JPH03235408A - 超薄板圧電共振子の構造 - Google Patents
超薄板圧電共振子の構造Info
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
,に及ぶ高い共振周波数を得ることのできる超薄板圧電
共振子の機械的強度の改看に関する。
高い周波数安定度の要求が厳しくなっているが、従来よ
り圧電デバイス(振動子、フィルタ)として多用されて
きた一般のATカット水晶共振子は温度−周波数特性は
極めて優れているもののその共振周波数は板厚に反比例
するため、製造技術及び機械的強度の観点より30 M
HZ程度が限界であった。
波共振周波数の奇数倍の周波数を得る所謂オーバートー
ン発振手段も広く用いられているか、発振回路にL C
同調回路等コイルを必要とするため発振回路を半導体集
積回路化するLで不都合がある上、容量比か大きく且つ
インピーダンスレベルが高いため発振が困難な場合が生
ずるという欠陥があった。
指ビッヂによって発振周波数が決定される弾性表面波共
振子は、フォトリソグラフィ技術の進歩によって] G
Hz程度の出力まで可能となってはきたが、これに使
用し得る圧電基板の温度周波数特性がΔ′1′カット水
晶に比して著しく劣るという問題かあった。
小すごときICE電共徹子が提案されている。
機械加工又はエツチングによる凹陥部5を形成するとと
もに、凹陥部5の底面に位置する振動部2の厚さを、例
えばl OOM H7,の基本波共振周波数を得んとす
るならば約16μmとする。
た側には超薄板状の振動部2表面、前記凹陥部5を包囲
する厚肉の環状囲繞部(リブ)3表面及び前記両者を結
合する環状囲繞部内壁面の全面に導電性薄膜を蒸着して
全面電極12とするとともに、その裏面の平坦面中央部
には部分電極14を形成する。
る第5図に示す如く中央に凹状の収納空所10を設けた
セラミック等のケースll内に前記凹陥部5をケース底
面に向けて固定するのが常識的且つ有利であろう。この
際、環状囲繞部3の凹陥形成側の一周縁平面3aを核部
に線状に塗布した導電性接着剤15を介してケース底面
に露出し、がj記ケース1)の壁を気密貫通して外部り
一ト18に接続する導電性膜16と機械的に接着固定す
ると共に電気的に接続する。
るtlta(以下1片持ち構造と称する)とし、固定縁
38表面と対向する離縁3b表面を金属膜16表面と星
に接触した状態にするか或は金属y1216表面との間
にわずかの間隙を残した自由な状態で浮かせるようにす
れば当該共振子の振動の自由を束縛することが少ないの
で、共振子のQの劣化、ケース封1−IY?T後の周波
数の変動を防止すると共に旬産時の温度−周波数特性の
バラツキを小さ(することができる。
平坦面の電極14はこれから水晶ブロック端部に延びる
電極リード部とワイヤボンディングによってケースの段
部20上に形成したバット21と接続するのが望ましい
。このバッド2!はケース内部を気密貫通する導体23
を介してケース底面に形成した他の外部リード24と接
続するものであることはいうまでもない。
了後に、ケース開口を蓋25にて気密封止して完成する
ものである。
る水晶共振子1を環状囲繞部の一縁3a表面において片
持ち状態で保持するのが常識的であると考えられるため
、振動、衝撃が加わった場合、固定縁の周りにフラッピ
ングを生じ環状囲繞部に加わる負荷に耐えられず、第4
図(a)に示した如き方向にクラックが発生し易いとい
う欠点があった。
由来する欠点を除去すべくなされたものであって、水晶
等の圧電共振子ブロック表面に形成した凹陥部周縁の厚
肉の環状囲繞部によって振動部の外周を保持するように
した片持ち保持した場合に生じ易い共振子の破損を防止
することができる超薄圧電共振子の構造を提供すること
を目的する。
周を一体的に支持する厚肉の環状囲繞部を有する圧電共
振子において、前記環状囲繞部の相対向する一対の幅員
を、これらと直交する前記環状囲繞部のケースに保持固
定すべき一縁からこれと対向する縁に向けて漸減せしめ
