全幅を覆う３個所の全幅部２２ｂと、透孔２４
によって実電極幅が狭くなる２個所の狭幅部２２ｃとで
構成される。
の中間部の２個所に圧電体１２０幅方向に整列する複数
個（図は４個）の透孔２４を形成したことにより、圧電
体１２の全幅を覆う３個所の全幅部２２ｂと、透孔２４
によって実電極幅が狭くなる２個所の狭幅部２２ｃとで
構成される。
他方、圧電体１２の下面に形成し図示されない電極２３
にも透孔２４に相当する透孔が設けられ、該透孔によっ
て全幅部２２ｂおよび狭幅部２２ｃに相当する全幅部と
狭幅部とが電極２３に形成されるようになっている。
にも透孔２４に相当する透孔が設けられ、該透孔によっ
て全幅部２２ｂおよび狭幅部２２ｃに相当する全幅部と
狭幅部とが電極２３に形成されるようになっている。
このような圧電体２１の発振周波数の変化率の温度特性
は、第１図（Ｕ）に示すように、縦軸を発振周波数の変
化率Δｆ ／ ｆ （ｐｐｍ）とし、横軸を温度Ｔ （
’Ｃ）としたとき、−１０℃〜＋６０℃の使用温度範囲
で３つの極小点を形成するようになり、使用温度範囲に
おける周波数変化率Δｆ／ｆは、５０ｐｐｍ程度の範囲
に納まるようになる。
は、第１図（Ｕ）に示すように、縦軸を発振周波数の変
化率Δｆ ／ ｆ （ｐｐｍ）とし、横軸を温度Ｔ （
’Ｃ）としたとき、−１０℃〜＋６０℃の使用温度範囲
で３つの極小点を形成するようになり、使用温度範囲に
おける周波数変化率Δｆ／ｆは、５０ｐｐｍ程度の範囲
に納まるようになる。
なお、本発明によって電極の一部に狭幅部を形成すると
、そのことで共振周波数が低下する。そのため、本発明
による電極がかかる変化を予め予測し、狭幅部の形成前
の共振周波数は所期値より適当に高い共振周波数となる
ように形成する。
、そのことで共振周波数が低下する。そのため、本発明
による電極がかかる変化を予め予測し、狭幅部の形成前
の共振周波数は所期値より適当に高い共振周波数となる
ように形成する。
以上説明したように本発明によれば、圧電体１２の対向
主面に形成した電極の長さ方向の中間部に、許容された
使用温度範囲で発振周波数の変化率の温度特性に複数の
極小点を形成せしめる狭幅部を設け、該温度範囲におけ
る該変化率の幅は従来よりも狭めたことにより、圧電振
動子の温度特性は向上される。
主面に形成した電極の長さ方向の中間部に、許容された
使用温度範囲で発振周波数の変化率の温度特性に複数の
極小点を形成せしめる狭幅部を設け、該温度範囲におけ
る該変化率の幅は従来よりも狭めたことにより、圧電振
動子の温度特性は向上される。
第１図は本発明の一実施例による圧電素子とその温度特
性、 第２図は本発明の他の実施例による圧電素子とその温度
特性、 第３図は従来の圧電素子とその温度特性、第４図は圧電
体の結晶方位と温度特性、を示す。 図中において、 １１．２１は圧電振動子、 １２は圧電体、 １３．１４．２２．２３は電極、 １３ｂ、 １３ｃ、 ２２ｂは全幅部、１３ｄ、２２ｃ
は狭幅部、 １５、１６はトリミング溝、 ２４は透孔、 （イ） 第 １２ 第 ２ 図 （ＰＰＴｒＬ） （ロラ 従来力圧電粛テと′ｆめ遍座符１１ 第３ 図 （Ｐｒ辺） 圧電体０結＾方位とｊ肪特ａ 第４ 図
性、 第２図は本発明の他の実施例による圧電素子とその温度
特性、 第３図は従来の圧電素子とその温度特性、第４図は圧電
体の結晶方位と温度特性、を示す。 図中において、 １１．２１は圧電振動子、 １２は圧電体、 １３．１４．２２．２３は電極、 １３ｂ、 １３ｃ、 ２２ｂは全幅部、１３ｄ、２２ｃ
は狭幅部、 １５、１６はトリミング溝、 ２４は透孔、 （イ） 第 １２ 第 ２ 図 （ＰＰＴｒＬ） （ロラ 従来力圧電粛テと′ｆめ遍座符１１ 第３ 図 （Ｐｒ辺） 圧電体０結＾方位とｊ肪特ａ 第４ 図
Claims (1)
- 許容使用温度範囲で発振周波数の変化率の温度特性に極
小点のできる圧電体（１２）の対向主面に形成した電極
（１３、１４、２２、２３）が、長さ方向の中間部に該
温度範囲で複数の極小点を形成せしめる狭幅部（１３ｄ
、２２ｃ）の設けてなることを特徴とする圧電振動子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1773788A JPH0748627B2 (ja) | 1988-01-28 | 1988-01-28 | 圧電振動子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1773788A JPH0748627B2 (ja) | 1988-01-28 | 1988-01-28 | 圧電振動子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01192204A true JPH01192204A (ja) | 1989-08-02 |
| JPH0748627B2 JPH0748627B2 (ja) | 1995-05-24 |
Family
ID=11952060
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1773788A Expired - Lifetime JPH0748627B2 (ja) | 1988-01-28 | 1988-01-28 | 圧電振動子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0748627B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0492824U (ja) * | 1990-12-28 | 1992-08-12 |
-
1988
- 1988-01-28 JP JP1773788A patent/JPH0748627B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0492824U (ja) * | 1990-12-28 | 1992-08-12 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0748627B2 (ja) | 1995-05-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3622202B2 (ja) | 弾性表面波装置の温度特性調整方法 | |
| US6362561B1 (en) | Piezoelectric vibration device and piezoelectric resonance component | |
| JPH0232807B2 (ja) | ||
| US4076987A (en) | Multiple resonator or filter vibrating in a coupled mode | |
| JPS6013608B2 (ja) | 厚みすべり圧電振動子 | |
| EP0096653B1 (en) | Extensional mode piezoelectric microresonator | |
| AU550978B2 (en) | An improved trapped energy resonator for multiple resonator application | |
| JPH01192204A (ja) | 圧電振動子 | |
| JPH0870232A (ja) | 弾性表面波素子及び発振器 | |
| JPS6357967B2 (ja) | ||
| US4297610A (en) | Small piezoelectric tuning fork | |
| JP3980972B2 (ja) | 短冊形のｉｔカットの水晶振動子 | |
| US3376439A (en) | Quartz resonator | |
| JP3550796B2 (ja) | 水晶振動子 | |
| JPS63117507A (ja) | 圧電振動素子 | |
| US3787743A (en) | Flexion mode crystalline bar for an oscillator | |
| JPS62220012A (ja) | 圧電振動素子 | |
| JPS59148421A (ja) | 圧電共振子 | |
| JPH04222108A (ja) | 厚みすべり振動子 | |
| JPS61222312A (ja) | 弾性表面波装置 | |
| JPS62217710A (ja) | 圧電振動素子 | |
| JPH0320930B2 (ja) | ||
| JP2003224448A (ja) | 弾性表面波素子 | |
| JPH066166A (ja) | 圧電振動子 | |
| CA1196398A (en) | Piezoelectric resonator |