CN101772889B - 压电振子 - Google Patents

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Abstract

本发明的压电振子与通过厚度滑动振动而动作的压电振动板的正反面相对地形成一对激振电极和引出电极。上述正反面的激振电极具有一个以上的平行边而形成为相同形状，并且上述正反面的激振电极的中心相互相对地形成。沿着压电振动板的X轴方向或Z’轴方向的任意一个轴方向形成上述正反面的激振电极中的一方激振电极的平行边，不沿着压电振动板的X轴方向和Z’轴方向形成上述正反面的激振电极中的另一方激振电极的平行边。

Description

压电振子
技术领域
本发明涉及压电振子，特别涉及压电振子的电极构造。
背景技术
使用了AT切割水晶振动板等厚度振动系统压电振动板的压电振子的结构一般是在压电振动板的正反面上正相对地形成一对激振电极，向该激振电极施加交流电压。这样的压电振子的各特性依存于激振电极的结构。例如，通过使用大尺寸的电极而使激振区域变广，能够改善串联共振电阻，或者加大频率可变量。另外，压电振子的各特性还很大地依存于压电振动板。例如，压电振动板由于加工条件或加工离散，而有板面的平面平行度不均匀的情况，在这样的情况下会较强地激振伪振动，使作为压电振子的特性恶化。
例如，在特开2001-196890号(专利文献1)中揭示了这样由于压电振动板的平面平行度的离散而特性恶化的情况。在专利文献1中，揭示了以下的结构，即其结构为相对电极(激振电极)的一方由2个分割电极构成，使该分割电极分别与另一方的相对电极之间的振动频率大致一致，从而改善特性，分割电极通过导通单元相互电气导通。
上述伪振动所造成的问题随着高频而变得显著，在薄地形成了激振区域的厚度的面向高频的压电振动板中特别容易受到影响。另外，在通过改变外部电压使主振动频率可变的电压控制型压电振荡器中，有时在使频率很大地可变的情况下显著出现。主振动频率的可变引起与上述的伪振动的耦合的可能性高，会产生频率的跳频现象，或者产生振荡不稳定这样的不正常。
专利文献1：特开2001-196890号公报
发明内容
本发明就是鉴于该点而提出的，其目的在于：提供一种抑制了伪振动的特性良好的压电振子。
因此，在本发明的压电振子中，与通过厚度滑动振动而动作的压电振动板的正反面相对地形成一对激振电极和引出电极，上述正反面的激振电极具有一个以上的平行边，并且上述正反面的激振电极的中心相互相对地形成，沿着压电振动板的X轴方向或Z’轴方向的任意一个轴方向形成上述正反面的激振电极中的一方激振电极的平行边，不沿着压电振动板的X轴方向和Z’轴方向形成上述正反面的激振电极中的另一方激振电极的平行边。
通过上述结构，沿着压电振动板的X轴方向或Z’轴方向的任意一个轴方向形成上述正反面的激振电极中的一方激振电极的平行边，并且在正反面的激振电极的中心附近确保正相对，因此，不妨碍在激振电极的中心附近具有最强振动变位分布的主振动的振动产生。并且，对于在激振电极的端部附近具有振动变位分布的主振动的伪振动，例如作为厚度系统的2次模式的(1，2，1)模式或(1，1，2)模式、或者作为厚度系统的3次模式的(1，3，1)模式或(1，1，3)模式等，由于在正反面的激振电极的端部正相对的区域(在压电振子的平面视图中正反面的激振电极的重叠区域)变少，因此对各伪振动变位产生影响地被抑制。另外，理想的是上述正反面的激振电极的中心被形成在完全相对的同一位置，但即使由于制造误差等而会稍微错位，也可以期待同样的效果，因此也属于本发明的权利范围内。
另外，在上述结构中，上述正反面的激振电极也可以形成为相同形状。
在该情况下，在上述的作用效果以外，还由于正反面的激振电极形成为相同形状，所以形成在压电振动板上的激振电极的面积不会大型化，能够成为在确保激振电极的中心附近的振动区域的同时，使激振电极的端部附近的各伪振动区域缩小的结构。即，能够不妨碍压电振动板的小型化和主振动的振动产生，而抑制伪振动。
另外，在上述结构以外，也可以以相互的中心为中心点，使上述正反面的激振电极从Z’轴(相对于Z’轴)在平面视图上(在主面上)在20°～70°的范围内旋转而形成。
在该情况下，由于抑制伪振动效果增大，所以是理想的。特别地在上述结构中，适合的是上述正反面的激振电极中的任意一个激振电极以其中心为中心点，其平行边从Z’轴在平面视图上倾斜45°而形成。具体地说，如果使上述平行边从Z’轴在平面视图上旋转45°，则在正反面的激振电极的端部正相对的区域变得最少，因此能够得到最高的各伪振动的抑制效果。
另外，在上述结构以外，理想的是激振电极的平面视图形状是方形状。
在该情况下，在使正反面的激振电极相互旋转时，通过压电振动板的X轴和Z’轴上延长的伪振动旋转了的激振电极的相互垂直的各边而确实地使伪振动变位区域变小，能够更高效地抑制伪振动。另外，由于另一方激振电极的各边与X轴和Z’轴平行地延长，所以在消除主振动的抑制这一点上更理想。
另外，理想的是在将激振电极的平面视图形状设为方形状的情况下，使用沿着X轴和Z’轴的方形状的压电振动板分别平行地配置该压电振动板的各边和一方的激振电极的各边。
在该情况下，能够不妨碍压电振动板的小型化地靠近压电振动板的边而使激振电极的面积扩大，并且不会产生以下的情况，即这样设置的激振电极的主振动的振动变位被压电振动板的端部的边遮挡而抑制主振动。
另外，在本发明的另一个压电振子中，其特征在于：与通过厚度滑动振动而动作的压电振动板的正反面相对地形成一对激振电极和引出电极，按照平行边沿着压电振动板的X轴方向或Z’轴方向的任意一个而形成的矩形来形成上述正反面的激振电极中的一方激振电极，按照平行边不沿着压电振动板的X轴方向和Z’轴方向而形成的菱形形状形成上述正反面的激振电极中的另一方激振电极，上述一方矩形形状的激振电极的中心与上述另一方菱形形状的激振电极的中心相对。在此所述的上述一方矩形形状的激振电极的中心与上述另一方菱形形状的激振电极的中心相对是指在压电振子的平面视图中，上述一方矩形形状的激振电极的中心与上述另一方菱形形状的激振电极的中心相对地形成在同一位置。
通过上述结构，不妨碍在激振电极的中心附近具有最强的振动变位分布的主振动的振动产生。对于在激振电极的端部附近具有振动变位分布的伪振动，例如作为厚度系统的2次模式的(1，2，1)模式、(1，1，2)模式、或者作为厚度系统的3次模式的(1，3，1)模式、(1，1，3)模式等，在正反面的振动电极的端部正相对的区域减少，因此对各伪振动变位产生影响而抑制。特别地，上述正反面的激振电极中的一方激振电极按照各边沿着压电振动板的X轴方向和Z’轴方向形成的矩形而形成，上述正反面的激振电极中的另一方激振电极按照平行边不沿着压电振动板的X轴方向和Z’轴方向而形成的菱形形状而形成，并且上述一方矩形形状的激振电极的中心与上述另一方菱形形状的激振电极的中心形成在相对的同一位置上，因此消除了通过其边沿着上述压电振动板的各轴的矩形形状的振动电极而抑制了主振动的情况，同时通过上述菱形形状的激振电极的各边能够最确实并且有效地使在压电振动板的X轴和Z’轴上延长的伪振动变位区域变小，成为抑制各伪振动的效果高的压电振子的激振电极构造。另外，理想的是上述一方矩形形状的激振电极的中心与上述另一方菱形形状的激振电极的中心形成在完全相对的同一位置上，但即使由于制造误差等而稍微错位，也能够期待同样的效果，因此属于本发明的权利范围内。
另外，在上述结构以外，理想的是上述另一方激振电极形成得比上述一方激振电极厚。
在该情况下，通过不沿着压电振动板的X轴和Z’轴而形成的另一方激振电极的厚度效果，能够进一步提高各伪振动的抑制效果。
