JPH05299968A - 圧電振動素子 - Google Patents
圧電振動素子Info
- Publication number
- JPH05299968A JPH05299968A JP10283892A JP10283892A JPH05299968A JP H05299968 A JPH05299968 A JP H05299968A JP 10283892 A JP10283892 A JP 10283892A JP 10283892 A JP10283892 A JP 10283892A JP H05299968 A JPH05299968 A JP H05299968A
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- JP
- Japan
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- vibrating element
- spurious
- piezoelectric
- piezoelectric substrate
- single crystal
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- Withdrawn
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- Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ニオブ酸リチウム単結晶を使用したエネルギ
２次元閉じ込め型圧電振動素子に関し、高性能化を目的
とする。 【構成】 ニオブ酸リチウム単結晶の１６５度回転Ｙ板
より長方形に切り出した圧電基板(2) の長さをＬ，厚さ
をＨとしたとき、Ｌ／Ｈが9.５〜10.5または11.2〜12.0
となるように構成する。
２次元閉じ込め型圧電振動素子に関し、高性能化を目的
とする。 【構成】 ニオブ酸リチウム単結晶の１６５度回転Ｙ板
より長方形に切り出した圧電基板(2) の長さをＬ，厚さ
をＨとしたとき、Ｌ／Ｈが9.５〜10.5または11.2〜12.0
となるように構成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はエネルギ２次元閉じ込め
型厚みすべり振動素子、特に、ニオブ酸リチウム単結晶
の１６５度回転Ｙ板より圧電基板を切り出した振動素子
の構成に関する。
型厚みすべり振動素子、特に、ニオブ酸リチウム単結晶
の１６５度回転Ｙ板より圧電基板を切り出した振動素子
の構成に関する。
【０００２】
【従来の技術】図１はストリップ型圧電振動素子を示す
斜視図、図２は圧電基板のＬ／Ｈが10.75 である圧電振
動素子の利得特性と位相特性である。
斜視図、図２は圧電基板のＬ／Ｈが10.75 である圧電振
動素子の利得特性と位相特性である。
【０００３】図１において、振動素子１はニオブ酸リチ
ウム単結晶の１６５度回転Ｙ板より長方形の圧電基板２
を切り出し、対向主面の一方（図の上面）には、中央部
より基板２の一端に至る全幅に渡って駆動電極３を形成
し、対向主面の他方（図の下面）には、その中央部より
基板２の他端に至る全幅に渡って駆動電極４を形成して
なる。
ウム単結晶の１６５度回転Ｙ板より長方形の圧電基板２
を切り出し、対向主面の一方（図の上面）には、中央部
より基板２の一端に至る全幅に渡って駆動電極３を形成
し、対向主面の他方（図の下面）には、その中央部より
基板２の他端に至る全幅に渡って駆動電極４を形成して
なる。
【０００４】かかる振動素子１の設計に際し圧電基板２
の長さＬを長くすると、共振直列抵抗が良くなりスプリ
アスの少ないことが知られており、従来の振動素子１は
圧電基板２の厚さをＨとしたとき、Ｌ／Ｈを８以上にす
ることが公知（特開昭６０−２５３１２号公報）であ
り、一般にＬ／Ｈ＝10.6程度としたものが広く使用され
ている。
の長さＬを長くすると、共振直列抵抗が良くなりスプリ
アスの少ないことが知られており、従来の振動素子１は
圧電基板２の厚さをＨとしたとき、Ｌ／Ｈを８以上にす
ることが公知（特開昭６０−２５３１２号公報）であ
り、一般にＬ／Ｈ＝10.6程度としたものが広く使用され
ている。
【０００５】しかしながら、振動素子１の用途が広まり
位相特性が従来よりも重要視されるようになると、利得
特性ではあまり問題視されなかったスプリアスの位相特
性に対する影響が注目されるようになった。
位相特性が従来よりも重要視されるようになると、利得
特性ではあまり問題視されなかったスプリアスの位相特
性に対する影響が注目されるようになった。
【０００６】図２において、横軸は周波数(3.25MHz〜6M
Hz),左縦軸は位相角度(+180deg〜-180deg), 右縦軸は利
得(0〜-100dB) であり、ニオブ酸リチウム単結晶の１６
５度回転Ｙ板から、図１に示す如く長方形の圧電基板２
を切り出し、共振周波数が4.194MHzであり、長さＬを5.
0mm,厚さＨを0.465mm としたことによってＬ／Ｈが10.7
5 である振動素子１の利得特性と位相特性は、基板長さ
Ｌに係わるスプリアスが3.85MHz,4.18MHz,4.27MHz,5.3M
Hzに現れるようになる。
Hz),左縦軸は位相角度(+180deg〜-180deg), 右縦軸は利
得(0〜-100dB) であり、ニオブ酸リチウム単結晶の１６
５度回転Ｙ板から、図１に示す如く長方形の圧電基板２
を切り出し、共振周波数が4.194MHzであり、長さＬを5.
