JPH06209225A - Piezoelectric vibrator for overtone oscillation - Google Patents

Piezoelectric vibrator for overtone oscillation

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JPH06209225A
JPH06209225A JP1962193A JP1962193A JPH06209225A JP H06209225 A JPH06209225 A JP H06209225A JP 1962193 A JP1962193 A JP 1962193A JP 1962193 A JP1962193 A JP 1962193A JP H06209225 A JPH06209225 A JP H06209225A
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JP
Japan
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electrode
piezoelectric substrate
main
vibration
sub
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JP1962193A
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Japanese (ja)
Inventor
Katsuyuki Nakamura
勝幸 中村
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Daishinku Corp
Original Assignee
Daishinku Corp
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Publication date
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  • Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 三次オーバートーンのCI値を悪化させるこ
となく、より安定した高周波化が行える信頼性の高い圧
電振動子を提供する。 【構成】 所望の次数にてオーバートーン振動する圧電
振動子であって、圧電基板の片面11に、上記所望次数
のオーバートーン振動の主振動を閉じ込める主振動エネ
ルギ閉じ込め部を構成する主部電極21aと、上記振動
エネルギ伝搬部を構成する電極不在部31と、上記振動
エネルギ吸収部を構成する副部電極41aが形成され、
上記圧電基板の他の片面のほぼ全面に電極が形成されて
いるオーバートーン発振用圧電振動子において、前記圧
電基板のX軸方向に直列に、主部電極と副部電極とが、
電極不在部を介して形成した。また、前記電極を長手方
向と短手方向とを有する圧電基板保持方向に直列に形成
した。前記圧電基板の重心と前記主部電極の重心とを偏
心させた。
(57) [Summary] [Object] To provide a highly reliable piezoelectric vibrator capable of more stable high frequency without deteriorating the CI value of the third overtone. A main part electrode 21a, which is a piezoelectric vibrator that vibrates overtones in a desired order and constitutes a main vibration energy confinement part that confines the main vibrations of the overtone vibrations in the desired order on one surface 11 of a piezoelectric substrate. An electrode absent portion 31 forming the vibration energy propagating portion and a sub-electrode 41a forming the vibration energy absorbing portion are formed,
In an overtone oscillation piezoelectric vibrator in which an electrode is formed on substantially the entire other surface of the piezoelectric substrate, a main electrode and a sub electrode are arranged in series in the X-axis direction of the piezoelectric substrate.
It was formed via the electrode absent portion. Further, the electrodes are formed in series in the piezoelectric substrate holding direction having a longitudinal direction and a lateral direction. The center of gravity of the piezoelectric substrate and the center of gravity of the main portion electrode are decentered.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、オーバートーン用共振
回路を必要とせずに所望のオーバートーン周波数での発
振を可能にするオーバートーン発振用圧電振動子に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a piezoelectric resonator for overtone oscillation which enables oscillation at a desired overtone frequency without requiring an overtone resonance circuit.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の技術を図9、図10とともに説明
する。図9は従来の圧電基板の平面図であり、図10は
図9の底面図である。圧電基板1は厚みすべり振動を行
うATカットの水晶板からなり、その圧電基板1の表面
中央部に主部電極2及び圧電基板1の裏面中央部に電極
5を設けることにより主振動エネルギ閉じ込め部を設
け、その周囲に上記主振動エネルギ閉じ込め部の遮断周
波数fcよりも高い遮断周波数Fcをもつ振動エネルギ
伝搬部(電極不在部)3を設け、更にその外側に上記遮
断周波数Fcよりも低い遮断周波数を持つ振動エネルギ
吸収部(周辺部電極)4を設け、上記遮断周波数Fc
が、所望のオーバートーン振動の副振動周波数よりも低
く、かつ、このオーバートーン振動の主振動周波数f0
より高く設定されており、上記振動エネルギ吸収部が所
望のオーバートーン次数より低次の振動モード(基本波
振動モードを含む)のエネルギを吸収するとともに、上
記主振動よりも高い副振動を外部へ漏洩させるよう構成
されていた。
2. Description of the Related Art A conventional technique will be described with reference to FIGS. FIG. 9 is a plan view of a conventional piezoelectric substrate, and FIG. 10 is a bottom view of FIG. The piezoelectric substrate 1 is made of an AT-cut crystal plate that causes thickness shear vibration, and a main electrode 2 is provided at the center of the front surface of the piezoelectric substrate 1 and an electrode 5 is provided at the center of the back surface of the piezoelectric substrate 1 to confine the main vibration energy. Is provided around it, and a vibration energy propagating portion (electrode absent portion) 3 having a cutoff frequency Fc higher than the cutoff frequency fc of the main vibration energy confining portion is provided around the cutout frequency Fc, and a cutoff frequency lower than the cutoff frequency Fc is further provided outside thereof. And a cutoff frequency Fc is provided.
Is lower than the desired sub-vibration frequency of the overtone vibration, and is the main vibration frequency f0 of this overtone vibration.
It is set higher, and the vibration energy absorbing section absorbs energy of vibration modes lower than the desired overtone order (including the fundamental wave vibration mode), and external vibrations higher than the main vibration to the outside. It was configured to leak.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】例えば、三次オーバー
トーン発振させた圧電振動子において、より高周波化を
行うために、主部電極の直径を小さくしたり、圧電基板
の直径を小さくしていく等の設計手法があるが、主部電
極を小さくしすぎると三次オーバートーンのCI値も悪
くなる傾向にある。そこで、主部電極の直径を小さくせ
ずに、圧電基板の直径のみを小さくして高周波化を計る
方法がある。また、保持器の小型化にともない、圧電基
板の保持方向に直交する方向の上下部分をカットしたり
する場合があった。しかし、従来の電極形状において前
記事項を行った場合、振動エネルギ吸収部である周辺部
電極の寸法、形状が制約されるため、所望の電気的特性
が得られない等の問題があった。また、矩形状の圧電基
板においては寸法、形状の関係から振動エネルギ吸収部
である周辺部電極を形成できず、より安定したオーバー
トーン発振を困難なものとしていた。
SUMMARY OF THE INVENTION For example, in a piezoelectric vibrator in which a third overtone is oscillated, the diameter of the main electrode is made smaller, the diameter of the piezoelectric substrate is made smaller, etc. in order to achieve higher frequency. However, if the size of the main electrode is too small, the CI value of the third overtone tends to deteriorate. Therefore, there is a method of reducing the diameter of the piezoelectric substrate without decreasing the diameter of the main electrode to increase the frequency. Further, along with the miniaturization of the holder, there are cases where the upper and lower parts in the direction orthogonal to the holding direction of the piezoelectric substrate are cut. However, when the above-mentioned matters are performed in the conventional electrode shape, there is a problem that desired electrical characteristics cannot be obtained because the size and shape of the peripheral electrode that is the vibration energy absorbing portion is restricted. Further, in the rectangular piezoelectric substrate, the peripheral electrode, which is the vibration energy absorbing portion, cannot be formed due to the size and shape of the piezoelectric substrate, which makes more stable overtone oscillation difficult.