进而，在面向高频形成的压电振动板中，最近按照希望只将振动区域形成得薄的所谓倒台阶形状而构成的情况很多。理想的是在这样的倒台阶形状的压电振动板中，将周围的厚的框区域和薄的振动区域的边界部分即台阶部分形成为沿着X轴和Z’轴的方形，分别平行地配置上述一方激振电极的各边。
在该情况下，针对压电振动板的薄的振动区域，能够使其接近压电振动板的端部的边而使激振电极的面积扩大，并且这样设计的激振电极的主振动的振动变位不会被压电振动板的台阶部分遮挡而抑制主振动。
另外，在上述结构中，在上述激振电极中，也可以在外周角部分(平面视图外周角部分)形成缺口。
在该情况下，通过在上述激振电极的外周角部分形成缺口，能够减小缺口部分的伪振动的面积，同时使主振动与伪振动离开距离，其结果是能够进一步抑制振动泄露的能量。
接着，对于本发明产品(本发明A、本发明B、本发明C、本发明D、本发明E、本发明F、本发明G)与现有产品(现有A、现有B、现有C、现有D)，对各性能进行比较确认。所确认的性能是主振动的串联共振电阻值(所谓的CI值)、伪振动的串联共振电阻值、以及它们的电阻值比。
另外，作为本发明产品和现有产品的共通项目，例如使用在基波300MHz上产生振动的压电振子，在AT切割水晶振动板的正反面形成有正方形状的激振电极。该激振电极在铬的基底层的上部形成有金属，其电极膜厚度为0.2μm，其平面视图1边的尺寸为0.25mm(样本A)或0.275mm(样本B)。或者，该激振电极在铬的基底层的上部形成有金属，其电极膜厚度为0.3μm，其平面视图1边的尺寸为0.25mm(样本C)或者0.275mm(样本D)。
在现有产品(现有A、现有B、现有C、现有D)中，正反面的激振电极相互不错开地正对(参照表1)。
与此相对，在本发明产品(本发明A、本发明B、本发明C、本发明D)中，相对于正面侧的激振电极，反面侧的激振电极以其中心(中心位置)为中心点，其平行边从Z’轴旋转了20°(参照表2)，旋转了45°(参照表3)，旋转了70°(参照表4)。
另外，在表5中，在本发明产品(本发明E、本发明F、本发明G)中，反面侧的激振电极相对于正面侧的激振电极以其中心(中心位置)为中心点使其激振电极的平行边从Z’轴旋转45°。
本发明E、本发明F、本发明G的正反面的激振电极是相同的电极材料，由激振电极的1边的尺寸为0.275mm的正方形材料构成。另外，这些本发明E、本发明F、本发明G使用基波300MHz产生振动的压电振子。
更具体地说，在本发明E中，相对于正面侧的激振电极的电极膜厚为0.025μm，反面侧的激振电极的电极膜厚被形成为0.75μm(样本E)。
在本发明F中，相对于正面侧的激振电极的电极膜厚为0.2μm，背面侧的激振电极的电极膜厚被形成为0.1μm(样本F)。
进而，在本发明G中，相对于正面侧的激振电极的电极膜厚为0.1μm，反面侧的激振电极的电极膜厚被形成为0.2μm(样本G)。
另外，在表6中，作为本发明产品(本发明H)，使用在基波200MHz产生振动，相对正面侧的激振电极，反面侧的激振电极以其中心(中心位置)为中心点其激振电极的平行边从Z’轴旋转45°的压电振子(样本H)。
本发明H的正反面的激振电极是相同的电极材料，由激振电极的1边的尺寸为0.2mm的正方形的材料构成。另外，在本发明H中，正面侧的激振电极和反面侧的激振电极的正相对的激振电极的区域(在压电振子的平面视图中正反面的激振电极的重叠区域)为八角形状。
另外，在表6中，作为现有产品(现有例子E)，使用由沿着压电振动板的X轴方向和Z’轴方向形成的正面侧的正方形(0.2×0.2mm)的激振电极和沿着压电振动板的X轴方向和Z’轴方向形成的正面侧的正方形(0.2×0.2mm)的激振电极构成，并在基波200MHz产生振动的压电振子。另外，在现有产品E中，正面侧的激振电极和反面侧的激振电极正相对的激振电极的区域(在压电振子的平面视图中正反面的激振电极的重叠区域)为正方形(0.2×0.2mm)。
另外，在表7中，作为本发明产品(本发明I)，使用以下这样的压电振子：由沿着压电振动板的X轴方向和Z’轴方向形成的正面侧的长方形(0.15×0.268mm)的激振电极、不沿着压电振动板的X轴方向和Z’轴方向而对角线分别沿着压电振动板的X轴方向和Z’轴方向形成的反面侧的菱形(一边0215mm)的激振电极构成，在基波200MHz产生振动。另外，在本发明I中，正面侧的激振电极和背面侧的激振电极的相对的激振电极的区域(在压电振子的平面视图中正反面的激振电极的重叠区域)为八角形状。
另外，在表7中，作为现有产品(现有例子I)，使用以下这样的压电振子：由沿着压电振动板的X轴方向和Z’轴方向形成的正面侧的长方形(0.15×0.268mm)的激振电极、沿着压电振动板的X轴方向和Z’轴方向形成的背面侧的长方形(0.15×0.268mm)的激振电极构成，在基波200MHz产生振动。另外，在该现有产品F中，正面侧的激振电极和背面侧的激振电极相对的激振电极的区域(在压电振子的平面视图中正反面的激振电极的重叠区域)为长方形(0.15×0.268mm)。
表1～表7表示试验结果。
表1
  主振动的串联共振电阻值(Ω)   伪振动的串联共振电阻值(Ω)   串联共振电阻值比
  现有A(0°旋转品)   15.3   79.56   5.2
  现有B(0°旋转品)   14.5   50.75   3.5
  现有C(0°旋转品)   14.7   67.62   4.6
  现有D(0°旋转品)   13.4   44.22   3.3
表2
  主振动的串联共振电阻值(Ω)   伪振动的串联共振电阻值(Ω)   串联共振电阻值比
 本发明A(20°旋转品)   15.9   109.71   6.9
 本发明B(20°旋转品)   14.7   70.56   4.8
 本发明C(20°旋转品)   15   130.5   8.7
 本发明D(20°旋转品)   13.6   92.48   6.8
表3
主振动的串联共振电阻值(Ω) 伪振动的串联共振电阻值(Ω)   串联共振电阻值比
 本发明A(45°旋转品)   16.1   119.14   7.4
 本发明B(45°旋转品)   15.2   77.52   5.1
 本发明C(45°旋转品)   15.3   146.88   9.6
 本发明D(45°旋转品)   14   105   7.5
表4
主振动的串联共振电阻值(Ω) 伪振动的串联共振电阻值(Ω)   串联共振电阻值比
 本发明A(70°旋转品)   16   108.8   6.8
 本发明B(70°旋转品)   14.6   71.54   4.9
 本发明C(70°旋转品)   14.8   134.68   9.1
 本发明D(70°旋转品)   13.3   93.1   7.0
表5
  主振动的串联共振电阻值(Ω)   伪振动的串联共振电阻值(Ω)   串联共振电阻值比
  本发明E(正面0.225μm，反面0.075μm)   17.3   110.72   6.4
  本发明F(正面0.2μm，反面0.1μm)   16.6   142.76   8.6
  本发明G(正面0.1μm，反面0.2μm)   14.3   150.15   10.5
表6
  主振动的串联共振电阻值(Ω)   伪振动的串联共振电阻值(Ω)   串联共振电阻值比
  现有E(激振电极为正方形)   28.0   397.0   14.2
  本发明H(激振电极为正方形)   34.8   688.0   19.8
表7
  主振动的串联共振电阻值(Ω)   伪振动的串联共振电阻值(Ω)   串联共振电阻值比
  现有F(激振电极为长方形)   9.0   42.0   4.7
  本发明I(激振电极为长方形和菱形)   9.7   51.3   5.3
