JP2000332570A

JP2000332570A - 圧電共振子

Info

Publication number: JP2000332570A
Application number: JP11143384A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Yoshimura; 健一吉村; Yasuyo Kamigaki; 耕世神垣
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 1999-05-24
Filing date: 1999-05-24
Publication date: 2000-11-30
Anticipated expiration: 2019-05-24
Also published as: JP3715831B2

Abstract

(57)【要約】【課題】高周波のフィルターを構成できるとともに、主
要振動以外の不要な振動を抑制し、スプリアスの発生を
抑制できる圧電共振子を提供する。【解決手段】振動空間Ａを有する基体１１と、振動空間
Ａを被覆するように基体１１表面に形成された支持膜１
２と、第１、第２電極１３、１５で圧電体１４を挟持し
てなる振動体１６とを具備する圧電共振子において、支
持膜１２に凹部１９が形成されており、第１電極１３の
幅をａ、第２電極１５の幅をｂ、圧電体１４の幅をｃと
したときに、ａ≧ｘ、ｂ≧ｘ、ｃ＞ｘ（ただし、ａ＞ｘ
かつｂ＞ｘを除く）を満足するものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、携帯電話、無線Ｌ
ＡＮ等に用いられる圧電共振子やフィルターに関するも
のであり、特に、基体表面の支持膜上に圧電体の両面に
電極を形成した振動発生部を設けてなる圧電共振子に関
するものである。

【０００２】

【従来技術】近年、無線通信や電気回路に用いられる周
波数の高周波数化に伴い、これらの電気信号に対して用
いられるフィルターも高周波数に対応したものが開発さ
れている。特に、最近注目されているのは、固体の表面
を伝わる音響波である弾性表面波を用いたＳＡＷフィル
ターである。このフィルターは、固体表面上に形成した
櫛形の電極間に印加される高周波電界と弾性表面波の共
振を用いており、１ＧＨｚ程度までの共振周波数を持つ
フィルターが作製されている。

【０００３】しかしながら、ＳＡＷフィルターでは、そ
の櫛形電極間距離が共振周波数に反比例するという関係
にあるため、１ＧＨｚを越える周波数領域では櫛形電極
間距離が１μｍ以下となり、電極作製が非常に困難であ
った。

【０００４】今後、無線通信に用いられる電磁波の周波
数は、ますます高くなるものと予想され、既に、数ＧＨ
ｚ以上の規格策定の動きもあることから、それらの周波
数に対応した、安価で高性能なフィルターが求められて
いる。

【０００５】例えば、特開昭６０−６８７１０号公報に
は、こうした要求に対して、圧電体薄膜を利用した共振
子が提案されている。これは、入力される高周波電気信
号に対して、圧電体が振動を起こし、その振動が圧電体
の厚み方向において共振（厚み縦振動）を起こすことを
用いた共振子である。

【０００６】この共振子は、弾性表面波ではなく固体中
を伝播する弾性波を用いることから、バルク・アコース
ティック・ウェーブ・レゾネーター（以下、ＢＡＷＲと
いう）と呼ばれている。このＢＡＷＲを構成する圧電体
の膜厚制御は、０．３μｍ以下の精度で作製可能である
ため、ＳＡＷフィルターに比べてより高い周波数の共振
周波数を持つレゾネーターが作製可能になると期待さ
れ、開発が進められてきた。

【０００７】従来のＢＡＷＲとしては、図９に示すよう
に、基体１と、該基体１表面に形成された支持膜２と、
該支持膜２上に形成された第１電極３と、該第１電極３
上に形成された圧電体４と、該圧電体４上に形成された
第２電極５とからなるものである（ＵＳＰ４，３２０，
３６５）。第１電極３と第２電極５が圧電体４を挟持し
て振動体６が構成されている。支持膜２は、基体１に形
成された振動空間Ａを被覆して基体１表面に形成されて
いる。対向して形成された第１電極３、第２電極５と、
これらの第１電極３、第２電極５の間の圧電体４から構
成された振動体６の振動発生部７（破線で示す）が励振
され、これによって支持膜２の振動発生部７の部位が振
動することになる。すなわち、図９において２本の破線
で挟まれた第１電極３、第２電極５、圧電体４、支持膜
２が振動する。

