JPH11355094A - 圧電振動子 - Google Patents
圧電振動子Info
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- JPH11355094A JPH11355094A JP10160130A JP16013098A JPH11355094A JP H11355094 A JPH11355094 A JP H11355094A JP 10160130 A JP10160130 A JP 10160130A JP 16013098 A JP16013098 A JP 16013098A JP H11355094 A JPH11355094 A JP H11355094A
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- H03H9/17—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material having a single resonator
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- H03H9/13—Driving means, e.g. electrodes, coils for networks consisting of piezoelectric or electrostrictive materials
- H03H9/132—Driving means, e.g. electrodes, coils for networks consisting of piezoelectric or electrostrictive materials characterized by a particular shape
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- Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 厚みモードを主振動とし、断面形状がベベル
形状やコンベックス形状などの圧電振動子において、機
械的強度に優れ安定した実装が容易となり、かつ特性の
ばらつきも小さい振動子を提供することを目的とする。 【解決手段】 振動子１と支持部２とが同一材料からな
り、振動子部分端部が振動子周辺の支持部と一体化され
ており、振動子１の断面形状は振動子中央部の厚さより
も振動子端部の厚さの方が小さい形状であるので振動子
を小型化したまま、振動子端部での欠け、割れなどがな
く機械的強度に優れ実装も容易となり、かつ振動子端部
が露呈しておらず振動子端部でのチッピングや面粗さと
いった加工精度のばらつきが小さいため特性のばらつき
も小さいという効果がある。
形状やコンベックス形状などの圧電振動子において、機
械的強度に優れ安定した実装が容易となり、かつ特性の
ばらつきも小さい振動子を提供することを目的とする。 【解決手段】 振動子１と支持部２とが同一材料からな
り、振動子部分端部が振動子周辺の支持部と一体化され
ており、振動子１の断面形状は振動子中央部の厚さより
も振動子端部の厚さの方が小さい形状であるので振動子
を小型化したまま、振動子端部での欠け、割れなどがな
く機械的強度に優れ実装も容易となり、かつ振動子端部
が露呈しておらず振動子端部でのチッピングや面粗さと
いった加工精度のばらつきが小さいため特性のばらつき
も小さいという効果がある。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はベベル形状やコンベ
ックス形状のように加工された厚みモードを主振動とす
る圧電振動子に関するものである。
ックス形状のように加工された厚みモードを主振動とす
る圧電振動子に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、圧電振動子は各種電子機器な
どのクロック源として用いられているが、形状が小型の
もの、特に面実装タイプの圧電振動子において短冊形を
したものが多く用いられている。クロック源などに用い
られる振動子には、発振子として、ある温度で主振動
（厚みすべり振動や厚み縦振動などの厚みモードである
ことが多い）と不要振動（スプリアスとも言う）とが結
合し急激に発振周波数が変化しないように、安定した温
度特性や高い機械的品質係数Ｑなどが要求される。
どのクロック源として用いられているが、形状が小型の
もの、特に面実装タイプの圧電振動子において短冊形を
したものが多く用いられている。クロック源などに用い
られる振動子には、発振子として、ある温度で主振動
（厚みすべり振動や厚み縦振動などの厚みモードである
ことが多い）と不要振動（スプリアスとも言う）とが結
合し急激に発振周波数が変化しないように、安定した温
度特性や高い機械的品質係数Ｑなどが要求される。
【０００３】例えば、ＡＴカットの水晶板やタンタル酸
リチウムのＸ板などを用いた厚みすべり振動を主振動と
する圧電振動子や、ニオブ酸リチウムのＺ板などを用い
た厚み縦振動を主振動とする圧電振動子などでは、振動
子主面に部分的に励振用電極を形成することでスプリア
スを抑制できる。これは、ある特定の圧電材料である特
定の振動モードを主振動として用いる場合、振動子主面
に部分的に励振用電極を形成すると振動エネルギーが励
振用電極下のみに閉じ込められることを利用したもので
あり、このような振動子はエネルギー閉じ込め型振動子
と呼ばれる。
リチウムのＸ板などを用いた厚みすべり振動を主振動と
する圧電振動子や、ニオブ酸リチウムのＺ板などを用い
た厚み縦振動を主振動とする圧電振動子などでは、振動
子主面に部分的に励振用電極を形成することでスプリア
スを抑制できる。これは、ある特定の圧電材料である特
定の振動モードを主振動として用いる場合、振動子主面
に部分的に励振用電極を形成すると振動エネルギーが励
振用電極下のみに閉じ込められることを利用したもので
あり、このような振動子はエネルギー閉じ込め型振動子
と呼ばれる。
【０００４】以下このことを、圧電振動子の断面図であ
る図３を用いて説明する。図３に示すように、励振用電
極６のある部分における遮断周波数をｆ0とし、無電極
部における遮断周波数をｆ0′とすると、ｆ0′よりも大
きい周波数では振動エネルギーは自由に伝播し励振用電
極下においても定在波を作らない。しかし、ｆ0よりも
大きくｆ0′よりも小さな周波数では、励振用電極６の
ある部分では振動エネルギーは自由に伝播するが無電極
部では指数関数的に減衰するので、振動変位も振動子端