0mm,厚さＨを0.465mm としたことによってＬ／Ｈが10.7
5 である振動素子１の利得特性と位相特性は、基板長さ
Ｌに係わるスプリアスが3.85MHz,4.18MHz,4.27MHz,5.3M
Hzに現れるようになる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】以上説明したように従
来の圧電振動素子は、特に、利得特性と共振直列抵抗に
着目しスプリアスを抑制する構成であり、Ｌ／Ｈを10.6
程度としたものが広く使用されていた。
来の圧電振動素子は、特に、利得特性と共振直列抵抗に
着目しスプリアスを抑制する構成であり、Ｌ／Ｈを10.6
程度としたものが広く使用されていた。
【０００８】しかしながら、共振周波数を含む周波数帯
域を利用し、位相特性を従来より重視する用途に対し従
来の振動素子は、共振周波数の近傍に、利得特性より位
相特性に顕著であるスプリアスが確認された。
域を利用し、位相特性を従来より重視する用途に対し従
来の振動素子は、共振周波数の近傍に、利得特性より位
相特性に顕著であるスプリアスが確認された。
【０００９】そこで、本発明者らは圧電基板のＬ／Ｈと
周波数定数との関係を実測によって調査したところ、図
３に示す周波数スペクトラムが得られた。図３におい
て、縦軸は周波数定数（共振周波数×圧電基板の長さ；
Ｈz ・ｍ),横軸はＬ／Ｈであり、ニオブ酸リチウム単結
晶の１６５度回転Ｙ板から圧電基板を切り出した振動素
子は、周波数定数≒１９７０Ｈｚ・ｍのとき発振し、図
中の曲線Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄに沿ってスプリアスが発生する
ことが分かった。
周波数定数との関係を実測によって調査したところ、図
３に示す周波数スペクトラムが得られた。図３におい
て、縦軸は周波数定数（共振周波数×圧電基板の長さ；
Ｈz ・ｍ),横軸はＬ／Ｈであり、ニオブ酸リチウム単結
晶の１６５度回転Ｙ板から圧電基板を切り出した振動素
子は、周波数定数≒１９７０Ｈｚ・ｍのとき発振し、図
中の曲線Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄに沿ってスプリアスが発生する
ことが分かった。
【００１０】そして、Ｌ／Ｈを10.75 とした従来の振動
素子１は、１９７０Ｈｚ・ｍの発振レベルとスプリアス
曲線Ｂとが重なることになり、位相特性のスプリアスを
改善するには、Ｌ／Ｈをさらに限定する必要が生じた。
素子１は、１９７０Ｈｚ・ｍの発振レベルとスプリアス
曲線Ｂとが重なることになり、位相特性のスプリアスを
改善するには、Ｌ／Ｈをさらに限定する必要が生じた。
【００１１】なお、図２と図３を対応させると、曲線Ａ
に対応するのが4.18MHz のスプリアス、曲線Ｂに対応す
るのが4.27MHz のスプリアス、曲線Ｃに対応するのが3.
85MHz のスプリアス、曲線Ｄに対応するのが5.3MHzのス
プリアスである。
に対応するのが4.18MHz のスプリアス、曲線Ｂに対応す
るのが4.27MHz のスプリアス、曲線Ｃに対応するのが3.
85MHz のスプリアス、曲線Ｄに対応するのが5.3MHzのス
プリアスである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明の目的は、ニオブ
酸リチウム単結晶の回転Ｙ板を使用した圧電振動素子
を、さらに高性能化せしめることであり、図１におい
て、ニオブ酸リチウム単結晶の１６５度回転Ｙ板より長
方形に切り出した圧電基板２の長さをＬ，厚さをＨとし
たとき、Ｌ／Ｈが9.５〜10.5または11.2〜12.0となるよ
うに構成する。
酸リチウム単結晶の回転Ｙ板を使用した圧電振動素子
を、さらに高性能化せしめることであり、図１におい
て、ニオブ酸リチウム単結晶の１６５度回転Ｙ板より長
方形に切り出した圧電基板２の長さをＬ，厚さをＨとし
たとき、Ｌ／Ｈが9.５〜10.5または11.2〜12.0となるよ
うに構成する。
【００１３】
【作用】上記手段による圧電振動素子は、製造誤差に伴
うばらつきを図３のスプリアス曲線Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄに考
慮し、１９７０Ｈｚ・ｍの発振レベルとスプリアス曲線
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄとが交差しない領域にＬ／Ｈを限定した
ものである。その結果、共振周波数の近傍に発生するス
プリアスを排除（移動）可能となり、圧電振動素子を高
性能化する。
うばらつきを図３のスプリアス曲線Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄに考
慮し、１９７０Ｈｚ・ｍの発振レベルとスプリアス曲線
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄとが交差しない領域にＬ／Ｈを限定した
ものである。その結果、共振周波数の近傍に発生するス
プリアスを排除（移動）可能となり、圧電振動素子を高
性能化する。
【００１４】
【実施例】図４は本発明の実施例としてＬ／Ｈを10.11
とした圧電振動素子の利得特性と位相特性である。
とした圧電振動素子の利得特性と位相特性である。
【００１５】横軸が周波数(3.25MHz〜6MHz),左縦軸が位
相角度(+180deg〜-180deg), 右縦軸が利得(0〜-100dB)
である図４において、ニオブ酸リチウム単結晶の１６５
度回転Ｙ板より図１に示す如く長方形の圧電基板２を切
り出し、共振周波数が4.194MHzであり、長さＬを4.7mm,
厚さＨを0.465mm としたことによってＬ／Ｈが10.11で
ある圧電振動素子１の利得特性と位相特性のスプリアス
は、従来素子に係わる図３のそれらと比較したとき高周
波側に移動し、共振周波数4.195MHzを挟む3.95MHz 〜4.