如根据这些试验结果所知道的那样，很明显与现有产品相比，本发明产品的主振动和伪装振动的电阻比绝对高，伪振动抑制效果飞跃性地提高。
进而，可知在本发明产品中的45°旋转品中，电极膜厚为0.3μm但伪振动抑制效果最高。根据以上的验证结果，如果使一方的激振电极的平行边从Z’轴旋转，侧表现出伪振动的抑制效果，在本次比较中，在45°时最大。另外，对于激振电极的厚度比0.3μm厚的产品，有伪振幅抑制效果高的倾向。另外，从表5可知，通过将不沿着压电振动板的X轴和Z’轴的上述反面侧的激振电极形成得比上述正面侧的激振电极厚，能够提高伪振动的抑制效果。
另外，在本发明的另一个压电振子中，其特征在于：在通过厚度滑动振动而动作的压电振动板的正反面形成一对激振电极和引出电极，上述正反面的激振电极是相同形状并形成为相互相对，并且由沿着压电振动板的X轴方向或Z’轴方向的任意一个形成的1个以上的平行边、不沿着压电振动板的X轴方向和Z’轴方向的任意一个形成而以相互相同的尺寸形成的4个以上的边构成，不沿着上述上述轴的边比沿着上述轴的平行边形成得长、或者以相同的尺寸形成沿着上述轴的平行边和不沿着上述轴的边。
通过以上结构，不妨碍在激振电极的中心附近具有最强振动变位分布的主振动的振动产生。对于在激振电极的端部附近具有振动变位分布的伪振动，例如作为厚度系统的2次模式的(1，2，1)模式、(1，1，2)模式、或者作为厚度系统的3次模式(1，3，1)模式、(1，1，3)模式等，在正反面的激振电极的端部正相对的区域减少，因此对各伪振动的振动变位产生影响而抑制。特别地，上述正反面的激振电极是相同形状而相互相对地形成，并且由沿着压电振动板的X轴方向或Z’轴方向的任意一个形成的1个以上的平行边、不沿着压电振动板的X轴方向和Z’轴方向的任意一个形成的相互以相同尺寸形成的4个以上的边构成，以相同尺寸形成沿着上述边的平行边和不沿着轴的边、或者将不沿着上述轴的边比沿着上述轴的平行边长，因此不会由于沿着上述压电振动板的正反面的激振电极中的任意一个轴形成的1个以上的平行边部分抑制主振动，能够通过上述压电振动板的正反面的激振电极中的以平行边以上的长度并且不沿着任意一个轴形成的4个以上的各边部分最确实并且高效地减小在压电振动板的压电振动板的X轴和Z’轴上延长的伪振动变位区域，成为各伪振动的抑制效果高的压电振子的激振电极构造。
接着，针对本发明产品(本发明J、本发明K)和现有产品(现有G、现有H)，对各性能进行比较确认。确认的性能是主振动的串联共振电阻值(所谓的CI值)、伪振动的串联共振电阻值和它们的电阻值比。
本发明J是在基波200MHz产生振动的压电振子，形成激振电极的1边的尺寸为0.124mm的正八角形状的激振电极。
与此相对，现有G是在基波200MHz产生振动的压电振子，形成激振电极的1边的尺寸为0.3mm的正方形状的激振电极。
本发明K是在基波300MHz产生振动的压电振子，形成激振电极的1边的尺寸为0.124mm的正八角形状的激振电极。
与此相对，现有H是在基波300MHz产生振动的压电振子，形成激振电极的1边的尺寸为0.3mm的正方形状的激振电极。
另外，作为上述本发明J、本发明K和现有G、现有H的共通项目，例如在AT切割水晶振动板的正反面将激振电极的电极膜厚形成为0.2μm，该激振电极在铬的基底层的上部形成金属。
表8表示试验结果。
  主振动的串联共振电阻值(Ω)   伪振动的串联共振电阻值(Ω)   串联共振电阻值比
 现有G(200MHz)   8.3   29.0   3.5
 现有H(300MHz)   10.8   40.6   3.8
 本发明J(200Mhz)   8.4   41.1   4.9
 本发明K(300MHz)   10.9   73.2   6.7
如从这些试验结果明确的那样，明显地与现有产品(现有G、现有H)相比，在本发明产品(本发明J、本发明K)中，主振动和伪振动的电阻比绝对高，飞跃地提高了伪振动抑制效果。
另外，在上述结构以外，理想的是使用沿着X轴和Z’轴的方形状的压电振动板，平行地配置该压电振动板的各边的任意一个和上述平行边。
在该情况下，能够不妨碍压电振动板的小型化而与压电振动板的端部的边接近地使激振电极的面积扩大，并且这样设计的激振电极的主振动的振动变位不会被压电振动板的端部的边遮挡而抑制主振动。
另外，在上述结构以外，在面向高频而形成的压电振动板中，按照只希望将振动区域形成得薄的所谓倒台阶形状的情况最近很多。理想的是在这样的倒台阶形状的压电振动板中，将周围的厚的框区域和薄的振动区域的边界部分即台阶部分形成为沿着X轴和Z’轴的方形状，平行地配置该台阶部分的任意一个和上述激振电极的平行边。
在该情况下，针对压电振动板的薄的振动区域，使其与压电振动板的端部的边接近而使激振电极的面积扩大，并且这样设计的激振电极的主振动的振动变位不会被压电振动板的端部的边遮挡而抑制主振动。
另外，在上述结构以外，理想的是上述压电振动板按照具有中央薄的振动区域和周围厚的框区域的倒台阶形状而构成，并且将上述压电振动板的薄的振动区域的中心与上述正反面的激振电极的中心形成在同一位置。
在该情况下，在压电振动板的薄的振动区域的中心，因蚀刻台阶差等产生的平面平行度难以产生离散，因此通过使该中心与激振电极的中心处于同一位置，能够更有效地抑制因平面平行度的离散产生的伪振动的影响。特别在通过湿式蚀刻加工将水晶等的压电振动板加工为倒台阶形状的情况下，在上述薄的振动区域与厚的框区域的边界附近，由于蚀刻台阶差而形成斜坡状的厚度渐减区域，因此，振动区域的平行平面度有可能产生离散。在没有受到这样的厚度渐减区域的影响的振动区域的中心形成激振电极能够抑制伪振动的基础上，是更理想的结构。
如上所述，根据本发明，特别地，将压电振动板的激振区域的厚度形成得薄，平面平行度的离散的影响变得显著，适合于抑制通过基波振动而在150MHz以上产生振动的面向高频的压电振子的伪振动，不实施特别的调整方法，就能够只通过变更激振电极的形状而极其容易并且高效地抑制伪振动。另外，还适合于通过改变外部电压来抑制用于改变主振动频率的电压控制型压电振动器中的压电振子的伪振动，不产生主振动与伪振动的耦合、频率的跳频现象，就能够实现振动频率的稳定化。
另外，在其他的本发明的压电振子中，其特征在于：与通过厚度滑动振动而动作的压电振动板的正反面相对地形成一对激振电极和引出电极，相互相对地形成上述正反面的激振电极的中心，并且在该压电振子的平面视图中正面侧的激振电极的边与反面侧的激振电极的边重叠。
根据本发明，与上述压电振动板的正反面相对地形成一对上述激振电极和上述引出电极，相互相对地形成上述正反面的激振电极的中心，并且在该压电振子的平面视图中正面侧的激振电极的边与反面侧的激振电极的边重叠，因此，不妨碍在激振电极的中心附近具有最强振动变位分布的主振动的振动产生，能够抑制伪振动。
如上所述，在本发明中，能够得到抑制了伪振动的特性良好的压电振子。
附图说明
图1是本发明的实施例1的压电振动板的概要平面图。
图2是图1的底面图。
图3由图3(a)～图3(d)组成，图3(a)～图3(d)分别是表示实施例1的本发明的变形例子的压电振动板的概要平面图。
图4是表示实施例1的本发明的变形例子的压电振动板的概要平面图。
图5是实施例1的其他例子的压电振动板的概要平面图。
图6是图5的底面图。
图7是表示实施例1的本发明的变形例子的表示实施例1的本发明的变形例子的压电振动板的概要平面图。
图8是表示实施例1的本发明的变形例子的压电振动板的概要平面图。
图9是表示实施例1的本发明的变形例子的压电振动板的概要平面图。
图10是表示实施例1的本发明的变形例子的压电振动板的概要平面图。
图11是表示实施例1的本发明的变形例子的压电振动板的概要平面图。
图12是表示实施例1的本发明的变形例子的压电振动板的概要平面图。
图13是本发明的实施例2的压电振动板的概要平面图。