部に向かうほど小さくなる。無電極部における振動エネ
ルギーの減衰量が充分でないと、すなわち振動子端部に
おける振動変位の大きさが充分小さくないと、振動子端
部での反射波によりスプリアスが発生し特性を悪化させ
る。
る図３を用いて説明する。図３に示すように、励振用電
極６のある部分における遮断周波数をｆ0とし、無電極
部における遮断周波数をｆ0′とすると、ｆ0′よりも大
きい周波数では振動エネルギーは自由に伝播し励振用電
極下においても定在波を作らない。しかし、ｆ0よりも
大きくｆ0′よりも小さな周波数では、励振用電極６の
ある部分では振動エネルギーは自由に伝播するが無電極
部では指数関数的に減衰するので、振動変位も振動子端
部に向かうほど小さくなる。無電極部における振動エネ
ルギーの減衰量が充分でないと、すなわち振動子端部に
おける振動変位の大きさが充分小さくないと、振動子端
部での反射波によりスプリアスが発生し特性を悪化させ
る。
【０００５】よって、そのようなスプリアスを抑制し、
高い機械的品質係数Ｑを得るためにはある値以上の寸法
の無電極部を設けねばならず、低い共振インピーダンス
を確保するためなどの幾つかの条件により励振用電極寸
法が決められてしまうことを考慮すれば、自ずとある値
以上の振動子長さが必要となる。例えば、タンタル酸リ
チウムのＸ板を用いた厚みすべり振動子では、振動子長
手方向長さＬと振動子厚さＨとの比Ｌ／Ｈを１４以上と
している（特開昭５８−１９０１１５号公報参照）。
高い機械的品質係数Ｑを得るためにはある値以上の寸法
の無電極部を設けねばならず、低い共振インピーダンス
を確保するためなどの幾つかの条件により励振用電極寸
法が決められてしまうことを考慮すれば、自ずとある値
以上の振動子長さが必要となる。例えば、タンタル酸リ
チウムのＸ板を用いた厚みすべり振動子では、振動子長
手方向長さＬと振動子厚さＨとの比Ｌ／Ｈを１４以上と
している（特開昭５８−１９０１１５号公報参照）。
【０００６】その他、振動子端部での振動変位の減衰の
度合いを大きくするための手段として、振動子端部をベ
ベル形状やコンベックス形状に加工することもよく知ら
れている。しかし、振動子端部がベベル形状やコンベッ
クス形状になることで、振動子端部の厚さが小さくなり
振動子端部の欠け、割れなど機械的強度に問題が生じる
上、従来より行われている圧電振動子を導電性接着剤な
どで実装基板に実装する方法では、導電性接着剤などの
塗布状態のばらつきにより共振周波数や共振インピーダ
ンスなどの電気的特性がばらつくといったことも加わ
り、特に小型の圧電振動子になるほど実装基板上への安
定した実装が非常に困難となる。
度合いを大きくするための手段として、振動子端部をベ
ベル形状やコンベックス形状に加工することもよく知ら
れている。しかし、振動子端部がベベル形状やコンベッ
クス形状になることで、振動子端部の厚さが小さくなり
振動子端部の欠け、割れなど機械的強度に問題が生じる
上、従来より行われている圧電振動子を導電性接着剤な
どで実装基板に実装する方法では、導電性接着剤などの
塗布状態のばらつきにより共振周波数や共振インピーダ
ンスなどの電気的特性がばらつくといったことも加わ
り、特に小型の圧電振動子になるほど実装基板上への安
定した実装が非常に困難となる。
【０００７】そこで、これらの問題を解決する手段とし
て、振動子部分と支持部とを一体構造とした圧電振動子
が提案されている。例えば、ＡＴカット水晶板を用いた
厚みすべり振動子において、主振動の伝播方向である振
動子長手方向の直角方向、すなわち振動子幅方向の端部
に、サンドブラスト工法を用いてスリットを設け、長手
方向端部のみ支持部と一体化させている（特開平５−２
５９７９９号公報参照）。
て、振動子部分と支持部とを一体構造とした圧電振動子
が提案されている。例えば、ＡＴカット水晶板を用いた
厚みすべり振動子において、主振動の伝播方向である振
動子長手方向の直角方向、すなわち振動子幅方向の端部
に、サンドブラスト工法を用いてスリットを設け、長手
方向端部のみ支持部と一体化させている（特開平５−２
５９７９９号公報参照）。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】振動エネルギーの閉じ
込めを充分にし、振動子部分端部における振動変位を充
分小さくしようとすると無電極部の長さを大きくせねば
ならないため、振動子端部での振動変位の減衰量を充分
確保したまま振動子を小型化することには限界があっ
た。
込めを充分にし、振動子部分端部における振動変位を充
分小さくしようとすると無電極部の長さを大きくせねば
ならないため、振動子端部での振動変位の減衰量を充分
確保したまま振動子を小型化することには限界があっ
た。
【０００９】また、振動子断面をベベル形状やコンベッ
クス形状に加工することで振動子端部での振動変位の減
衰量は、振動子断面が矩形である時よりも大きくなるの
で振動子の大きさは小さくできるが、振動子端部での厚
みが小さいため振動子端部の欠け、割れなど機械的強度
に劣り、安定した実装が困難であった。
クス形状に加工することで振動子端部での振動変位の減
衰量は、振動子断面が矩形である時よりも大きくなるの
で振動子の大きさは小さくできるが、振動子端部での厚
みが小さいため振動子端部の欠け、割れなど機械的強度
に劣り、安定した実装が困難であった。
【００１０】さらに、厚みすべり振動を主振動とする振
動子において、振動子部分と支持部とを振動子長手方向
端部で一体化させ振動子幅方向端部にスリットを設ける
方法では、振動子幅方向端部でのチッピングの有無や面
粗さなどの加工精度により特性が大きくばらついてしま
うといった問題があった。
動子において、振動子部分と支持部とを振動子長手方向
端部で一体化させ振動子幅方向端部にスリットを設ける
方法では、振動子幅方向端部でのチッピングの有無や面
粗さなどの加工精度により特性が大きくばらついてしま
うといった問題があった。
【００１１】そこで本発明では、振動子断面形状がベベ
ル形状やコンベックス形状など、振動子中央部の厚さよ
りも振動子端部での厚さが小さいような振動子と支持部
とが一体化されているため、振動子端部での欠け、割れ
などが無く、機械的強度に優れ安定した実装が容易とな
り、またスリットなど振動子部分端部が露呈している部
分が無いため、振動子部分端部での加工精度による特性
のばらつきも小さな振動子を提供することを目的とす
る。
ル形状やコンベックス形状など、振動子中央部の厚さよ
りも振動子端部での厚さが小さいような振動子と支持部
とが一体化されているため、振動子端部での欠け、割れ
などが無く、機械的強度に優れ安定した実装が容易とな