【０００８】従来のＢＡＷＲでは、圧電体材料としてＺ
ｎＯ、ＡｌＮ、ＣｄＳ等が用いられ、基体材料として主
にＳｉが、電極材料としてＡｌ、Ａｕが、振動体を支え
る支持膜としてはＳｉＯ₂が用いられてきた。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】従来のＢＡＷＲでは、
振動体６の振動発生部７で振動が励起されるが、圧電体
４のみならず、第１電極３および第２電極５や振動体６
を支持する支持膜２も振動しており、エネルギーの閉じ
込めに関しては、振動体６と共に支持膜２を考慮する必
要があったが、十分な検討がされていなかった。

【００１０】即ち、従来は、図９に示すように、破線で
挟まれた領域で示された振動発生部７の支持膜２と、そ
の他の非振動部８の支持膜２とが同一の厚さであったた
め、振動体６において、振動発生部７の圧電体４から隣
接する非振動部８の圧電体４を介してエネルギーが漏れ
出てしまうために、エネルギー閉じ込め効果が小さく、
これにより、共振周波数、あるいは反共振周波数近傍に
おいて主要振動以外の不要な振動によるスプリアスが励
振されるようになり、特性が悪くなるという問題があっ
た。

【００１１】本発明の目的は、高周波用のフィルターを
構成できるとともに、厚み縦振動モードの効率的なエネ
ルギー閉じ込めを可能とし、主要振動以外の不要な振動
を抑制してスプリアスの発生を防止でき、インピーダン
ス特性の良好な圧電共振子を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の圧電共振子は、
振動空間を有する基体と、前記振動空間を被覆するよう
に前記基体表面に形成された支持膜と、該支持膜の前記
振動空間と反対の面に当接され、圧電体を第１電極と第
２電極で挟持した振動体とからなる圧電共振子であっ
て、前記支持膜の前記振動空間と反対の部位に凹部が形
成されており、該凹部の幅をｘ、前記支持膜の少なくと
も凹部底面に形成された前記第１電極の幅をａ、前記第
１電極に対向して形成された前記第２電極の幅をｂ、前
記圧電体の幅をｃとした時に、ａ≧ｘ、ｂ≧ｘ、ｃ＞ｘ
（ただし、ａ＞ｘかつｂ＞ｘを除く）を満足するもので
ある。

【００１３】更に、振動空間を有する基体と、前記振動
空間を被覆するように前記基体表面に形成された支持膜
と、該支持膜の前記振動空間と反対の面に当接された振
動発生部とを具備し、該振動発生部が、対向して形成さ
れた第１電極、第２電極と、該第１電極、第２電極の間
の圧電体とから構成されている圧電体共振子であって、
前記振動発生部における前記圧電体の周囲に、弾性定数
が前記圧電体よりも大きい絶縁体を設けたことを特徴と
するものである。また、絶縁体は、アルミナ、ジルコニ
ア、ダイヤモンド、ＢＮ、Ｂ₄Ｃ、ＳｉＣおよびＳｉ₃
Ｎ₄から選ばれる少なくとも１種を主成分とし、圧電体
がＰｂとＴｉとを主成分とするペロブスカイト型複合酸
化物からなることが好ましい。

【００１４】

【作用】本発明の圧電共振子では、対向して形成された
第１電極、第２電極と、これらの第１電極、第２電極の
間の圧電体とから構成された実際に振動する部分（振動
発生部）が当接する支持膜に凹部が形成されおり、振動
発生部が支持膜の凹部内に収容されているため、振動発
生部の圧電体の厚みを非振動部の圧電体の厚みよりも大
きくすることができ、振動発生部における圧電体の音速
は、隣接する非振動部の圧電体の音速よりも小さくな
る。