图14是图13的底面图。
图15是表示本发明的实施例2-2的压电振动板的概要平面图。
图16是图15的底面图。
图17是表示本发明的实施例2-3的压电振动板的概要平面图。
图18是图17的底面图。
图19是表示本发明的实施例2-4的压电振动板的概要平面图。
图20是图19的底面图。
符号说明
11、14、21、24：水晶振动板(压电振动板)；12、13、22、23：激振电极
具体实施方式
实施例1
以下，根据附图，说明本发明的实施例1。在本实施例中，说明将本发明的结构适用于通过厚度滑动振动而动作的AT切割水晶振子的情况。图1是本发明的实施例1的压电振动板的平面图，图2是图1的底面图。
压电振动板11由矩形平板状的AT切割水晶振动板(厚度滑动振动)构成，在其正反面的中央区域形成有平面视图看大致正方形状的激振电极12、13。激振电极12、13例如以同一形状构成为同一面积，并且其中心121、131隔着压电振动板11正相对地形成。压电振动板11例如被设定为X轴为长边，Z’轴为短边，对于激振电极12，沿着X轴和Z’轴形成各边，对于激振电极13，不沿着X轴和Z’轴形成各边。
即，在本实施例1中，激振电极12、13是正方形状，因此其特征结构具有2个平行边而形成为相同形状，并且对于激振电极12，沿着压电振动板11的X轴方向和Z’轴方向的双方形成各平行边，对于激振电极13，不沿着压电振动板11的X轴方向和Z’轴方向形成各平行边，将激振电极12的中心121作为中心点相对于激振电极12在平面视图中(在主面上)在20°～70°的范围内旋转。另外，在本实施例中，揭示了旋转到45°，因此，在激振电极12或激振电极13的各个激振电极的端部，不正相对的区域(在水晶振子的平面视图中正反面的激振电极12、13的重叠区域)的面积最多(激振电极12和激振电极13双方的激振电极的端部正相对的区域最少)，因此，对于激振电极12、13的端部附近具有振动变位分布的伪振动、例如作为厚度系统的2次模式的(1，2，1)模式、(1，1，2)模式、或作为厚度系统的3次模式的(1，3，1)模式、(1，1，3)模式等，对振动变位进行影响而最有效地进行抑制。
从各激振电极12、13向压电振动板11的外周端部引出引出电极122、132。这些激振电极12、13和引出电极122、132例如是铬-金合金的层叠结构，通过真空蒸镀法、喷溅法而构成，但并不只限于该金属材料。
压电振动板11被容纳在未图示的陶瓷封装等封装中，并且用导电性树脂粘结剂、金属焊点、镀点等导电性接合材料将压电振动板11电气机械地接合到封装。另外，在通过规定的加热等而进行了稳定化处理后，通过用未图示的盖体用接缝接合、波束接合、钎焊接合、玻璃密封等手段对封装的开口部分进行气密封，而完成压电振子(具体地说，是AT切割水晶振子)。
通过以上那样构成，沿着压电振动板11的X轴方向和Z’轴方向双方形成正反面的激振电极12、13中的激振电极12的2个平行边，并且在激振电极12、13的中心121、131附近确保正相对的区域，因此不妨碍在激振电极12、13的中心121、131附近具有最强振动变位分布的主振动的振动产生。并且，对于在激振电极12、13的端部附近具有振动变位分布的伪振动、例如作为厚度系统的2次模式的(1，2，1)模式、(1，1，2)模式、或者作为厚度系统的3次模式的(1，3，1)模式、(1，1，3)模式等，在正反面的激振电极12、13的端部正相对的区域减少，因此对各伪振动的振动变位产生影响而抑制。另外，理想的是正反面的激振电极12、13的中心被形成在完全相对的同一位置上，但即使由于制造误差等而稍微偏离，也能够期待同样的效果。
另外，由于正反面的激振电极12、13形成为相同形状，所以并不使形成在压电振动板11上的激振电极12、13的面积大型化，能够成为在确保激振电极的中心附近的振动区域的同时而缩小激振电极的端部附近的各伪振动的振动区域的结构。即，不妨碍压电振动板的小型化和主振动的振动产生，就能够抑制伪振动。
在上述实施例1中，作为激振电极12、13揭示了正方形的结构，但只要具备至少1个平行边就可以，但并不只限于此。例如，如图3(a)所示，可以是长方形，也可以如图3(b)所示那样，是6角形状等其他多角形状。可以如图3(c)所示那样，将曲率边组合到边的一部分。另外，也可以由这些形状的组合构成。
另外，在本发明的实施例1中，用同一形状的激振电极形成正反面，沿着压电振动板的X轴方向和Z’轴方向的任意一个形成一方的激振电极的平行边，以中心为中心点相对于一方的激振电极在平面视图中在20°～70°的范围内使另一方的激振电极的平行边旋转使其不沿着压电振动板的X轴方向和Z’轴方向，从而抑制伪振动，但即使在如下这样的结构，也能够得到具有同样的伪振动抑制效果的电极结构。即，如图3(d)所示，按照沿着压电振动板的X轴方向和Z’轴方向形成各边的矩形形状而形成正面侧的激振电极12，按照不沿着压电振动板的X轴方向和Z’轴方向而形成的菱形形状而形成背面侧的激振电极13，并且上述正面侧的矩形形状的激振电极12的中心和上述反面侧的菱形形状的激振电极13的中心形成在相对的同一位置。能够在消除由于使边沿着压电振动板11的X轴方向和Z’轴方向的矩形形状的激振电极12而抑制主振动的情况的同时，通过菱形形状的激振电极13的各边而最确实并且有效地使在压电振动板11的X轴和Z’轴上延长的伪振动的振动变位区域变小，成为各伪振动的抑制效果高的压电振子的激振电极构造。
作为本发明的压电振动板，并不只限于上述实施例1所示的平板状，也可以如图4所示那样，在压电振动板的中央具有薄的振动区域而在周围具有厚的振动区域的倒台阶形状。即，在面向高频而形成的压电振动板中，最近很多是通过施加蚀刻加工而按照只希望将振动区域形成得薄的所谓倒台阶形状而构成。在这样的倒台阶形状的压电振动板14中，周围的厚的框区域141与薄的振动区域142的边界部分即台阶部143为沿着X轴和Z’轴的方形状，分别平行地配置正反面中的一方振动电极12的各边。对于激振电极13，与上述实施例1一样，使其平行边从Z’轴旋转45°。通过这样构成，能够针对面向高频的倒台阶形状的压电振动板，极其容易并且高效地抑制伪振动。进而，对于压电振动板14的薄的振动区域142，使其接近压电振动板的端部的边地使激振电极的面积扩大，并且这样设计的激振电极的主振动的振动变位不会被压电振动板的台阶部分遮挡而抑制主振动。另外，由于图4所示的倒台阶形状在平面视图上是方形状，因此能够更多地确保振动区域142，能够将激振电极12、13的尺寸设定得大。其结果是能够提高水晶振动板14的主振动的特性。
另外，图4所示的倒台阶形状(压电振动板11的中央具有薄的振动区域)在平面视图中是方形状，但并不只限于此，也可以是平面视图中为圆形状。在该情况下，没有倒台阶形状的角部，其结果是能够防止裂缝。
另外，并不只限于上述图1、2所示的激振电极12、13的形状，例如也可以是图5、6所示那样的激振电极12、13。在该图5、6所示的激振电极12、13中，分别在外周角部(平面视图中外周角部)形成缺口。另外，该缺口当然也可以适用于上述图3(a)～图3(d)所示的激振电极12、13。
通过这样在激振电极12、13的外周角部形成缺口，能够在减小缺口部分的伪振动的面积的同时，使主振动和伪振动离开距离，其结果是能够进一步抑制振动泄漏的能量。
在上述本实施例1中，其特征结构为：对于激振电极13，不沿着压电振动板的X轴方向和Z’轴方向地形成各平行边，以激振电极12的重心121为中心点使其相对于激振电极12在平面视图中在20°～70°的范围内旋转。因此，接着，针对该旋转了20°、45°和70°的形式(参考上述表2～5所示的本发明A、本发明B、本发明C、本发明D、本发明E、本发明F、本发明G)、没有旋转的现有产品(参考上述表1所示的现有A、现有B、现有C、现有D)，对各性能进行比较确认。确认了的性能是主振动的串联共振电阻值(所谓的CI值)、伪振动的串联共振电阻值、以及它们的电阻值比。