り、またスリットなど振動子部分端部が露呈している部
分が無いため、振動子部分端部での加工精度による特性
のばらつきも小さな振動子を提供することを目的とす
る。
【００１２】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明は、振動子部分と支持部分とが同一の材料から
なり、振動子部分端部が振動子周辺の支持部と一体化さ
れており、振動子部分の断面形状はベベル形状やコンベ
ックス形状であることを特徴とする圧電振動子である。
上記構造をとることで、振動子を小型化したままで、振
動子中央部よりも厚さの小さい振動子部分端部での欠
け、割れなどがなく機械的強度に優れ安定した実装が容
易となり、また振動子部分端部での加工精度による特性
のばらつきも小さくなるという効果を有することにな
る。
に本発明は、振動子部分と支持部分とが同一の材料から
なり、振動子部分端部が振動子周辺の支持部と一体化さ
れており、振動子部分の断面形状はベベル形状やコンベ
ックス形状であることを特徴とする圧電振動子である。
上記構造をとることで、振動子を小型化したままで、振
動子中央部よりも厚さの小さい振動子部分端部での欠
け、割れなどがなく機械的強度に優れ安定した実装が容
易となり、また振動子部分端部での加工精度による特性
のばらつきも小さくなるという効果を有することにな
る。
【００１３】好ましくは、前記振動子は厚みすべり振動
を主振動とし、振動子部分と励振用電極が矩形の振動子
で、振動子部分の幅Ｗと励振用電極の幅Ｗｅとの比Ｗｅ
／Ｗを１／５以上１以下とする。振動子部分幅方向端部
での振動変位の減衰量をより大きくでき、かつ低い共振
インピーダンスを確保できる効果がある。
を主振動とし、振動子部分と励振用電極が矩形の振動子
で、振動子部分の幅Ｗと励振用電極の幅Ｗｅとの比Ｗｅ
／Ｗを１／５以上１以下とする。振動子部分幅方向端部
での振動変位の減衰量をより大きくでき、かつ低い共振
インピーダンスを確保できる効果がある。
【００１４】好ましくは、前記振動子は厚み縦振動を主
振動とし、励振用電極が円型の振動子で、振動子部分の
最小外形寸法φと励振用電極の直径φｅとの比φｅ／φ
を１／５以上１以下とする。振動子部分端部での振動変
位の減衰量をより大きくでき、かつ低い共振インピーダ
ンスを確保できる効果がある。
振動とし、励振用電極が円型の振動子で、振動子部分の
最小外形寸法φと励振用電極の直径φｅとの比φｅ／φ
を１／５以上１以下とする。振動子部分端部での振動変
位の減衰量をより大きくでき、かつ低い共振インピーダ
ンスを確保できる効果がある。
【００１５】好ましくは、前記振動子は励振用電極を外
部に引き出す部分である、振動子部分と支持部との境界
部断面形状は斜面もしくは曲面とする。振動子部分と支
持部との境界部での外部引き出し用電極の断線を抑制す
る効果がある。
部に引き出す部分である、振動子部分と支持部との境界
部断面形状は斜面もしくは曲面とする。振動子部分と支
持部との境界部での外部引き出し用電極の断線を抑制す
る効果がある。
【００１６】好ましくは、前記振動子は振動子部分の断
面形状がベベル形状やコンベックス形状であることに代
えて、振動子部分の断面形状が階段形状でコンベックス
形状を近似した形状とする。
面形状がベベル形状やコンベックス形状であることに代
えて、振動子部分の断面形状が階段形状でコンベックス
形状を近似した形状とする。
【００１７】好ましくは、前記振動子は振動子部分の断
面形状が階段形状であり、その階段の断面形状は斜面も
しくは曲面とする。階段の段差部分での励振用電極の断
線を抑制する効果がある。
面形状が階段形状であり、その階段の断面形状は斜面も
しくは曲面とする。階段の段差部分での励振用電極の断
線を抑制する効果がある。
【００１８】好ましくは、前記振動子は振動子部分の断
面形状が階段形状であり、その階段の段差が振動子端部
から振動子中央部に向かって２段以上１０段以下とす
る。
面形状が階段形状であり、その階段の段差が振動子端部
から振動子中央部に向かって２段以上１０段以下とす
る。
【００１９】
【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、振動子部分と支持部分とが同一の材料からなり、振
動子部分端部が振動子周辺の支持部と一体化されてお
り、振動子部分の断面形状はベベル形状やコンベックス
形状であることを特徴とする圧電振動子であり、振動子
を小型化したまま、振動子部分端部での欠け、割れなど
がなく機械的強度に優れ安定した実装が容易となり、ま
た振動子部分端部での加工精度による特性のばらつきも
小さくなるという作用を有する。
は、振動子部分と支持部分とが同一の材料からなり、振
動子部分端部が振動子周辺の支持部と一体化されてお
り、振動子部分の断面形状はベベル形状やコンベックス
形状であることを特徴とする圧電振動子であり、振動子
を小型化したまま、振動子部分端部での欠け、割れなど
がなく機械的強度に優れ安定した実装が容易となり、ま
た振動子部分端部での加工精度による特性のばらつきも
小さくなるという作用を有する。
【００２０】請求項２に記載の発明は、厚みすべり振動
を主振動とし、振動子部分と励振用電極が矩形の振動子
で、振動子部分の幅Ｗと励振用電極の幅Ｗｅとの比Ｗｅ
／Ｗを１／５以上１以下とすることを特徴とする請求項
１記載の圧電振動子であり、請求項１と同等の作用を有
する。
を主振動とし、振動子部分と励振用電極が矩形の振動子
で、振動子部分の幅Ｗと励振用電極の幅Ｗｅとの比Ｗｅ
／Ｗを１／５以上１以下とすることを特徴とする請求項
１記載の圧電振動子であり、請求項１と同等の作用を有
する。
【００２１】請求項３に記載の発明は、厚み縦振動を主
振動とし、励振用電極が円型の振動子で、振動子部分の
最小外形寸法φと励振用電極の直径φｅとの比φｅ／φ
を１／５以上１以下とすることを特徴とする請求項１記
載の圧電振動子であり、請求項１と同等の作用を有す
る。
振動とし、励振用電極が円型の振動子で、振動子部分の
最小外形寸法φと励振用電極の直径φｅとの比φｅ／φ
を１／５以上１以下とすることを特徴とする請求項１記
載の圧電振動子であり、請求項１と同等の作用を有す
る。
【００２２】請求項４に記載の発明は、励振用電極を外
部に引き出す部分である、振動子部分と支持部との境界
部断面形状は斜面もしくは曲面であることを特徴とする
請求項１記載の圧電振動子であり、振動子部分と支持部
との境界部での外部引き出し用電極の断線を抑制する作
用を有する。
部に引き出す部分である、振動子部分と支持部との境界
部断面形状は斜面もしくは曲面であることを特徴とする