【0004】本発明の目的は、高周波化や保持器の小型
化にともなう圧電基板の小型化において、また、矩形状
の圧電基板において、三次オーバートーンのCIの値を
悪化させることなく、より安定したオーバートーン発振
が行える信頼性の高い圧電振動子を提供する。
An object of the present invention is to make the piezoelectric substrate more compact in response to higher frequencies and smaller retainers, and to make the piezoelectric substrate in a rectangular shape more stable without deteriorating the CI value of the third overtone. To provide a highly reliable piezoelectric vibrator capable of performing the above-mentioned overtone oscillation.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】そこで、本発明は、所望
の次数にてオーバートーン振動する圧電振動子であっ
て、圧電基板の片面に、上記所望次数のオーバートーン
振動の主振動を閉じ込める主振動エネルギ閉じ込め部を
構成する主部電極と、上記振動エネルギ伝搬部を構成す
る電極不在部と、上記振動エネルギ吸収部を構成する副
部電極とが形成され、上記圧電基板の他の片面の少なく
とも前記主部電極と副部電極の対向面に電極が形成され
ているオーバートーン発振用圧電振動子において、前記
圧電基板のX軸方向に直列に、主部電極と副部電極と
が、電極不在部を介して形成した。また、前記圧電基板
の重心と前記主部電極の重心とを偏心させた。
Therefore, the present invention is a piezoelectric vibrator that vibrates overtones in a desired order, and mainly confines the main vibration of the overtone vibrations in the desired order on one surface of a piezoelectric substrate. A main electrode that constitutes the vibration energy confining portion, an electrode absent portion that constitutes the vibration energy propagating portion, and a sub electrode that constitutes the vibration energy absorbing portion are formed, and at least one of the other surfaces of the piezoelectric substrate is formed. In an overtone oscillation piezoelectric vibrator in which electrodes are formed on the opposing surfaces of the main electrode and the sub electrode, the main electrode and the sub electrode are absent in series in the X-axis direction of the piezoelectric substrate. Formed through the section. Further, the center of gravity of the piezoelectric substrate and the center of gravity of the main portion electrode are decentered.

【0006】また、所望の次数にてオーバートーン振動
する圧電振動子であって、圧電基板の片面に、上記所望
次数のオーバートーン振動の主振動を閉じ込める主振動
エネルギ閉じ込め部を構成する主部電極と、上記振動エ
ネルギ伝搬部を構成する電極不在部と、上記振動エネル
ギ吸収部を構成する副部電極とが形成され、上記圧電基
板の他の片面の少なくとも前記主部電極と副部電極の対
向面に電極が形成されているオーバートーン発振用圧電
振動子において、前記圧電基板の保持方向に直列に、主
部電極と副部電極とが、電極不在部を介して形成した。
また、前記圧電基板形状を長手方向と短手方向とを有す
る圧電基板とした。また、前記圧電基板の重心と前記主
部電極の重心とを偏心させた。
Further, a piezoelectric vibrator which vibrates overtones in a desired order, and a main part electrode constituting a main vibration energy confining part for confining a main vibration of the overtone vibrations in the desired order on one surface of the piezoelectric substrate. An electrode absent portion forming the vibration energy propagation portion and a sub portion electrode forming the vibration energy absorbing portion are formed, and at least the main portion electrode and the sub portion electrode on the other surface of the piezoelectric substrate are opposed to each other. In an overtone oscillation piezoelectric vibrator having electrodes formed on its surface, a main electrode and a sub electrode are formed in series in the holding direction of the piezoelectric substrate via an electrode absent portion.
Further, the piezoelectric substrate shape is a piezoelectric substrate having a longitudinal direction and a lateral direction. Further, the center of gravity of the piezoelectric substrate and the center of gravity of the main portion electrode are decentered.