另外，作为上述的表1～表4所示的形式(本发明和现有产品)的共通项目，例如使用在基波300MHz产生振动的水晶振子，在AT切割水晶振动板的正反面形成正方形状的激振电极12、13。激振电极12、13在铬的基底层的上部形成金属，其电极膜厚为0.2μm，其平面视图1边的尺寸为0.25mm(样本A)或0.275mm(样本B)。或者，该激振电极12、13在铬的基底层的上部形成金属，其电极膜厚为0.3μm，其平面视图1边的尺寸为0.25mm(样本C)，或者0.275mm(样本D)。
在现有产品(现有产品A、现有产品B、现有产品C、现有产品D)中，正反面的激振电极不相互偏离而正相对(参考表1)。
与此相对，表2～表4所示的本形式(本发明A、本发明B、本发明C、本发明D)使用以下的形式：相对于正面侧的激振电极12，反面侧的激振电极13以其中心(中心位置)为中心点使其平行边从Z’轴旋转20°(参考表2)、旋转45°(参考表3)、旋转70°(参考表4)。
另外，表5所示的本形式(本发明E、本发明F、本发明G)是以下形式：相对于正面侧的激振电极12，反面侧的激振电极13以其中心(中心位置)为中心点使该激振电极13的平行边从Z’轴旋转45°。
另外，本发明E、本发明F、本发明G的正反面的激振电极12、13由相同的电极材料并且激振电极12、13的1边的尺寸为0.275mm的正方形状的材料构成。另外，在该表5中，使用在基波300MHz产生振动的压电振子作为本发明E、本发明F、本发明G。
更具体地说，对于本发明E，相对于正面侧的激振电极12的正面侧电极膜厚是0.025μm，反面侧的激振电极13的反面侧电极膜厚被形成为0.75μm(样本E)。
对于本发明F，相对于正面侧的激振电极12的电极膜厚是0.2μm，反面侧的激振电极13的电极膜厚被形成为0.1μm(样本F)。
进而，对于本发明G，相对于正面侧的激振电极12的电极膜厚是0.1μm，反面侧的激振电极13的电极膜厚被形成为0.2μm(样本G)。
另外，在表6中，作为图1所示那样的本发明产品(本发明H)，使用以下这样的水晶振子(样本H)：在基波200MHz产生振动，相对于正面侧激振电极12，反面侧的激振电极13以其中心(中心位置)为中心点，使一方的激振电极(在图1中是激振电极13)的平行边从Z’轴旋转45°。
本发明H的正反面的激振电极12、13由相同电极材料并且激振电极12、13的1边的尺寸为0.2mm的正方形状的材料构成。另外，在本发明H中，正面侧的激振电极12和反面侧的激振电极13的正相对的激振电极的区域(在水晶振子的平面视图中正反面的激振电极12、13的重叠区域)为八角形状。另外，如图1所示，在水晶振子的平面视图中，正面侧的激振电极12和反面侧的激振电极13分别在任意的边重叠。
另外，在表6中，作为现有产品(现有例子E)，使用以下这样的压电振子：由沿着压电振动板的X轴方向和Z’轴方向形成的正面侧的正方形(0.2×0.2mm)的激振电极、沿着压电振动板的X轴方向和Z’轴方向形成的正面侧的正方形(0.2×0.2mm)的激振电极构成，并且在基波200MHz产生振动。另外，在该现有产品E中，正面侧的激振电极和反面侧的激振电极相对的激振电极的区域(在压电振子的平面视图中正反面的激振电极的重叠区域)为正方形(0.2×0.2mm)。
另外，在表7中，作为图3(d)所示那样的本发明产品(本发明I)，使用以下这样的压电振子(样本H)：由沿着压电振动板的X轴方向和Z’轴方向形成的正面侧的正方形(0.15×0.268mm)的激振电极12和不沿着压电振动板的X轴方向和Z’轴方向而沿着压电振动板的X轴方向和Z’轴方向分别形成对角线的反面侧的菱形(一边0.215mm)的激振电极13构成，并且在基波200MHz产生振动。另外，在本发明I中，正面侧的激振电极12和反面侧的激振电极13相对的激振电极的区域(在水晶振子的平面视图中正反面的激振电极12、13的重叠区域)为八角形状。另外，如图3所示，在水晶振子的平面视图中，正面侧的激振电极12和反面侧的激振电极13分别在任意的边重叠。
另外，在表7中，作为现有产品(现有F)，使用以下这样的压电振子：由沿着压电振动板的X轴方向和Z’轴方向形成的正面侧的长方形(0.15×0.268mm)的激振电极、沿着压电振动板的X轴方向和Z’轴方向形成的反面侧的长方形(0.15×0.268mm)的激振电极构成，在基波200MHz产生振动。另外，在该现有产品F中，正面侧的激振电极和反面侧的激振电极相对的激振电极的区域(在压电振子的平面视图中正反面的激振电极的重叠区域)为长方形(0.15×0.268mm)。
如上所述，根据表6、7所示的本发明H、本发明I，与压电振动板11的正反面相对地形成一对激振电极12、13和引出电极122、132，正反面的激振电极12、13的中心相互相对地形成，并且在该水晶振子的平面视图中正面侧的激振电极12的边和反面侧的激振电极13的边重叠，因此不妨碍在激振电极12、13的中心附近具有最强的振动变位分布的主振动的振动产生，能够抑制伪振动。
如从上述的各试验结果可知的那样，很明显，与现有产品(参考上述的表1所示的现有A、现有B、现有C、现有D、现有E、现有F)相比，本实施例(参考上述的表2～4、6、7所示的本发明A、本发明B、本发明C、本发明D、本发明H、本发明I)的主振动与伪振动的电阻比绝对高，飞跃地提高了伪振动抑制效果。
进而，对于本实施例中的45°旋转品(参考表3)，可知电极膜厚为0.3μm的产品的伪振动抑制效果最高。根据以上的验证结果，如果使一方的激振电极的平行边从Z’轴旋转，则显示出伪振动的抑制效果，在本次比较中，在45°时最大。另外，对于激振电极的厚度为0.3μm和更厚的，具有伪振动抑制效果高的倾向。另外，从表5可知，将压电振动板的不沿着X轴和Z’轴的上述反面侧激振电极形成得比上述正面侧激振电极厚，能够提高伪振动的抑制效果。
另外，如上所述，在本实施例中，对于激振电极12、13，除了图3(c)以外的全部的边为直线，但并不只限于此，也可以如图3(c)所示那样是曲线。
另外，激振电极12、13的至少一方在平面视图中也可以是圆形(参考图7)、在平面视图中是椭圆形(参考图8)。另外，在图7中，激振电极13在平面视图中与激振电极12内接。在该情况下，在正反面的激振电极12、13的平面视图上不重叠的部分中没有角部(边缘部)，因此难以产生该角部的伪振动，对抑制伪振动更适合。
另外，如上所述，根据本实施例，激振电极12、13的一方的边为沿着X轴和Z’轴的形式，但在激振电极12、13的任意一边都为不沿着X轴和Z’轴的形式时，激振电极12、13的任意一边都不沿着X轴和Z’轴会产生伪振动，因此是不理想的。
另外，在表7、8所示的本实施例中，在水晶振子的平面视图中正面侧的激振电极12和反面侧的激振电极13分别在任意的边重叠，但也可以如图9、图10所示那样，在水晶振子的平面视图中，正面侧的激振电极12的边与反面侧的激振电极13的平面视图外周角部重叠。另外，在图9中，激振电极12、13被形成为平面视图矩形(方形)。另外，在图10中，激振电极12在平面视图中被形成为具有长边和短边的长方形，激振电极13在平面视图中被形成为菱形。对于这些图9、图10所示的激振电极12、13的关系，在平面视图中激振电极12与激振电极13内接。
或者，也可以如图11、12所示，在水晶振子的平面视图中，正面侧的激振电极12的平面视图外周角部和反面侧的激振电极13的边重叠。另外，在图1中，激振电极12、13被形成为平面视图矩形(方形)。另外，在图12中，激振电极12在平面视图中形成为具有长边和短边的长方形，激振电极13在平面视图中形成为菱形。对于这些图12、图13所示的激振电极12、13的关系，在平面视图中激振电极12与激振电极13外接。