請求項１記載の圧電振動子であり、振動子部分と支持部
との境界部での外部引き出し用電極の断線を抑制する作
用を有する。
【００２３】請求項５に記載の発明は、振動子部分の断
面形状がベベル形状やコンベックス形状であることに代
えて、振動子部分の断面形状が階段形状でコンベックス
形状を近似した形状であることを特徴とする請求項１記
載の圧電振動子であり、請求項１と同等の作用を有す
る。
面形状がベベル形状やコンベックス形状であることに代
えて、振動子部分の断面形状が階段形状でコンベックス
形状を近似した形状であることを特徴とする請求項１記
載の圧電振動子であり、請求項１と同等の作用を有す
る。
【００２４】請求項６に記載の発明は、振動子部分の断
面形状が階段形状であり、その階段の断面形状は斜面も
しくは曲面であることを特徴とする請求項５記載の圧電
振動子であり、階段の段差部分での励振用電極の断線を
抑制する作用を有する。
面形状が階段形状であり、その階段の断面形状は斜面も
しくは曲面であることを特徴とする請求項５記載の圧電
振動子であり、階段の段差部分での励振用電極の断線を
抑制する作用を有する。
【００２５】請求項７に記載の発明は、振動子部分の断
面形状が階段形状であり、その階段の段差が振動子端部
から振動子中央部に向かって２段以上１０段以下である
ことを特徴とする請求項５記載の圧電振動子であり、請
求項１と同等の作用を有する。
面形状が階段形状であり、その階段の段差が振動子端部
から振動子中央部に向かって２段以上１０段以下である
ことを特徴とする請求項５記載の圧電振動子であり、請
求項１と同等の作用を有する。
【００２６】以下、本発明の一実施の形態について図面
図１と図４〜図９を用いて説明する。図１において、１
は圧電振動子、２はこの振動子１と一体化されている支
持部、３は振動子１の表面と裏面に相対向して設けられ
た励振用電極、４は外部との接続用電極、５は外部引き
出し用電極である。
図１と図４〜図９を用いて説明する。図１において、１
は圧電振動子、２はこの振動子１と一体化されている支
持部、３は振動子１の表面と裏面に相対向して設けられ
た励振用電極、４は外部との接続用電極、５は外部引き
出し用電極である。
【００２７】例としてタンタル酸リチウム単結晶Ｘ板を
用いた厚みすべり振動を主振動とする振動子を考える。
今、振動子の共振周波数が２０ＭＨｚの場合を考えると
振動子厚さＨは約１００μｍとなる。従来設計例ではＬ
／Ｈを１４以上としているから仮にＬ／Ｈを１４に等し
くすると、Ｈが約１００μｍの場合振動子長手方向長さ
Ｌは約１．４ｍｍとなる。この時の振動変位の減衰の度
合いを計算するわけであるが、エネルギー閉じ込めによ
る振動変位の減衰の程度は励振用電極寸法のほか、励振
用電極の質量にも依存しており、励振用電極の質量が大
きいほど振動変位の減衰も大きくなるが、励振用電極の
質量が大きくなりすぎると厚みすべり振動を阻害するロ
ス成分となり振動子のインピーダンスを大きくする要因
の一つとなるため、励振用電極は一般的に銀、金などを
振動子主面にそれぞれ数百〜数千オングストローム程度
付けることが多い。そこでここでは仮に、励振用電極材
料には金を用い振動子長手方向中心に長さ０．６ｍｍ、
厚さ５０００オングストロームの励振用電極を主面であ
る振動子Ｘ面の表裏それぞれに形成するとする。
用いた厚みすべり振動を主振動とする振動子を考える。
今、振動子の共振周波数が２０ＭＨｚの場合を考えると
振動子厚さＨは約１００μｍとなる。従来設計例ではＬ
／Ｈを１４以上としているから仮にＬ／Ｈを１４に等し
くすると、Ｈが約１００μｍの場合振動子長手方向長さ
Ｌは約１．４ｍｍとなる。この時の振動変位の減衰の度
合いを計算するわけであるが、エネルギー閉じ込めによ
る振動変位の減衰の程度は励振用電極寸法のほか、励振
用電極の質量にも依存しており、励振用電極の質量が大
きいほど振動変位の減衰も大きくなるが、励振用電極の
質量が大きくなりすぎると厚みすべり振動を阻害するロ
ス成分となり振動子のインピーダンスを大きくする要因
の一つとなるため、励振用電極は一般的に銀、金などを
振動子主面にそれぞれ数百〜数千オングストローム程度
付けることが多い。そこでここでは仮に、励振用電極材
料には金を用い振動子長手方向中心に長さ０．６ｍｍ、
厚さ５０００オングストロームの励振用電極を主面であ
る振動子Ｘ面の表裏それぞれに形成するとする。
【００２８】振動子長手方向が矩形の時の振動変位の減
衰の度合いを計算した結果を図４に示す。図４におい
て、Ｘ方向は振動子主面に対して垂直方向であり、Ｙ′
方向は厚みすべり振動の伝播方向である振動子長手方向
であり、タンタル酸リチウムの結晶Ｙ軸からＸ軸に関し
て時計まわりに約５０°の方向である。図４のグラフ
は、横軸を振動子９の中央部からの長手方向距離を単位
ｍｍで表わし、縦軸を振動子９の中央部での振動変位を
１とした時の相対変位を対数目盛りで表示したものであ
り、以下このようなグラフを振動子長手方向の相対変位
分布と呼ぶことにする。エネルギー閉じ込め型の振動子
では、図４のように振動子中央で振動変位は最大とな
り、長手方向端部に向かうにつれ振動変位は小さくな
り、長手方向端部すなわち横軸０．７ｍｍにおける相対
変位の大きさは約６／１００である。
衰の度合いを計算した結果を図４に示す。図４におい
て、Ｘ方向は振動子主面に対して垂直方向であり、Ｙ′
方向は厚みすべり振動の伝播方向である振動子長手方向
であり、タンタル酸リチウムの結晶Ｙ軸からＸ軸に関し
て時計まわりに約５０°の方向である。図４のグラフ
は、横軸を振動子９の中央部からの長手方向距離を単位
ｍｍで表わし、縦軸を振動子９の中央部での振動変位を
１とした時の相対変位を対数目盛りで表示したものであ
り、以下このようなグラフを振動子長手方向の相対変位
分布と呼ぶことにする。エネルギー閉じ込め型の振動子
では、図４のように振動子中央で振動変位は最大とな
り、長手方向端部に向かうにつれ振動変位は小さくな
り、長手方向端部すなわち横軸０．７ｍｍにおける相対
変位の大きさは約６／１００である。
【００２９】このように、振動子中央部での変位に対し
て長手方向端部での振動変位が充分に小さいため、長手
方向端部での反射波などによる影響が小さくスプリアス
を抑制することができる。
て長手方向端部での振動変位が充分に小さいため、長手
方向端部での反射波などによる影響が小さくスプリアス
を抑制することができる。
【００３０】次に、振動子長手方向断面が矩形ではなく
コンベックス形状である時の振動子長手方向の相対変位
分布を計算する。ただし、コンベックス形状の振動子中
央部の厚さを振動子長手方向断面が矩形の時と同じ値の
