JPH11234084A - 圧電共振子とその製造方法及びその共振周波数調整方法 - Google Patents
圧電共振子とその製造方法及びその共振周波数調整方法Info
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- JPH11234084A JPH11234084A JP10048796A JP4879698A JPH11234084A JP H11234084 A JPH11234084 A JP H11234084A JP 10048796 A JP10048796 A JP 10048796A JP 4879698 A JP4879698 A JP 4879698A JP H11234084 A JPH11234084 A JP H11234084A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来の圧電共振子では、電極をエッチングし
て圧電基板の両面に部分電極と全面電極を形成していた
ので、製造工程において圧電共振子の電気特性の劣化が
生じる。また、その静電容量や共振周波数の調整も面倒
であった。 【解決手段】 圧電基板２の表裏両面全面に電極を形成
した後、一方の電極を圧電基板の表面に切り込んだ溝５
で複数領域に分割し、分割された電極３ａ，３ｂのうち
中央の電極３ａと裏面の電極４を圧電共振子の電極とす
る。圧電共振子１の静電容量は、溝５の位置を変えて電
極３ａの面積を変化させることにより調整できる。共振
周波数は、溝５の幅や深さにより調整できる。
て圧電基板の両面に部分電極と全面電極を形成していた
ので、製造工程において圧電共振子の電気特性の劣化が
生じる。また、その静電容量や共振周波数の調整も面倒
であった。 【解決手段】 圧電基板２の表裏両面全面に電極を形成
した後、一方の電極を圧電基板の表面に切り込んだ溝５
で複数領域に分割し、分割された電極３ａ，３ｂのうち
中央の電極３ａと裏面の電極４を圧電共振子の電極とす
る。圧電共振子１の静電容量は、溝５の位置を変えて電
極３ａの面積を変化させることにより調整できる。共振
周波数は、溝５の幅や深さにより調整できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は圧電共振子とその製
造方法及び共振周波数調整方法に関する。特に、本発明
は、ラダー型フィルタ、発振子、フィルタ、ディスクリ
ミネータ等に使用される、拡がり振動モードの圧電共振
子とその製造方法及び共振周波数調整方法に関する。
造方法及び共振周波数調整方法に関する。特に、本発明
は、ラダー型フィルタ、発振子、フィルタ、ディスクリ
ミネータ等に使用される、拡がり振動モードの圧電共振
子とその製造方法及び共振周波数調整方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】（従来の圧電共振子）従来の拡がり振動
モードの圧電共振子の構造を図１１に示す。この拡がり
振動モードの圧電共振子５１の電極構造は、平面視正方
形の圧電基板５２の両主面のうち一方の主面の中央部に
形成された部分電極５３と、他方の主面全体に形成され
た全面電極５４とからなっている。
モードの圧電共振子の構造を図１１に示す。この拡がり
振動モードの圧電共振子５１の電極構造は、平面視正方
形の圧電基板５２の両主面のうち一方の主面の中央部に
形成された部分電極５３と、他方の主面全体に形成され
た全面電極５４とからなっている。
【０００３】このような圧電共振子の共振特性は、共振
周波数によって特徴付けられ、またラダーフィルタ等に
用いられたときの減衰特性は圧電共振子の静電容量によ
って決まる。従って、当該圧電振動子を製作する場合に
は、その静電容量や共振周波数の値の制御が重要とな
る。
周波数によって特徴付けられ、またラダーフィルタ等に
用いられたときの減衰特性は圧電共振子の静電容量によ
って決まる。従って、当該圧電振動子を製作する場合に
は、その静電容量や共振周波数の値の制御が重要とな
る。
【０００４】この圧電共振子は、従来より図１２（ａ）
〜（ｇ）に示すようにして製造されていた。まず、圧電
親基板５５の両主面（表面及び裏面）のほぼ全面に塗布
された銀ペーストなどの導電ペーストを焼き付けて圧電
親基板５５の両主面に電極５６，５７を形成する［図１
２（ａ）（ｂ）］。ついで、圧電親基板５５の両主面に
形成された電極５６，５７を通じて圧電親基板５５の両
主面間に直流電圧を印加し、圧電親基板５５に所定の圧
電特性を持たせるための分極処理を施す［図１２
（ｃ）］。
〜（ｇ）に示すようにして製造されていた。まず、圧電
親基板５５の両主面（表面及び裏面）のほぼ全面に塗布
された銀ペーストなどの導電ペーストを焼き付けて圧電
親基板５５の両主面に電極５６，５７を形成する［図１
２（ａ）（ｂ）］。ついで、圧電親基板５５の両主面に
形成された電極５６，５７を通じて圧電親基板５５の両
主面間に直流電圧を印加し、圧電親基板５５に所定の圧
電特性を持たせるための分極処理を施す［図１２
（ｃ）］。
【０００５】この後、圧電親基板５５の一方の主面（表
面）においては、部分電極パターンとなるよう電極５６
上にレジストインク５８をパターン印刷し、圧電親基板
５５の他方の主面（裏面）においては、レジストインク
５８を印刷して電極５７全面をレジストインク５８で覆
う［図１２（ｄ）］。レジストインク５８を印刷した圧
電親基板５５をエッチング液に浸すと、レジストインク
