JPH07202628A - 圧電共振子 - Google Patents
圧電共振子Info
- Publication number
- JPH07202628A JPH07202628A JP5335836A JP33583693A JPH07202628A JP H07202628 A JPH07202628 A JP H07202628A JP 5335836 A JP5335836 A JP 5335836A JP 33583693 A JP33583693 A JP 33583693A JP H07202628 A JPH07202628 A JP H07202628A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- excitation electrodes
- electrodes
- piezoelectric
- electric field
- piezoelectric substrate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は厚み縦エネルギー閉じ込め形共振子
を用いた圧電応用製品の小型高性能化に関するものであ
る。 【構成】 圧電基板の表面と裏面に励振用電極２と４、
３と５を設け、電極２と３の間には補助電極７を配置す
る。補助電極７により電極２と３間で発生した電界は弱
められる。したがって励振用電極２と４及び３と５の間
で発生した電界は励振用電極２と３で発生した電界に阻
害されることがなくなり、圧電基板１の厚みによって決
まる共振応答を励振でき、反共振周波数近傍の不要共振
がきわめて小さくなる。
を用いた圧電応用製品の小型高性能化に関するものであ
る。 【構成】 圧電基板の表面と裏面に励振用電極２と４、
３と５を設け、電極２と３の間には補助電極７を配置す
る。補助電極７により電極２と３間で発生した電界は弱
められる。したがって励振用電極２と４及び３と５の間
で発生した電界は励振用電極２と３で発生した電界に阻
害されることがなくなり、圧電基板１の厚みによって決
まる共振応答を励振でき、反共振周波数近傍の不要共振
がきわめて小さくなる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は厚み縦エネルギー閉じ込
め形共振子を用いた圧電応用製品に関するものである。
め形共振子を用いた圧電応用製品に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】圧電セラミック、圧電単結晶等を用いた
フィルタ、発振子等の圧電共振子のうち、これらが使用
される中心周波数、発振周波数がほぼ１ＭHz以上のもの
では、電気的共振周波数が第一義的に共振子の厚さ
（ｔ）に逆比例する厚み振動モードが広く用いられてい
る。特に中心周波数、発振周波数が高い周波数の共振子
ではバルク波の音速が厚みすべり振動の約２倍ある厚み
縦振動が利用されている。
フィルタ、発振子等の圧電共振子のうち、これらが使用
される中心周波数、発振周波数がほぼ１ＭHz以上のもの
では、電気的共振周波数が第一義的に共振子の厚さ
（ｔ）に逆比例する厚み振動モードが広く用いられてい
る。特に中心周波数、発振周波数が高い周波数の共振子
ではバルク波の音速が厚みすべり振動の約２倍ある厚み
縦振動が利用されている。
【０００３】図３は従来の厚み縦振動を利用した共振子
を示すものである。図３において１は圧電セラミック等
を用いた圧電基板、２，３は圧電基板１の表面に配置さ
れた励振用電極、４，５は圧電基板１の裏面に励振用電
極２，３とそれぞれ対向して表裏一対となるように配置
された励振用電極、６は励振用電極４と５を電気的に結
びつけるための接続電極、８は外部端子と励振用電極
２，３を電気的に結びつけるための引き出し電極であ
り、表裏一対となっている励振用電極２と４および３と
５は十分な距離をとることにより、不要共振のない安定
した共振特性を得ることができる。
を示すものである。図３において１は圧電セラミック等
を用いた圧電基板、２，３は圧電基板１の表面に配置さ
れた励振用電極、４，５は圧電基板１の裏面に励振用電
極２，３とそれぞれ対向して表裏一対となるように配置
された励振用電極、６は励振用電極４と５を電気的に結
びつけるための接続電極、８は外部端子と励振用電極
２，３を電気的に結びつけるための引き出し電極であ
り、表裏一対となっている励振用電極２と４および３と
５は十分な距離をとることにより、不要共振のない安定
した共振特性を得ることができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の従
来の構成では、表裏一対となっている励振用電極２と３
の距離を小さくすると反共振周波数近傍に不要共振応答
が入り、圧電基板を小さくできないという問題点を有し
ていた。これは、励振用電極２と３の間に発生する電界
が、厚み縦振動を励振させる励振用電極２（４）と３
（５）の間に発生する電界を阻害し、厚み縦振動に影響
を及ぼすためである。
来の構成では、表裏一対となっている励振用電極２と３
の距離を小さくすると反共振周波数近傍に不要共振応答
が入り、圧電基板を小さくできないという問題点を有し
ていた。これは、励振用電極２と３の間に発生する電界
が、厚み縦振動を励振させる励振用電極２（４）と３
（５）の間に発生する電界を阻害し、厚み縦振動に影響
を及ぼすためである。