【0007】[0007]

【作用】前記圧電基板のX軸方向に直列に、主部電極と
副部電極とが、電極不在部を介して、形成されているこ
とにより、例えば三次オーバートーン振動を主振動とし
て利用したい場合、圧電基板のX軸方向にのびる基本波
と三次オーバートーンの振動エネルギ分布の違いを利用
し、エネルギ吸収部をなす副部電極が、基本波振動およ
び三次オーバートーン振動の不要な副振動(f1、f2
等)のエネルギが実用上差し支えない程度に低くおさえ
られる。そのため、副部電極の寸法、形状が制約される
ことがなく、主部電極を小さくせずに、圧電基板のみを
小さくすることができる。
When the main part electrode and the sub part electrode are formed in series in the X-axis direction of the piezoelectric substrate via the electrode absent part, it is desired to use, for example, the third overtone vibration as the main vibration. , The sub-electrode which constitutes the energy absorbing portion utilizes the difference in the vibration energy distribution of the fundamental wave extending in the X-axis direction of the piezoelectric substrate and the third-order overtone, and unnecessary sub-vibration (f1 , F2
Energy) can be suppressed to a level that is practically acceptable. Therefore, the size and shape of the sub electrode are not restricted, and only the piezoelectric substrate can be made small without making the main electrode small.

【0008】また、前記圧電基板形状を長手方向と短手
方向とを有する圧電基板(例えば、圧電基板の保持方向
に直交する方向の上下部分をカットしたもの、あるいは
矩形状の圧電基板)において、前記圧電基板の保持方向
に直列に、主部電極と副部電極とが、電極不在部を介し
て、形成されていることにより、例えば三次オーバート
ーン振動を主振動として利用したい場合、基本波と三次
オーバートーンの振動エネルギ分布の違いを利用し、圧
電基板のどの方向にX軸があっても、保持方向(長手方
向)にはエネルギ吸収部をなす副部電極が有り、基本波
振動および三次オーバートーン振動の不要な副振動(f
1、f2等)のエネルギが実用上差し支えない程度に低く
おさえ、短手方向には圧電基板のエッジ部分あることか
ら、基本波と三次オーバートーンとのエネルギ変位分布
から、圧電基板のエッジ部分での基本波振動のロスを三
次オーバートーンのロスより大きくとれるため、基本波
振動を抑圧して、三次オーバートーン振動を容易にす
る。そのため、副部電極の寸法、形状が制約されること
がなくなった。
In addition, in the piezoelectric substrate having the above-mentioned piezoelectric substrate shape having a longitudinal direction and a lateral direction (for example, one obtained by cutting the upper and lower portions in a direction orthogonal to the holding direction of the piezoelectric substrate, or a rectangular piezoelectric substrate), When the main part electrode and the sub part electrode are formed in series in the holding direction of the piezoelectric substrate via the electrode absent part, for example, when it is desired to use the third overtone vibration as the main vibration, By utilizing the difference in the vibration energy distribution of the third-order overtone, no matter which direction of the piezoelectric substrate the X-axis is, there is a sub-electrode that constitutes the energy absorption part in the holding direction (longitudinal direction), and the fundamental wave vibration and the third-order vibration Unnecessary secondary vibration of overtone vibration (f
The energy of (1, f2, etc.) is suppressed to a level that does not hinder practical use, and since there is an edge portion of the piezoelectric substrate in the lateral direction, from the energy displacement distribution of the fundamental wave and the third-order overtone, the edge portion of the piezoelectric substrate is Since the loss of the fundamental wave vibration can be made larger than the loss of the third-order overtone, the fundamental wave vibration is suppressed and the third-order overtone vibration is facilitated. Therefore, the size and shape of the sub electrode are not restricted.

