JPS5899022A - 圧電共振部品 - Google Patents

圧電共振部品

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JPS5899022A
JPS5899022A JP56198785A JP19878581A JPS5899022A JP S5899022 A JPS5899022 A JP S5899022A JP 56198785 A JP56198785 A JP 56198785A JP 19878581 A JP19878581 A JP 19878581A JP S5899022 A JPS5899022 A JP S5899022A
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00Networks comprising electromechanical or electro-acoustic elements; Electromechanical resonators
    • H03H9/46Filters
    • H03H9/54Filters comprising resonators of piezoelectric or electrostrictive material
    • H03H9/56Monolithic crystal filters
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    • H03H9/00Networks comprising electromechanical or electro-acoustic elements; Electromechanical resonators
    • H03H9/02Details
    • H03H9/05Holders or supports
    • H03H9/10Mounting in enclosures
    • H03H9/1007Mounting in enclosures for bulk acoustic wave [BAW] devices
    • H03H9/1014Mounting in enclosures for bulk acoustic wave [BAW] devices the enclosure being defined by a frame built on a substrate and a cap, the frame having no mechanical contact with the BAW device
    • H03H9/1028Mounting in enclosures for bulk acoustic wave [BAW] devices the enclosure being defined by a frame built on a substrate and a cap, the frame having no mechanical contact with the BAW device the BAW device being held between spring terminals

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、圧電フィルタなどの圧電共振部品に関する
たとえばAM受信機用圧電フィルタの中心周波数は、数
100k)(台、−例としては450kHzr−あり、
量産性等、種々の観点からいって以下の三種類のフィル
タ構造がある。その第一は、ヤーマン形のフィルタであ
る。このフィルタは、IFTが必須で、■IFTと圧電
共振子とのマツチングが難しい、[F]コイルの信頼性
が低い、■大形になる、■へ1価である、など、の欠点
がある。その第二は、角板の拡がり振動モードや円板の
径方向振動モードを用いた三端子形のフィルタである。
このフィルタは、■比較的大形である、特に円板の第三
次高周波利用の場合、大きさが問題になる、■角板の場
合、輪かく振動モードによるスプリアス振動が強く励振
される、などの欠点がある。その第三は、長方形板の長
さ方向振動の二重モード利用のフィルタである。このフ
ィルタは、■二つの共振子の調整が難かしい、■構造が
複雑、■高価である、などの欠点がある。
この発明は、種々の特徴をもつもので、前述した構造の
ものとはまったく異なる構造をもつ圧電共振部品に関す
るもので以下の目的をもつ。
この発明の目的は、スプリアス特性の優れた圧電共振部
品を提供することである。
この発明の他の目的は、インピーダンス特性の優れた圧
電共振部品を提供することである。
この発明の他の目的は小型の圧電共振部品を捉ることで
ある。
この発明の他の目的は、製品毎の特性バラツキが小さい
圧電共振部品を提供することである。
この発明の他の目的は製造効率が優れた圧電共振部品を
提供することである。
すなわち、この発明の要旨はS長さ振動モードを用いた
圧電共振部品において、圧電板の一方の面に、長さ方向
に沿った直I!溝が形成され、この溝部分をのぞいて全
面に電極が設けてあり、圧電板の他方の全面に電極が設
けであることを特徴とする圧電共振部品である。
以下にこの発明の実施例について図面を参照しながら説
明する。
第1図は圧電共振部品の構成素子である圧電共振素子1
を示す。図において、2は圧電セラミック基板で、その
−力士表面に長さβ方向に沿った溝3が設けてあり、こ
の溝3によって一方主表面が長さβ方向に二等分されて
いる。また、長さβ方向と交差する方向に満4.5がそ
れぞれ長さβ方向の中心から1z3文の位置に設けであ
る。したがって基板2の一方主表面には、入力電極6、
出力電極7、独立電極8〜11が、満3〜5で区切られ
て設けられている。また、基板2の他方主表面には、全
面電極12が設けられている。そして良さβ方向に伸縮
する長さ振動モードを用いることとし、基板2における
各部寸法は、たとえば中心周波数が450kH2のとき
、長さρが約4.0511 。
幅が0.6IIIl11厚みが0.31、溝3の深さが
0.15+am1溝3の幅が0.15a+m 、溝4.
