JPH0878997A - 圧電共振子及びその製造方法 - Google Patents

圧電共振子及びその製造方法

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JPH0878997A
JPH0878997A JP20948494A JP20948494A JPH0878997A JP H0878997 A JPH0878997 A JP H0878997A JP 20948494 A JP20948494 A JP 20948494A JP 20948494 A JP20948494 A JP 20948494A JP H0878997 A JPH0878997 A JP H0878997A
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JP
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vibrating
piezoelectric resonator
piezoelectric
holding
portions
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JP20948494A
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English (en)
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Yasuhiro Tanaka
康▲廣▼ 田中
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Murata Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Murata Manufacturing Co Ltd
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  • Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 連結部の機械的強度が高い圧電共振子を得
る。 【構成】 圧電共振子15は振動部1と保持部2,3と
連結部4,5と補強材12a〜13bにて構成されてい
る。連結部4,5の幅は振動部1や保持部2,3と比較
して細い。振動部1と保持部2,3と連結部4,5は一
体的に製造され、PZT等のセラミックスや水晶やLi
TaO3等からなる。補強材12a〜13bの材料とし
ては、エポキシやポリイミド等の樹脂、金属箔、めっき
金属、溶射金属、セラミックス材、ガラス等が用いられ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、圧電共振子、特に発振
回路やフィルタ回路等に使用される圧電共振子及びその
製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術と課題】従来の圧電共振子として、図11
に示すものが知られている。この圧電共振子71は振動
部72と保持部73,74と連結部75,76にて構成
されている。振動部72と保持部73,74と連結部7
5,76は一体構造である。振動部72の表裏面にはそ
れぞれ振動電極77,78が設けられ、保持部73,7
4には引出し電極79,80が設けられている。振動電
極77と引出し電極79は連結部75に配設された中継
電極81を介して電気的に接続され、振動電極78と引
出し電極80は連結部76に配設された中継電極82を
介して電気的に接続されている。
【0003】ところが、この圧電共振子71は連結部7
5,76が細く、機械的強度が低いため外部からの機械
的衝撃や振動部72の振動によって連結部75,76が
破損し易いという問題があった。そこで、本発明の課題
は、連結部の機械的強度が高い圧電共振子及びその製造
方法を提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段と作用】以上の課題を解決
するため、本発明に係る圧電共振子は、(a)振動電極
を表面に設けた振動部と、(b)前記振動部を支えるた
めの保持部と、(c)前記保持部と前記振動部を連結す
るための連結部と、(d)少なくとも前記連結部の表面
に設けられた補強材と、を備えたことを特徴とする。こ
こに、補強材として、エポキシやポリイミド等の樹脂、
金属箔、めっき金属、溶射金属、セラミックス、ガラス
等の材料が使用される。
【0005】以上の構成により、補強材が連結部の機械
的強度をアップさせる。また、本発明に係る圧電共振子
の製造方法は、(e)圧電体ブロックに溝を設け、この
溝に補強材を配設する工程と、(f)前記圧電体ブロッ
クを切断し、振動部とこの振動部を支えるための保持部
と前記振動部及び前記保持部を連結した連結部と前記連
結部の表面に設けられた補強材とを備えた圧電体基板を
切り出す工程と、(g)前記圧電体基板の振動部の表面
に振動電極を設ける工程と、を備えたことを特徴とす
る。
【0006】以上の方法により、連結部に補強材を設け
た圧電共振子が容易に量産される。また、本発明に係る
圧電共振子の製造方法は、(h)振動部と前記振動部を
支えるための保持部と前記保持部及び前記振動部を連結
した連結部とを備えた圧電体基板を製作する工程と、
(i)前記圧電体基板の振動部の表面に振動電極を設け
る工程と、(j)少なくとも前記連結部の表面に補強材
を設ける工程と、を備えたことを特徴とする。
【0007】以上の方法により、比較的広面積の補強材
が連結部の表面に形成される。
【0008】
【実施例】以下、本発明に係る圧電共振子及びその製造
方法の実施例について添付図面を参照して説明する。 [第1実施例、図1及び図2]図1に示すように、圧電