１００μｍとし、長手方向端部に向かうにつれ１００μ
ｍから徐々に振動子厚さが小さくなるようにすると、振
動子の共振周波数は振動子長手方向断面が矩形で振動子
厚さが１００μｍの時の共振周波数に比べ若干高くなる
ので、長手方向断面が矩形の時と共振周波数がほぼ一致
するように、コンベックス形状の振動子中央部の厚さを
１００μｍよりも若干厚くして計算することにする。
コンベックス形状である時の振動子長手方向の相対変位
分布を計算する。ただし、コンベックス形状の振動子中
央部の厚さを振動子長手方向断面が矩形の時と同じ値の
１００μｍとし、長手方向端部に向かうにつれ１００μ
ｍから徐々に振動子厚さが小さくなるようにすると、振
動子の共振周波数は振動子長手方向断面が矩形で振動子
厚さが１００μｍの時の共振周波数に比べ若干高くなる
ので、長手方向断面が矩形の時と共振周波数がほぼ一致
するように、コンベックス形状の振動子中央部の厚さを
１００μｍよりも若干厚くして計算することにする。
【００３１】図５は、振動子長手方向断面が矩形ではな
くコンベックス形状である時の振動子１１の長手方向の
相対変位分布を計算した結果である。図５のＸ方向、
Ｙ′方向は図４のそれとそれぞれ等しい。振動子長手方
向断面が矩形の時と同様に、長手方向端部に向かうにつ
れ振動変位は小さくなるが、長手方向端部すなわち横軸
０．７ｍｍにおける相対変位の大きさは、長手方向断面
が矩形の時に比べて小さく約１／１００である。このこ
とは、振動子長手方向断面をコンベックス形状にするこ
とでエネルギー閉じ込めの効果が上がったことを示して
いる。
くコンベックス形状である時の振動子１１の長手方向の
相対変位分布を計算した結果である。図５のＸ方向、
Ｙ′方向は図４のそれとそれぞれ等しい。振動子長手方
向断面が矩形の時と同様に、長手方向端部に向かうにつ
れ振動変位は小さくなるが、長手方向端部すなわち横軸
０．７ｍｍにおける相対変位の大きさは、長手方向断面
が矩形の時に比べて小さく約１／１００である。このこ
とは、振動子長手方向断面をコンベックス形状にするこ
とでエネルギー閉じ込めの効果が上がったことを示して
いる。
【００３２】振動子中央部付近だけを見れば、そこでの
振動子厚さはほぼ同じであるから、長手方向断面が矩形
であってもコンベックス形状であっても、振動子中央部
での振動変位の絶対値はほぼ等しいと考えられるため、
長手方向断面が矩形であってもコンベックス形状であっ
ても長手方向端部での相対変位が同じ値であれば、長手
方向端部での反射波などの影響によるスプリアスの抑制
効果は同程度であるか、長手方向端部において導電性接
着剤などで実装基板に実装するのではなく同一材料の支
持部と一体化されており振動子部分での反射波は非常に
小さいため、むしろスプリアス抑制効果は大きいと言え
る。
振動子厚さはほぼ同じであるから、長手方向断面が矩形
であってもコンベックス形状であっても、振動子中央部
での振動変位の絶対値はほぼ等しいと考えられるため、
長手方向断面が矩形であってもコンベックス形状であっ
ても長手方向端部での相対変位が同じ値であれば、長手
方向端部での反射波などの影響によるスプリアスの抑制
効果は同程度であるか、長手方向端部において導電性接
着剤などで実装基板に実装するのではなく同一材料の支
持部と一体化されており振動子部分での反射波は非常に
小さいため、むしろスプリアス抑制効果は大きいと言え
る。
【００３３】よって、長手方向断面がコンベックス形状
の時の長手方向端部での相対変位が、長手方向断面が矩
形の時の値約６／１００に等しい時の振動子中央部から
の長手方向距離は図５から読みとると約０．４１ｍｍで
あるので、振動子長手方向に関する対称性を考慮すれば
振動子長手方向長さは約０．８２ｍｍでよいことにな
る。支持部の振動子長手方向の長さを振動子部分長手方
向両端でそれぞれ０．２ｍｍとしても、振動子部分と支
持部とを合計した長さは１．２２ｍｍであり従来設計例
の１．４ｍｍよりも小さい。さらに、振動子中央部より
も厚さの小さくなっている振動子端部は支持部と一体化
されていることで欠け、割れなどが無くなり機械的強度
も向上する上、振動子の取り扱いも容易となることで実
装も容易となる。
の時の長手方向端部での相対変位が、長手方向断面が矩
形の時の値約６／１００に等しい時の振動子中央部から
の長手方向距離は図５から読みとると約０．４１ｍｍで
あるので、振動子長手方向に関する対称性を考慮すれば
振動子長手方向長さは約０．８２ｍｍでよいことにな
る。支持部の振動子長手方向の長さを振動子部分長手方
向両端でそれぞれ０．２ｍｍとしても、振動子部分と支
持部とを合計した長さは１．２２ｍｍであり従来設計例
の１．４ｍｍよりも小さい。さらに、振動子中央部より
も厚さの小さくなっている振動子端部は支持部と一体化
されていることで欠け、割れなどが無くなり機械的強度
も向上する上、振動子の取り扱いも容易となることで実
装も容易となる。
【００３４】次に、振動子幅方向であるが、幅すべり振
動や厚みねじれ振動などの振動子幅寸法に起因するスプ
リアスを回避するために、振動子を細い棒状のストリッ
プ形状にしたり、振動子厚さＨと振動子幅方向長さＷと
の比Ｗ／Ｈを選択しなければならない。しかし、特に共
振周波数が高くなり振動子の厚さが小さい場合など、振
動子幅方向端部を加工精度良く仕上げることは困難であ
る。
動や厚みねじれ振動などの振動子幅寸法に起因するスプ
リアスを回避するために、振動子を細い棒状のストリッ
プ形状にしたり、振動子厚さＨと振動子幅方向長さＷと
の比Ｗ／Ｈを選択しなければならない。しかし、特に共
振周波数が高くなり振動子の厚さが小さい場合など、振
動子幅方向端部を加工精度良く仕上げることは困難であ
る。
【００３５】例として、先に述べたタンタル酸リチウム
単結晶Ｘ板を用いた厚みすべり振動を主振動とする振動
子を考える。振動子厚さや励振用電極の設計値はすでに
述べた値、すなわち振動子厚さは１００μｍ、励振用電
極は金を表裏それぞれに５０００オングストローム形成
するとし、振動子幅方向長さを０．４ｍｍで励振用電極
は振動子幅方向全面にわたって形成するとする。
単結晶Ｘ板を用いた厚みすべり振動を主振動とする振動
子を考える。振動子厚さや励振用電極の設計値はすでに
述べた値、すなわち振動子厚さは１００μｍ、励振用電
極は金を表裏それぞれに５０００オングストローム形成
するとし、振動子幅方向長さを０．４ｍｍで励振用電極
は振動子幅方向全面にわたって形成するとする。
【００３６】振動子幅方向断面が矩形のときの振動子幅
方向の相対変位分布を図６に示す。図６において、Ｚ′
方向は主振動である厚みすべり振動の伝播方向に対して