たものである。
詳細な説明する。
共振その第1の実施例を示す斜視図、平面図及び図(a
)の図(a)のA−A断面図であって、矩形状の水晶ブ
ロック1の表面中央部にエツチング或は機械研磨等の方
法によって鞍形の平面形状を有する凹陥部5を形成する
ことによって凹陥部底面に超薄肉の奈動部2を形成する
とともに2振動i’l 2の周縁部に一体形成した厚肉
の環状囲繞部(リブ)3の接着剤を塗布すべき一縁3a
と直交する縁3c、3cの幅員dを[li記ケースに対
する固定縁に近づくに従って漸増する如く構成する。
動fをケース内に組み付けた場合においても、振動、衝
撃によって振動子lにクラックが生じることを有効に防
止しつる。
側縁3cの幅dを漸増すると共に凹陥部幅を萌記固定縁
3aに向けて徐々に狭くなるよう構成するので、これに
対向する他縁3aへ向う程水晶共振子lの質量は減少す
る如く分布するのみらならず、固定縁3aへ向う程環状
囲繞部の機械的強度が増大するから2振動、衝撃による
共振子のフラッピングに起因する破損を防止する上で効
果的である。
する構造であれば、いずれも本発明の範囲内に属するも
のである。
状を台形としたり、又、同図(b)のように台形の斜縁
を凹陥中央に向けて湾曲させても同様の効果を奏する。
にも対向する他縁3bの隅部3o、31のいずれか一方
に接着剤335を塗布してケースに固定し、共振子のフ
ラッピングを阻止するようにしてもよい。
が増大した分だけ共振子とケースとの間の熱膨張率の相
違に起因するストレスに基づく周波数の変動等諸特性の
低下は避けられないが、要求されるスペックが比較的緩
やかな場合には充分実用に耐えるので、衝撃、振動によ
る共振子の破損の可能性の大幅な低減は上述の共振子諸
特性のわずかな劣化を補って余りあるものである。
た場合についてのみ説明したが、本発明に係る超薄板圧
電共振子はその平坦面をケース底部に向けて収納するこ
とも可能である。
示したが、こねは−例に過ぎず、本発明は水晶以外の圧
電基板を用いた振動子、フィルタ素子等に適用d■能で
ある。更に、上2実施例においては、V計測形状が直方
体状の圧電材料ブロックを示したが、これは共振子をバ
ッチ生産する際の量産性を高める必要からの便宜的な形
態に過ぎず、本発明の範囲がこの例に限定される趣旨で
はない。従って、本発明の思想は、共振子の平面形状が
円形、多角形、その地異形のものであっても同様に適用
I′if能である。
に本発明に係る共振子をケース内に片持支持にて収納し
た際、外部がらの振動、衝撃によって生ずる共振子のフ
ラッピングに起因する破損を防Wする上で著しい効果を
奏する。
しての水晶振動子の構成を示す斜視図5平面図及びA−
A断面図、第2図(a)(b)は夫々第1図の実施例の
変形例を示す平面図、第3図は本発明の第2の実施例の
構成を示す平面図、第4図(a)(b)及び第5図は従
来の超薄板圧電共振子の構成を示す斜視図、断面図及び
そのケースへの固定法を構成説明図である。 1・・・水晶振動子 2・・・振動部 3・・・環状囲
繞部(リブ) 3a・・・固定縁 3b・・・固定縁
の対向縁 3c・・・側縁 5・・・凹陥部 I5・・
・導電性接着剤 30 。 3 ・隅部 35 ・ ・導電性接着剤
Claims (2)
- (1)超薄肉の振動部と、該振動部周縁を包囲する厚肉
の環状囲繞部とを一体的に構成した圧電共振子において
、前記環状囲繞部の相対向する一対の厚肉側縁の幅員を
、これらと直交する前記環状囲繞部のケースに固定すべ
き一縁から該一縁と対向する他縁に向けて漸減せしめた
ことを特徴とする超薄板圧電共振子の構造。 - (2)前記圧電共振子を構成する前記環状囲繞部の前記
ケースに固定すべき前記一縁を接着剤にて固定するとと
もに当該固定縁と対向する他縁の両端角部の少なくとも
いずれか一方を接着剤によって前記ケースに接着したこ
とを特徴とする請求項(1)の超薄板圧電共振子の構造
。
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