JPH10154916A - エネルギー閉じ込め型圧電振動子の共振周波数調整方法 - Google Patents

エネルギー閉じ込め型圧電振動子の共振周波数調整方法

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JPH10154916A
JPH10154916A JP32616596A JP32616596A JPH10154916A JP H10154916 A JPH10154916 A JP H10154916A JP 32616596 A JP32616596 A JP 32616596A JP 32616596 A JP32616596 A JP 32616596A JP H10154916 A JPH10154916 A JP H10154916A
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JP
Japan
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resonance
resonance frequency
electrode
piezoelectric substrate
holes
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Application number
JP32616596A
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English (en)
Inventor
Takeshi Sugiyama
武志 杉山
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Niterra Co Ltd
Original Assignee
NGK Spark Plug Co Ltd
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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】 【課題】 調整が容易で、低コストで、しかも、特性の
劣化がないレーザ光による共振周波数調整方法を提供す
る。 【解決手段】 圧電基板10の少なくとも一面側の共振
電極11c,12cとその周囲の圧電基板10の部分を
含む領域を周波数調整領域sとして、該領域にレーザ光
を照射して前記共振電極11c,12cの一部及び圧電
基10の一部に微小の孔を複数形成することにより、圧
電振動子の共振周波数を調整するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、エネルギー閉じ込
め型圧電振動子の共振周波数調整方法に関する。
【0002】
【従来の技術】圧電基板の両面に共振電極を備えたエネ
ルギー閉じ込め型圧電振動子としては、特開平7-263999
号等に開示されるように、圧電基板の表裏一面に、対向
状に入出力側共振電極を配設し、他面に両共振電極を覆
うように共通側共振電極を配設して振動部を構成し、該
入出力側共振電極と電気的に接続する一対の入出力電極
を該圧電基板の一側面に延成し、さらにその他面で、共
通側共振電極に接続する接地電極を配設するようにして
なるものがあり、このエネルギー閉じ込め型圧電振動子
と、該圧電振動子の表面に被着され共振電極を覆う空間
を形成するための凹溝を有する絶縁キャップと、該圧電
振動子の裏面に被着され前記共振電極を覆う空間を形成
するための凹溝を有する絶縁ベースを積層して、チップ
型圧電フィルタが構成される。このチップ型圧電フィル
タは、10MHz 帯域用の圧電フィルタとして用いられてい
る。
【0003】このような、エネルギー閉じ込め型圧電振
動子を応用したフィルタにあっては、該圧電基板(主に
PZT)自体の厚みと、該基板に成膜する電極の厚み
(質量)によって、共振周波数f0 が決定される。そこ
で、従来は、この共振周波数f0 を、所定の値に調整す
るための方法として、あらかじめ、共振周波数f0 を所
定値よりも少し高くしておいてから、成膜する電極の厚
みを増加させることにより共振周波数f0 を低周波側へ
移行するようにして調整していた。ところがこの手段で
あると、過剰に被覆してしまったものは全て不良品とな
るという問題点があった。さらには、電極上に質量物を
付加し、その上で質量物をリュータにより手作業で必要
量除去するという手段も行なわれていたが、かかる構成
にあっては、質量物を付加しなければならず、かつ手作
業によらなければならず、面倒で、コストがかかるとい
う問題があった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】一方、上述の共振周波
数調整方法の問題点を解決しうる手段として、特開昭5
6−160121号に開示されているように、圧電基板
に質量物を付加してから、所定の共振周波数とのずれ度
合に対応して、レーザ光を質量物に照射し、該質量物を
適当量除去するようにした共振周波数調整方法が提案さ
れた。しかし、この構成にあっても、質量物を付加しな
ければならず、コストの面から、やはり問題があった。
【0005】そこで、質量物を省略し、共振電極に直
接、レーザ光を照射することにより共振電極の一部に孔
を明けて電極質量を変化させることも考えられる。とこ
ろが、レーザ光によって電極に形成される孔の直径は0.
