JPS6288411A - 圧電振動子 - Google Patents

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】 （ａｌ技術分野 この発明は、エリンバ等からなる振動基板上にＺ　ｎ　
Ｏ等の圧電薄膜を形成することにより構成され、たとえ
ば屈曲振動や拡がり振動等、周波数に応じて適当な振動
モードを利用する圧電振動子に関する。

（ｂｌ従来技術とその欠点 エリンバ等の恒弾性金属材料からなる振動基板上にＺｎ
Ｏ等の圧電薄膜を形成した圧電振動子が、ＴＶのカラー
同期用の発振子等としてよく利用されている。これば、
このような圧電振動子が圧電セラミックスを用いるより
も精度が良（、しかも水晶を用いるよりも安価に製造で
きるからである。この圧電振動子の一例を第２図に示す
。この圧電振動子は、振動基板１と圧電薄膜２と電極膜
３とで構成される。振動基板１は、エリンバ等の恒弾性
金属材料からなる方形の薄板である。この振動基板１は
、周囲を額縁状の保持枠４で取り囲まれ、両短辺の中央
部にそれぞれ架設された結合子５．５によってこの保持
枠４に支持されている。圧電薄膜２は、酸化亜鉛ＺｎＯ
等の圧電素材を、振動基板１上にスパフタリング等の方
法によって薄膜状に形成したものである。電極膜３は、
さらにこの圧電薄膜２上に端部を開けて蒸着等の方法に
より形成したアルミニウム等の金属薄膜である。

ところが、このような従来の圧電振動子は、第３図に示
すように、圧電薄膜２を振動基板１の端部にまで同じ膜
厚となるよ・うに形成していたので、この圧電薄膜２に
クランクや欠けが生じ易くなり、そのために周波数のず
れやスプリアスの発４Ｌ、リニアリティ不良等の賑動特
牲への悪影響：がイトし製品の品質が低下するという欠
点を有していた。これは、電極膜３形成のためのマスク
合わ・１！時や基板を分割してゲースに取り付ける組立
作業時等にマスクやＴ具が振動基板１の端部に接触する
ことが多くなるにもかかわらず、スパッタリング等によ
り形成される圧電薄膜２が従来は端部はと応力が集中し
ｉ＃ｉ　４２に弱くなっていたためである。

（Ｃ）発明の目的 この発明は１、二のような事情に鑑みなされたものであ
って、振動基板−１−に形成する圧電薄膜のＩ９厚を端
に近づ＜　＋１と薄くなるようにするごとにより、振動
特性に悪影響を１４えるクラックや欠けが生じＭｆｆｌ
くなる圧電振動子を提供することを目的とする。

（ｄｉ発明の構成および効果 この発明の圧電振動子は、２本以上の結合子で支持され
た板状の恒弾性材料からなる振動基板と、この振動基板
上に形成された圧電薄膜と、さらにこの圧電薄膜上に形
成された電極膜とで構成される圧電振動子における、振
動基板上の少なくとも結合子を形成していない辺の端部
において、圧電薄膜の膜厚を端に近づくほど薄くなるよ
うに形成したことを特徴とする。

この発明の圧電振動子を上記のように構成すると、圧電
薄膜の膜厚が端に近づくほど薄くなるので端部に簗申し
易い内部応力を分散させることができる。このため、電
極膜形成のためのマスクや組立作業の際の１−具等が振
動基板の端部に接触したとしても、圧電薄膜にクラック
や欠けが容易に生じるようなおそれがなくなる。したが
って、この発明の圧電振動子は、圧電薄膜のクランクや
欠けによる振動特性への悪影響が少なくなるので、製品
の品質を安定さ−Ｕ゛歩留まり向−にを図ることができ
る。