在如上述那样，激振电极12与激振电极13内接或外接的情况下，能够增大正反面的激振电极12、13中的任意一方的电极面积，其结果是在调整频率时容易进行定位。
接着，说明与上述实施例1不同的形式的实施例2。
实施例2
以下，根据附图，说明本发明的实施例2。在本实施例中，说明将本发明的结构适用于通过厚度滑动振动而动作的AT切割水晶振子的情况。图13是本发明的实施例2的压电振动板的平面图，图14是图13的底面图。
压电振动板21由矩形平板状的AT切割水晶振动板(厚度滑动振动)构成，在其正反面的中央区域形成有平面视图大致正八角形状的激振电极22、23。激振电极22、23例如是相同形状并构成为同一面积，并且其中心220、230隔着压电振动板21相对地形成(在水晶振动板21的平面视图中正反面的激振电极22、23位于同一位置，并且重叠)。压电振动板21例如被设定为X轴为长边、Z’轴为短边，沿着X轴形成激振电极22的平行边221和222以及激振电极23的平行边231和232，沿着Z’轴形成激振电极22的平行边223和224以及激振电极23的平行边233和234。不沿着X轴方向和Z’轴方向的任意一个地形成激振电极22的另一边225、226、227、228和激振电极23的另一边235、236、237、238。全部按照相同尺寸构成这些激振电极22和激振电极23的各边221～228、231～238。
另外，从各激振电极22、23向压电振动板21的外周端部引出引出电极229、239。这些激振电极和引出电极例如是铬-金的层叠结构，通过真空蒸镀法、喷溅法构成，但并不只限于该金属材料。
压电振动板21被容纳在陶瓷封装等封装中，并且用导电性树脂粘结剂、金属焊点、镀点等导电性接合材料将压电振动板21电气机械地接合到封装。另外，在通过规定的加热等而进行了稳定化处理后，通过用未图示的盖体用接缝接合、波束接合、钎焊接合、玻璃密封等手段对封装的开口部分进行气密封，而完成压电振子(具体地说，是AT切割水晶振子)。
通过如以上那样构成，正反面的激振电极22、23按照相同形状的平面视图大致正八角形状相互相对地形成，并且沿着X轴形成激振电极22的平行边221和222以及激振电极23的平行边231和232，沿着Z’轴形成激振电极22的平行边223和224以及激振电极23的平行边233和234。因此，能够消除抑制主振动的情况。进而，不沿着X轴方向和Z’轴方向的任意一个形成激振电极22的其他边225、226、227、228和激振电极23的其他边235、236、237、238。全部按照相同的尺寸构成这些激振电极22和激振电极23的各边221～228、231～238。因此，能够最确实并且高效地减小在压电振动板21的X轴和Z’轴上延伸的伪振动的振动变位区域，成为各伪振动的抑制效果高的压电振子的激振电极构造。
另外，使用沿着X轴和Z’轴的方形状的压电振动板21，分别平行地配置该压电振动板21的各边中的短边、激振电极22的平行边223、224和激振电极23的平行边233、234。另外，分别平行地配置该压电振动板21的各边中的长边、激振电极22的平行边221、222和激振电极23的平行边231、232。
在该情况下，不妨碍压电振动板21的小型化，就能够使其接近压电振动板21的端部的边地使激振电极22、23的面积放大，并且这样设计的激振电极22、23的主振动的振动变位不会被压电振动板21的端部的边遮挡而抑制主振动。
接着，根据附图说明本发明的实施例2的其他例子(实施例2-2)。图15是表示实施例2-2的正面安装型水晶振子的平面图，图16是图15的底面图。向与实施例2相同的部分附加相同编号，并且省略说明的一部分。
在本发明的实施例2-2中，如图15、16所示那样，作为压电振动板24，并不是上述实施例2所示的平板状，而是使用在压电振动板24的中央具有薄的振动区域242和在周围具有厚的框区域241的倒台阶形状。即，在面向高频形成的2压电振动板24中，最近很多都是通过施加蚀刻加工，按照只希望将振动区域形成得薄的倒台阶形状而构成。
在这样的倒台阶形状的压电振动板24中，周围的厚的框区域241与薄的振动区域242的边界部分即台阶部分243为沿着X轴和Z’轴的方形状，在其正面的薄的振动区域242中形成平面视图大致正八角形状的激振电极22、23。另外，压电振动板24例如被设定为X轴为长边、Z’轴为短边。
激振电极22、23例如是相同形状，被构成为同一面积。另外，相对于压电振动板24的薄的振动区域的中心点(未图示)，各激振电极的中心点221、231正相对地形成在同一位置。沿着X轴形成这些激振电极22的平行边221和222以及激振电极23的平行边231和232。另外，沿着Z’轴形成这些激振电极22的平行边223和224以及激振电极23的平行边233和234。不沿着X轴方向和Z’轴方向的任意一个形成这些激振电极22的其他边225、226、227、228以及激振电极23的其他边235、236、237、238。另外，按照相同的尺寸构成这些激振电极22和激振电极23的各边221～228、231～238。
通过这样构成，针对面向高频的倒台阶形状的压电振动板24，能够极其容易并且高效地抑制伪振动。即，与上述实施例2一样，能够消除抑制主振动的情况。进而，不沿着X轴方向和Z’轴方向的任意一个形成这些激振电极22的其他边225、226、227、228以及激振电极23的其他边235、236、237、238。按照相同的尺寸构成这些激振电极22和激振电极23的各边221～228、231～238。因此，能够最确实地并且有效地使在压电振动板24的X轴和Z’轴上延长的伪振动的振动变位区域变小，成为抑制各伪振动的效果高的压电振子的激振电极构造。
另外，相对于压电振动板24的薄的振动区域242，周围的厚的框区域241与薄的振动区域242的边界部分即台阶部分为沿着X轴和Z’轴的方形状，平行地配置该台阶部分243和激振电极22、23的平行边221、222、平行边223、224、平行边231、232、平行边233、234。因此，相对于压电振动板24的薄的振动区域242，能够使其接近压电振动板24的端部的边地使激振电极22、23的面积扩大。另外，这样设计的激振电极22、23的主振动的振动变位不会被压电振动板24的台阶部分243遮挡而抑制主振动。
另外，激振电极22、23例如是相同形状，被构成为同一面积，相对于压电振动板24的薄的振动区域242的中心点，各激振电极22、23的中心点221、231正相对地形成在同一位置。因此，在压电振动板24的薄的振动区域242的中心，因蚀刻台阶差等产生的平面平行度难以产生离散，因此通过使该中心与激振电极22、23的中心处于同一位置，能够更有效地抑制因平面平行度的离散产生的伪振动的影响。特别在通过湿式蚀刻加工将水晶等的压电振动板24加工为倒台阶形状的情况下，在薄的振动区域242与厚的框区域241的边界附近(台阶部分243附近)，由于蚀刻台阶差而形成斜坡状的厚度渐减区域，因此，振动区域242的平行平面度有可能产生离散。在没有受到这样的厚度渐减区域的影响的振动区域242的中心形成激振电极22、23能够抑制伪振动的基础上，是更理想的结构。
另外，在上述实施例2-2中，作为激振电极22、23揭示了平面视图大致正八角形状，但也可以如图17、18所示那样构成以下这样的激振电极：按照相同尺寸构成激振电极22和激振电极23的各轴和平行边221～224、231～234，按照相同尺寸构成不沿着激振电极22和激振电极23的各轴的边225～228、235～238，并且相对于平行边221～224、231～234，将上述不沿着各轴的边225～228、235～238形成得长，在X轴方向长(实施例2-3)。