５８から露出している電極部分がエッチング除去される
［図１２（ｅ）］ので、レジストインクを剥離すると、
圧電親基板５５の表面には部分電極パターンとなるよう
に電極５６のパターンが形成され、圧電親基板５５の裏
面ではほぼ全面に電極５８が残る［図１２（ｆ）］。
面）においては、部分電極パターンとなるよう電極５６
上にレジストインク５８をパターン印刷し、圧電親基板
５５の他方の主面（裏面）においては、レジストインク
５８を印刷して電極５７全面をレジストインク５８で覆
う［図１２（ｄ）］。レジストインク５８を印刷した圧
電親基板５５をエッチング液に浸すと、レジストインク
５８から露出している電極部分がエッチング除去される
［図１２（ｅ）］ので、レジストインクを剥離すると、
圧電親基板５５の表面には部分電極パターンとなるよう
に電極５６のパターンが形成され、圧電親基板５５の裏
面ではほぼ全面に電極５８が残る［図１２（ｆ）］。
【０００６】圧電共振子５１の静電容量は、部分電極５
３の面積で決まるから、所望の静電容量が得られる電極
面積となるように圧電共振子５１の部分電極５３が設計
されている。従って、この工程においては、設計どおり
の面積の電極パターン（部分電極）が得られるよう高い
パターン精度で電極５６にレジストインク５８を印刷
し、エッチングにより電極５６をパターン化している
［図１２（ｄ）］。
３の面積で決まるから、所望の静電容量が得られる電極
面積となるように圧電共振子５１の部分電極５３が設計
されている。従って、この工程においては、設計どおり
の面積の電極パターン（部分電極）が得られるよう高い
パターン精度で電極５６にレジストインク５８を印刷
し、エッチングにより電極５６をパターン化している
［図１２（ｄ）］。
【０００７】ついで、表面側の個々の電極５６が中央に
位置するようにして圧電親基板５５をカットすると、カ
ットされた個々の圧電基板５２の表面中央部に部分電極
５３が形成されると共に裏面全体には全面電極５４が形
成され、図１１に示したような構造の拡がり振動モード
の圧電共振子５１が多数個一度に製造される。
位置するようにして圧電親基板５５をカットすると、カ
ットされた個々の圧電基板５２の表面中央部に部分電極
５３が形成されると共に裏面全体には全面電極５４が形
成され、図１１に示したような構造の拡がり振動モード
の圧電共振子５１が多数個一度に製造される。
【０００８】こうして圧電共振子５１を製造した後、圧
電振動子５１の共振周波数を計測し、共振周波数が高い
場合には、図１３に示すように、圧電共振子５１の縁辺
を研削して凹溝５９を入れることによって圧電共振子の
共振周波数を下げ、逆に、共振周波数が低い場合には、
図１４に示すように、圧電共振子の角部を研削して面取
りすることによって圧電共振子の共振周波数を上げ、所
望の共振周波数が得られるように調整している。
電振動子５１の共振周波数を計測し、共振周波数が高い
場合には、図１３に示すように、圧電共振子５１の縁辺
を研削して凹溝５９を入れることによって圧電共振子の
共振周波数を下げ、逆に、共振周波数が低い場合には、
図１４に示すように、圧電共振子の角部を研削して面取
りすることによって圧電共振子の共振周波数を上げ、所
望の共振周波数が得られるように調整している。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記圧
電共振子にあっては、レジストインクのパターン印刷に
よって部分電極の面積、すなわち圧電共振子の静電容量
が決まるから、静電容量の異なる複数種類の圧電共振子
を製造するには、静電容量が異なる圧電共振子毎に個別
に製造する必要があった。
電共振子にあっては、レジストインクのパターン印刷に
よって部分電極の面積、すなわち圧電共振子の静電容量
が決まるから、静電容量の異なる複数種類の圧電共振子
を製造するには、静電容量が異なる圧電共振子毎に個別
に製造する必要があった。
【００１０】また、上記のようにして製造される圧電共
振子にあっては、レジストインクをパターン印刷する際
のレジストインクのにじみ、かすれによって部分電極の
輪郭がぼやけたり、レジストインクの印刷パターンの歪
みによって部分電極が変形したりし、圧電共振子の電気
特性が劣化する恐れがある。さらに、レジストインクを
エッチングマスクとして電極をエッチングすることによ
り部分電極を形成しているので、圧電基板がエッチング
液に浸食され、圧電共振子の電気特性が劣化する恐れが
あった。さらに、圧電共振子の静電容量が設計値からず
れていた場合でも、後から静電容量を微調整することは
困難であった。
振子にあっては、レジストインクをパターン印刷する際
のレジストインクのにじみ、かすれによって部分電極の
輪郭がぼやけたり、レジストインクの印刷パターンの歪
みによって部分電極が変形したりし、圧電共振子の電気
特性が劣化する恐れがある。さらに、レジストインクを
エッチングマスクとして電極をエッチングすることによ
り部分電極を形成しているので、圧電基板がエッチング
液に浸食され、圧電共振子の電気特性が劣化する恐れが
あった。さらに、圧電共振子の静電容量が設計値からず
れていた場合でも、後から静電容量を微調整することは
困難であった。
【００１１】また、圧電共振子の共振周波数を調整する
ためには、圧電共振子の縁辺や角部などを基板厚み全体
にわたって削り取る必要があり、共振周波数の調整作業
に手間が掛かっていた。
ためには、圧電共振子の縁辺や角部などを基板厚み全体
にわたって削り取る必要があり、共振周波数の調整作業