5の深さと幅は、電極6,7を電極8もしくは9.10
もしくは11から電気的に分離させるだけのものである
から適当でよい。第2図は第1図に示す圧電共振素子 
1の電気的シンボルを示す。このように第1図に示す圧
電共振素子1は、長さ方向の単一モードの振動を用いた
フィルタ素子として使える。
この圧電共振素子1の製造方法を以下に説明する。−辺
が数Cmオーダーの矩形板状のセラミック焼結体101
をラッピングして表面を整える。対向主表面に電極を設
ける。この電極は分極処理用の電極であるとともに、電
極6〜12になるものである。分極処理によって圧電性
を付与されたセラミック焼結体101は、第3図に示す
ように、製造能率を上げるために、多数集結させて、ダ
イシングソー13を用いて所定寸法の圧電共振素子1を
切り出すと同時に満3〜5を形成する。すなわち、ダイ
シングソー13によれば、カット精度が12μmと高い
ため、正確な長さβを有する圧電共振素子1を切り出す
ことができ、従来の製造方法に比べ、周波数選別、周波
数調整といった工程が省略できる。たとえば中心周波数
455kl−1zのものを得たいとき、中心周波数のバ
ラツキは最大1.2kHz内におさめられた。また、溝
3〜5を形成することによって必要な外形寸法を有する
入力電極6、出°力電極7が分極電極を流用して得られ
る。
この点、従来の製造方法では、分極後、分極電極に振動
電極のパターンをレジストインキで、印刷し、エツチン
グするといった工程があり、あきらかに、本発明の方が
簡単であるといえる。溝4.5は、入力電極6、出力電
極7の長さβ方向の長さを2/3・りにするもので、第
3高調波を抑圧する作用効果を有する。したがって、電
極8〜11は遊んでいることになる。ダイシングソー1
3は、刃が高速回転しながら第4図の矢印へ方向に移動
するもので、深くは切れないが、本発明が対象にする圧
電板の厚み位なら充分役に立つ。
また、第4図の矢印の8方向にダイシングソー13を動
かして適当な値に設定することによって、切断ができた
り、任意深さの溝が形成される。したがって、切断した
り、溝を形成する一方法としては、第3図に示すように
、複数の圧電エレメント1を集結仮固定してまとめて図
の左右方向に設けるべき溝形成や、切断を行なったのち
、図の上下方向に設けるべき溝形成や、切断を行なうと
能率的である。
第5図〜第7図は、ベース14を示し、ベース14へは
後述する入・出力端子板15、導電性ゴムシート16、
圧電共振素子1、アース端子板17が相互の位置関係が
規制されて装着される。アース端子板17は、後述する
が、ケース18にこれら内部素子を挿入するときケース
18の内壁面に対するアース端子板17の形状寸法を工
夫して圧電共振素子1の間に適当な接触圧が得られるよ
うにしている。ベース14は、以下の構造を有している
。長方形板状部分190自長辺からは壁20.20が部
分19と一体に設けてあり、両知辺からも低121.2
1が一体に設けである。また、これら壁20,20,2
1.21で囲まれた内部には、一対の柱状体22,22
 、四つ一組の柱状体23,23.2:323が部分1
9と一体にそれぞれ設けである。そして、入・出力端子
板15を図中一点鎖線で象徴的に示したように装着する
入・出力端子板15は第8図により明確に示すように、
入力端子部分24、出力端子部分25を有する。入力端
子部分24は、第5図において、下側のW120の右端
と右側の低壁21の下端との間、右側の柱状体22と右
側の低壁21との間、上側のI!20と右上の柱状体2
3との間、そして左−トの柱状体23と右夢 上の柱状体との間の各すき間にはめこまれる。出力端子
部分25は、第5図において、左側の低壁21の下端と
下側の壁20の左端との間、左下の柱状体23と下側の
壁20との間、そして左下の柱状体23と右下の柱状体
23との間の各すき間にはめこまれる。図からあきらか
なようにはめごみを容易にするためのテーバをずい所に
設けている。
つぎに、第5図において、四つの柱状体23,23゜2
3.23で囲まれた区域に、第9唄に示すような導電性
ゴムシート16を載置する。さらにゴムシート16の上
に、満3〜5側を下にして圧電共振素子1を載置する。
圧電共振素子1はベース14の一対の柱状体22および
四つの柱状体23で位1m制される。すると、入・出力
端子板15の入力端子部分24、出力端子部分25の各
先端26.27は、圧電共振素子1の入力電極6、出力
電極7に、導電性ゴムシート16を介して接触するので
ある。このゴムシート16は、異方導電性ゴムシートと
呼ばコれるもので、たとえば、シリコンゴムシートの厚
み方向にグラファイトの繊維や金属の細い線を埋めこん
だ構成からなり、シートの厚み方向には導電性を示し、
横方向では絶縁性を示す。したがって圧電共振素子1の
入力電極6、出力電極7それぞれが、相互短絡なしに、
異方導電性ゴムシート16を介して入力端子部分24の
先端26、出力端子部分25の先端27に接触すること
になる。
品 第10図〜第12図に、アース端子板をより明確に示す
。アース端子板17はリード部分28に略H字の先端部