通过这样构成，能够得到与上述实施例2-2相同的伪振动抑制效果。如果不沿着各轴的边比沿着各轴的平行边短，则在激振电极22、23的端部附近具有振动变位分布的伪振动的抑制效果降低。另外，与图17、图18不同，也可以构成为在Z’轴方向长的激振电极。
另外，在上述实施例2-2中，作为激振电极22、23揭示了具有沿着各轴的2个平行边，但也可以具备至少一个平行边，并不只限于此。例如，如图19、20所示那样，也可以用平面视图大致六角形状的激振电极22、23构成(实施例2-4)。
即，激振电极22、23是相同形状，被构成为同一面积，并且，相对于压电振动板21的薄的振动区域的中心点(未图示)，各激振电极22、23的中心点221、231正相对地形成在同一位置。压电振动板24例如被设定为X轴为长边、Z’轴为短边，沿着X轴形成这些激振电极22的平行边221和222以及激振电极23的平行边231和232。不沿着X轴方向和Z’轴方向的任意一个形成激振电极22的其他边225、226、227、228以及激振电极23的其他边235、236、237、238。另外，按照相同的尺寸构成激振电极22和激振电极23的各轴和平行边221、222和平行边231、232，按照相同尺寸构成不沿着激振电极22和激振电极23的各轴的边225～228、235～238，并且相对于平行边221、222和平行边231、232，将上述不沿着各轴的边225～228、235～238构成得长。通过这样构成，能够得到与上述实施例2-2相同的伪振动抑制效果。
对于以上述的本实施例2、实施例2-2、实施例2-3、实施例2-4为实施例的本发明和现有产品(参考上述的表8)，对各性能进行比较确认。确认的性能是主振动的串联共振电阻值(所谓的CI值)、伪振动的串联共振电阻值、以及它们的电阻值比。
本发明产品J使用在基波200MHz产生振动的压电振子，在安装在之上的压电振动板中，形成有激振电极的1边的尺寸为0.124mm的正八角形状的激振电极。
现有产品G使用在基波200MHz产生振动的压电振子，在安装在之上的压电振动板中，形成有激振电极的1边的尺寸为0.3mm的正方形状的激振电极。
本发明产品K使用在基波300MHz产生振动的压电振子，在安装在之上的压电振动板中，形成有激振电极的1边的尺寸为0.124mm的正八角形状的激振电极。
现有产品H使用在基波300MHz产生振动的压电振子，在安装在之上的压电振动板中，形成有激振电极的1边的尺寸为0.3mm的正方形状的激振电极。
另外，作为表8所示的本发明产品和现有产品的共通项目，例如使用在AT切割水晶振动板的正反面，在厚度全体上形成0.2μm的激振电极，该激振电极在铬的基底层的上部形成金属。
如表8所示，如从这些试验结果所明确知道的那样，明显的是，与现有产品(现有G、现有H)相比，本发明产品(本发明J、本发明K)的主振动与伪振动的电阻比绝对高，伪振动抑制效果飞跃性地提高。
另外，不脱离其精神或主要特征地，可以按照其他各种形式实施本发明。因此，上述实施例在任意一点上都只限于单纯的示例，并不限定地解释。本发明的范围为权利要求的范围，在说明书中完全没有限制。进而，属于权利要求的均等范围内的变形和变更全部属于本发明的范围内。
另外，本申请请求基于2007年8月3日在日本申请的特愿2007-203010号、2007年9月21日在日本申请的特愿2007-246279号、以及2007年9月28日在日本申请的特愿2007-254046号的优先权。通过在此说明，而将其全部内容组合到本申请中。
本发明特别适合于水晶振子。

Claims (9)

1.一种压电振子，与通过厚度滑动振动而动作的压电振动板的正反面相对地形成一对激振电极和引出电极，其特征在于：
上述正反面的激振电极具有一个以上的平行边，并且上述正反面的激振电极的中心相互相对地形成，
沿着压电振动板的X轴方向或Z’轴方向的任意一个轴方向形成上述正反面的激振电极中的一方激振电极的平行边，
不沿着压电振动板的X轴方向和Z’轴方向形成上述正反面的激振电极中的另一方激振电极的平行边。
2.根据权利要求1所述的压电振子，其特征在于：
上述正反面的激振电极具有1个以上的平行边，并形成为相同形状。
3.根据权利要求2所述的压电振子，其特征在于：
上述正反面的激振电极以相互的中心为中心点，使任意一个激振电极的平行边相对于Z’轴在平面视图中旋转45°而形成。
4.一种压电振子，与通过厚度滑动振动而动作的压电振动板的正反面相对地形成一对激振电极和引出电极，其特征在于：
按照平行边沿着压电振动板的X轴方向或Z’轴方向的任意一个而形成的矩形形状来形成上述正反面的激振电极中的一方激振电极，
按照平行边不沿着压电振动板的X轴方向和Z’轴方向而形成的菱形形状来形成上述正反面的激振电极中的另一方激振电极，
上述一方矩形形状的激振电极的中心与上述另一方菱形形状的激振电极的中心相对。
5.根据权利要求1～4中的任意一个所述的压电振子，其特征在于：
上述另一方激振电极形成得比上述一方激振电极厚。
6.根据权利要求1～4中的任意一个所述的压电振子，其特征在于：
在上述一对激振电极中，分别在顶点形成缺口。
7.一种压电振子，在通过厚度滑动振动而动作的压电振动板的正反面形成一对激振电极和引出电极，其特征在于：
上述正反面的激振电极是相同形状并相互相对地形成，并且由沿着压电振动板的X轴方向或Z’轴方向的任意一个形成的1个以上的平行边、不沿着压电振动板的X轴方向和Z’轴方向的任意一个形成并以相互相同的尺寸形成的4个以上的边构成，
不沿着上述轴的边比沿着上述轴的平行边形成得长。
8.一种压电振子，在通过厚度滑动振动而动作的压电振动板的正反面形成一对激振电极和引出电极，其特征在于：
上述正反面的激振电极是相同形状并相互相对地形成，并且由沿着压电振动板的X轴方向或Z’轴方向的任意一个形成的1个以上的平行边、不沿着压电振动板的X轴方向和Z’轴方向的任意一个形成并以相互相同的尺寸形成的4个以上的边构成，
以相同的尺寸形成沿着上述轴的平行边和不沿着上述轴的边。
9.根据权利要求7或8所述的压电振子，其特征在于：
与通过厚度滑动振动而动作的压电振动板的正反面相对地形成一对激振电极和引出电极，
相互相对地形成上述正反面的激振电极的中心，并且在该压电振子的平面视图中正面侧的激振电极的边与反面侧的激振电极的边重叠。
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Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5446941B2 (ja) * 2010-01-29 2014-03-19 株式会社大真空 圧電振動片
US8692632B2 (en) * 2010-03-17 2014-04-08 Seiko Epson Corporation Resonator element, resonator, oscillator, and electronic device
JP5477478B2 (ja) * 2010-12-01 2014-04-23 株式会社村田製作所 圧電素子の製造方法及び電極付きマザー圧電基板
JP5699809B2 (ja) * 2011-05-27 2015-04-15 株式会社大真空 圧電振動片
JP2013062578A (ja) * 2011-09-12 2013-04-04 Nippon Dempa Kogyo Co Ltd 水晶振動片及び水晶デバイス
US9013242B2 (en) 2012-03-27 2015-04-21 Seiko Epson Corporation Resonator element, resonator, electronic device, electronic apparatus, and mobile object
