JPH1065480A - 圧電振動部品 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 必要とする周波数の振動を確保し、同時に特
性に悪影響を及ぼす不要振動を抑制することのできる安
定した特性を有する圧電振動部品を提供することを目的
とするものである。 【解決手段】 圧電基板１の表、裏両面に圧電基板１を
介して対向するように振動電極２を形成し、この振動電
極２に電気的に接続して相対向する端部に外部への引き
出し電極３が設けられている。圧電基板１の表、裏面の
振動電極２を封止するために封止基板４の圧電基板１側
の面上に振動電極２より大きく、かつ外周に凹凸を有す
る空間５が形成されるように接着剤層６を形成する。こ
の空間５は、圧電基板１の振動電極２を含む所定部分と
封止基板４との間に設けられたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電子機器に用いられ
る発振子やフィルターなどのチップタイプの圧電振動部
品に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、圧電振動部品は特開平７−３３６
１８号公報に記載されたものが知られている。

【０００３】図７に従来の圧電振動部品の分解斜視図を
示しており、圧電基板１の互いに対向する両面に部分的
に形成された円形の振動電極２を有する圧電素子と、前
記圧電素子の対向する両面に接合される平板上の封止基
板４と前記封止基板４と圧電素子を接合する接着剤６と
からなり接着剤６の塗布していない空間５は振動電極２
同様円形の形状を有している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】この種の圧電振動部品
では、必要とする周波数の振動（主振動）を確保し、か
つ必要とする周波数以外の振動は抑制する構造が要求さ
れる。振動を確保する空間は、主振動の振動を疎外しな
いように、従来振動電極２に対応して（つまり振動の状
態に対応して）同一の形状（この場合は円形）とし、か
つ十分減衰する領域を確保していた。しかしこの場合主
振動を疎外しないのと同時に他の不要振動も疎外されず
主振動同様に励振しているため、不要振動による特性の
劣化が発生してしまう。逆に、不要振動を抑制できる領
域まで接着部分を振動電極近傍まで形成した場合、主振
動も抑制してしまい安定した特性を確保することができ
ない。さらに前記に示した不要振動（この場合は主振動
と同様円形の振動形状であったが）と異なり、主振動と
異なる振動形状である不要振動が発生している場合、振
動電極と同一形状では十分に不要振動を抑制することが
できず不要振動の振動形状に対応した空間形状とする必
要がある。そこで本発明は、必要とする周波数の振動を
確保し、同時に特性に悪影響を及ぼす不要振動を抑制す
ることのできる、安定した特性を有する圧電振動部品を
提供することを目的とするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明の圧電振動部品は、表、裏両面に対向するよ
うに設けた振動電極を有する圧電基板と、この圧電基板
の表、裏両面に接着剤層を介して接合された封止基板と
を備え、前記圧電基板上の振動電極と前記封止基板との
間に前記振動電極より大きくかつ外周に凹凸を有する空
間を形成したものであり、上記目的が達成できる。

【０００６】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、表、裏両面に対向するように設けた振動電極を有す
る圧電基板と、この圧電基板の表、裏両面に接着剤層を
介して接合された封止基板とを備え、前記圧電基板上の
振動電極と前記封止基板との間に前記振動電極より大き
くかつ外周に凹凸を有する空間を形成した圧電振動部品
であり、不要振動を抑制するという作用を有する。

【０００７】請求項２に記載の発明は、空間の形状を圧
電基板の任意の方向の軸に対して対称な形状とした請求
項１に記載の圧電振動部品であり、圧電振動部品の任意
の方向に対称的に発生している不要振動を抑制する作用
を有する。

【０００８】請求項３に記載の発明は、空間形状を圧電
基板の幅方向に対して対称な形状とした請求項１に記載
の圧電振動部品であり、圧電振動部品の幅方向に対称的
に発生している不要振動を抑制する作用を有する。

【０００９】請求項４に記載の発明は、空間形状を圧電
基板の長さ方向に対して対称な形状とした請求項１に記
載の圧電振動部品であり、圧電振動部品の長さ方向に対
称的に発生している不要振動を抑制する作用を有する。

【００１０】以下本発明の実施の形態について図面を参
照しながら説明する。 （実施の形態１）図１は、本実施の形態における圧電振
動部品の分解斜視図である。圧電基板１の表、裏両面に
圧電基板１を介して対向するように振動電極２を形成
し、この振動電極２に電気的に接続して相対向する端部
に外部への引き出し電極３が設けられている。圧電基板
１の表、裏面の振動電極２を封止するために封止基板４
の圧電基板１側の面上に振動電極２（本実施の形態では
円形）と異なる形状の空間５を有するように接着剤層６
を形成する。この空間５は、圧電基板１の振動電極２を
含む所定部分と封止基板４との間に設けられたものであ
る。図５は、振動電極２が円形の圧電振動部品の振動の
状態図であり、主振動は振動電極２の同心円上に減衰し
ていく（図５の７）。一方圧電基板１や振動電極２にお
ける振動の励振状態により各種の不要振動が発生し、こ
の不要振動が特性に影響を及ぼすことがわかっている。
一例として、三次の厚み縦振動を利用した振動素子、例
えば２０ＭHzの発振子の場合、不要振動として一次の厚
み縦振動（一般的に基本波振動と呼ばれている）が存在
し、この基本波振動を抑制していない場合、２０ＭHzで
発振せずに基本波の周波数で発振してしまい目的とする
特性を確保することができないということがある。図６
に基本波の減衰状態（図６の８）の一例を示す。この場
合主振動と同様に、同心円上に存在しており、かつ振動
電極２の近傍まで振動がある。従って接着剤層６はでき
るだけ振動電極２の近傍にまで設けた方が効果がある。
しかしながら従来のように振動電極２と同一形状の円心
円形で振動電極２の近傍にまで接着剤層６を設けると主
振動にまで影響が及んでしまう。そこで本発明は主振動
に対して基本波の振動変移が大きいことに着目し、主振
動よりも基本波へ影響が及びやすいように図１に示すよ
うに、振動電極２を囲みかつ振動電極２と接着剤層６と
の距離が短い部分や長い部分を設けるように凹凸して空
間５を形成している。振動電極２と接着剤層６との距離
が長い部分により、主振動の減衰を助け、振動電極２と
接着剤層６との距離が短い部分（振動電極２近傍まで接
着剤層６の存在する部分）で基本波の振動を抑制するこ
とができる。