45MHz の領域に現れないようになる。
相角度(+180deg〜-180deg), 右縦軸が利得(0〜-100dB)
である図４において、ニオブ酸リチウム単結晶の１６５
度回転Ｙ板より図１に示す如く長方形の圧電基板２を切
り出し、共振周波数が4.194MHzであり、長さＬを4.7mm,
厚さＨを0.465mm としたことによってＬ／Ｈが10.11で
ある圧電振動素子１の利得特性と位相特性のスプリアス
は、従来素子に係わる図３のそれらと比較したとき高周
波側に移動し、共振周波数4.195MHzを挟む3.95MHz 〜4.
45MHz の領域に現れないようになる。
【００１６】なお、前記実施例による振動素子は、Ｌ／
Ｈを11.2〜12.0の間に設定したものであるが、本発明は
Ｌ／Ｈを9.５〜10.5の間に設定してもよい。ただし、Ｌ
／Ｈを10.75 とした振動素子に対し、Ｌ／Ｈを11.2〜1
2.0としたとき基板長さＬに係わるスプリアス（図３の
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）は低周波側へ移動するのに反し、Ｌ／
Ｈを9.５〜10.5の間に設定したときのスプリアス（図３
のＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）は高周波側へ移動することになる。
Ｈを11.2〜12.0の間に設定したものであるが、本発明は
Ｌ／Ｈを9.５〜10.5の間に設定してもよい。ただし、Ｌ
／Ｈを10.75 とした振動素子に対し、Ｌ／Ｈを11.2〜1
2.0としたとき基板長さＬに係わるスプリアス（図３の
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）は低周波側へ移動するのに反し、Ｌ／
Ｈを9.５〜10.5の間に設定したときのスプリアス（図３
のＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）は高周波側へ移動することになる。
【００１７】
【発明の効果】以上説明したように本発明方法によれ
ば、圧電基板の長さに係わるスプリアスを、共振周波数
の近傍から所定の周波数領域の外に移動せしめ、圧電振
動素子の高性能化を実現した効果がある。
ば、圧電基板の長さに係わるスプリアスを、共振周波数
の近傍から所定の周波数領域の外に移動せしめ、圧電振
動素子の高性能化を実現した効果がある。
【図１】 ストリップ型圧電振動素子を示す斜視図であ
る。
る。
【図２】 従来技術によりＬ／Ｈが10.75 である圧電振
動素子の利得特性と位相特性の説明図である。
動素子の利得特性と位相特性の説明図である。
【図３】 ニオブ酸リチウム単結晶の１６５度回転Ｙ板
を使用した圧電振動素子の周波数定数とＬ／Ｈとの関係
を示す周波数スペクトラムである。
を使用した圧電振動素子の周波数定数とＬ／Ｈとの関係
を示す周波数スペクトラムである。
【図４】 本発明の実施例としてＬ／Ｈを10.11 とした
圧電振動素子の利得特性と位相特性の説明図である。
圧電振動素子の利得特性と位相特性の説明図である。
１は圧電振動素子 ２は圧電基板 ３，４は電極 Ｈは圧電基板の厚さ Ｌは圧電基板の長さ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 和田 一久 神奈川県秦野市室町２番44号 東和エレク トロン株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】 エネルギ２次元閉じ込め型厚みすべり振
動素子であって、ニオブ酸リチウム単結晶の１６５度回
転Ｙ板より長方形に切り出した圧電基板(2)の長さを
Ｌ，厚さをＨとしたとき、Ｌ／Ｈが9.５〜10.5または1
1.2〜12.0であることを特徴とする圧電振動素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10283892A JPH05299968A (ja) | 1992-04-22 | 1992-04-22 | 圧電振動素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10283892A JPH05299968A (ja) | 1992-04-22 | 1992-04-22 | 圧電振動素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05299968A true JPH05299968A (ja) | 1993-11-12 |
Family
ID=14338129
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10283892A Withdrawn JPH05299968A (ja) | 1992-04-22 | 1992-04-22 | 圧電振動素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05299968A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5787310A (en) * | 1995-01-31 | 1998-07-28 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Microcomputer |
-
1992
- 1992-04-22 JP JP10283892A patent/JPH05299968A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5787310A (en) * | 1995-01-31 | 1998-07-28 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Microcomputer |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990706 |