に手間が掛かっていた。
【００１２】また、従来の製造方法では、圧電共振子の
両主面に部分電極と全面電極を形成するためには、多く
の工程を経る必要があり、生産期間が長く、コストも高
くつくという欠点があった。さらに、大きな圧電基板
（圧電親基板）に多数の部分電極を形成した後、各部分
電極を含む領域毎にカットして圧電基板を得ていたか
ら、カット位置がずれると、圧電基板の電気特性が劣化
する恐れがあった。
両主面に部分電極と全面電極を形成するためには、多く
の工程を経る必要があり、生産期間が長く、コストも高
くつくという欠点があった。さらに、大きな圧電基板
（圧電親基板）に多数の部分電極を形成した後、各部分
電極を含む領域毎にカットして圧電基板を得ていたか
ら、カット位置がずれると、圧電基板の電気特性が劣化
する恐れがあった。
【００１３】本発明は叙上の従来例の欠点に鑑みてなさ
れたものであり、その目的とするところは、製造工程に
おける圧電共振子の電気特性の劣化を防止すると共に圧
電共振子の共振周波数調整やその製造を容易にすること
にある。
れたものであり、その目的とするところは、製造工程に
おける圧電共振子の電気特性の劣化を防止すると共に圧
電共振子の共振周波数調整やその製造を容易にすること
にある。
【００１４】
【発明の開示】本発明にかかる圧電共振子は、圧電基板
の両主面に電極を形成された拡がり振動モードの圧電共
振子であって、圧電基板の少なくとも一方の面におい
て、電極が圧電基板の表面に形成された溝によって複数
領域に分割されていることを特徴としている。
の両主面に電極を形成された拡がり振動モードの圧電共
振子であって、圧電基板の少なくとも一方の面におい
て、電極が圧電基板の表面に形成された溝によって複数
領域に分割されていることを特徴としている。
【００１５】しかして、この圧電共振子にあっては、圧
電基板に形成する溝の位置を異ならせることによって静
電容量を変化させることができ、溝の幅や深さを異なら
せることによって共振周波数を変化させることができる
ので、圧電基板の両主面全面に電極を形成したものを共
通部品として製造すれば、その主面に溝を加工する際、
溝の位置や幅、深さを変化させることにより静電容量や
共振周波数の異なる種々の圧電共振子を製造することが
できる。よって、両主面全面に電極を形成した圧電基板
を共通部品化することができ、静電容量や共振周波数の
異なる圧電共振子を安価に、かつ容易に製造することが
できる。
電基板に形成する溝の位置を異ならせることによって静
電容量を変化させることができ、溝の幅や深さを異なら
せることによって共振周波数を変化させることができる
ので、圧電基板の両主面全面に電極を形成したものを共
通部品として製造すれば、その主面に溝を加工する際、
溝の位置や幅、深さを変化させることにより静電容量や
共振周波数の異なる種々の圧電共振子を製造することが
できる。よって、両主面全面に電極を形成した圧電基板
を共通部品化することができ、静電容量や共振周波数の
異なる圧電共振子を安価に、かつ容易に製造することが
できる。
【００１６】さらには、圧電共振子の製造後において
も、溝を広げて信号入力用に用いられる電極の面積を小
さくすれば静電容量を調整でき、溝の幅を広げたり深さ
を深くしたりすることにより共振周波数を調整すること
ができ、圧電共振子の電気特性の調整を容易に行える。
も、溝を広げて信号入力用に用いられる電極の面積を小
さくすれば静電容量を調整でき、溝の幅を広げたり深さ
を深くしたりすることにより共振周波数を調整すること
ができ、圧電共振子の電気特性の調整を容易に行える。
【００１７】また、分割された電極のうち、信号入力用
に用いられる電極は圧電共振子の（部分）電極となるも
のであるので、この電極は対称な形状とすることによ
り、圧電共振子の電気特性を良好にすることができる。
に用いられる電極は圧電共振子の（部分）電極となるも
のであるので、この電極は対称な形状とすることによ
り、圧電共振子の電気特性を良好にすることができる。
【００１８】また、本発明にかかる圧電共振子は、圧電
基板の両主面のほぼ全体に電極を形成した後、圧電基板
の少なくとも一方の主面に溝を形成し、当該溝によって
圧電基板に形成された電極を分割することによって製造
されるので、レジストインクのパターン印刷やエッチン
グ等により電極を形成する従来方法と比較して、製造工
程が簡略となり、生産期間の短縮とコストの低廉化を図
ることができる。さらに、電極を形成するためにエッチ
ングを用いないので、従来方法のようにレジストインク
の印刷パターンの歪みによる電極の変形、レジストイン
クのにじみ、かすれによる電極形状のぼやけ、エッチン
グ液による圧電基板の浸食など、圧電共振子の電気特性
を劣化させる要因を排除することができ、圧電共振子の
電気特性を向上させることができる。
基板の両主面のほぼ全体に電極を形成した後、圧電基板
の少なくとも一方の主面に溝を形成し、当該溝によって
圧電基板に形成された電極を分割することによって製造
されるので、レジストインクのパターン印刷やエッチン
グ等により電極を形成する従来方法と比較して、製造工
程が簡略となり、生産期間の短縮とコストの低廉化を図
ることができる。さらに、電極を形成するためにエッチ
ングを用いないので、従来方法のようにレジストインク
の印刷パターンの歪みによる電極の変形、レジストイン
クのにじみ、かすれによる電極形状のぼやけ、エッチン
グ液による圧電基板の浸食など、圧電共振子の電気特性
を劣化させる要因を排除することができ、圧電共振子の