共振子15は振動部1と、この振動部1を支えるための
保持部2,3と、振動部1と保持部2,3をそれぞれ連
結するための連結部4,5と、補強材12a,12b,
13a,13bにて構成されている。振動部1と保持部
2,3と連結部4,5は一体的に製造され、PZT等の
セラミックスや水晶やLiTaO3等からなる。連結部
4,5の幅は振動部1や保持部2,3の幅と比較して細
い。
【0009】振動部1の表裏面にはそれぞれ振動電極
6,7が略全面に設けられている。この振動部1は長さ
振動モードにて振動する。保持部2の表面及び保持部3
の裏面にはそれぞれ引出し電極10,11が設けられて
いる。振動電極6と引出し電極10は連結部4の表面に
配設された中継電極8を介して電気的に接続され、振動
電極7は連結部5の裏面に配設された中継電極9を介し
て電気的に接続されている。これらの電極6〜11はA
g,Ag−Pd,Pd等からなり、スパッタリング、蒸
着、あるいは印刷乾燥等の手段にて形成される。
【0010】補強材12a〜13bは連結部4,5の両
側面に設けられ、連結部4,5の機械的強度を補強す
る。この結果、外部からの機械的衝撃や振動部1の振動
等の機械的ストレスに対して連結部4,5が破損しにく
くなる。さらに、振動部1の振動漏れを効果的に抑圧す
ることができ、共振特性の改善を図ることができる。補
強材12a〜13bは、エポキシやポリイミド等の樹脂
を注入、充填、埋込み、嵌込み等の手段にて設けること
により、あるいは金属箔の貼付けや金属のメタライズ、
無電解めっき、溶射や金属ばね材の嵌合等の手段にて設
けることにより形成される。なお、補強材は連結部4,
5の両側面に必ずしも設ける必要はなく、いずれか一方
の側面にのみ設けるものであってもよい。
【0011】次に、圧電共振子15の製造方法について
図2を参照して説明する。ここでは圧電体ブロックを利
用して量産に適した方法を説明するが、単品状態で製造
してもよいことは言うまでもない。まず、圧電体ブロッ
ク16の上面及び下面にそれぞれ溝17,18、19,
20を形成する。溝17と19、並びに溝18と20は
底面が近接しており、その間隔は圧電共振子15の連結
部4,5の幅寸法に相当している。次に、この溝17〜
20の底部にそれぞれ補強材12a〜13bを、樹脂注
入や金属のメタライズ、貼付け等の手段にて配設する。
次に一点鎖線Cに従って、圧電体ブロック16から所定
の厚さの圧電体基板を切り出す。切り出した圧電体基板
の表裏面に電極6〜11を形成して圧電共振子15とす
る。この方法によれば、所定の形状の圧電体基板を効率
良く製作できると共に、連結部4,5の両側面に効率良
く補強材12a〜13bを設けることができる。
【0012】[第2実施例、図3及び図4]図3及び図
4に示すように、圧電共振子25は振動部26と保持部
27,28と連結部29,30と補強材39a,39
b,40a,40bにて構成されている。連結部29,
30の幅は振動部26や保持部27,28の幅と比較し
て細い。
【0013】振動部26の表裏面にはそれぞれ振動電極
31,32が設けられている。この振動部26は長さ振
動モードにて振動する。保持部27,28にはそれぞれ
引出し電極35,36が設けられている。振動電極31
と引出し電極35、並びに振動電極32と引出し電極3
6はそれぞれ連結部29,30の表裏面に配設された中
継電極33,34を介して電気的に接続されている。
【0014】補強材39a〜40bは、振動部26の表
裏面縁部から連結部29,30の表裏面に伸び、さらに
保持部27,28の表裏面縁部まで設けられている。こ
れらの補強材39a〜40bは連結部29,30の機械
的強度を補強する。補強材39a〜40bの材料として
は、高強度のセラミックス、金属、ガラス、あるいは機
械的衝撃を吸収することができるゴム、樹脂等が使用さ
れる。なお、補強材は連結部29,30の表裏面に必ら
ずしも設ける必要はなく、いずれか一方の面にのみ設け
るものであってもよい。
【0015】次に、圧電共振子25の製造方法について
説明する。まず、第1実施例と同様に、圧電体ブロック
の上面及び下面にそれぞれ二つの溝を形成する。次に、
圧電体ブロックから所定の厚さの圧電体基板を切り出
す。切り出された圧電体基板は、圧電共振子25の振動
部26と保持部27,28と連結部29,30に相当す
る部分を有している。この圧電体基板の表裏面の所定の
部分に振動電極31,32と中継電極33,34と引出
し電極35,36をAg,Ag−Pd,Pd等のスパッ
タリング、蒸着、あるいは印刷乾燥等の手段にて形成す
る。次に、補強材39a〜40bを圧電体基板の表裏面
の所定の位置にそれぞれ形成する。補強材39a〜40
bの材料が樹脂やゴムであれば、塗布、貼付け等の手段
にて形成される。また、補強材39a〜40bの材料が
セラミックス、金属、ガラスであれば、めっき、蒸着、
貼付け、溶射等の手段にて形成される。
【0016】こうして、圧電共振子25が得られる。こ
の圧電共振子25は、圧電体基板の表裏面上に補強材を
形成することができるので、比較的広面積に補強材を設
けることができ、連結部29,30の機械的強度をアッ
プさせることができる。
【0017】[第3実施例、図5及び図6]図5及び図
6に示すように、圧電共振子45は振動部46と保持部
49,50と連結部51,52と補強材60,61にて
構成されている。連結部51,52の幅は振動部46や
保持部49,50の幅と比較して細い。
【0018】振動部46は主片部46aと、この主片部
46aの左右に配置されている従片部46b,46c
と、中継片部47a,47bにて構成されている。中継
片部47a,47bは連結部51,52と同様にその幅
が細い。主片部46aの表裏面にはそれぞれ振動電極5
