JPH03151706A - 圧電部品 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、厚み縦振動の高調波を利用したエネルギー閉
じ込め型の圧電部品に関する。

［背景技術］ 第３図（ａ）　（ｂ）　（ｃ）に示すものは、従来の厚
み縦振動を利用した３倍波共振子である。この圧電共振
子は、まず第３図（ａ）に示すように、セラミックス製
圧電基板２１の両主面中央部に互いに対向させてエネル
ギー閉じ込め型の振動電極２２を形成し、各主面の互い
に反対側の端に各振動電極２２と導通した外部引出し電
極２３を設けて振動エレメント２８を製作し、各外部引
出し電極２３にリード端子２７を半田付けした後、第３
図（ｂ）に示すように、振動電極２２の全体を覆うよう
にして振動エレメント２８の両主面にワックス２９を点
滴し、この後ワックス２９で振動電極２２を覆われた振
動エレメント２８を、溶融したエポキシ樹脂等の外装材
２５内に浸漬してワックス２９及び振動エレメント２８
を外装材２５により被覆し、ついで外装材２５を焼き付
けることによって内部のワックス２θを溶融させて外装
材２５内に吸収させ、第３図（Ｃ）に示すように、ワッ
クス２θの吸収された跡に空洞２６を形成している。し
たがって、従来の圧電共振子にあっては、振動電極２２
の全体が空洞２６内に位置しており、振動電極２２は外
装材２５によってその振動を抑圧されることはなかった
。

［発明が解決しようとする課題］ 上記のように、従来の厚み縦振動の３倍波共振子にあっ
ては、振動電極は全体が空洞内に納められており、いず
れのモードの振動も抑制されることがなかったので、基
本波についてもその振動は抑制されていなかった。この
ため、従来の３倍波共振子にあっては、３倍波振動のみ
ならず基本波振動も生じており、この基本波振動が原因
となって比較的大きなスプリアス振動が発生していた。

しかして、本発明は叙上の従来例の欠点に鑑みてなされ
たものであり、その目的とするところは厚み縦振動の高
調波を利用した圧電共振子や圧電発振子等の圧電部品に
おいて、スプリアス発振の原因となる基本波振動を抑圧
し、より良好な共振特性を得ることにある。

［課題を解決するための手段］ このため、本発明の圧電部品は、圧電基板の両主面にエ
ネルギー閉じ込め型の振動電極を形成し、圧電基板の各
主面の端部に各振動電極と導通した外部引出し電極を設
け、この圧電基板を外装材によって被覆した、厚み縦振
動の高調波を利用した圧電部品であって、振動電極の上
面の中心部に臨ませて前記外装材の内部に空洞を形成す
ると共に振動電極の上面の周縁部を前記外装材によって
押えて振動を抑制させたことを特徴としている。

［作用コ 本発明にあっては、厚み縦振動の高調波振動を利用した
圧電部品において、振動電極の上面の周縁部を外装材に
よって押えて振動を抑制するようにしたので、基本波の
定在波振動の腹の部分で振動が抑圧され、基本波振動が
ダンピングされる。

このため、基本波を原因とするスプリアス発振を抑制す
ることができ、良好な共振特性を得ることができる。

［実施例］ 以下、本発明の一実施例を添付図に基づいて詳述する。

第１図（ａ）に示すものは、厚み縦振動の高調波（例え
ば、３倍波）を用いた振動エレメント８で　３ あり、厚み方向に分極処理を施された圧電基板ｌの両主
面中央部に互いに対向させて振動電極２が形成されてお
り、各主面の互いに反対側の端に外部引出し電極３が形
成され、両主面で振動電極２と外部引出し電極３がリー
ド部４を介して互いに接続されている。この振動エレメ
ント８は、第１図（ｂ）に示すように、両外部引出し電
極３に半田や導電性接着剤によりリード端子７を取り付
けられた後、振動電極２の周縁部を残して中央部にのみ
ワックス９を点滴される。ついで、エポキシ樹脂等の溶
融した外装材５内に浸漬され、第１図（ｃ）のように全
体を外装材５により覆われる。この後、外装材５を振動
エレメント８に焼き付けると、内部のワックス９が溶融
して外装材５に吸収され、ワックス８の吸収された跡に
空洞６が形成される。