電気特性を向上させることができる。
【００１９】また、圧電親基板から複数の圧電共振子を
多数個取りする場合には、圧電親基板の両主面のほぼ全
体に電極を形成した後、圧電親基板の少なくとも一方の
主面に溝を形成して電極を分割すると同時に、圧電親基
板を個々の圧電基板に切り離すようにすれば、圧電親基
板をカッティングして個々の圧電共振子に切り分ける工
程と圧電共振子に溝を切り込んで電極を分割する工程と
を一工程で実行でき、製造工程がより簡略化される。さ
らに、個々の圧電共振子への切り離しと溝加工とを同時
に行うことにより、圧電共振子に対する溝の位置ずれが
発生しにくく、圧電共振子の電気特性の劣化を小さくで
きる。
多数個取りする場合には、圧電親基板の両主面のほぼ全
体に電極を形成した後、圧電親基板の少なくとも一方の
主面に溝を形成して電極を分割すると同時に、圧電親基
板を個々の圧電基板に切り離すようにすれば、圧電親基
板をカッティングして個々の圧電共振子に切り分ける工
程と圧電共振子に溝を切り込んで電極を分割する工程と
を一工程で実行でき、製造工程がより簡略化される。さ
らに、個々の圧電共振子への切り離しと溝加工とを同時
に行うことにより、圧電共振子に対する溝の位置ずれが
発生しにくく、圧電共振子の電気特性の劣化を小さくで
きる。
【００２０】
【発明の実施の形態】（圧電共振子）図１は本発明の一
実施形態による拡がり振動モードの圧電共振子１を示す
斜視図である。この圧電共振子１にあっては、分極処理
された圧電セラミック材料からなる圧電基板２の両主面
全面に電極が形成されている。圧電基板２の一方主面に
は、圧電基板２に切り込まれた複数本の直線の溝５によ
って複数領域に分割された電極３ａ，３ｂが形成されて
おり、分割された各電極３ａ，３ｂは互いに電気的に絶
縁している。分割された電極のうち電極３ａは、圧電共
振子１の信号入出力用の部分電極となるものであって圧
電共振子１の中心部に位置している。圧電共振子１の周
辺部に位置している複数の電極３ｂは、信号入出力用の
ラインにはつながらないものであって、圧電共振子１の
電極としては機能しないものである。また、圧電基板２
の他方主面は、当該主面全面にわたって連続的かつ一様
に電極４が形成されており、この電極４は圧電共振子１
の信号入出力用の全面電極となるものである。
実施形態による拡がり振動モードの圧電共振子１を示す
斜視図である。この圧電共振子１にあっては、分極処理
された圧電セラミック材料からなる圧電基板２の両主面
全面に電極が形成されている。圧電基板２の一方主面に
は、圧電基板２に切り込まれた複数本の直線の溝５によ
って複数領域に分割された電極３ａ，３ｂが形成されて
おり、分割された各電極３ａ，３ｂは互いに電気的に絶
縁している。分割された電極のうち電極３ａは、圧電共
振子１の信号入出力用の部分電極となるものであって圧
電共振子１の中心部に位置している。圧電共振子１の周
辺部に位置している複数の電極３ｂは、信号入出力用の
ラインにはつながらないものであって、圧電共振子１の
電極としては機能しないものである。また、圧電基板２
の他方主面は、当該主面全面にわたって連続的かつ一様
に電極４が形成されており、この電極４は圧電共振子１
の信号入出力用の全面電極となるものである。
【００２１】このような構造の圧電共振子１にあって
は、両主面間で対向している電極（部分電極）３ａと電
極（全面電極）４の面積によって圧電共振子１の静電容
量が変化する。従って、圧電基板２に切り込む溝５の位
置を変えて電極３ａの面積を変化させることにより容易
に圧電共振子１の静電容量を変化させることができる。
また、圧電基板２に形成する溝５の深さや幅を調整する
ことで、圧電共振子１の共振周波数を変化させることが
できる。具体的には、溝５を深くすると、共振周波数が
下がり、溝５の幅を広くすると共振周波数が上がる。
は、両主面間で対向している電極（部分電極）３ａと電
極（全面電極）４の面積によって圧電共振子１の静電容
量が変化する。従って、圧電基板２に切り込む溝５の位
置を変えて電極３ａの面積を変化させることにより容易
に圧電共振子１の静電容量を変化させることができる。
また、圧電基板２に形成する溝５の深さや幅を調整する
ことで、圧電共振子１の共振周波数を変化させることが
できる。具体的には、溝５を深くすると、共振周波数が
下がり、溝５の幅を広くすると共振周波数が上がる。
【００２２】溝５の幅を一定に保ったままで、溝５の深
さを変化させたときの共振周波数Ｆｒの変化する様子の
一例を図３に示す。すなわち、図５に示すように、圧電
共振子１の厚みをＨとし、溝５の深さをｈとするとき、
圧電共振子１の厚みに対する溝５の深さの比ｈ／Ｈを横
軸とし、溝５の無い場合（ｈ＝０）の共振周波数Ｆｒ0
に対する共振周波数Ｆｒの比を縦軸にとって示したもの
が図３である。この図３からは、溝５の深さを深くする
ほど共振周波数Ｆｒが小さくなることが分かる。
さを変化させたときの共振周波数Ｆｒの変化する様子の
一例を図３に示す。すなわち、図５に示すように、圧電
共振子１の厚みをＨとし、溝５の深さをｈとするとき、
圧電共振子１の厚みに対する溝５の深さの比ｈ／Ｈを横
軸とし、溝５の無い場合（ｈ＝０）の共振周波数Ｆｒ0
に対する共振周波数Ｆｒの比を縦軸にとって示したもの
が図３である。この図３からは、溝５の深さを深くする
ほど共振周波数Ｆｒが小さくなることが分かる。
【００２３】また、溝５の深さを一定に保ったままで、
溝５の幅を変化させたときの共振周波数Ｆｒの変化する