3,54が設けられている。この振動部46は幅振動モ
ードにて振動する。
【0019】保持部49,50にはそれぞれ引出し電極
57,58が設けられている。振動電極53と引出し電
極57は、中継片部47aと従片部46bと連結部51
の表面に配設された中継電極55を介して電気的に接続
されている。振動電極54と引出し電極58は、中継片
部47bと従片部46cと連結部52の裏面に配設され
た中継電極56を介して電気的に接続されている。
【0020】補強材60,61は、それぞれ保持部4
9,50の表裏面全面、連結部51,52の表裏面全
面、さらに従片部46b,46cの表裏面中央部、中継
片部47a,47bの表裏面全面、主片部46aの表裏
面中央部に設けられている。主片部46aの中央部分は
振動のノード(節)になるため、補強材60,61を設
けても圧電共振子45の共振には殆んど影響しない。こ
れらの補強材60,61は連結部51,52の機械的強
度を補強すると共に、中継片部47a,47bの機械的
強度をも補強する。この圧電共振子45は前記第2実施
例の圧電共振子25と同様の製造方法にて製作される。
【0021】[他の実施例]なお、本発明に係る圧電共
振子及びその製造方法は前記実施例に限定するものでは
なく、その要旨の範囲内で種々に変形することができ
る。補強材の形状や厚みは任意であり、種々の形状が選
択される。例えば、第1実施例の圧電共振子において、
補強材12a〜13bは図7に示すようにI字形状であ
ってもよいし、図8に示すようにコ字形状であってもよ
いし、図9に示すように扇形状を二つ合わせたものであ
ってもよいし、あるいは図10に示すように傾斜形状で
あってもよい。さらに、補強材は連結部の両側面、ある
いは表裏面で異なる材料を使用してもよい。
【0022】また、圧電共振子の形状も前記実施例に限
定されるものではなく、細い連結部を有するものであれ
ばよい。さらに、中継電極の膜厚を振動電極や引出し電
極の膜厚より厚くすることによって、中継電極が補強材
の機能をも併せ持つようにしてもよい。
【0023】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、連結部の表面に補強材を設けて連結部の機械的
強度をアップさせたので、連結部の機械的強度が高い圧
電共振子を得ることができる。この結果、外部からの機
械的強度衝撃や振動部の振動に対して連結部が破損しに
くくなる。また、製造中の連結部破損が減少するので圧
電共振子の歩留が向上する。さらに、振動部の振動漏れ
も効果的に抑圧することができ、共振特性の改善が図れ
る。
【0024】また、本発明によれば圧電体ブロックに溝
を設け、この溝に補強材を配設したので、連結部に補強
材を設けた圧電共振子を容易に量産することができる。
さらに、本発明によれば、振動部と保持部と連結部を備
えた圧電体基板において、連結部の表面に補強材を設け
たので、比較的広面積に補強材を形成することができ、
連結部の機械的強度が高い圧電共振子を得ることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る圧電共振子の第1実施例を示す斜
視図。
【図2】図1に示した圧電共振子の製造方法を示す斜視
図。
【図3】本発明に係る圧電共振子の第2実施例を示す斜
視図。
【図4】図3のIV−IV断面図。
【図5】本発明に係る圧電共振子の第3実施例を示す斜
視図。
【図6】図5のVI−VI断面図。
【図7】他の実施例を示す切欠き斜視図。
【図8】別の他の実施例を示す切欠き斜視図。
【図9】さらに別の他の実施例を示す切欠き斜視図。
【図10】さらに別の他の実施例を示す切欠き斜視図。
【図11】従来例を示す斜視図。
【符号の説明】
1…振動部 2,3…保持部 4,5…連結部 6,7…振動電極 12a,12b,13a,13b…補強材 15…圧電共振子 16…圧電体ブロック 17,18,19,20…溝 25…圧電共振子 26…振動部 27,28…保持部 29,30…連結部 31,32…振動電極 39a,39b,40a,40b…補強材 45…圧電共振子 46…振動部 49,50…保持部 51,52…連結部 53,54…振動電極 60,61…補強材

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 振動電極を表面に設けた振動部と、 前記振動部を支えるための保持部と、 前記保持部と前記振動部を連結するための連結部と、 少なくとも前記連結部の表面に設けられた補強材と、 を備えたことを特徴とする圧電共振子。
  2. 【請求項2】 圧電体ブロックに溝を設け、この溝に補
    強材を配設する工程と、 前記圧電体ブロックを切断し、振動部とこの振動部を支
    えるための保持部と前記振動部及び前記保持部を連結し
    た連結部と前記連結部の表面に設けられた補強材とを備
    えた圧電体基板を切り出す工程と、 前記圧電体基板の振動部の表面に振動電極を設ける工程
    と、 を備えたことを特徴とする圧電共振子の製造方法。
  3. 【請求項3】 振動部と前記振動部を支えるための保持
    部と前記保持部及び前記振動部を連結した連結部とを備
    えた圧電体基板を製作する工程と、 前記圧電体基板の振動部の表面に振動電極を設ける工程
    と、 少なくとも前記連結部の表面に補強材を設ける工程と、 を備えたことを特徴とする圧電共振子の製造方法。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2002111437A (ja) * 2000-09-29 2002-04-12 Daishinku Corp 水晶片及び水晶振動子
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