29が一体に形成されたもので中心には接触突起291
を有している。先端部29は、第10図、第12図に示
すように弓状に形状されて必要な弾性力が付与されてい
る。さらに、リード部分28のケース18に収容される
部分に略クランク状に折曲げた部分30を有する。この
折曲げ具合によって、先端部29とリード部分28とが
平行ではなく、それぞれの延長線が交差するよう(−例
として交差角θ−io’ >にしておく。
第13図〜第15図に、ケース18の形状をより明確に
示す。図に示すように、方向性をもたすためにテーバ3
1を有する略箱状の成型体の底面、つまり、入・出力端
子板15やアース端子板17が導出される面に開口部3
2を有する。内空−よベース14の外形に相似させるべ
く奥に向かって断面凸字状の拡がりをもっている。開口
部32の縁は内部素子の挿入を容易にするためテーバ3
4°を有する。
第16図は、この発明に関連して示すもので、ベース1
4に、入・出力端子板15、ゴムシート16、圧電共振
素子1が積み重ねられ、入・出力端子板15のリードフ
レーム連結部分にアース端子板17のリードフレームが
重ねられて、アース端子板17の接触突起291が圧電
共振子1の全面電極12の中央位置に圧接されたものを
、ケース18に挿入する前の状岨を示すものである。図
からもあきらかなように、ケニス18へ挿入する内部素
子が集結されたものを側面からみると、アース端子板1
7の成形形状によってクサビのようになっている。この
状態でケース18へ内部素子を挿入すると、アース端子
板17の先端部29、折り曲げ部分30がケース18内
壁面に圧接されることによる反作用で挿入開始から完了
する間も、アース端子板17とベース14との間にある
圧電共振素子1、導電性ゴムシート16、入・出力端子
板15に適当な圧力が加わっており、挿入完了後は、ア
ース端子板17が前述するようにアーチ状になっている
ことによる弾性力と、ゴムシート16の弾性力とによっ
て圧電共振素子1保持に必要な接触圧力が得られるので
、各部品相互の位置ずれもなくケース18内に収容され
る。
なお、第17図〜第19図は、完成品の状態を示すもの
である。アース端子板11のリード部分28が、ゆ ベース14の第5図おける下側の壁20の真中にある凹
部201にはまりこんでいる。
ケース18の開口部32は、一般的なシール用樹脂35
によって封止される。このとき、ベース14の第5図に
おける下側の壁20が開口部32のほとんどをふさいで
いるので、封止が確実になされるとともに余分な樹脂が
内部にまわりこむことがなくなる。一般にいって開口部
を封止するのは開口部の大きさが小さい程確実になされ
ることは当然である。ところが、ケースの開口部から内
SS品を挿入するには開口部が小さい程困難になる。本
発明では前述したように、内部部品全体形状をクサビ形
に集結した上で挿入するので、開口部が小さくても挿入
が容易になって、機械による組立てが可能になり、この
ため自動組立が可能な上に封止もる。
第20図は本発明に関する圧電共振素子を一個用いたフ
ィルタの選択特性曲線を示す。第21図はこれにさらに
IFTを一個縦続接続したものの選択特性曲線を示す。
第22図は、本発明に関する圧電共振素子を二個結合コ
ンデンサを介さずに直接縦続接続したものの選択特性曲
線を示す。第23図はこれでa性曲線を示す。第24図
は本発明に関する圧電共振素子を二個とrFT−個を縦
続接続したフィルタのスプリアス特性を示す。
以上の説明からもあきらかなように、この発明は、長さ
振動モードを用いた圧電共振部品において、圧電板の一
方の面に、長さ方向に沿った直線溝が形成され、この溝
部分をのぞいて、全面に電極が設けてあり、圧電板の他
方の全面に電極が設けであることを特徴とする圧電共振
部品であるから、以下のような効果を有する。
この発明によると、使用モードが長さi動モードなので
、小型化が可能になった。従来の角板の拡がり振動t−
ドを用いた三端子型フィルりと比べた場合、1素子で体
積比にして1/4になる。
2素子だと’ /4 +’ /4−’ /aと(Aつだ
ように、素子数が多いほど効果が顕著に表われる。
この発明によると、素子数を増やしても素子が非常に小
型、安価であり、ケースを共通化できることとあいまっ
て、1素子→2素子→3素子としAった具合にグレード
アップが、はとんど、コストアップや外形寸法をかえず
に可能になる。
この発明によると、長さ振動モードを使用するので、他
の振動モードが励起されにくく、よって、長波帯、中波
帯(〜2.5Mt(Z)にお(Xてズブ1ノアス特性に
優れている。そのためこの発明の圧電振動部品は、たと
えばAMラジオの中間周波回路のフィルタなどに適する
この発明による圧電振動部品は、)Xインピーダンスで
あるため、外部回路定数のノ\ラツキの影響をうけにく
い。
この発明による圧電振al1部品は、長さ振動モードを
使用するので、素子数がかわっても、中心周波数が少々
かわっても、インピーダンスがは12一定でかわらない
ため、IFTと組合せる場合、IFTの仕様をかえる必
要がない。