様子の一例を図４に示す。すなわち、図５に示すよう
に、圧電共振子１の幅をＷとし、溝５の幅をｗとすると
き、圧電共振子１の幅に対する溝５の幅の比ｗ／Ｗを横
軸とし、溝５の無い場合（ｗ＝０）の共振周波数Ｆｒ0
に対する共振周波数Ｆｒの比を縦軸にとって示したもの
が図４である。この図４からは、溝５の幅を広くするほ
ど共振周波数Ｆｒが大きくなることが分かる。
溝５の幅を変化させたときの共振周波数Ｆｒの変化する
様子の一例を図４に示す。すなわち、図５に示すよう
に、圧電共振子１の幅をＷとし、溝５の幅をｗとすると
き、圧電共振子１の幅に対する溝５の幅の比ｗ／Ｗを横
軸とし、溝５の無い場合（ｗ＝０）の共振周波数Ｆｒ0
に対する共振周波数Ｆｒの比を縦軸にとって示したもの
が図４である。この図４からは、溝５の幅を広くするほ
ど共振周波数Ｆｒが大きくなることが分かる。
【００２４】この圧電共振子１にあっては、表面が平坦
な圧電基板２の両主面全面に電極（図２の電極７，８）
を形成したものを共通部品として製造すれば、その主面
に溝５を加工する際、溝５の位置を変えて電極３ａの面
積を変えることにより、静電容量の異なる圧電共振子１
の要求にも容易に対応できる。また、溝５を加工する
際、溝５の幅や深さを調整することにより種々の共振周
波数の圧電共振子１を製造することができる。よって、
両主面全面に電極を形成した圧電基板２を共通部品化す
ることができ、静電容量や共振周波数の異なる圧電共振
子１の製造コストを安価にすることができると共に特性
の異なる種々の圧電共振子１の要求に対しても容易に対
応できる。
な圧電基板２の両主面全面に電極（図２の電極７，８）
を形成したものを共通部品として製造すれば、その主面
に溝５を加工する際、溝５の位置を変えて電極３ａの面
積を変えることにより、静電容量の異なる圧電共振子１
の要求にも容易に対応できる。また、溝５を加工する
際、溝５の幅や深さを調整することにより種々の共振周
波数の圧電共振子１を製造することができる。よって、
両主面全面に電極を形成した圧電基板２を共通部品化す
ることができ、静電容量や共振周波数の異なる圧電共振
子１の製造コストを安価にすることができると共に特性
の異なる種々の圧電共振子１の要求に対しても容易に対
応できる。
【００２５】また、圧電共振子１の製造後に静電容量を
微調整する必要が生じた場合には、溝５を電極３ａ側へ
広げて電極の面積を小さくすればよい（静電容量がばら
つく恐れがある場合には、電極面積を予めわずかに大き
くしておけばよい）。あるいは、共振周波数を微調整す
る必要が生じた場合には、溝５の幅を広くしたり溝５を
深くしたりすればよい。よって、圧電基板２の表面を削
るだけでよく、圧電基板２の厚み全体を削る従来の共振
周波数調整方法に比べて調整を簡単に行える。
微調整する必要が生じた場合には、溝５を電極３ａ側へ
広げて電極の面積を小さくすればよい（静電容量がばら
つく恐れがある場合には、電極面積を予めわずかに大き
くしておけばよい）。あるいは、共振周波数を微調整す
る必要が生じた場合には、溝５の幅を広くしたり溝５を
深くしたりすればよい。よって、圧電基板２の表面を削
るだけでよく、圧電基板２の厚み全体を削る従来の共振
周波数調整方法に比べて調整を簡単に行える。
【００２６】（製造方法）次に、上記圧電共振子１の製
造方法を図２（ａ）〜（ｄ）により説明する。まず、圧
電材料からなる圧電親基板６の表裏ほぼ全面に銀ペース
トなどの導電ペーストを焼き付けて電極７，８を形成す
る［図２（ａ）（ｂ）］。ついで、両電極７，８を通じ
て圧電親基板６の両主面間に直流電圧を印加し、圧電親
基板６に分極処理を施す［図２（ｃ）］。この後、圧電
親基板６をカッティングソーのような精密なカット機器
によって個々の圧電共振子１にカットすると同時に各圧
電共振子１の所定位置に所定の幅及び深さで溝５を形成
する［図２（ｄ）］。なお、圧電親基板６を個々の圧電
共振子１にカットする工程と各圧電共振子１に溝５を形
成する工程とは、別々に行ってもよい。
造方法を図２（ａ）〜（ｄ）により説明する。まず、圧
電材料からなる圧電親基板６の表裏ほぼ全面に銀ペース
トなどの導電ペーストを焼き付けて電極７，８を形成す
る［図２（ａ）（ｂ）］。ついで、両電極７，８を通じ
て圧電親基板６の両主面間に直流電圧を印加し、圧電親
基板６に分極処理を施す［図２（ｃ）］。この後、圧電
親基板６をカッティングソーのような精密なカット機器
によって個々の圧電共振子１にカットすると同時に各圧
電共振子１の所定位置に所定の幅及び深さで溝５を形成
する［図２（ｄ）］。なお、圧電親基板６を個々の圧電
共振子１にカットする工程と各圧電共振子１に溝５を形
成する工程とは、別々に行ってもよい。
【００２７】本発明の圧電共振子１は、このようにして
製造することができるので、レジストインクのパターン
印刷やエッチング等により電極を形成する従来方法と比
較して、製造工程が簡略となり、生産期間の短縮とコス
トの低廉化を図ることができる。さらに、電極を形成す
るためにエッチングを用いないので、従来方法のように
レジストインクの印刷パターンの歪みによる電極の変
形、レジストインクのにじみ、かすれによる電極形状の
ぼやけ、エッチング液による圧電基板２の浸食など、圧
電共振子１の電気特性を劣化させる要因を排除すること
ができ、圧電共振子１の電気特性を向上させることがで
きる。
製造することができるので、レジストインクのパターン
印刷やエッチング等により電極を形成する従来方法と比