【0009】また、円盤形状の圧電基板でも主電極が圧
電基板外週付近に近接して設けられた圧電基板において
も、前記圧電基板の保持方向に直列に、主部電極と副部
電極とが、電極不在部を介して、形成されていることに
より、例えば三次オーバートーン振動を主振動として利
用したい場合、基本波と三次オーバートーンの振動エネ
ルギ分布の違いを利用し、圧電基板のどの方向にX軸が
あっても、保持方向(長手方向)にはエネルギ吸収部を
なす副部電極が有り、基本波振動および三次オーバート
ーン振動の不要な副振動(f1、f2等)のエネルギが実
用上差し支えない程度に低くおさえ、主電極が圧電基板
外週付近に近接して設けられてあることから、基本波と
三次オーバートーンとのエネルギ変位分布から、圧電基
板のエッジ部分での基本波振動のロスを三次オーバート
ーンのロスより大きくとれるため、基本波振動を抑圧し
て、三次オーバートーン振動を容易にする。そのため、
副部電極の寸法、形状が制約されることがなくなった。
Also in the case of a disk-shaped piezoelectric substrate or a piezoelectric substrate in which the main electrode is provided in the vicinity of the outer periphery of the piezoelectric substrate, the main electrode and the sub electrode are connected in series in the holding direction of the piezoelectric substrate. , If it is desired to use the third order overtone vibration as the main vibration because it is formed via the electrode absent part, the difference in the vibration energy distribution of the fundamental wave and the third order overtone is used to determine which direction of the piezoelectric substrate Even if the X-axis is present, there is a sub-electrode that constitutes an energy absorption part in the holding direction (longitudinal direction), and the energy of sub-vibrations (f1, f2, etc.) that do not require fundamental wave vibration and third-order overtone vibration is practical. Since the main electrode is placed close to the outside of the piezoelectric substrate near the outer edge of the piezoelectric substrate, the energy displacement distribution between the fundamental wave and the third-order overtone causes the main electrode to be held at the edge of the piezoelectric substrate. Since it takes the loss of the fundamental wave vibration greater than the loss of tertiary overtones, by suppressing the fundamental wave vibration to facilitate tertiary overtone vibration. for that reason,
The size and shape of the sub electrode are no longer restricted.

【0010】前記圧電基板の重心と前記主部電極の重心
とを偏心させたことにより、基本波と三次オーバートー
ンとのエネルギ変位分布から、圧電基板片端部での基本
波振動のロスを三次オーバートーンのロスより大きくと
れるため、基本波振動を抑圧して、三次オーバートーン
振動を容易にする。
By making the center of gravity of the piezoelectric substrate and the center of gravity of the main part electrode eccentric, the energy displacement distribution between the fundamental wave and the third-order overtone causes the loss of fundamental wave vibration at one end of the piezoelectric substrate to exceed the third-order overtone. Since it is larger than the loss of tone, it suppresses the fundamental vibration and facilitates the third overtone vibration.

【0011】[0011]

【実施例】次に、本発明の実施例について、図1、図2
を参照にして説明する。図1は本発明の第一の実施例を
示す圧電基板の平面図であり、図2は図1の底面図であ
る。圧電基板11は、厚みすべり振動を行うATカット
水晶板からなり、従来の圧電基板1が6.5φで形成され
ていたのにくらべ高周波化対応にともない4φと小型化
されて形成された圧電基板である。その圧電基板11の
表面には、主部電極21aが設けられ、圧電基板X軸方
向に向かって幅Gの電極不在部31が設けられ更にその
外部に副部電極41aが設けられている。また、圧電基
板11の裏面には、圧電基板11のほぼ全面に電極51
aが設けられている。このような構造において、主部電
極21aとそれに対応する裏面電極51aの一部分が主
振動エネルギ閉じ込め部を構成し、電極不在部31とそ
れに対応する裏面電極51aの一部分が振動エネルギ伝
搬部を構成し、副部電極41aとそれに対応する裏面電
極51aの一部分が振動エネルギ吸収部を構成してい
る。また、主部電極21aから圧電基板11の一端部A
までリード電極21bが形成され、副部電極41a及び
裏面電極51aは圧電基板11の反対側の端部Bまでリ
ード電極41b,51bが形成されている。そして、こ
れらの電極は真空蒸着により形成される。尚、第一の実
施例では、裏面電極をほぼ全面としたが、少なくとも主
部電極と副部電極の対向する領域に裏面電極が形成され
ていれば同様の効果がある。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
Will be described with reference to. 1 is a plan view of a piezoelectric substrate showing a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a bottom view of FIG. The piezoelectric substrate 11 is made of an AT-cut quartz plate that vibrates in a thickness shear vibration. The piezoelectric substrate 1 is formed with a size of 4φ, which is smaller than the conventional piezoelectric substrate 1 with a size of 6.5φ. is there. A main portion electrode 21a is provided on the surface of the piezoelectric substrate 11, an electrode absent portion 31 having a width G is provided in the piezoelectric substrate X axis direction, and a sub portion electrode 41a is provided outside thereof. Further, on the back surface of the piezoelectric substrate 11, an electrode 51 is formed on almost the entire surface of the piezoelectric substrate 11.
a is provided. In such a structure, the main part electrode 21a and a part of the back surface electrode 51a corresponding to the main part electrode 21a form a main vibration energy confinement part, and the electrode absent part 31 and a part of the back surface electrode 51a corresponding to it form a vibration energy propagation part. The sub-electrode 41a and a part of the back surface electrode 51a corresponding to the sub-electrode 41a form a vibration energy absorbing portion. In addition, from the main part electrode 21a to one end A of the piezoelectric substrate 11.
The lead electrode 21b is formed up to, and the sub-electrode 41a and the back surface electrode 51a are formed with the lead electrodes 41b and 51b up to the end B on the opposite side of the piezoelectric substrate 11. Then, these electrodes are formed by vacuum vapor deposition. In the first embodiment, the back surface electrode is almost the entire surface, but the same effect can be obtained if the back surface electrode is formed at least in the area where the main electrode and the sub electrode face each other.