主面内で直角の方向であり、図４のＹ′方向からＸ軸に
関して９０°の方向である。図６からわかるように、振
動子１３の幅方向断面が矩形の時、振動子幅方向端部で
の振動変位の減衰はほとんどないため、幅方向端部にお
けるチッピングや面粗さなどの加工精度が悪いとスプリ
アスの原因となる上、チッピングなどは常に安定して同
じ場所に発生するケースは少ないため、この場合スプリ
アスを安定して回避することは非常に困難である。
方向の相対変位分布を図６に示す。図６において、Ｚ′
方向は主振動である厚みすべり振動の伝播方向に対して
主面内で直角の方向であり、図４のＹ′方向からＸ軸に
関して９０°の方向である。図６からわかるように、振
動子１３の幅方向断面が矩形の時、振動子幅方向端部で
の振動変位の減衰はほとんどないため、幅方向端部にお
けるチッピングや面粗さなどの加工精度が悪いとスプリ
アスの原因となる上、チッピングなどは常に安定して同
じ場所に発生するケースは少ないため、この場合スプリ
アスを安定して回避することは非常に困難である。
【００３７】一方、振動子幅方向断面形状がコンベック
ス形状の時の振動子幅方向の相対変位分布を図７に示
す。図７のＸ方向、Ｚ′方向は図６のそれとそれぞれ等
しい。振動子１５の幅方向端部における相対変位の大き
さは約５／１０であり、振動子中央部における振動変位
に対して減衰しており、このことは振動子幅方向端部の
チッピングや面粗さなどの加工精度の影響によるスプリ
アスが発生しにくいことを示している。
ス形状の時の振動子幅方向の相対変位分布を図７に示
す。図７のＸ方向、Ｚ′方向は図６のそれとそれぞれ等
しい。振動子１５の幅方向端部における相対変位の大き
さは約５／１０であり、振動子中央部における振動変位
に対して減衰しており、このことは振動子幅方向端部の
チッピングや面粗さなどの加工精度の影響によるスプリ
アスが発生しにくいことを示している。
【００３８】すなわち、このことは振動子端部での加工
精度が振動子の特性に影響を与えにくく、特性のばらつ
きが小さいことを示している。さらに、振動子長手方向
をコンベックス形状にした時と同様、振動変位が減衰し
ている幅方向端部において支持部と一体化されているこ
とで、振動子中央部よりも厚さが小さくても振動子幅方
向端部での欠け、割れなどが無く機械的強度に優れてい
る。
精度が振動子の特性に影響を与えにくく、特性のばらつ
きが小さいことを示している。さらに、振動子長手方向
をコンベックス形状にした時と同様、振動変位が減衰し
ている幅方向端部において支持部と一体化されているこ
とで、振動子中央部よりも厚さが小さくても振動子幅方
向端部での欠け、割れなどが無く機械的強度に優れてい
る。
【００３９】また、幅方向に関しても幅方向全面にわた
ってではなく部分的に励振用電極を設けることで、振動
エネルギーがより振動子中央部付近に閉じ込められ振動
子幅方向端部における振動変位の減衰量は大きくなる。
しかし、励振用電極の幅方向長さＷｅが小さすぎると、
振動子幅方向の主振動電荷分布に対して効率よく電荷を
集めることが出来ず、共振インピーダンスが大きくなり
機械的品質係数Ｑを小さくしてしまう。
ってではなく部分的に励振用電極を設けることで、振動
エネルギーがより振動子中央部付近に閉じ込められ振動
子幅方向端部における振動変位の減衰量は大きくなる。
しかし、励振用電極の幅方向長さＷｅが小さすぎると、
振動子幅方向の主振動電荷分布に対して効率よく電荷を
集めることが出来ず、共振インピーダンスが大きくなり
機械的品質係数Ｑを小さくしてしまう。
【００４０】図８は振動子の幅方向長さＷを一定とした
時に励振用電極の幅Ｗｅを変化させた時のインピーダン
スの周波数特性であり、振動子幅方向長さＷと励振用電
極幅Ｗｅとの比Ｗｅ／Ｗが１，３／５，１／５，１／１
０の場合について示している。図８よりＷｅ／Ｗが１／
５よりも小さい場合、共振インピーダンスが大きく共振
先鋭度も悪いことがわかる。さらに詳細にＷｅ／Ｗを変
化させ最適な振動子幅方向長さＷと励振用電極幅Ｗｅと
の比Ｗｅ／Ｗを求めた結果、Ｗｅ／Ｗが１／５以上１以
下の時に安定して共振インピーダンス１００Ω以下の特
性が得られた。
時に励振用電極の幅Ｗｅを変化させた時のインピーダン
スの周波数特性であり、振動子幅方向長さＷと励振用電
極幅Ｗｅとの比Ｗｅ／Ｗが１，３／５，１／５，１／１
０の場合について示している。図８よりＷｅ／Ｗが１／
５よりも小さい場合、共振インピーダンスが大きく共振
先鋭度も悪いことがわかる。さらに詳細にＷｅ／Ｗを変
化させ最適な振動子幅方向長さＷと励振用電極幅Ｗｅと
の比Ｗｅ／Ｗを求めた結果、Ｗｅ／Ｗが１／５以上１以
下の時に安定して共振インピーダンス１００Ω以下の特
性が得られた。
【００４１】上で述べたことは、厚み縦振動を主振動と
する振動子の最小外形寸法φと円形の励振用電極の直径
φｅとの比φｅ／φにも同様のことが言え、実験的に振
動子の最小外形寸法φと円形の励振用電極の直径φｅと
の比φｅ／φが１／５以上１以下の時に安定して共振イ
ンピーダンス１００Ω以下の特性が得られた。
する振動子の最小外形寸法φと円形の励振用電極の直径
φｅとの比φｅ／φにも同様のことが言え、実験的に振
動子の最小外形寸法φと円形の励振用電極の直径φｅと
の比φｅ／φが１／５以上１以下の時に安定して共振イ
ンピーダンス１００Ω以下の特性が得られた。
【００４２】このように、振動子部分と支持部分とが同
一の材料からなり、振動子部分端部が振動子周辺の支持
部と一体化されており、振動子部分の断面形状はベベル
形状やコンベックス形状とすることで、振動子部分端部
での欠け、割れなどが無く機械的強度に優れ、振動子の
取り扱いなど実装も容易となり、さらに特性のばらつき
も小さい振動子が得られる。なお、励振用電極を外部に
引き出す部分である、振動子部分と支持部との境界部断
面が垂直形状であるよりも斜面もしくは曲面であると、
境界部での外部引き出し用電極の断線が起こりにくいと
いう効果がある。
一の材料からなり、振動子部分端部が振動子周辺の支持
部と一体化されており、振動子部分の断面形状はベベル
形状やコンベックス形状とすることで、振動子部分端部
での欠け、割れなどが無く機械的強度に優れ、振動子の
取り扱いなど実装も容易となり、さらに特性のばらつき
も小さい振動子が得られる。なお、励振用電極を外部に
引き出す部分である、振動子部分と支持部との境界部断
面が垂直形状であるよりも斜面もしくは曲面であると、
境界部での外部引き出し用電極の断線が起こりにくいと
いう効果がある。
【００４３】以上述べた実施の形態では、振動子中央付
近の断面形状がベベル形状やコンベックス形状など振動
子中央部の厚さから振動子端部に向かって連続的に厚さ