較して、製造工程が簡略となり、生産期間の短縮とコス
トの低廉化を図ることができる。さらに、電極を形成す
るためにエッチングを用いないので、従来方法のように
レジストインクの印刷パターンの歪みによる電極の変
形、レジストインクのにじみ、かすれによる電極形状の
ぼやけ、エッチング液による圧電基板２の浸食など、圧
電共振子１の電気特性を劣化させる要因を排除すること
ができ、圧電共振子１の電気特性を向上させることがで
きる。
【００２８】しかも、圧電親基板６をカッティングして
個々の圧電共振子１に切り分ける工程と圧電共振子１に
溝５を切り込んで電極を分割する工程とを一工程で実行
できるので、より製造工程が簡略化される。
個々の圧電共振子１に切り分ける工程と圧電共振子１に
溝５を切り込んで電極を分割する工程とを一工程で実行
できるので、より製造工程が簡略化される。
【００２９】また、最近のカット機器はカッティング精
度が高く、しかも、個々の圧電共振子１への切り離しと
溝加工とをカット機器で同時に行うことができるので、
圧電親基板６のカット位置や溝５の位置及び切り込み量
を予めプログラムしておけば、圧電共振子１に対する溝
５の位置ずれが発生せず、圧電共振子１の電気特性の劣
化を小さくできる。
度が高く、しかも、個々の圧電共振子１への切り離しと
溝加工とをカット機器で同時に行うことができるので、
圧電親基板６のカット位置や溝５の位置及び切り込み量
を予めプログラムしておけば、圧電共振子１に対する溝
５の位置ずれが発生せず、圧電共振子１の電気特性の劣
化を小さくできる。
【００３０】さらに、圧電共振子１の製造後に、その静
電容量や共振周波数の微調整が必要となった場合でも、
カット機器で前記のように溝５の位置や幅、深さを修正
することにより、簡単に調整することができる。
電容量や共振周波数の微調整が必要となった場合でも、
カット機器で前記のように溝５の位置や幅、深さを修正
することにより、簡単に調整することができる。
【００３１】（圧電共振子１の溝の変形例）図１に示し
たような構造の圧電共振子１においては、中央の電極３
ａは正方形にすることが望ましい。また、溝５の方向は
圧電基板２の各辺に平行である必要はなく、図６に示す
ように、圧電基板２の各辺に対して傾いた溝５によって
中央部に正方形をした電極３ａを形成してもよい。電極
の面積が等しければ、角度に関係なく、等しい静電容量
が得られる。
たような構造の圧電共振子１においては、中央の電極３
ａは正方形にすることが望ましい。また、溝５の方向は
圧電基板２の各辺に平行である必要はなく、図６に示す
ように、圧電基板２の各辺に対して傾いた溝５によって
中央部に正方形をした電極３ａを形成してもよい。電極
の面積が等しければ、角度に関係なく、等しい静電容量
が得られる。
【００３２】拡がり振動モードの圧電共振子１の信号入
出力用の電極３ａは、どのような形状をしていても差し
支えないが、歪みのない電気特性を得るためには、円形
もしくは角数の多い正多角形が望ましく、加工の容易さ
及び加工工数の少なさからは角数の少ない正多角形が望
ましい。
出力用の電極３ａは、どのような形状をしていても差し
支えないが、歪みのない電気特性を得るためには、円形
もしくは角数の多い正多角形が望ましく、加工の容易さ
及び加工工数の少なさからは角数の少ない正多角形が望
ましい。
【００３３】また、加工の容易さからは、溝５は直線状
のものが望ましい。また、加工の容易な構造としては、
図７に示すように、圧電基板２に２本の溝５を平行に加
工しただけの圧電共振子１でもよい。この圧電共振子１
においては、一方の主面の中央に位置する電極３ａと他
方の主面に位置する電極４とが信号入出力用となってお
り、電極３ｂは溝５によって電極３ａから電気的に絶縁
されていて圧電共振子１の電極としては機能しないもの
である。そして、溝５の位置により静電容量が調整さ
れ、溝５の深さや幅によって共振周波数が調整される。
のものが望ましい。また、加工の容易な構造としては、
図７に示すように、圧電基板２に２本の溝５を平行に加
工しただけの圧電共振子１でもよい。この圧電共振子１
においては、一方の主面の中央に位置する電極３ａと他
方の主面に位置する電極４とが信号入出力用となってお
り、電極３ｂは溝５によって電極３ａから電気的に絶縁
されていて圧電共振子１の電極としては機能しないもの
である。そして、溝５の位置により静電容量が調整さ
れ、溝５の深さや幅によって共振周波数が調整される。
【００３４】また、圧電基板２に切り込む溝５は、必ず
しも圧電基板２の端から端まで達している必要はなく、
図８に示すように、電極３ａと電極３ｂが分割され電気
的に絶縁されてさえいれば、部分的に形成されたもので
あってもよい。
しも圧電基板２の端から端まで達している必要はなく、
図８に示すように、電極３ａと電極３ｂが分割され電気
的に絶縁されてさえいれば、部分的に形成されたもので
あってもよい。
【００３５】なお、上記実施形態においては、一方の主
面のみで圧電基板に溝を設けて電極を分割した場合を説
明したが、両主面で圧電基板に溝を設けて両主面の電極
をそれぞれ分割するようにしてもよい。
面のみで圧電基板に溝を設けて電極を分割した場合を説
明したが、両主面で圧電基板に溝を設けて両主面の電極
をそれぞれ分割するようにしてもよい。
【００３６】（ラダーフィルタ）図９（ａ）（ｂ）は本
発明の圧電共振子を用いたラダーフィルタの構造を示す
平断面図及び縦断面図、図１０はその回路図である。絶
縁性材料からなるベース２１には、入力端子２２、アー