こうして、製造された圧電部品にあっては、第１図（ｃ
）に示すように、振動電極２の中央部は空洞内に納めら
れていて自由に振動できるが、これに対し振動電極２の
周縁部は外装材５が密着していて振動を抑圧されている
。このため、基本波の　４− 定在波振動の腹にあたる振動電極２の外周部に外装材５
が密着して基本振動が抑制される。よって、基本波振動
により発生して高調波共振子ではスプリアスとして表わ
れていた振動を抑制することができ、高調波共振子とし
ての良好な共振特性を得られる。

また、上記のようにして圧電部品を製造することにより
、振動電極２の実質的な振動部分はワックス９の付着箇
所により定まるので、電極形成時に振動電極２の位置が
多少ずれても、ワックス９の点滴位置を正確にすること
により実質的な振動部分の位置を正確にコントロールす
ることができる。

なお、上記のように空洞の面積（もしくは、径）を振動
電極の面積（もしくは、径）よりも小さくする場合には
、■振動電極の面積をほぼ従来通りとし、空洞の面積を
従来よりも小さくする方法、■空洞の面積をほぼ従来通
りとし、振動電極の面積を従来よりも大きくする方法、
■その他の方法、が考えられる。そこで、上記■、■の
実施例を作製し、従来例と比較した。第２図は、■、■
の実施例及び従来例の圧電部品のワックス点滴前におけ
る周波数−インピーダンス特性を示す図である。

従来の圧電部品は、３．１ｍｍ　Ｘ　５．９ｍの寸法の
圧電基板の表面に、直径１．６＋ａｍ、厚み４４０μの
振動電極を設け、振動電極の表面に直径２．１〜２．３
ｍｍのワックスを点滴して空洞を形成したものであり、
そのインピーダンス特性は第２図に破線イで示すように
なり、ＡＴＴ＋のレスポンスを有していた。これに対し
、■従来の振動電極と同じ径の振動電極に従来よりも小
さな径でワックスを点滴させ、振動電極よりも小さな空
洞を形成した場合には、振動電極の外周部が外装材によ
って押さえられている為に基本波が抑圧されるが、ワッ
クス点滴前でも第２図の実線口に示すように、３倍波の
レスポンスもＡＴＴＱと著しく劣化した。一方、■従来
よりも大きな振動電極（直径２．３ｍｍ）を設けた場合
（ワックスの点滴前）、基本波のレスポンスが大きくな
るが、第２図の実線へのように３倍波のレスポンス＾Ｔ
Ｔａも大きくなる。ついで、この比較的大ぎな振動電極
の表面に直径２．０〜２．２鴫のワックスを点滴し、外
装材内に空洞を形成すると、３倍波のレスポンスは、第
２図のＡＴＴ、のレベルまでダンピングされたが、基本
波は３倍波以上に大ぎくダンピングされた。従って、従
来よりも径の大きな振動電極を用い、この振動電極の外
周部の振動を外装材で抑圧させ、３倍波のレスポンスを
ある程度の大きさで残しながら、基本波のレスポンスを
強く抑圧させるのが効果的な用い方である。

［発明の効果］ 本発明によれば、厚み縦振動の高調波を利用した共振子
において、スプリアス振動発生の原因となる基本波を抑
圧することができ、スプリアスレベルを小さくして良好
な共振特性の圧電部品を製作することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）　（ｂ）　（ｃ）は本発明の一実施例を製
造の順序に従って示した平面図、正面図及び断面図、第
２図は従来例及び２種の実施例についてのワックス点滴
前におけるインピーダンス−周波数特性　７ を示す図、第３図（ａ）　（ｂ）　（ｃ）は従来例を製
造順序に従って説明した平面図、正面図及び断面図であ
る。 ｌ・・・圧電基板 ２・・・振動電極 ３・・・外部引出し電極 ５・・・外装材 ６・・・空洞 　− 第１図 （（］）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）圧電基板の両主面にエネルギー閉じ込め型の振動
   電極を形成し、圧電基板の各主面の端部に各振動電極と
   導通した外部引出し電極を設け、この圧電基板を外装材
   によって被覆した、厚み縦振動の高調波を利用した圧電
   部品であって、振動電極の上面の中心部に臨ませて前記
   外装材の内部に空洞を形成すると共に振動電極の上面の
   周縁部を前記外装材によって押えて振動を抑制させたこ
   とを特徴とする圧電部品。