【００１５】その結果、振動発生部と、この振動発生部
が当接した支持膜とからなる振動する部位の共振周波数
が、隣接する非振動部の共振周波数よりも小さくなり、
厚み縦振動のエネルギーが振動発生部に効果的に閉じ込
められる。そのために、使用する厚み縦振動モードの共
振周波数、反共振周波数近傍において非振動部に起因す
る不要振動が抑制されて、スプリアスの発生が抑制され
る。

【００１６】また、振動発生部を構成する圧電体の周囲
に絶縁体が設けられており、該絶縁体の弾性定数を前記
圧電体の弾性定数よりも大きくすることによって、絶縁
体の音速を圧電体の音速よりも大きくすることができ
る。その結果、振動発生部と、この振動発生部が当接し
た支持膜とからなる振動する部位の共振周波数が、その
他の部位の共振周波数よりも小さくなり、厚み縦振動の
エネルギーが振動発生部に効果的に閉じ込められる。そ
のために、使用する厚み縦振動モードの共振周波数、反
共振周波数近傍において非振動部に起因する不要振動が
抑制されて、スプリアスの発生が抑制される。

【００１７】特に、絶縁体を、アルミナ、ジルコニア、
ダイヤモンド、ＢＮ、Ｂ₄Ｃ、ＳｉＣ、Ｓｉ₃Ｎ₄を主
成分とし、圧電体をＰｂとＴｉとを主成分とするペロブ
スカイト型複合酸化物とすることにより、絶縁体の弾性
定数を圧電体の弾性定数よりも大きくできるので、エネ
ルギーを効率よく振動発生部に閉じ込めることができ、
スプリアスをより高効率で除去した圧電共振子を実現す
ることができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】本発明の圧電共振子は、基体の上
に、支持膜、圧電体薄膜、電極薄膜が形成された薄膜圧
電共振子であり、図１および図２に示すように、振動空
間Ａを有する基体１１と、該基体１１の表面に振動空間
Ａを被覆するように形成された支持膜１２と、該支持膜
１２の上面に形成された第１電極１３と、第１電極１３
上に形成された圧電体１４と、該圧電体１４上に形成さ
れた第２電極１５とから構成されている。

【００１９】支持膜１２上には第１電極１３と第２電極
１５とにより圧電体１４を挟持した振動体１６が形成さ
れている。振動体１６は、第１電極１３と、第２電極１
５と、圧電体１４との層状構造を有している。尚、圧電
体１４の幅は第１電極１３または第２電極１５の幅より
も長くても何ら差し支えない。この振動体１６には、対
向して形成された第１電極１３、第２電極１５とこれら
の第１電極１３、第２電極１５の間の圧電体１４とから
なり、実際に振動を発生させる振動発生部１７が形成さ
れている。また、振動体１６の振動発生部１７以外の部
分は非振動部１８とされている。

【００２０】支持膜１２の振動体１６側表面には凹部１
９が形成されており、凹部１９の幅をｘ、凹部１９底面
および支持膜１２表面に形成された第１電極１３の幅を
ａ、第１電極１３に対向して形成された第２電極１５の
幅をｂ、圧電体１４の幅をｃとした時に、ａ≧ｘ、ｂ≧
ｘ、ｃ＞ｘ（ただし、ａ＞ｘかつｂ＞ｘを除く）を満足
していることが必要である。

【００２１】すなわち、本発明の圧電共振子では、図１
に示したように支持膜１２の振動体１６側表面に凹部１
９が形成されており、この凹部１９に振動発生部１７が
収容されていることになり、振動発生部１７の圧電体１
４の厚みが、隣接する非振動部１８の圧電体１４の厚み
よりも大きくなっている。