【０００５】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、小型、高性能の圧電共振子を提供することを目的と
する。
で、小型、高性能の圧電共振子を提供することを目的と
する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明は、圧電基板の主平面上に表裏対抗する励振用
電極を２対設け、前記のうち表面の２個の励振用電極に
外部から電界を印加するための引き出し電極を接続し、
裏面の２個の励振用電極を電気的に接続した圧電共振子
において、前記圧電基板表面の２個の励振用電極の間に
前記励振用電極とは電気的に接続されていない補助電極
を設けたことを特徴とする。
に本発明は、圧電基板の主平面上に表裏対抗する励振用
電極を２対設け、前記のうち表面の２個の励振用電極に
外部から電界を印加するための引き出し電極を接続し、
裏面の２個の励振用電極を電気的に接続した圧電共振子
において、前記圧電基板表面の２個の励振用電極の間に
前記励振用電極とは電気的に接続されていない補助電極
を設けたことを特徴とする。
【０００７】
【作用】この構成によって、圧電基板表面の２個の励振
用電極の間に発生する電界は十分弱まり、厚み縦振動を
励振させる電界にほとんど影響を及ぼさなくなる。した
がって、厚み縦振動の反共振周波数近傍の不要共振応答
が極めて小さくなる。また、本発明に関わる圧電共振子
は表裏一対になっている２組の励振用電極間の距離を小
さくすることができるため圧電共振子全体の小型化が可
能である。
用電極の間に発生する電界は十分弱まり、厚み縦振動を
励振させる電界にほとんど影響を及ぼさなくなる。した
がって、厚み縦振動の反共振周波数近傍の不要共振応答
が極めて小さくなる。また、本発明に関わる圧電共振子
は表裏一対になっている２組の励振用電極間の距離を小
さくすることができるため圧電共振子全体の小型化が可
能である。
【０００８】
【実施例】以下本発明の一実施例について、図面を参照
しながら説明する。
しながら説明する。
【０００９】図１（ａ）は本発明による圧電共振子の表
側を示す要部平面図、同図（ｂ）はその裏側を示すもの
である。圧電基板１は厚み方向に分極された圧電セラミ
ック基板であり厚さｔで決まる厚み縦基本モードが非閉
じ込め（伝搬）モード、厚み縦３倍モードがエネルギー
閉じ込めモードとなるような定数（ポアソン比）をもっ
ている。本実施例では分極処理された圧電基板を用いた
が、本発明の適用範囲はこれに限定されるものではなく
自発分極を持つ圧電単結晶、配向膜等を用いることがで
きる。２，３は圧電基板１の表面に配置された励振用電
極、４，５は圧電基板１の裏面に励振用電極２，３とそ
れぞれ対向して表裏一対となるように配置された励振用
電極、６は励振用電極４と５を電気的に結びつけるため
の接続電極、７は圧電基板１の主平面表側に励振用電極
２および３と距離ｄ離して配置された補助電極、８は電
極２，３を外部端子と電気的に接続する引き出し電極で
ある。また電極は、蒸着で形成し、励振用電極２，３，
４，５は実施例では円形とし、その直径はオーバートー
ンが生じないようベックマン定数で決まる値以下とし、
基板の輪郭寸法のいずれも電極２，３，４，５より大き
くしてあり、電極２，３，４，５は基板の主平面状の１
部分にしか形成されていない部分電極としている。
側を示す要部平面図、同図（ｂ）はその裏側を示すもの
である。圧電基板１は厚み方向に分極された圧電セラミ
ック基板であり厚さｔで決まる厚み縦基本モードが非閉
じ込め（伝搬）モード、厚み縦３倍モードがエネルギー
閉じ込めモードとなるような定数（ポアソン比）をもっ
ている。本実施例では分極処理された圧電基板を用いた
が、本発明の適用範囲はこれに限定されるものではなく
自発分極を持つ圧電単結晶、配向膜等を用いることがで
きる。２，３は圧電基板１の表面に配置された励振用電
極、４，５は圧電基板１の裏面に励振用電極２，３とそ
れぞれ対向して表裏一対となるように配置された励振用
電極、６は励振用電極４と５を電気的に結びつけるため
の接続電極、７は圧電基板１の主平面表側に励振用電極
２および３と距離ｄ離して配置された補助電極、８は電
極２，３を外部端子と電気的に接続する引き出し電極で
ある。また電極は、蒸着で形成し、励振用電極２，３，
４，５は実施例では円形とし、その直径はオーバートー
ンが生じないようベックマン定数で決まる値以下とし、
基板の輪郭寸法のいずれも電極２，３，４，５より大き
くしてあり、電極２，３，４，５は基板の主平面状の１
部分にしか形成されていない部分電極としている。
【００１０】以上のように構成された圧電共振子につい
て、以下にその動作を説明する。引き出し電極８に電圧
を印加すると励振用電極２と４、３と５、及び２と３の
間に電界が発生するが、電極２と３の間には補助電極が
配置されているため電極２と３間で発生した電界は弱め
られる。したがって励振用電極２と４及び３と５の間発
生した電界は励振用電極２と３で発生した電界に阻害さ
れることがなくなり、圧電基板１の厚みによって決まる
共振応答を励振でき、反共振周波数近傍の不要共振がき
わめて小さくなる。
て、以下にその動作を説明する。引き出し電極８に電圧
を印加すると励振用電極２と４、３と５、及び２と３の
間に電界が発生するが、電極２と３の間には補助電極が
配置されているため電極２と３間で発生した電界は弱め