が小さくなるような場合についてであったが、振動子断
面形状を階段形状でコンベックス形状に近似することで
同様の効果が得られる。
近の断面形状がベベル形状やコンベックス形状など振動
子中央部の厚さから振動子端部に向かって連続的に厚さ
が小さくなるような場合についてであったが、振動子断
面形状を階段形状でコンベックス形状に近似することで
同様の効果が得られる。
【００４４】すなわち、図９に示すように、（ａ）のよ
うな振動子断面形状がコンベックス形状であるような振
動子は（ｂ）のように振動子断面形状を階段形状にする
ことで近似的に置き換えることができ、さらに（ｃ）の
ように階段の断面形状が斜面であればより近似度合いは
増す上、階段の段差部分での励振用電極の断線を起こし
にくくなる。図９の（ｂ）や（ｃ）のような階段形状は
振動子部分を保護するレジスト寸法を段階的に変えてエ
ッチングなどの化学的加工やサンドブラストなどの機械
的加工を用いれば製造することが出来る。階段の段差を
増やすほど図９の（ａ）のような振動子厚さが振動子中
央部から振動子端部に向かって連続的に変化している場
合に対する近似度合いは増すわけであるが、段差をむや
みに増やすことは先に述べたエッチングやサンドブラス
トなどの回数が多くなり、製造プロセスが長くなるため
製造コストが高くなってしまう。すなわち、階段の段差
が振動子端部から振動子中央部に向かって１０段よりも
大きな振動子は、製造プロセスを考えれば経済的ではな
い。
うな振動子断面形状がコンベックス形状であるような振
動子は（ｂ）のように振動子断面形状を階段形状にする
ことで近似的に置き換えることができ、さらに（ｃ）の
ように階段の断面形状が斜面であればより近似度合いは
増す上、階段の段差部分での励振用電極の断線を起こし
にくくなる。図９の（ｂ）や（ｃ）のような階段形状は
振動子部分を保護するレジスト寸法を段階的に変えてエ
ッチングなどの化学的加工やサンドブラストなどの機械
的加工を用いれば製造することが出来る。階段の段差を
増やすほど図９の（ａ）のような振動子厚さが振動子中
央部から振動子端部に向かって連続的に変化している場
合に対する近似度合いは増すわけであるが、段差をむや
みに増やすことは先に述べたエッチングやサンドブラス
トなどの回数が多くなり、製造プロセスが長くなるため
製造コストが高くなってしまう。すなわち、階段の段差
が振動子端部から振動子中央部に向かって１０段よりも
大きな振動子は、製造プロセスを考えれば経済的ではな
い。
【００４５】
【実施例】以下、本発明の具体的な実施例について、図
１０〜図１３を用いて説明する。
１０〜図１３を用いて説明する。
【００４６】（実施例１）図１０は、ニオブ酸リチウム
のＺ板を用いた厚み縦振動を主振動とする圧電振動子で
あり、１９はベベル形状に加工された振動子、２０はこ
の振動子１９と一体化されている支持部、２１は振動子
１９の表面と裏面に相対向して設けられた円形の励振用
電極、２２は外部との接続用電極、２３は外部引き出し
用電極である。励振用電極２１は振動子部分に部分的に
形成されているので、振動エネルギーが励振用電極下に
閉じ込められ振動変位は振動子部分中央部で最大で振動
子部分端部に向かうほど減衰する。さらに振動子部分端
部はベベル形状であるので、振動子部分端部での振動変
位の減衰量は大きい。その上、振動子部分端部は支持部
と一体化されており、振動子部分端部でのチッピングや
面粗さなど加工精度のばらつきが小さい。
のＺ板を用いた厚み縦振動を主振動とする圧電振動子で
あり、１９はベベル形状に加工された振動子、２０はこ
の振動子１９と一体化されている支持部、２１は振動子
１９の表面と裏面に相対向して設けられた円形の励振用
電極、２２は外部との接続用電極、２３は外部引き出し
用電極である。励振用電極２１は振動子部分に部分的に
形成されているので、振動エネルギーが励振用電極下に
閉じ込められ振動変位は振動子部分中央部で最大で振動
子部分端部に向かうほど減衰する。さらに振動子部分端
部はベベル形状であるので、振動子部分端部での振動変
位の減衰量は大きい。その上、振動子部分端部は支持部
と一体化されており、振動子部分端部でのチッピングや
面粗さなど加工精度のばらつきが小さい。
【００４７】よって、特性のばらつきの小さい振動子が
得られる。また、ベベル形状に加工されていることによ
って振動子部分端部は振動子部分中央部よりも厚さが小
さくなっているが、支持部と一体化されているため振動
子部分端部での欠け、割れなどが無く機械的強度に優
れ、実装も容易となる。
得られる。また、ベベル形状に加工されていることによ
って振動子部分端部は振動子部分中央部よりも厚さが小
さくなっているが、支持部と一体化されているため振動
子部分端部での欠け、割れなどが無く機械的強度に優
れ、実装も容易となる。
【００４８】（実施例２）図１２は、タンタル酸リチウ
ムのＸ板を用いた厚みすべり振動を主振動とする圧電振
動子であり、２４は４段の階段形状でコンベックス形状
を近似した振動子、２５はこの振動子２４と一体化され
ている支持部、２６は振動子２４の表面と裏面に相対向
して設けられた励振用電極、２７は外部との接続用電
極、２８は外部引き出し用電極である。
ムのＸ板を用いた厚みすべり振動を主振動とする圧電振
動子であり、２４は４段の階段形状でコンベックス形状
を近似した振動子、２５はこの振動子２４と一体化され
ている支持部、２６は振動子２４の表面と裏面に相対向
して設けられた励振用電極、２７は外部との接続用電
極、２８は外部引き出し用電極である。
【００４９】実施例１で述べたことと同様に、励振用電
極２６は振動子部分に部分的に形成されているので、振
動エネルギーが励振用電極下に閉じ込められ、さらに振
動子２４部分は階段形状でコンベックス形所を近似して
いるので振動変位は振動子部分中央部で最大で振動子部
分端部に向かうほど減衰する。その上、振動子部分端部
は支持部と一体化されており、振動子部分端部でのチッ
ピングや面粗さなど加工精度のばらつきが小さい。
極２６は振動子部分に部分的に形成されているので、振
動エネルギーが励振用電極下に閉じ込められ、さらに振
動子２４部分は階段形状でコンベックス形所を近似して
いるので振動変位は振動子部分中央部で最大で振動子部
分端部に向かうほど減衰する。その上、振動子部分端部
は支持部と一体化されており、振動子部分端部でのチッ
ピングや面粗さなど加工精度のばらつきが小さい。
【００５０】よって、特性のばらつきの小さい振動子が
得られる。また、階段形状でコンベックス形状を近似し
ているので振動子部分端部は振動子部分中央部よりも厚
さが小さくなっているが、支持部と一体化されているた