【００２２】基体１１は、例えばシリコンから成り、エ
ッチングにより振動空間Ａが形成されている。基体１１
の振動空間Ａは、振動発生部１７の振動を基体１１に伝
達しないための空間であって、基体１１に貫通孔を形成
したり、基体１１の支持膜１２を形成する部分に凹状の
窪みを形成したりすることにより作製される。

【００２３】支持膜１２は、スパッタ法やＣＶＤ法等の
方法で形成され、０．５〜５μｍの厚みが望ましく、特
には、１〜３μｍが好ましい。０．５μｍ以下では、支
持膜強度が不十分で、膜が自立できずに破壊されやす
い。また、５μｍ以上では、共振周波数が低下して高周
波化に対応できない。

【００２４】圧電体１４は、ゾル・ゲル法、又はセラミ
ック・スラリーを塗布し、加熱焼成する方法、あるいは
気相合成法等で形成することが出来る。圧電体１４の厚
みは使用する共振子の周波数帯にもよるが、1 〜５００
μｍ程度が望ましく、特には、２〜２００μｍが均一な
膜を得るために望ましい。

【００２５】支持膜１２の弾性定数を、支持膜１２の音
速が、圧電体１４の音速よりも大きくなるように、圧電
体１４の弾性定数に比べて大きくする必要がある。例え
ば、アルミナ、ジルコニア、ダイヤモンド、ＢＮ、Ｂ₄
Ｃ、ＳｉＣ、Ｓｉ₃Ｎ₄の弾性定数の大きな材料を主成
分とする材質からなる薄膜層とするのが望ましい。特に
は、ダイヤモンド、立法晶ＢＮ、Ｂ₄Ｃ、ＳｉＣが弾性
定数と強度の点で望ましい。なお、Ｃ₃Ｎ₄を使用して
も差し支えない。

【００２６】圧電体１４は、金属元素としてＰｂ、Ｔｉ
を主成分とするペロブスカイト型複合酸化物からなる圧
電材料であることが望ましく、特には、Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔ
ｉ）Ｏ₃系、またはＰｂＴｉＯ₃等の圧電材料からなる
ことが望ましい。Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ₃系圧電材料
は、従来のＺｎＯ、ＡｌＮ等のｃ軸配向性の圧電材料を
用いていた場合に比べ、圧電体の電気機械結合係数が大
きく、特に、Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ₃系圧電材料はＭＰ
Ｂ近傍（組成相境界）の組成を用いると電気機械結合係
数が大きく、圧電共振子の周波数差△Ｆ（＝反共振周波
数―共振周波数）を増大することができる。

【００２７】尚、アルミナの弾性定数は４０４ＧＰａ、
ジルコニアの弾性定数は３２３ＧＰａ、ＳｉＣの弾性定
数は４３４ＧＰａ、Ｓｉ₃Ｎ₄の弾性定数は３２３ＧＰ
ａ、ダイヤモンドの弾性定数は９６０ＧＰａ、Ｂ₄Ｃの
弾性定数は４５０ＧＰａ、およびＰｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ
₃の弾性定数は７０ＧＰａである。

【００２８】また、Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ₃系圧電材料
を用いると、Ｔｉ／（Ｔｉ＋Ｚｒ）比や、Ｂサイト置換
イオン種及びその置換イオン量をコントロールすること
により共振周波数の温度係数を自由にコントロールする
ことが可能であり、共振周波数の温度係数が所望の極性
を持つ圧電材料を比較的容易に作製することが可能であ
り、従来のＺｎＯ、ＡｌＮ等のｃ軸配向性の圧電材料を
用いていた場合に比べて、共振周波数の温度係数のコン
トロールが可能であり、支持膜１２の厚み、共振周波数
の温度係数に応じた材料の開発が可能である。圧電体１
４の薄膜作製には、成膜時に結晶軸をｃ軸方向に配向さ
せることにより、圧電性を示す膜を形成することができ
る。また、圧電性が弱い場合には、直流電圧を印加して
圧電性を付与しても良い。