TWI578585B (zh) * 2012-03-27 2017-04-11 精工愛普生股份有限公司 振動元件、振動器、電子裝置、電子機器及移動體
JP2013255051A (ja) 2012-06-06 2013-12-19 Seiko Epson Corp 振動素子、振動子、電子デバイス、電子機器及び振動素子の製造方法
JP5936950B2 (ja) * 2012-08-21 2016-06-22 京セラクリスタルデバイス株式会社 水晶素子及び水晶デバイス
JP5617983B2 (ja) * 2013-09-26 2014-11-05 株式会社大真空 音叉型圧電振動片、および音叉型圧電振動デバイス
JP6303372B2 (ja) 2013-10-01 2018-04-04 セイコーエプソン株式会社 振動素子、振動子、電子デバイス、電子機器、及び移動体
US10238276B2 (en) 2013-12-02 2019-03-26 Gyrus Acmi, Inc. Electronic endoscope cleaner sheath
JP2016025408A (ja) 2014-07-17 2016-02-08 セイコーエプソン株式会社 振動素子、振動子、発振器、電子機器、および移動体
US9571063B2 (en) 2014-10-28 2017-02-14 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Acoustic resonator device with structures having different apodized shapes
JP6500915B2 (ja) * 2015-01-29 2019-04-17 株式会社大真空 水晶振動板、及び水晶振動デバイス
JP2017158146A (ja) * 2016-03-04 2017-09-07 日本電波工業株式会社 水晶振動子
JP6755108B2 (ja) * 2016-03-23 2020-09-16 日本電波工業株式会社 水晶振動子
JP2017192032A (ja) * 2016-04-13 2017-10-19 日本電波工業株式会社 水晶振動子
JP6855227B2 (ja) * 2016-12-12 2021-04-07 日本電波工業株式会社 圧電振動片及び圧電デバイス
CN108649920B (zh) * 2017-12-29 2021-12-03 苏州汉天下电子有限公司 压电声波谐振器、压电声波滤波器、双工器及射频通信模块
JP6562101B2 (ja) * 2018-03-02 2019-08-21 セイコーエプソン株式会社 振動素子、振動子、電子デバイス、電子機器、及び移動体
CN113812088A (zh) * 2019-05-31 2021-12-17 株式会社大真空 压电振动板及压电振动器件
JPWO2023112962A1 (zh) * 2021-12-15 2023-06-22

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002111435A (ja) * 2000-09-29 2002-04-12 Kyocera Corp 圧電振動子及びそれを搭載した圧電デバイス
CN1864326A (zh) * 2003-10-06 2006-11-15 皇家飞利浦电子股份有限公司 谐振器结构及其制造方法

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS51440B2 (zh) * 1971-11-06 1976-01-08
JPS5074879A (zh) 1973-11-08 1975-06-19
JPS5335423Y2 (zh) * 1973-11-12 1978-08-30
JPS5668328U (zh) * 1979-10-30 1981-06-06
JP2813996B2 (ja) * 1989-11-30 1998-10-22 セイコープレシジョン株式会社 ３次オーバトーンａｔカット水晶振動子
JPH04196910A (ja) * 1990-11-28 1992-07-16 Seiko Epson Corp 厚み辷り圧電振動子の周波数調整方法
JP3287383B2 (ja) * 1995-09-28 2002-06-04 株式会社大真空 モノリシック水晶フィルタ
US5920146A (en) * 1997-06-05 1999-07-06 Motorola Inc. Electrode edge wave patterns for piezoelectric resonator
JP4513150B2 (ja) 2000-01-07 2010-07-28 エプソントヨコム株式会社 高周波圧電振動子
JP2001223556A (ja) * 2000-02-14 2001-08-17 Ueda Japan Radio Co Ltd 圧電振動子及びアレイ型圧電振動子
JP2002246874A (ja) * 2001-02-13 2002-08-30 Seiko Epson Corp 高周波振動子及びその製造方法
JP3767425B2 (ja) * 2001-06-13 2006-04-19 セイコーエプソン株式会社 圧電振動片及び圧電デバイス
JP2003309446A (ja) * 2002-04-15 2003-10-31 Toyo Commun Equip Co Ltd 圧電振動子
JP4325178B2 (ja) * 2002-11-26 2009-09-02 エプソントヨコム株式会社 圧電振動素子、圧電振動子及び圧電発振器
US7126255B2 (en) * 2004-04-05 2006-10-24 Ngk Insulators, Ltd. Piezoelectric/electrostrictive film-type device
JP4652728B2 (ja) * 2004-06-23 2011-03-16 日本電波工業株式会社 表面実装用の水晶振動子
CN101248579B (zh) * 2005-08-30 2010-11-17 京瓷株式会社 压电谐振元件以及采用该元件的压电谐振装置
JP4412506B2 (ja) * 2007-09-07 2010-02-10 エプソントヨコム株式会社 圧電デバイスおよびその製造方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002111435A (ja) * 2000-09-29 2002-04-12 Kyocera Corp 圧電振動子及びそれを搭載した圧電デバイス
CN1864326A (zh) * 2003-10-06 2006-11-15 皇家飞利浦电子股份有限公司 谐振器结构及其制造方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP5104867B2 (ja) 2012-12-19
CN101772889A (zh) 2010-07-07
WO2009020022A1 (ja) 2009-02-12
US20100327705A1 (en) 2010-12-30
US8164235B2 (en) 2012-04-24
JPWO2009020022A1 (ja) 2010-11-04

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