【0012】また、本発明の第一の実施例では圧電基板
11の重心11Pと主部電極21aの重心21Pと同一
の重心としたが、第二の実施例として図3に示すよう
に、圧電基板の重心11Pと主部電極の重心22Pとを
偏心させた主部電極22aと副部電極42aとを形成す
ることにより、基本波振動を抑圧して、三次オーバート
ーン振動を容易にする効果がある。(尚、第二の実施例
では、主部電極22a、および、副部電極42aの形状
を四角形状で形成したが、第一の実施例と同様の電極形
状であっても、もちろんよく、同様の基本波抑制効果が
得られる。)
Further, in the first embodiment of the present invention, the center of gravity 11P of the piezoelectric substrate 11 and the center of gravity 21P of the main portion electrode 21a are the same, but as a second embodiment, as shown in FIG. By forming the main electrode 22a and the sub electrode 42a in which the center of gravity 11P of the substrate and the center of gravity 22P of the main portion electrode are eccentric, the fundamental wave vibration is suppressed, and the effect of facilitating the third-order overtone vibration is obtained. is there. (In the second embodiment, the main electrode 22a and the sub-electrode 42a are formed in a quadrangular shape, but the same electrode shape as in the first embodiment may be used, of course. The fundamental wave suppression effect of is obtained.)

【0013】次に、本発明の第三の実施例について、図
4を参照にして説明する。圧電基板12は、厚みすべり
振動を行うATカット水晶板からなり、保持器の小型化
にともない、従来の圧電基板1の上下部分をカットして
形成された圧電基板である。その圧電基板12の表面に
は、主部電極23aが設けられ、圧電基板保持方向に向
かって幅Gの電極不在部33が設けられ更にその外部に
副部電極43aが設けられている。また、圧電基板12
の裏面には、圧電基板12のほぼ全面に裏面電極が設け
られている(図示せず)。このような構造において、主
部電極23aとそれに対応する裏面電極の一部分が主振
動エネルギ閉じ込め部を構成し、電極不在部33とそれ
に対応する裏面電極の一部分が振動エネルギ伝搬部を構
成し、副部電極43aとそれに対応する裏面電極の一部
分が振動エネルギ吸収部を構成している。そして、これ
らの電極は真空蒸着により形成される。尚、第三の実施
例では、裏面電極をほぼ全面としたが、少なくとも主部
電極と副部電極の対向する領域に裏面電極が形成されて
いれば同様の効果がある。
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The piezoelectric substrate 12 is an AT-cut crystal plate that vibrates in thickness shear, and is a piezoelectric substrate formed by cutting the upper and lower parts of the conventional piezoelectric substrate 1 as the holder becomes smaller. A main portion electrode 23a is provided on the surface of the piezoelectric substrate 12, an electrode absent portion 33 having a width G is provided in the piezoelectric substrate holding direction, and a sub portion electrode 43a is provided outside the electrode absent portion 33. In addition, the piezoelectric substrate 12
A back surface electrode is provided on almost the entire back surface of the piezoelectric substrate 12 (not shown). In such a structure, the main part electrode 23a and a part of the back surface electrode corresponding to the main part electrode 23a constitute a main vibration energy confining part, and the electrode absent part 33 and a part of the back surface electrode corresponding to the part a vibration energy propagating part. The partial electrode 43a and a part of the back surface electrode corresponding to the partial electrode 43a form a vibration energy absorbing portion. Then, these electrodes are formed by vacuum vapor deposition. In the third embodiment, the back surface electrode is almost the entire surface, but the same effect can be obtained if the back surface electrode is formed at least in the area where the main electrode and the sub electrode face each other.

【0014】また、本発明の第三の実施例では圧電基板
12の重心12Pと主部電極23aの重心23Pと同一
の重心としたが、第四の実施例として図5に示すよう
に、圧電基板の重心12Pと主部電極の重心24Pとを
偏心させた主部電極24aと副部電極44aとを形成す
ることにより、基本波振動を抑圧して、三次オーバート
ーン振動を容易にする効果がある。(また、第四の実施
例においても、主部電極22a、および、副部電極42
aの形状を四角形状で形成したが、第三の実施例と同様
の電極形状であっても、もちろんよく、同様の基本波抑
制効果が得られる。)
Further, in the third embodiment of the present invention, the center of gravity 12P of the piezoelectric substrate 12 and the center of gravity 23P of the main portion electrode 23a are the same, but as a fourth embodiment, as shown in FIG. By forming the main part electrode 24a and the sub part electrode 44a in which the center of gravity 12P of the substrate and the center of gravity 24P of the main part electrode are eccentric, it is possible to suppress the fundamental wave vibration and facilitate the third-order overtone vibration. is there. (Also in the fourth embodiment, the main portion electrode 22a and the sub portion electrode 42 are also included.
Although the shape of a is formed in a quadrangular shape, an electrode shape similar to that of the third embodiment may of course be obtained, and a similar fundamental wave suppressing effect can be obtained. )