01〜0.02mm と小さく、この質量変化による周波数の変
化は僅かであるため、10〜20kHz の範囲(共振周波数が
10MHz 用振動子の場合)で周波数を調整する場合には、
電極に無数の孔を明ける必要があった。
【0006】しかし、電極に無数の孔を明けることは、
圧電基板を介して対向する表裏電極間の静電容量を変化
して挿入損失の低下を招来したり、共振電極と接続する
細いリード電極を欠損して断線を生じる等の問題を生じ
る。このため、共振電極自体に直接レーザ光を照射する
ことは不適合とされていた。本発明は、かかる問題点を
解決しながら、レーザ光による孔明け加工を可能とする
手段を提供するものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、圧電基板の両
面に共振電極を備えたエネルギー閉じ込め型圧電振動子
の共振周波数調整方法であって、圧電基板の少なくとも
一面側の共振電極とその周囲の圧電基板部分を含む領域
を周波数調整領域として、該領域にレーザ光を照射して
前記共振電極の一部及び圧電基板の一部に微小の孔を複
数形成することを特徴とするエネルギー閉じ込め型圧電
振動子の共振周波数調整方法である。
【0008】本発明者らは、種々の実験により、共振電
極の周辺の圧電基板部分にもレーザ光を照射して孔加工
を施すと、質量除去効果により、共振周波数を高くなる
方向へ調整することができることを見出した。そこで、
共振電極と共に、その周囲の圧電基板面も周波数調整領
域として、この領域にレーザ光を照射するようにした。
これにより、共振電極には必要最小数の孔を明け、該電
極の周辺の圧電基板部分には充分な周波数調整を得られ
るように、無数の孔を明けることが可能となり、これに
より共振電極から過剰な電極除去を防止して静電容量の
低下や断線等を防止できる周波数調整方法を提供できる
こととなる。
【0009】この調整方法は、各孔が格子配列となった
穿孔パターンにより、前記周波数調整領域に微小の孔を
複数形成すると共に、穿孔パターンの孔の配列間隔を設
定することにより、その間隔が短くなると共振周波数が
高くなる関係に基づいて、共振周波数を調整することに
より実施することができる。
【0010】すなわち、孔の配列間隔を短くすると、孔
の形成密度が高くなって、除去される質量が増すことと
なる。従って、レーザ光を放射する制御装置を制御し
て、各孔の間隔を適宜に調整設定することにより、随意
に、かつ無段階的に共振周波数を調整することが可能と
なる。
【0011】
【発明の実施の形態】本発明に係る共振周波数調整方法
が適用されるエネルギー閉じ込め型圧電振動子9を備え
た、チップ型圧電フィルタFの一例を図1に従って説明
する。このチップ型圧電フィルタFは、絶縁ベース1
と、絶縁ベース1上に被着されるエネルギー閉じ込め型
圧電振動子9と、該圧電振動子の表面に被着される絶縁
キャップ20との積層体よりなる。
【0012】ここでエネルギー閉じ込め型圧電振動子9
は、圧電基板10の表裏面に複数の共振電極11a,1
1b,11c,12a,12b,12cと、該共振電極
から圧電基板10の一側面に伸びる一対の入出力電極1
4a,14b及び接地電極15とを夫々形成してなる。
すなわち、この圧電振動子9は圧電基板10を基体とし
て構成され、該圧電基板10は、PbTiO3系,PbTiO3-PbZ
rO3 系等の圧電セラミック材料からなり、その表面に
は、左右位置で対向状に入出力側共振電極11a,11
bと、入出力側共振電極12a,12bが間隔を置いて
配設されている。そして、内側の共振電極11b,12
bを内部導電パターン13で接続している。この内部導
電パターン13には、幅方向にコンデンサー電極13a
が延出している。また外側の共振電極11a,12aは
夫々角部の側面に延出し、これを入出力電極14a,1
4bとしている。この入出力電極14a,14bの位置
には絶縁ベース1の側面に延設された外部導体6,7の
端部が上下で対置しており、導電性塗料30を介してそ
の電気的接続を施し得るようにしている。
【0013】一方、前記圧電基板10の裏面は共振電極
11a,11bと、共振電極12a,12bに対向し
て、これを覆うように共通側の共振電極11c,12c
が形成され、さらに、コンデンサー電極13aに対向し
てコンデンサー電極13bが形成されており、これらの
各電極は接続され、コンデンサー電極13bの一端を圧
電基板10の側縁まで延出して、これを接地電極15と
している。この接地電極15の位置には、絶縁ベース1
の側面に延設された外部導体18が形成され、その電気
的接続を可能としている。
【0014】これにより、共振電極11cに入出力側共
振電極11a,11bを対向して、これを振動部11と
し、同じく共振電極12cに入出力側共振電極12a,