め振動子部分端部での欠け、割れなどが無く機械的強度
に優れ、実装も容易となる。
得られる。また、階段形状でコンベックス形状を近似し
ているので振動子部分端部は振動子部分中央部よりも厚
さが小さくなっているが、支持部と一体化されているた
め振動子部分端部での欠け、割れなどが無く機械的強度
に優れ、実装も容易となる。
【００５１】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、振動子断
面形状がベベル形状やコンベックス形状など、振動子中
央部の厚さよりも振動子端部での厚さが小さいような振
動子と支持部とが一体化されているため、振動子端部で
の欠け、割れなどが無く機械的強度に優れ安定した実装
が容易となり、またスリットなど振動子部分端部が露呈
している部分が無いため、振動子部分端部での加工精度
による特性のばらつきも小さいといった有利な効果が得
られる。
面形状がベベル形状やコンベックス形状など、振動子中
央部の厚さよりも振動子端部での厚さが小さいような振
動子と支持部とが一体化されているため、振動子端部で
の欠け、割れなどが無く機械的強度に優れ安定した実装
が容易となり、またスリットなど振動子部分端部が露呈
している部分が無いため、振動子部分端部での加工精度
による特性のばらつきも小さいといった有利な効果が得
られる。
【００５２】なお、以上の説明では、主として圧電性単
結晶を用いた振動子を例にとって説明したが、その他の
圧電性材料、例えば圧電性セラミックを用いた振動子で
あってもよいことは言うまでもない。
結晶を用いた振動子を例にとって説明したが、その他の
圧電性材料、例えば圧電性セラミックを用いた振動子で
あってもよいことは言うまでもない。
【図１】本発明の振動子の一実施の形態を示す斜視図
【図２】同振動子の断面図
【図３】エネルギー閉じ込め型振動子を示す断面図
【図４】（ａ）振動子長手方向相対変位分布を表わす曲
線図 （ｂ）その長手方向断面が矩形の時の振動子断面図
線図 （ｂ）その長手方向断面が矩形の時の振動子断面図
【図５】（ａ）振動子長手方向相対変位分布を表わす曲
線図 （ｂ）その長手方向断面がプラノコンベックス形状の時
の振動子断面図
線図 （ｂ）その長手方向断面がプラノコンベックス形状の時
の振動子断面図
【図６】（ａ）振動子幅方向相対変位分布を表わす曲線
図 （ｂ）その幅方向断面が矩形の時の振動子断面図
図 （ｂ）その幅方向断面が矩形の時の振動子断面図
【図７】（ａ）振動子幅方向相対変位分布を表わす曲線
図 （ｂ）その幅方向断面がプラノコンベックス形状の時の
振動子断面図
図 （ｂ）その幅方向断面がプラノコンベックス形状の時の
振動子断面図
【図８】振動子の幅と励振用電極の幅との比を変化させ
た時のインピーダンス周波数特性図
た時のインピーダンス周波数特性図
【図９】コンベックス形状の振動子の断面図とコンベッ
クス形状を階段形状で近似した振動子の断面図
クス形状を階段形状で近似した振動子の断面図
【図１０】本発明の振動子の一実施の形態を示す斜視図
【図１１】同振動子の断面図
【図１２】本発明の振動子の一実施の形態を示す斜視図
【図１３】同振動子の断面図
【図１４】従来の振動子の分解斜視図
１ 振動子 ２ 支持部 ３ 励振用電極 ４ 外部接続用電極 ５ 外部引き出し用電極 ６ 励振用電極 ７ 振動子 ８ 励振用電極 ９ 振動子（長手方向断面が矩形の時） １０ 励振用電極 １１ 振動子（長手方向断面がプラノコンベックス形状
の時） １２ 励振用電極 １３ 振動子（幅方向断面が矩形の時） １４ 励振用電極 １５ 振動子（幅方向断面がプラノコンベックス形状の
時） １６ 断面形状がプラノコンベックス形状の振動子 １７ 断面形状が階段形状でプラノコンベックス形状を
近似したものである振動子 １８ 断面形状が階段形状でプラノコンベックス形状を
近似したものでありかつ階段の段差が斜面である振動子 １９ 振動子 ２０ 支持部 ２１ 励振用電極 ２２ 外部接続用電極 ２３ 外部引き出し用電極 ２４ 振動子 ２５ 支持部 ２６ 励振用電極 ２７ 外部接続用電極 ２８ 外部引き出し用電極 ２９ 振動子 ３０ 励振用電極 ３１ 外部引き出し用電極 ３２ 外部接続用電極 ３３ 実装基板
の時） １２ 励振用電極 １３ 振動子（幅方向断面が矩形の時） １４ 励振用電極 １５ 振動子（幅方向断面がプラノコンベックス形状の
時） １６ 断面形状がプラノコンベックス形状の振動子 １７ 断面形状が階段形状でプラノコンベックス形状を
近似したものである振動子 １８ 断面形状が階段形状でプラノコンベックス形状を
近似したものでありかつ階段の段差が斜面である振動子 １９ 振動子 ２０ 支持部 ２１ 励振用電極 ２２ 外部接続用電極 ２３ 外部引き出し用電極 ２４ 振動子 ２５ 支持部 ２６ 励振用電極 ２７ 外部接続用電極 ２８ 外部引き出し用電極 ２９ 振動子 ３０ 励振用電極 ３１ 外部引き出し用電極 ３２ 外部接続用電極 ３３ 実装基板
Claims (7)
- 【請求項１】 振動子部分と支持部分とが同一の材料か
らなり、振動子部分端部が振動子周辺の支持部と一体化
されており、振動子部分の断面形状はベベル形状やコン
ベックス形状であることを特徴とする圧電振動子。 - 【請求項２】 厚みすべり振動を主振動とし、振動子部
分と励振用電極が矩形の振動子で、振動子部分の幅Ｗと
励振用電極の幅Ｗｅとの比Ｗｅ／Ｗを１／５以上１以下
とすることを特徴とする請求項１記載の圧電振動子。 - 【請求項３】 厚み縦振動を主振動とし、励振用電極が
円型の振動子で、振動子部分の最小外形寸法φと励振用
電極の直径φｅとの比φｅ／φを１／５以上１以下とす
ることを特徴とする請求項１記載の圧電振動子。 - 【請求項４】 励振用電極を外部に引き出す部分であ
る、振動子部分と支持部との境界部断面形状は斜面もし
くは曲面であることを特徴とする請求項１記載の圧電振
動子。 - 【請求項５】 振動子部分の断面形状がベベル形状やコ
ンベックス形状であることに代えて、振動子部分の断面
形状が階段形状でコンベックス形状を近似した形状であ
ることを特徴とする請求項１記載の圧電振動子。 - 【請求項６】 振動子部分の断面形状が階段形状であ
り、その階段の断面形状は斜面もしくは曲面であること
を特徴とする請求項５記載の圧電振動子。 - 【請求項７】 振動子部分の断面形状が階段形状であ
り、その階段の段差が振動子端部から振動子中央部に向
かって２段以上１０段以下であることを特徴とする請求
項５記載の圧電振動子。
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