【0015】次に、本発明の第五の実施例について、図
6、図7を参照にして説明する。図6は本発明の第五の
実施例を示す圧電基板の平面図であり、図7は図6の底
面図である。圧電基板13は、厚みすべり振動を行うA
Tカットの矩形状の水晶板からなる。そして、前記圧電
基板13の表面には、主部電極25aが設けられ、圧電
基板X軸(保持)方向に向かって幅Gの電極不在部35
が設けられ更にその外部に副部電極45aが設けられて
いる。また、圧電基板13の裏面には、圧電基板13の
ほぼ全面に電極55aが設けられている。そして、裏面
電極55aは、表面の主部電極25a、電極不在部3
5、副部電極45aに対向して全面に形成されている。
このような構造において、主部電極25aとそれに対応
する裏面電極55aの一部分が主振動エネルギ閉じ込め
部を構成し、電極不在部35とそれに対応する裏面電極
55aの一部分が振動エネルギ伝搬部を構成し、副部電
極45aとそれに対応する裏面電極55aの一部分が振
動エネルギ吸収部を構成している。主部電極25aから
圧電基板13の一端部Cまでリード電極25bが形成さ
れ、副部電極45a及び裏面電極55aは圧電基板13
の反対側の端部Dにおいて接続されている。そして、こ
れらの電極は真空蒸着により形成される。このため、従
来、矩形状の圧電基板においては寸法、形状の関係から
振動エネルギ吸収部である周辺電極を形成できなかった
が、本考案によって、より安定したオーバートーン発振
が行えるようになった。尚、第五の実施例では、裏面電
極をほぼ全面としたが、少なくとも主部電極と副部電極
の対向する領域に裏面電極が形成されていれば同様の効
果がある。
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 6 and 7. FIG. 6 is a plan view of a piezoelectric substrate showing a fifth embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a bottom view of FIG. The piezoelectric substrate 13 has a thickness shear vibration A
It consists of a T-cut rectangular crystal plate. A main portion electrode 25a is provided on the surface of the piezoelectric substrate 13, and an electrode absent portion 35 having a width G toward the piezoelectric substrate X axis (holding) direction.
Is provided, and a sub electrode 45a is provided outside the sub-electrode. On the back surface of the piezoelectric substrate 13, an electrode 55a is provided on almost the entire surface of the piezoelectric substrate 13. The back surface electrode 55a includes the front surface main electrode 25a and the electrode absent portion 3a.
5, it is formed on the entire surface so as to face the sub electrode 45a.
In such a structure, the main part electrode 25a and a part of the back surface electrode 55a corresponding to the main part electrode 25a form a main vibration energy confinement part, and the electrode absent part 35 and a part of the back surface electrode 55a corresponding to it form a vibration energy propagation part. The sub-electrode 45a and a part of the back surface electrode 55a corresponding to the sub-electrode 45a form a vibration energy absorbing portion. The lead electrode 25b is formed from the main part electrode 25a to one end C of the piezoelectric substrate 13, and the sub part electrode 45a and the back surface electrode 55a are the piezoelectric substrate 13.
Are connected at the end D on the opposite side of the. Then, these electrodes are formed by vacuum vapor deposition. For this reason, conventionally, in the rectangular piezoelectric substrate, the peripheral electrode, which is the vibration energy absorbing portion, could not be formed due to the size and shape, but the present invention enables more stable overtone oscillation. In the fifth embodiment, the back surface electrode is formed almost entirely, but the same effect can be obtained if the back surface electrode is formed at least in the area where the main electrode and the sub electrode face each other.

【0016】また、本発明の第五の実施例では圧電基板
13の重心13Pと主部電極25aの重心25Pと同一
の重心としたが、第六の実施例として図8に示すよう
に、圧電基板の重心13Pと主部電極の重心26Pとを
偏心させた主部電極26aと副部電極46aとを形成す
ることにより、基本波振動を抑圧して、三次オーバート
ーン振動を容易にする効果がある。
Further, in the fifth embodiment of the present invention, the center of gravity 13P of the piezoelectric substrate 13 and the center of gravity 25P of the main portion electrode 25a are the same, but as a sixth embodiment, as shown in FIG. By forming the main part electrode 26a and the sub part electrode 46a in which the center of gravity 13P of the substrate and the center of gravity 26P of the main part electrode are eccentric, the fundamental wave vibration is suppressed and the effect of facilitating the third-order overtone vibration is obtained. is there.