12bを対向して、これを振動部12とし、さらに、コ
ンデンサー電極13a,13bの対峙により静電容量を
生ずるコンデンサー部13を構成し、夫々を入出力電極
14a,14b及び接地電極15に接続し、該電極14
a,14b,15を介して外部電路との電気的接続を可
能とするようにしている。この圧電基板10上には、絶
縁キャップ20が被着される。
【0015】次に本発明の共振周波数調整方法につき説
明する。上述の圧電振動子9にあって、その共振周波数
を所定値に調整するために、図3で示すように、圧電基
板10の裏面の、共通側共振電極11c,12cとその
周囲の圧電基板部分を含む領域を周波数調整領域sとし
て、格子状配列からなる穿孔パターンPが形成されるよ
うに、該領域にレーザ光を照射して前記共振電極11
c,12cの一部及び圧電基板の一部に微小の孔hを複
数形成するようにしている。
【0016】すなわち、本発明者らは、種々の実験によ
り、共振電極の周辺の圧電基板10の部分にレーザ光を
照射して孔加工を施しても、質量除去効果により、周波
数を調整することができることを見出した。そこで、上
述のように共振電極11c,12cと共に、その周囲の
圧電基板10の上面をも周波数調整領域sとして、この
領域にレーザ光を照射するようにしたものである。
【0017】ここで、図4は、レーザ加工前の共振特性
イと、図6の縦横8×8点の格子配列からなる穿孔パタ
ーンP1 によって、多数の孔hを形成した場合の共振特
性ロを比較して示すものである。この特性比較で解るよ
うに、このレーザ光による調整によって、共振周波数は
15.0kHz 上昇し、出力値は0.14dB下降した。ここで、図
6イの格子配列にあって、孔径は0.01mmであり、縦横の
孔の配列間隔k=0.2mm である。
【0018】また、図5は、レーザ加工前の共振特性イ
と、図7の縦横9×9点の格子配列からなる穿孔パター
ンP2 によって、多数の孔hを形成した場合の共振特性
ロを比較して示すものである。この特性比較で解るよう
に、このレーザ光による調整によって、共振周波数は2
5.0kHz 上昇し、出力値は0.46dB下降した。ここで、図
7の格子配列にあって、孔径は0.01mmであり、縦横の孔
の配列間隔k=0.175mmである。
【0019】上述の方法のように、穿孔パターンの孔の
配列間隔kを設定することにより、その間隔が短くなる
と共振周波数が高くなる関係に基づいて、共振周波数を
調整することにより実施することができる。すなわち、
孔hの配列間隔kを短くすると、孔の形成密度が高くな
って、除去される質量が増すこととなる。従って、レー
ザ光を放射する制御装置を制御して、各孔の間隔を適宜
に調整設定することにより、随意に、かつ無段階的に共
振周波数を調整することが可能となる。尚、縦横の孔の
配列間隔は、等しくする必要はなく、縦横の間隔を夫々
設定することにより、共振周波数の調整を行なうことが
できる。
【0020】このように、レーザ光を、前記周波数調整
領域sに照射して、共振電極11c,12だけでなく、
その周囲の圧電基板10の表面を除去することにより、
共振周波数を上昇させることができる。従って、大きく
向上させようとする場合には、縦横の孔数の多い(配列
間隔の短い)格子配列の穿孔パターンを選ぶ等により、
随意に共振周波数を調整し得ることとなる。
【0021】而して、かかる調整手段にあって、共振電
極11c,12cには必要最小数の孔hを明け、該電極
の周辺の圧電基板10の表面に充分な周波数調整を得ら
れるように、無数の孔を明けることが可能となり、これ
により共振電極から過剰な電極除去を防止して静電容量
の低下や断線等を防止できる。
【0022】上述の構成は、圧電振動子9裏面の共通側
共振電極11c,12cに、レーザ加工を行なったもの
であるが、図2で示すように、入出力共振電極11a,
11b、12a,12bにレーザ加工により穿孔パター
ンPを形成しても良い。かかる構成にあっても、この穿
孔パターンPにより共振周波数を上昇させることによ
り、所定の共振周波数に調整し得ることとなる。
【0023】また前記方法は、孔hを同径として孔当た
りの除去質量を同一とし、穿孔パターンPの孔hの配列
間隔kを設定調整するようにしたものであるが、孔hの
径や、孔hの深さを変えることにより共振周波数を調整
するようにしても良い。さらには穿孔パターンPを格子
状以外の配列を含めた種々のパターンを用意して、その
パターン選定により削除質量を変更することにより、共
振周波数を調整しても良い。
【0024】すなわち、共振周波数の調整は穿孔パター
ンPの孔の配列間隔,パターン自体の選定,孔の径,孔
の深さ等の種々の変更因子を選定して、共振周波数調整
を行なうことができる。
【0025】
【発明の効果】本発明に係るエネルギー閉じ込め型圧電
