JPH0241205B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はスプリアス特性が優れた圧電振動部
品に関する。

圧電振動部品、たとえば、 拡がり振動モードやエネルギーとじこめ形厚み
振動モードを用いた発振子、FMデイスクリミネ
ータ用共振子、フフイルタあるいは、表面波を用
いたフイルタなどでは、スプリアスレスポンスの
抑圧対策が重要である。

従来は、圧電材料や電極材料を改良したり、電
極形状を工夫したり、不要振動吸収材を圧電基板
に付着させたりしていた。しかし、材料の開発に
は膨大な時間と費用がかかり、電極形状を変えた
り、不要振動吸収材料を用いても思つた程効果が
上がらず他の対策と併用せねばならなかつた。

この発明の目的は、簡単にかつ効果的に不要振
動を抑圧することである。

この発明の要旨は、圧電基板に電極を設けた圧
電振動素子と、圧電振動素子の外装材とを有する
圧電振動部品において、外装材の少なくとも一部
を圧電材料で形成し、圧電振動素子に生じたスプ
リアス機械振動がこの圧電材料で形成した外装材
部分に伝達されるようにしてこの外装材部分に電
気出力を生じさせ、圧電振動素子に生じたスプリ
アス電気信号成分に、前記外装材部分に生じた電
気出力を逆相で加えることにより、スプリアス電
気信号成分をキヤンセルしたことを特徴とする圧
電振動部品である。

以下にこの発明の実施例を図面を参照しながら
説明する。

第１図は、この発明を矩形板の拡がり振動モー
ドに用いた二端子形共振子に適用した例を示す。
図において、１は、矩形状の圧電セラミツク基板
２と、その対向主平面上に設けられた全面電極
３，４とを有する圧電振動素子である。この圧電
振動素子１は、弾性端子板５，６とともにケース
７内に収容されている。８は封止用樹脂である。
そして、弾性端子板５に接触する電極膜９がケー
ス７の内表面に形成されているとともに、ケース
７の外表面に少なくとも一部がケース７をはさん
で電極膜９と対向する電極膜１０が形成されてい
る。電極膜９，１０間のケース７は圧電性材料を
含むか圧電性材料からなる。このような構成を有
すると、電極膜９，１０と、電極膜９，１０間の
圧電材料とで圧電振動素子１１が形成されること
になる。電極膜９と弾性端子板５とが電気的に導
通されており、電極膜１０と弾性端子板６とが電
気的に導通されている。弾性端子板５，６間に生
じる圧電振動素子１のスプリアス振動による発生
電荷と、圧電振動素子１のスプリアス振動がケー
ス７に伝えられて電極膜９，１０、したがつて弾
性端子板５５，６間に生じる発生電荷が第２図に
示すように逆位相になるよう分極軸その他の特性
が定められている。ケース７で用いる圧電材料
は、従来公知のもののなかから本発明の目的にか
なうものを用いればよい。

このような構成からなる第１図のものでは、メ
インレスポンスについては、その振動のノード点
で弾性端子板５，６に接触していることになるか
ら、弾性端子板を介してケース７に形成された圧
電振動素子１１に機械的変位が伝達されない。逆
にスプリアスレスポンスについては、その振動の
ノード点で弾性端子板５，６に接触していないこ
とになるから、弾性端子板を介してケース７に形
成された圧電振動素子１１に機械的変位が伝達さ
れる。この機械的変位によつて電極膜９，１０に
電荷が発生し、この電荷は弾性端子板５，６に加
えられることになる。ここで、圧電振動素子１に
発生したスプリアスレスポンス自体による発生電
荷と、圧電振動素子１１に発生した電荷とが逆極
性で加えられるようになつているので、結果的
に、圧電振動素子１に発生したスプリアスレスポ
ンス出力が抑圧されることになる。