【0017】[0017]

【発明の効果】本発明により、前記圧電基板のX軸方向
に直列に、主部電極と副部電極とが、電極不在部を介し
て、形成されていることにより、例えば三次オーバート
ーン振動を主振動として利用したい場合、圧電基板のX
軸方向にのびる基本波と三次オーバートーンの振動エネ
ルギ分布の違いを利用し、エネルギ吸収部をなす副部電
極が、基本波振動および三次オーバートーン振動の不要
な副振動(f1、f2等)のエネルギが実用上差し支えな
い程度に低くおさえられる。そのため、副部電極の寸
法、形状が制約されることがなく、主部電極を小さくせ
ずに、振動エネルギ吸収部である副部電極の寸法、形状
を小さくし、かつ、圧電基板を小さくして高周波化を計
ることができるようになった。
According to the present invention, since the main electrode and the sub electrode are formed in series in the X-axis direction of the piezoelectric substrate via the electrode absent portion, for example, a third overtone vibration is generated. When you want to use it as the main vibration, X of the piezoelectric substrate
By utilizing the difference in the vibration energy distribution of the fundamental wave extending in the axial direction and the third-order overtone, the sub-electrodes that form the energy absorption part can generate unnecessary secondary vibration (f1, f2, etc.) of the fundamental wave and the third-order overtone vibration. Energy can be kept low enough for practical use. Therefore, the size and shape of the sub-part electrode are not restricted, the size and shape of the sub-part electrode which is the vibration energy absorbing part is reduced, and the piezoelectric substrate is made small without reducing the size of the main part electrode. It became possible to measure higher frequencies.

【0018】また、前記圧電基板形状を長手方向と短手
方向とを有する圧電基板(例えば、圧電基板の保持方向
に直交する方向の上下部分をカットしたもの、あるいは
矩形状の圧電基板)及び、円盤形状の圧電基板でも主電
極が圧電基板外週付近に近接して設けられた圧電基板に
おいて、例えば三次オーバートーン振動を主振動として
利用したい場合、副部電極の効果により基本波と三次オ
ーバートーンの振動エネルギ分布の違いを利用し、基本
波振動および三次オーバートーン振動の不要な副振動
(f1、f2等)のエネルギが実用上差し支えない程度に
低くおさえ、圧電基板のエッジ部分の効果により、基本
波と三次オーバートーンとのエネルギ変位分布から、圧
電基板のエッジ部分での基本波振動のロスを三次オーバ
ートーンのロスより大きくとれる。そのため、圧電基板
のどの方向にX軸があっても、基本波振動を抑圧して、
より安定した三次オーバートーン振動を容易にし、副部
電極の寸法、形状が制約されることがなく、電気的特性
の劣化がなくなった。
Further, the piezoelectric substrate has a piezoelectric substrate shape having a longitudinal direction and a lateral direction (for example, a piezoelectric substrate having upper and lower portions cut in a direction orthogonal to the holding direction of the piezoelectric substrate, or a rectangular piezoelectric substrate), Even in a disk-shaped piezoelectric substrate, if you want to use, for example, the third-order overtone vibration as the main vibration in the piezoelectric substrate in which the main electrode is provided close to the outer periphery of the piezoelectric substrate, the fundamental wave and the third-order overtone are generated due to the effect of the sub electrode. Using the difference in the vibration energy distribution, the energy of the fundamental vibration and the unwanted sub-vibrations (f1, f2, etc.) of the third-order overtone vibration are suppressed to a level that is practically unproblematic, and due to the effect of the edge part of the piezoelectric substrate, From the energy displacement distribution between the fundamental wave and the third-order overtone, the loss of the fundamental wave vibration at the edge of the piezoelectric substrate can be calculated from the loss of the third-order overtone. Hear take. Therefore, regardless of the direction of the X axis of the piezoelectric substrate, the fundamental vibration is suppressed,
The stabler third-order overtone vibration was facilitated, the size and shape of the sub-electrode were not restricted, and the deterioration of electrical characteristics was eliminated.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第一の実施例を示す圧電基板の平面図
である。
FIG. 1 is a plan view of a piezoelectric substrate showing a first embodiment of the present invention.

【図2】図1の底面図である。FIG. 2 is a bottom view of FIG.

【図3】本発明の第二の実施例を示す圧電基板の平面図
である。
FIG. 3 is a plan view of a piezoelectric substrate showing a second embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第三の実施例を示す圧電基板の平面図
である。
FIG. 4 is a plan view of a piezoelectric substrate showing a third embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第四の実施例を示す圧電基板の平面図
である。
FIG. 5 is a plan view of a piezoelectric substrate showing a fourth embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第五の実施例を示す圧電基板の平面図
である。
FIG. 6 is a plan view of a piezoelectric substrate showing a fifth embodiment of the present invention.

【図7】図6の底面図である。FIG. 7 is a bottom view of FIG.

【図8】本発明の第六の実施例を示す圧電基板の平面図
である。
FIG. 8 is a plan view of a piezoelectric substrate showing a sixth embodiment of the present invention.