【００２９】この圧電体１４を挟む第１電極１３および
第２電極１５には、従来、多用されているＡｌ、Ｐｔ、
Ａｕ等比較的反応性の低い金属材料が用いられる。圧電
体１４の材料との反応を考慮すると、電極材料として
は、反応性の低いＰｔ、Ａｕが望ましい。第１電極１３
と第２電極１５の材質は異なっても良い。

【００３０】また、図１および図２に示すように、支持
膜１２の振動体１６側の表面に凹部１９を形成し、凹部
１９を覆うように第１電極１３を形成する必要があり、
その際には、凹部１９のコーナー部２０には、半径が1
〜２００μｍ程度のアールを付けるか、又はコーナー部
２０を斜めにしてテーパーを形成するのが望ましい。こ
のようにすることで、第１電極１３が形成しやすくな
り、第１電極１３の断線等を防ぐことが可能となる。

【００３１】尚、図１および図２に示した圧電共振子の
例では、第２電極１５は支持膜１２の凹部１９の底面と
同面積であるが、第１電極１３は凹部１９の底面に比べ
て大きくなっている。しかし、図３または図４に示すよ
うに、第１電極１３も第２電極１５と同様に支持膜１２
の凹部１９の底面と同程度の面積に形成しても良い。さ
らに、第１電極１３が支持膜１２の凹部１９の底面と同
程度の面積で、かつ第２電極１５が支持膜１２の凹部１
９の底面に比べて大きくなっても何ら差し支えない。

【００３２】尚、図２において、第１電極と第２電極に
高周波を印加するために取り出し電極２５、２６が形成
されている。

【００３３】また、図４に示すように、第１電極１３と
圧電体１４と第２電極１５とを薄膜形成法により積層す
る際に、振動発生部１７の圧電体１４の表面２１と、非
振動部１８の圧電体１４の表面２２との高さが一致せ
ず、凹凸があっても凹凸の大きさが振動発生部１７の厚
みの１／１０以下の範囲であれば、差し支えない。

【００３４】以上のように構成された圧電共振子では、
支持膜１２の振動体１６側表面に凹部１９を形成したの
で、振動発生部１７の圧電体１４を隣接する非振動部１
８の圧電体１４よりも厚くでき、振動発生部１７の圧電
体１４における音速を非振動部１８の圧電体１４におけ
る音速よりも小さくすることができ、振動発生部１７に
厚み縦振動のエネルギーを十分に閉じ込め、使用する共
振周波数、反共振周波数近傍におけるスプリアスを抑制
することができる。

【００３５】このような効果は、圧電体１４を金属元素
としてＰｂ、Ｔｉを含有するペロブスカイト型複合酸化
物を主成分とする圧電材料を用いて構成し、支持膜１２
を圧電体１４よりも音速が大きな材料、特に、アルミ
ナ、ジルコニア、ダイヤモンド、ＢＮ、Ｂ₄Ｃ、ＳｉＣ
およびＳｉ₃Ｎ₄の材料から構成すると、より効果的で
ある。

【００３６】すなわち、このような材料からなる支持膜
１２を用いることにより、音速を大きくでき、また共振
周波数の高周波化を促進できるので、支持膜１２にＳｉ
Ｏ₂等を用いていた従来の場合に比べて共振周波数を大
きくすることができるとともに、上記の材料は機械的強
度に優れるので、膜厚が比較的小さな場合でも、振動体
１６を機械的に支える強度を得ることができる。

【００３７】したがって、従来のＳｉＯ₂では、充分な
機械的強度を得るために、支持膜１２の薄層化に限界が
あるが、ダイヤモンド薄膜等の前記材料を用いると、機
械的強度によって決定される限界膜厚を小さくできる。
また、Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ₃系圧電材料を圧電体１４
として用いることにより、周波数差ΔＦを大きくでき
る。