ス端子２６及び出力端子２８が間隔をあけて挿通されて
いる。ベース２１の上方を覆うケース３１内に、入力端
子２２、圧電共振子２３、コの字型端子２４の一方電極
２４ａ、圧電共振子２５、アース端子２６、圧電共振子
２７、出力端子２８、圧電共振子２９、コの字型端子２
４の他方電極２４ｂが配列され、コの字型端子２４の他
方電極２４ｂとケース３１内面との間に配置されたスプ
リング端子３０の弾性力によって各圧電共振子と各端子
とが圧接されている。また、ベース２１の下面において
ケース３１の下面開口部には封止剤３２が充填されてい
る。
発明の圧電共振子を用いたラダーフィルタの構造を示す
平断面図及び縦断面図、図１０はその回路図である。絶
縁性材料からなるベース２１には、入力端子２２、アー
ス端子２６及び出力端子２８が間隔をあけて挿通されて
いる。ベース２１の上方を覆うケース３１内に、入力端
子２２、圧電共振子２３、コの字型端子２４の一方電極
２４ａ、圧電共振子２５、アース端子２６、圧電共振子
２７、出力端子２８、圧電共振子２９、コの字型端子２
４の他方電極２４ｂが配列され、コの字型端子２４の他
方電極２４ｂとケース３１内面との間に配置されたスプ
リング端子３０の弾性力によって各圧電共振子と各端子
とが圧接されている。また、ベース２１の下面において
ケース３１の下面開口部には封止剤３２が充填されてい
る。
【００３７】しかして、このラダーフィルタにおいて用
いられている圧電共振子２３，２５，２７，２９のう
ち、圧電共振子２３，２９が本発明の構造を有する圧電
共振子であって、他方の圧電共振子２５，２７よりも静
電容量が小さくなっている。
いられている圧電共振子２３，２５，２７，２９のう
ち、圧電共振子２３，２９が本発明の構造を有する圧電
共振子であって、他方の圧電共振子２５，２７よりも静
電容量が小さくなっている。
【図１】本発明の一実施形態による圧電共振子を示す斜
視図である。
視図である。
【図２】同上の圧電共振子の製造方法を示す図である。
【図３】圧電共振子に設けた溝の深さと共振周波数の変
化との関係を示す図である。
化との関係を示す図である。
【図４】圧電共振子に設けた溝の幅と共振周波数の変化
との関係を示す図である。
との関係を示す図である。
【図５】図３及び図４で用いた諸量の定義を示す図であ
る。
る。
【図６】本発明の別な実施形態による圧電共振子を示す
平面図である
平面図である
【図７】本発明のさらに別な実施形態による圧電共振子
を示す斜視図である。
を示す斜視図である。
【図８】本発明のさらに別な実施形態による圧電共振子
を示す平面図である。
を示す平面図である。
【図９】（ａ）（ｂ）は本発明の圧電共振子を用いたラ
ダーフィルタの構成を示す平断面図及び縦断面図であ
る。
ダーフィルタの構成を示す平断面図及び縦断面図であ
る。
【図１０】同上のラダーフィルタの回路図である。
【図１１】従来例の圧電共振子を示す斜視図である。
【図１２】同上の圧電共振子の製造方法を説明する図で
ある。
ある。
【図１３】同上の圧電共振子の共振周波数調整方法を説
明する図である。
明する図である。
【図１４】同上の圧電共振子の共振周波数調整方法を説
明する図である。
明する図である。
１ 圧電共振子 ２ 圧電基板 ３ａ，３ｂ，４ 電極 ５ 溝 ６ 圧電親基板
Claims (5)
- 【請求項１】 圧電基板の両主面に電極を形成された拡
がり振動モードの圧電共振子であって、 圧電基板の少なくとも一方の面において、電極が圧電基
板の表面に形成された溝によって複数領域に分割されて
いることを特徴とする圧電共振子。 - 【請求項２】 溝によって分割された前記電極のうち、
信号入力用に用いられる電極は対称な形状を有している
ことを特徴とする、請求項１に記載の圧電共振子。 - 【請求項３】 圧電基板の両主面に電極を形成された拡
がり振動モードの圧電共振子の共振周波数を調整する方
法であって、 圧電基板の少なくとも一方の面において、圧電基板の表
面に形成された溝によって電極を複数領域に分割し、当
該溝の幅もしくは深さを変化させることによって圧電振
動子の共振周波数を調整することを特徴とする圧電共振
子の共振周波数調整方法。 - 【請求項４】 圧電基板の両主面に電極を形成された拡
がり振動モードの圧電共振子の製造方法であって、 圧電基板の両主面のほぼ全体に電極を形成した後、圧電
基板の少なくとも一方の主面に溝を形成し、当該溝によ
って圧電基板に形成された電極を分割することを特徴と
する圧電共振子の製造方法。 - 【請求項５】 圧電基板の両主面に電極を形成された拡
がり振動モードの圧電共振子の製造方法であって、 圧電親基板の両主面のほぼ全体に電極を形成した後、圧
電親基板の少なくとも一方の主面に溝を形成して電極を
分割すると同時に、圧電親基板を個々の圧電基板に切り
離すことを特徴とする圧電共振子の製造方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10048796A JPH11234084A (ja) | 1998-02-12 | 1998-02-12 | 圧電共振子とその製造方法及びその共振周波数調整方法 |
| US09/200,183 US6291926B1 (en) | 1998-02-12 | 1998-11-25 | Piezoelectric resonator, method of manufacturing the piezoelectric resonator and method of adjusting resonance frequency of the piezoelectric resonator |