第３図は、この発明をエネルギーとじこめ形厚
み振動モードを用いた二端子形共振子に適用した
例を示す。

図において、２１は、矩形状の圧電セラミツク
基板２２と、その対向主平面上に設けられた部分
電極２３，２４と、部分電極２３，２４をそれぞ
れ外部引出リード２５，２６に導通させるための
引出電極２７，２８と、スプリアスレスポンス検
出用電極２９とを有する圧電振動素子である。一
方、３０は二分割形のケースで、部分電極２３，
２４とその近傍上方にスペースを設けるため凹部
３１，３２を有するとともに、部分電極２３，２
４とその近傍を除いた圧電振動素子２１表面部分
をはさみこんでなる。そして、スプリアスレスポ
ンス検出用電極２９に接触する電極膜３３がケー
ス３０内表面に形成されているとともに、ケース
３０の外表面に少なくとも一部がケース３０をは
さんで電極膜３３と対向する電極膜３４が形成さ
れている。電極膜３３，３４間の樹脂ケース３０
は圧電性材料を含むか圧電性材料からなる。この
ような構成を有すると、電極膜３３，３４と、電
極膜３３，３４間の圧電材料とで圧電振動子３５
が形成されることになる。電極膜３３と外部引出
リード２５とが電気的に導通されており、電極膜
３４と外部引出リード６とが電気的に導通されて
いる。外部引出リード２５，２６間に生じる圧電
振動素子２１のスプリアス振動による発生電荷
と、圧電振動素子２１のスプリアス振動がケース
３０に伝えられて電極膜３３，３４にしたがつて
外部引出リード２５，２６間に生じる発生電荷が
第２図に示すように逆位相になるよう分極軸その
他の特性が定められている。ケース３０で用いる
圧電材料は、従来公知のもののなかから本発明目
的にかなうものを用いればよい。

このような構台からなる第３，４図のもので
は、メインレスポンスはケース３０には伝わらな
いため、ケース３０に形成された圧電振動素子３
５に機械的変位が伝達されない。逆に、スプリア
スレスポンスについては圧電振動素子３５に機械
的変位が伝達される。この機械的変位によつて電
極膜３３，３４に電荷が発生し、この電荷は外部
リード端子２５，２６に加えられることになる。
ここで、圧電振動素子２１に発生したスプリアス
レスポンス自体による発生電荷と、圧電振動素子
３５に発生した電荷とが逆極性で加えられるよう
になつているので、結果的に、圧電振動素子２１
に発生したスプリアスレスポンス出力が抑圧され
ることになる。

上述各例において、ケースの外表面に設けた電
極膜はケース内に存在していてもよいし、ケース
の外表面に設けた電極上を絶縁材でコーテイング
してもよい。

なお、上述の実施例は、圧電振動子の代表的な
例について本発明を適用したものであり、表面波
デバイスなどにも本発明は適用できる。

そして外装ケースは上述例のようなあらかじめ
モールド成形されたもののみならず、デイツプ塗
装法、粉体塗装法などを用いて形成した外装構造
のものもとり得る。

さらに、外装材として半導体圧電材料を用いる
と外部材に電極を設けなくてもすむ。

以上の実施例からあきらかなように、この発明
によると、外装ケースに圧電性をもたせ、不要振
動による機械的変位でケースの圧電性部分に電気
出力を生じさせ、圧電振動素子自体に生じた不要
振動の電気出力に逆位相で重畳させて打消すこと
によりスプリアスレスポンスを抑圧する構成をと
るから、従来技術に比較して簡単かつ効果的に不
要振動がないもしくは抑圧された圧電振動部品を
提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例の断面図、第２
図は同じく説明図、第３図は本発明の第２の実施
例の断面図、第４図は同じく圧電振動素子部分を
示す正面図。 １，１１，２１，３５は圧電振動素子、２，２
２は圧電基板、３，４，２３，２４，２７，２
８，２９は電極、７，３０はケース、９，１０，
３３，３４は電極膜。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 圧電基板に電極を設けた圧電振動素子と、圧
   電振動素子の外装材とを有する圧電振動部品にお
   いて、外装材の少なくとも一部を圧電材料で形成
   し、圧電振動素子に生じたスプリアス機械振動が
   この圧電材料で形成した外装材部分に伝達される
   ようにしてこの外装材部分に電気出力を生じさ
   せ、圧電振動素子に生じたスプリアス電気信号成
   分に、前記外装材部分に生じた電気出力を逆相で
   加えることにより、スプリアス電気信号成分をキ
   ヤンセルしたことを特徴とする圧電振動部品。