【００３８】実際に、図１および図２に示すような構造
では、圧電体１４の音速に比べて支持膜１２の音速が大
きいために、振動体１６の振動発生部１７と支持膜１２
の振動発生部１７とからなる共振子としての共振周波数
は、圧電体１４の共振周波数よりも小さくなってしま
う。したがって、共振子の共振周波数を高くするために
は、支持膜１２の音速を高くすると同時に、支持膜１２
の膜厚を小さくすることが望ましい。ダイヤモンド薄膜
等の前記材料の高音速特性と高強度特性とを合わせる
と、従来技術の圧電共振子に比べて高い共振周波数を実
現できる。

【００３９】図５は、本発明の他の例を示すものであ
り、振動空間Ａを有する基体３１と、該基体３１の表面
に振動空間Ａを被覆するように形成された支持膜３２
と、該支持膜３２の上面に形成された振動発生部３６
と、絶縁体４３とから構成されている。

【００４０】振動発生部３６は、前記支持膜３２の上面
に形成された第１電極３３と第１電極３３上に形成され
た圧電体３４と、該圧電体３４上に形成された第２電極
３５とから構成されている。また、絶縁体４３は、振動
発生部３６を構成する圧電体３４の周囲に、該圧電体３
４とは異なる材料から形成されており、絶縁体４３の弾
性定数が前記圧電体３４の弾性定数よりも大きくなるよ
うな材料から構成されている。

【００４１】絶縁体４３の材料としては、振動発生部３
６の圧電体３４材料よりも弾性定数の大きい材質を主成
分とすることが良い。絶縁体４３の材料としては、特に
は、アルミナ、ジルコニア、ダイヤモンド、ＢＮ、Ｂ₄
Ｃ、ＳｉＣおよびＳｉ₃Ｎ₄を主成分とされている。な
お、Ｃ₃Ｎ₄を使用しても差し支えない。このような構
成にすると絶縁体４３の音速を圧電体３４の音速よりも
大きくすることができるので、厚み縦振動のエネルギー
を効率よく閉じ込めることが可能となり、その結果とし
てスプリアスの発生をなお一層抑制することができる。

【００４２】図６は、本発明のその他の例を示すもので
ある。支持膜５２は振動体５６側に凹部５９を有してお
り、かつ、第１電極５３の上面に形成された圧電体５４
と、該圧電体５４の周囲に該圧電体５４よりも弾性定数
が大きい絶縁体６３とが設けられている。これにより、
絶縁体６３の音速を圧電体５４の音速よりも大きくする
ことができるので、図１の圧電共振子よりも、更に厚み
縦振動のエネルギーを効率よく閉じ込め、その結果スプ
リアスの発生をより抑制できる。

【００４３】なお、図３〜６において、図示されてはい
ないが、実際に共振子として使用するためには、第１電
極および第２電極には取り出し用の電極を形成すること
は言うまでもない。

【００４４】本発明者等は、図１に示す本発明の圧電共
振子と、図９に示す従来の圧電共振子とについてインピ
ーダンス特性の解析を実施した。図１に示す本発明の圧
電共振子においては、支持膜をダイヤモンドとし、圧電
体をＰｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ₃とした。そして、本発明の
圧電共振子の解析条件に関しては、振動発生部１７の支
持膜１２の厚み（凹部１９の深さ）を１．０μｍとし、
非振動部１８の支持膜１２の厚みを２．０μｍとした。
一方、従来の圧電共振子の解析条件に関しては、図９に
おける振動発生部７及び非振動部８の支持膜２の厚みを
５．０μｍとした。また、電極厚みは両方とも０．１μ
ｍとして解析した。

【００４５】解析結果を図７（従来例）および図８（本
発明）に記載した。図７から、従来の共振子では、基本
波（ｆ１）及び２倍波（ｆ２）の共振周波数、反共振周
波数近傍に多数のスプリアスが発生したのに対し、本発
明の共振子では、基本波（ｆ１）及び、２倍波（ｆ２）
の共振周波数、反共振周波数近傍のスプリアスが抑制さ
れ、厚み縦振動の単一共振による共振ピークが得られて
いることがわかる。