| CN99102382.XA CN1130014C (zh) | 1998-02-12 | 1999-02-12 | 压电谐振器、它的制造方法和调节其谐振频率的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10048796A JPH11234084A (ja) | 1998-02-12 | 1998-02-12 | 圧電共振子とその製造方法及びその共振周波数調整方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11234084A true JPH11234084A (ja) | 1999-08-27 |
Family
ID=12813201
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10048796A Pending JPH11234084A (ja) | 1998-02-12 | 1998-02-12 | 圧電共振子とその製造方法及びその共振周波数調整方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6291926B1 (ja) |
| JP (1) | JPH11234084A (ja) |
| CN (1) | CN1130014C (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020205371A (ja) * | 2019-06-18 | 2020-12-24 | Tdk株式会社 | 圧電素子 |
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| CN100392978C (zh) * | 2004-02-26 | 2008-06-04 | 上海尼赛拉电子元件有限公司 | 片式陶瓷频率器件的振动腔的制备方法及专用贴片工作台 |
| KR100989125B1 (ko) * | 2008-07-16 | 2010-10-20 | 삼성모바일디스플레이주식회사 | 원장기판 절단 장치 및 이에 의하여 절단된 유기발광표시장치 |
| US8242664B2 (en) * | 2008-12-26 | 2012-08-14 | Nihon Dempa Kogyo Co., Ltd. | Elastic wave device and electronic component |
| CN107145013A (zh) * | 2017-06-22 | 2017-09-08 | 扬州晶彩智能玻璃科技有限公司 | 一种液晶调光膜电极制作方法及电极裁切刀 |
| FI128436B (en) * | 2018-02-08 | 2020-05-15 | Tikitin Oy | MEMS resonator |
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| US3335299A (en) * | 1964-12-30 | 1967-08-08 | Gen Telephone & Elect | Ferroelectric pulse generator |
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| US4217684A (en) * | 1979-04-16 | 1980-08-19 | General Electric Company | Fabrication of front surface matched ultrasonic transducer array |
| US4431938A (en) * | 1981-12-09 | 1984-02-14 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Grooved piezoelectric resonating element and a mounting therefore |
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-
1998
- 1998-02-12 JP JP10048796A patent/JPH11234084A/ja active Pending
- 1998-11-25 US US09/200,183 patent/US6291926B1/en not_active Expired - Fee Related
-
1999
- 1999-02-12 CN CN99102382.XA patent/CN1130014C/zh not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020205371A (ja) * | 2019-06-18 | 2020-12-24 | Tdk株式会社 | 圧電素子 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6291926B1 (en) | 2001-09-18 |
| CN1233884A (zh) | 1999-11-03 |
| CN1130014C (zh) | 2003-12-03 |
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