【図9】従来の実施例を示す圧電基板の平面図である。FIG. 9 is a plan view of a piezoelectric substrate showing a conventional example.

【図10】図9の底面図である。FIG. 10 is a bottom view of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,11,12,13・・・圧電基板 2,21a,22a,23a,24a,25a,26a
・・・主部電極 3,31,33,35・・・電極不在部 4・・・周辺部電極 41a,42a,43a,44a,45a,46a・・
・副部電極 5,51a,55a・・・裏面電極 21b,25b,41b,45b,51b,55b・・
・リード電極
1, 11, 12, 13 ... Piezoelectric substrate 2, 21a, 22a, 23a, 24a, 25a, 26a
... Main part electrode 3,31,33,35 ... Electrode absent part 4 ... Peripheral part electrode 41a, 42a, 43a, 44a, 45a, 46a ...
・ Sub-electrodes 5, 51a, 55a ... Backside electrodes 21b, 25b, 41b, 45b, 51b, 55b ...
・ Lead electrode

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 所望の次数にてオーバートーン振動する
圧電振動子であって、圧電基板の片面に、上記所望次数
のオーバートーン振動の主振動を閉じ込める主振動エネ
ルギ閉じ込め部を構成する主部電極と、上記振動エネル
ギ伝搬部を構成する電極不在部と、上記振動エネルギ吸
収部を構成する副部電極とが形成され、上記圧電基板の
他の片面の少なくとも前記主部電極と副部電極の対向面
に電極が形成されているオーバートーン発振用圧電振動
子において、前記圧電基板のX軸方向に直列に、主部電
極と副部電極とが、電極不在部を介して形成されている
事を特徴とするオーバートーン発振用圧電振動子。
1. A piezoelectric vibrator which overtones in a desired order and which constitutes a main vibration energy confining part for confining a main vibration of the overtone vibration of the desired order on one surface of a piezoelectric substrate. An electrode absent portion forming the vibration energy propagation portion and a sub portion electrode forming the vibration energy absorbing portion are formed, and at least the main portion electrode and the sub portion electrode on the other surface of the piezoelectric substrate are opposed to each other. In an overtone oscillation piezoelectric vibrator having electrodes formed on its surface, a main electrode and a sub electrode are formed in series in the X-axis direction of the piezoelectric substrate via an electrode absent portion. A characteristic piezoelectric resonator for overtone oscillation.
【請求項2】 所望の次数にてオーバートーン振動する
圧電振動子であって、圧電基板の片面に、上記所望次数
のオーバートーン振動の主振動を閉じ込める主振動エネ
ルギ閉じ込め部を構成する主部電極と、上記振動エネル
ギ伝搬部を構成する電極不在部と、上記振動エネルギ吸
収部を構成する副部電極とが形成され、上記圧電基板の
他の片面の少なくとも前記主部電極と副部電極の対向面
に電極が形成されているオーバートーン発振用圧電振動
子において、前記圧電基板の保持方向に直列に、主部電
極と副部電極とが、電極不在部を介して形成されている
事を特徴とするオーバートーン発振用圧電振動子。
2. A piezoelectric vibrator which overtones in a desired order and which constitutes a main vibration energy confining part for confining a main vibration of the overtone vibration of the desired order on one surface of a piezoelectric substrate. An electrode absent portion forming the vibration energy propagation portion and a sub portion electrode forming the vibration energy absorbing portion are formed, and at least the main portion electrode and the sub portion electrode on the other surface of the piezoelectric substrate are opposed to each other. In an overtone oscillation piezoelectric vibrator having electrodes formed on its surface, a main electrode and a sub electrode are formed in series in the holding direction of the piezoelectric substrate via an electrode absent portion. Piezoelectric vibrator for overtone oscillation.
【請求項3】 前記圧電基板形状を長手方向と短手方向
とを有する圧電基板としたことを特徴とする特許請求項
第2項記載のオーバートーン発振用振動子。
3. The oscillator for overtone oscillation according to claim 2, wherein the shape of the piezoelectric substrate is a piezoelectric substrate having a longitudinal direction and a lateral direction.
【請求項4】 前記圧電基板の重心と前記主部電極の重
心とを偏心させた事を特徴とする特許請求項第1項及び
第2項記載のオーバートーン発振用圧電振動子。
4. The piezoelectric resonator for overtone oscillation according to claim 1, wherein the center of gravity of the piezoelectric substrate and the center of gravity of the main portion electrode are decentered.
JP1962193A 1993-01-11 1993-01-11 Piezoelectric vibrator for overtone oscillation Pending JPH06209225A (en)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6525449B1 (en) 1997-12-04 2003-02-25 Murata Manufacturing Co., Ltd. Piezoelectric resonator utilizing a harmonic in a thickness-extensional vibration mode
EP0897216A3 (en) * 1997-08-11 2004-03-10 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Piezoelectric resonator, its manufacturing method and its use as a sensor for measuring the concentration of a constituent in a fluid and/or defining the physical properties of the fluid
JP5918454B1 (en) * 2014-05-17 2016-05-18 京セラ株式会社 Piezoelectric parts

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