られる。したがって励振用電極２と４及び３と５の間発
生した電界は励振用電極２と３で発生した電界に阻害さ
れることがなくなり、圧電基板１の厚みによって決まる
共振応答を励振でき、反共振周波数近傍の不要共振がき
わめて小さくなる。
【００１１】試作した圧電共振子の諸元は次の通りであ
る。 （１）使用中心周波数 ；２５ＭHz （２）励振用電極２，３，４，５直径 ；１．０mm （３）圧電基板幅 ；２．０mm （４）圧電基板長さ ；５．１mm（補助電極中心） （５）励振用電極２及び３と補助電極の距離ｄ；０．２mm 図２に本発明に関わる圧電基板を用いた圧電共振子の共
振周波数近傍の共振応答を実線で示した。破線は上記圧
電共振子の構成のなかで補助電極７を形成していない圧
電共振子の共振周波数近傍の共振応答である。これから
明らかなように、本発明に関わる圧電共振子は、反共振
周波数近傍の不要共振応答に大きな改善効果が認められ
る。
る。 （１）使用中心周波数 ；２５ＭHz （２）励振用電極２，３，４，５直径 ；１．０mm （３）圧電基板幅 ；２．０mm （４）圧電基板長さ ；５．１mm（補助電極中心） （５）励振用電極２及び３と補助電極の距離ｄ；０．２mm 図２に本発明に関わる圧電基板を用いた圧電共振子の共
振周波数近傍の共振応答を実線で示した。破線は上記圧
電共振子の構成のなかで補助電極７を形成していない圧
電共振子の共振周波数近傍の共振応答である。これから
明らかなように、本発明に関わる圧電共振子は、反共振
周波数近傍の不要共振応答に大きな改善効果が認められ
る。
【００１２】なお本実施例では励振用電極２及び３と補
助電極７の距離ｄを０．２mmとしたが、この距離は圧電
基板１に厚みにもよるが、０．１〜１mm程度とするのが
望ましい。
助電極７の距離ｄを０．２mmとしたが、この距離は圧電
基板１に厚みにもよるが、０．１〜１mm程度とするのが
望ましい。
【００１３】
【発明の効果】以上のように本発明は、圧電基板の主平
面上に表裏対抗する励振用電極を２対もうけ、前記表面
の２個の励振用電極に外部から電界を印加するための引
き出し電極を接続し、裏面の２個の励振用電極を電気的
に接続した圧電共振子において、前記圧電基板表面の２
個の励振用電極の間に前記励振用電極とは電気的に接続
されていない補助電極を設けることにより、複雑なテク
ニックを用いずに特性を悪化させることなく、小型圧電
共振子を得ることができる。
面上に表裏対抗する励振用電極を２対もうけ、前記表面
の２個の励振用電極に外部から電界を印加するための引
き出し電極を接続し、裏面の２個の励振用電極を電気的
に接続した圧電共振子において、前記圧電基板表面の２
個の励振用電極の間に前記励振用電極とは電気的に接続
されていない補助電極を設けることにより、複雑なテク
ニックを用いずに特性を悪化させることなく、小型圧電
共振子を得ることができる。
【図１】（ａ）本発明の一実施例の圧電共振子の表側の
要部平面図 （ｂ）本発明の一実施例の圧電共振子の裏側の要部平面
図
要部平面図 （ｂ）本発明の一実施例の圧電共振子の裏側の要部平面
図
【図２】実施例における効果を示すための共振応答特性
図
図
【図３】（ａ）従来の圧電共振子の表側の要部平面図 （ｂ）従来の圧電共振子の裏側の要部平面図
１ 圧電基板 ２，３，４，５ 励振用電極 ６ 接続電極 ７ 補助電極 ８ 引き出し電極 ｄ 電極間距離
Claims (1)
- 【請求項１】 圧電基板の主平面上に表裏対抗する励振
用電極を２対設け、前記励振用電極のうち表面の２個の
励振用電極に外部から電界を印加するための引き出し電
極を接続し、裏面の２個の励振用電極を電気的に接続
し、前記圧電基板表面の２個の励振用電極の間に前記励
振用電極とは電気的に接続されていない補助電極を設け
たことを特徴とする圧電共振子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5335836A JPH07202628A (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | 圧電共振子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5335836A JPH07202628A (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | 圧電共振子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07202628A true JPH07202628A (ja) | 1995-08-04 |
Family
ID=18292952
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5335836A Pending JPH07202628A (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | 圧電共振子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07202628A (ja) |
-
1993
- 1993-12-28 JP JP5335836A patent/JPH07202628A/ja active Pending
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