【００１１】つまり本発明の圧電振動部品は主振動と基
本波を代表とする不要振動の発生状態により、主振動の
減衰に影響なくかつ不要振動の抑制効果のある形状の空
間５を接着剤層６により形成することにより、不要振動
に起因する特性不良を防止し、安定した特性を確保する
ものである。

【００１２】なお、振動電極２から接着剤層６までの距
離は主振動の周波数により異なるものの、おおよそ２０
０μｍ〜５００μｍの距離となるようにする。また振動
電極２と接着剤層６との距離が短い部分や長い部分つま
り空間５の凹凸の状態は不要振動と主振動の励振状態に
より決定される。

【００１３】（実施の形態２）図２は本実施の形態にお
ける圧電振動部品の分解斜視図であり、図１と同一の構
成については同一番号を付し説明を省略する。図２にお
いて、空間５は圧電基板１の幅方向を軸（図２のＡ−
Ｂ）とした時±４５度の方向に対して対称な形状をして
いる。これは幅方向の±４５度の方向に強制的に生じて
いる不要振動に対応するものである。つまり±４５度の
方向は振動電極２の近傍まで接着剤層６を形成し、それ
以外の部分については、主振動の減衰を助けるために振
動電極２と接着剤層６との間に所定の距離を確保してい
る。

【００１４】このように幅方向の軸に対して生じる不要
振動の角度の方向は、振動電極２の近傍まで接着剤層６
を形成し、その他の部分については主振動の減衰を助け
るために振動電極２と接着剤層６との間に所定の距離を
確保し、かつこの不要振動の角度の方向軸に対して対称
となるように空間５を形成する。

【００１５】（実施の形態３）図３は本実施の形態の圧
電振動部品の分解斜視図であり、図１と同一の構成につ
いては同一番号を付し説明を簡略化する。図３において
空間５は、圧電基板１の幅方向に対して対称な形状とな
っている。これは幅方向に対して強制的に生じている不
要振動に対応する形状であり、（実施の形態２）と同様
に幅方向の不要振動を抑制するため、幅方向のみ振動電
極２の近傍まで接着剤層６を形成し、それ以外の部分は
主振動の減衰を助けるために、振動電極２と接着剤層６
との間に所定の距離を確保し、かつこの不要振動の角度
の方向軸に対して対称となるように空間５を形成する。

【００１６】（実施の形態４）図４は本実施の形態の圧
電振動部品の分解斜視図であり、図１と同一の構成につ
いては同一番号を付し説明を簡略化する。図４において
空間５は、圧電基板１の長さ方向に対して対称な形状と
なっている。これは長さ方向に対して強制的に生じてい
る不要振動に対応する形状であり、（実施の形態２）と
同様に長さ方向の不要振動を抑制するため、長さ方向の
み振動電極２の近傍まで接着剤層６を形成し、それ以外
の部分は主振動の減衰を助けるために、振動電極２と接
着剤層６との間に所定の距離を確保し、かつこの不要振
動の角度の方向軸に対して対称となるように空間５を形
成する。

【００１７】なお（実施の形態１）〜（実施の形態４）
において、空間５の大きさ、つまり振動電極２と接着剤
層６との距離は主振動と不要振動の励振の状態により決
定する。また空間５の外周は曲線状となっているが、直
線により囲まれた空間でももちろん構わないが、振動は
平面上で観測した場合、円形や楕円形状であることを考
慮すると、空間５の外周は曲線で形成する方が有効であ
り、かつ効果のある形状を選択しやすい。

【００１８】

【発明の効果】以上本発明によると、必要とする周波数
の振動を確保し、同時に特性に悪影響を及ぼす不要振動
を抑制することができるので、安定した特性の圧電振動
部品を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態における圧電振動部
品の分解斜視図

【図２】本発明の第２の実施の形態における圧電振動部
品の分解斜視図

【図３】本発明の第３の実施の形態における圧電振動部
品の分解斜視図

【図４】本発明の第４の実施の形態における圧電振動部
品の分解斜視図

【図５】一般的な圧電振動部品の主振動の減衰状態を示
す説明図

【図６】一般的な圧電振動部品の不要振動（基本波振
動）の減衰状態を示す説明図

【図７】従来の圧電振動部品の分解斜視図

【符号の説明】

１ 圧電基板 ２ 振動電極 ４ 封止基板 ５ 空間 ６ 接着剤層

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 表、裏両面に対向するように設けた振動
   電極を有する圧電基板と、この圧電基板の表、裏両面に
   接着剤層を介して接合された封止基板とを備え、前記圧
   電基板上の振動電極と前記封止基板との間に前記振動電
   極より大きくかつ外周に凹凸を有する空間を形成した圧
   電振動部品。
2. 【請求項２】 空間は、圧電基板の任意の方向の軸に対
   して対称な形状である請求項１に記載の圧電振動部品。
3. 【請求項３】 空間は、圧電基板の幅方向に対して対称
   な形状である請求項１に記載の圧電振動部品。
4. 【請求項４】 空間は、圧電基板の長さ方向に対して対
   称な形状である請求項１に記載の圧電振動部品。