この発明によると、各素子間を結合コンデンサで接続し
なくても結合が密になりすぎることがないので、結合コ
ンデンサが省略でき、コストダウンと小型化がはかれる
この発明によると、他のモードを使ったものに比べ、出
汁電基板よりの素子の取り個数が多6tので、省資源に
もなり、また安価になる。
この発明によると、溝の存在のため、入・出力間のスト
レー容−が少ないため、従来の角板の拡がり振動モード
を用いた三端子型フィルタに比べ中心周波数′を境にし
て高域側、低域側の選択特性曲線の対称性が良い。
【図面の簡単な説明】
第1図は、圧電共振素子の斜視図、第2図は、第1図示
のものの電気シンボル図、第3図は、セラミック焼結体
複数の正面図、第4図は、本発明を説明するための側面
説明図、第5図は、ベースの正面図、第6図は、同、底
面からみた破断図、第7図は、同、側面からみた破断図
、第8図は、入・出力端子板の正面図、第9図は、ゴム
シートの正面図、第10図は、アース端子板の上面図、
第11図は、同、正面図、第12図は、同、側面図、第
13図は、ケースの側面図、第14図は、同、正面図、
第15図は、同、底面図、第16図は、本発明に関する
圧電共振部品の分解断面図、第17図は、同、正面図、
第18図は、同、断面図、第19図は、底面からみた破
断図、第20図〜第23図は、選択特性曲線図、第24
図は、スプリアス特性曲線図である。 1・・・・・・圧電共振素子、2・・・・・・圧電セラ
ミック基板、3〜5・・・・・・溝、6・・・・・・入
力電極、7・・・・・・出力電極、8〜11・・・・・
・独立電極、12・・・・・・全面電極、13・・・・
・・ダンシングソー、14・・・・・・ベース、15・
・・・・・入・出力端子板、16・・・・・・導電性ゴ
ムシート、17・・・・・・アース端子板、18・・・
・・・ケース°、19・・・・・・長方形板状部分、2
0・・・・・・壁、21・・・・・・低壁、22・・・
・・・柱状体、23・・・・・・柱状体、24・・・・
・・入力端子部分、25・・・・・・出力端子部分、2
6・・・・・・先端、27・・・・・・先端、28・・
・・・・リード部分、29・・・・・・先一端部、30
・・・・・・折り曲げ部分、31・・・・・・テーバ、
32・・・・・・開口部、33・・・・・・内空間、3
4・・・・・・テーパ、35・・・・・・シール用樹脂
、101・・・・・・セラミック焼結体、291・・・
・・・接触突起。 特  許  出  願  人 株式会社村田製作所 第5図 ! 可少図 第3図 第130 // 躬/4 u     蛸15図 第1る図 拾tq図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 長さ振動モードを用いた圧電共振部品において、圧電板
    の一方の面に、長さ方向に沿った直線溝が形成され、こ
    の溝部分をのぞいて全面に電極が設けてあり、圧電板の
    他方の全面に電極が設けであることを特徴とする圧電共
    振部品。
JP56198785A 1981-12-09 1981-12-09 圧電共振部品 Granted JPS5899022A (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP56198785A JPS5899022A (ja) 1981-12-09 1981-12-09 圧電共振部品
US06/446,729 US4431938A (en) 1981-12-09 1982-12-03 Grooved piezoelectric resonating element and a mounting therefore
KR8205438A KR860001276B1 (ko) 1981-12-09 1982-12-04 압전공진소자와 그의 제법 및 압전공진소자를 사용한 압전공진장치
GB08235045A GB2113461B (en) 1981-12-09 1982-12-08 Piezoelectric resonating element and method of manufacture thereof
DE19823245658 DE3245658A1 (de) 1981-12-09 1982-12-09 Piezoelektrisches resonanzelement, verfahren zur herstellung desselben und piezoelektrische resonanzeinrichtung mit demselben

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6338410U (ja) * 1986-08-27 1988-03-12

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6338410U (ja) * 1986-08-27 1988-03-12

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