振動子の共振周波数調整方法であって、圧電基板の少な
くとも一面側の共振電極とその周囲の圧電基板部分を含
む領域を周波数調整領域とし、該領域にレーザ光を照射
して前記共振電極の一部及び圧電基板の一部に微小の孔
を複数形成することにより、圧電振動子の共振周波数を
調整するようにしたものであるから、質量の付加を要し
ないため、低コストであり、かつ手作業を要せず、調整
が簡単であると共に、共振電極には必要最小数の孔を明
け、該電極の周辺の圧電基板部分には充分な周波数調整
を得られるように、無数の孔を明けることが可能とな
り、これにより共振電極から過剰な電極除去を防止して
静電容量の低下や断線等を防止できる等の優れた効果が
ある。
【0026】また、各孔が格子配列となった穿孔パター
ンにより、前記周波数調整領域に微小の孔を複数形成す
るようにし、その穿孔パターンの孔の配列間隔を設定す
ることにより、除去する質量を調整し、これにより共振
周波数調整を行なうようにした方法にあっては、レーザ
光を放射する制御装置を制御して、各孔の間隔を適宜に
調整設定することにより、随意に、かつ無段階的に共振
周波数を調整することが可能となる優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るチップ型圧電フィルタFの一部切
欠斜視図である。
【図2】圧電振動子9の平面図である。
【図3】圧電振動子9の底面図である。
【図4】共振周波数を示す特性図であり、レーザ加工前
の特性イと、穿孔パターンP1によるレーザ加工後の特
性ロを比較して示す。
【図5】共振周波数を示す特性図であり、レーザ加工前
の特性イと、穿孔パターンP2によるレーザ加工後の特
性ロを比較して示す。
【図6】穿孔パターンP1 を示すパターン図である。
【図7】穿孔パターンP2 を示すパターン図である。
【符号の説明】
F チップ型圧電フィルタ 1 絶縁ベース 9 圧電振動子 10 圧電基板 11,12 振動部 11a,11b 共振電極 12a,12b 共振電極 20 絶縁キャップ P,P1 ,P2 穿孔パターン s 周波数調整領域 h 孔

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】圧電基板の両面に共振電極を備えたエネル
    ギー閉じ込め型圧電振動子の共振周波数調整方法であっ
    て、圧電基板の少なくとも一面側の共振電極とその周囲
    の圧電基板部分を含む領域を周波数調整領域として、該
    領域にレーザ光を照射して前記共振電極の一部及び圧電
    基板の一部に微小の孔を複数形成することを特徴とする
    エネルギー閉じ込め型圧電振動子の共振周波数調整方
    法。
  2. 【請求項2】各孔が格子配列となった穿孔パターンによ
    り、前記周波数調整領域に微小の孔を複数形成すると共
    に、穿孔パターンの孔の配列間隔を設定することによ
    り、その間隔が短くなると共振周波数が高くなる関係に
    基づいて、共振周波数を調整するようにした請求項1記
    載のエネルギー閉じ込め型圧電振動子の共振周波数調整
    方法。
JP32616596A 1996-11-20 1996-11-20 エネルギー閉じ込め型圧電振動子の共振周波数調整方法 Pending JPH10154916A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002164759A (ja) * 2000-11-24 2002-06-07 Daishinku Corp 音叉型振動子の周波数調整装置及び周波数調整方法並びにその方法によって周波数調整された音叉型振動子
US7019604B2 (en) 2002-07-23 2006-03-28 Murata Manufacturing Co., Ltd. Piezoelectric filter, duplexer, composite piezoelectric resonator, communication device and method for adjusting frequency of piezoelectric filter
CN116761495A (zh) * 2022-03-02 2023-09-15 何正荣 振荡器频率调制的方法及振荡器压电结构

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002164759A (ja) * 2000-11-24 2002-06-07 Daishinku Corp 音叉型振動子の周波数調整装置及び周波数調整方法並びにその方法によって周波数調整された音叉型振動子
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