ｆｅｌ実施例 以下、振動基板１として方形のエリンバを用い、圧電薄
膜２として酸化亜鉛Ｚ　ｎ　Ｏを用いた圧電振動子にこ
の発明を実施した場合について説明する。

第１図はこの発明の実施例で用いる圧電振動子の第２図
Ａ−Ａ線における横断面図、第２図は圧電振動子の斜視
図である。

この実施例の圧電振動子は、振動基板１と圧電薄膜２と
電極膜３とで構成されている。振動基板１は、従来と同
様の方形の薄板であり、エリンバの薄板に精密ケミカル
エツチング加工を施すことにより、保持枠４および結合
子５，５と−・体形成されている。圧電薄膜２は、振動
基板１１−の両圏辺に沿った端部において、膜厚を端に
近づくほど薄くなるように形成されている。振動基板１
上への圧電薄膜２の形成は、スパッタリング等の気相成
長法により行うので、成形底の際に不要な部分を覆うた
めのマスクを振動基板１の端辺に接するように配置し、
けっ、このマスクの厚さを十分に厚くすることにより、
マスク端に近い部分での圧電薄膜２の成長を抑制し振動
基板１上の端部において圧電薄膜の膜厚を端に近づくほ
ど薄くなるように形成することができる。電極膜３は、
従来と同様にこの圧電薄膜２上に端部を開けて形成され
る。尚、圧電薄膜２および電極膜３は、振動基板１−１
＝のみならず一方の結合子５を介して保持枠４上の−・
部にまで引き出して形成され、この引き出した電極膜３
′部分から端子を取り出せるようにしている。また、こ
の電極膜３に対応する圧電振動子の他方の電極は振動基
板１が兼用している。

実施例で圧電薄膜２の膜厚を薄くする部分を振動基板１
の両長辺に沿った端部としたのは、圧電振動子の屈曲振
動や短辺方向の拡がり振動の方向が結合子５．５を結ぶ
線に対して直角方向となるために、変位量の多くなるこ
の両長辺に沿った端部で圧電薄膜２のクランクや欠けが
生じた場合の影響が最も大きくなるからである。したが
って、結合子５，５を形成した振動基板１の短辺側に沿
った端部においても、圧電薄膜２の膜厚を端に近づくほ
ど；１Ｖくなる。１、うに形成してもよい。

上記のよ・）に構成されたごの実施例の圧電振動子は、
振動Ｌ’；Ｉｌソｌの端部に電極膜３形成用のマスクや
王其が接触ｔ７たとしＹノ）、圧電薄膜２の１／！１部
での応力か分１１（！さよ１てい【、のでクランクや欠
番１が容易にノドしろというようなことがな（なる。し
たがって、この実ｈ１！！例の圧電１動了心５１、圧電
薄膜２にクラックや欠１１が牛しることに、１、り振動
９１を性に悪影響をりえるとい・うおそれがなくなるの
で、製品の品質を安定さ１す１ｐ留まりの向上を図るご
とができる。

尚、この発明と同様に圧電薄膜２にクランクや欠けが牛
しるのを防１１するために振動基板上の端部に圧電薄Ｍ
Ｑを形成しない、Ｌうにした圧電１辰動了の発明がｔＶ
）る。そごで、この発明とｉｌｌみ合ね一１！で、振動
基板１−のｉ５ｉ：１部に圧電薄膜を形成−Ｕず、［１
つ、この圧電、１１７股の端部においても膜厚が端に近
づくほど薄＜　ｌｒるように形成すれば、圧電薄膜にク
ランクや欠（〕が／１°じるのを防１１するりｌ果をよ
り確実なものにすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例で用いる圧電振動子の第２図
Ａ−Ａ方向における横断面図、第２図は圧電振動子の斜
視図、第３図は従来の圧電振動子の第２図Ａ−Ａ方向に
おける横断面図である。 １−振動基板、２−圧電薄膜、 ３−電極膜。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）２本以上の結合子で支持された板状の恒弾性材料
   からなる振動基板と、この振動基板上に形成された圧電
   薄膜と、さらにこの圧電薄膜上に形成された電極膜とで
   構成される圧電振動子における、振動基板上の少なくと
   も結合子を形成していない辺の端部において、圧電薄膜
   の膜厚を端に近づくほど薄くなるように形成したことを
   特徴とする圧電振動子。