【００４６】これにより、本発明の圧電共振子では、厚
み縦振動の基本モード及びその高次モードの振動を振動
発生部に効率良く閉じ込めることができ、不要振動によ
るスプリアス発生が少なくなり、特性の良好な圧電共振
子が得られることが判る。

【００４７】

【発明の効果】本発明の圧電共振子では、振動発生部の
圧電体の厚みを非振動部の圧電体の厚みよりも厚くする
こと、あるいは、振動発生部における圧電体の周囲に、
圧電体よりも弾性定数が大きい絶縁体を形成することに
よって、絶縁体（非振動部）の共振周波数を振動発生部
の共振周波数よりも大きくでき、厚み縦振動のエネルギ
ーを効率よく振動発生部に閉じこめ、使用する厚み縦振
動モードの共振周波数、反共振周波数近傍において不要
な振動に起因するスプリアスの発生を抑制することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の圧電共振子を示す断面図である。

【図２】図１の平面図である。

【図３】本発明の圧電共振子の他の例を示す断面図であ
る。

【図４】本発明の圧電共振子のさらに他の例を示す断面
図である。

【図５】振動発生部における圧電体の周囲に絶縁体を設
けた本発明の圧電共振子を示す断面図である。

【図６】支持膜に凹部を形成し、振動発生部における圧
電体の周囲に絶縁体を設けた本発明の圧電共振子を示す
断面図である。

【図７】従来の圧電共振子のインピーダンス特性であ
る。

【図８】本発明の圧電共振子のインピーダンス特性であ
る。

【図９】従来の圧電共振子を示す断面図である。

【符号の説明】

１１、３１、５１・・・基体１２、３２、５２・・・支持膜１３、３３、５３・・・第１電極１４、３４、５４・・・圧電体１５、３５、５５・・・第２電極１６、５６・・・振動体１７、３６、５７・・・振動発生部１８、３８、５８・・・非振動部１９、５９・・・凹部４３、６３・・・絶縁体Ａ・・・振動空間

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】振動空間を有する基体と、前記振動空間を
被覆するように前記基体表面に形成された支持膜と、該
支持膜の前記振動空間と反対の面に当接され、圧電体を
第１電極と第２電極で挟持した振動体とからなる圧電共
振子であって、前記支持膜の前記振動空間と反対の部位
に凹部が形成されており、該凹部の幅をｘ、前記支持膜
の少なくとも凹部底面に形成された前記第１電極の幅を
ａ、前記第１電極に対向して形成された前記第２電極の
幅をｂ、前記圧電体の幅をｃとした時に、下記条件を満
足することを特徴とする圧電共振子。ａ≧ｘｂ≧ｘｃ＞ｘただし、ａ＞ｘかつｂ＞ｘを除く。
【請求項２】振動空間を有する基体と、前記振動空間を
被覆するように前記基体表面に形成された支持膜と、該
支持膜の前記振動空間と反対の面に当接された振動発生
部とを具備し、該振動発生部が、対向して形成された第
１電極、第２電極と、該第１電極、第２電極の間の圧電
体とから構成されている圧電体共振子であって、前記振
動発生部における前記圧電体の周囲に、弾性定数が前記
圧電体よりも大きい絶縁体を設けたことを特徴とする圧
電共振子。
【請求項３】絶縁体が、アルミナ、ジルコニア、ダイヤ
モンド、ＢＮ、Ｂ₄Ｃ、ＳｉＣおよびＳｉ₃Ｎ₄から選
ばれる少なくとも１種を主成分とし、圧電体がＰｂとＴ
ｉとを主成分とするペロブスカイト型複合酸化物からな
ることを特徴とする請求項２記載の圧電共振子。