JP2001326554A - 圧電振動子 - Google Patents
圧電振動子Info
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- JP2001326554A JP2001326554A JP2000144047A JP2000144047A JP2001326554A JP 2001326554 A JP2001326554 A JP 2001326554A JP 2000144047 A JP2000144047 A JP 2000144047A JP 2000144047 A JP2000144047 A JP 2000144047A JP 2001326554 A JP2001326554 A JP 2001326554A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 リード電極への振動エネルギーの漏洩を低減
し、主振動のＱ値改善と、スプリアスの改善を図る手段
を得る。 【解決手段】 圧電基板の主面に対向電極とリード電極
とを設けたた圧電振動子であって、対向電極のカットオ
フ周波数とリード電極のカットオフ周波数を異ならせ、
リード電極への振動エネルギーを低減した圧電振動子
し、主振動のＱ値改善と、スプリアスの改善を図る手段
を得る。 【解決手段】 圧電基板の主面に対向電極とリード電極
とを設けたた圧電振動子であって、対向電極のカットオ
フ周波数とリード電極のカットオフ周波数を異ならせ、
リード電極への振動エネルギーを低減した圧電振動子
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は圧電振動子に関し、
特に振動エネルギーがリード電極から漏れるのを低減す
ると共に、主振動の近傍のスプリアスを改善した圧電振
動子に関する。
特に振動エネルギーがリード電極から漏れるのを低減す
ると共に、主振動の近傍のスプリアスを改善した圧電振
動子に関する。
【０００２】
【従来の技術】圧電振動子、例えばＡＴカット水晶振動
子は小型であること、高精度、高安定な周波数が容易に
得られるため、通信機器から電子機器まで広く用いられ
ている。近年、無線機器のキャリア周波数の高周波化に
伴い、圧電振動子の高周波化への要求が高まり、これを
実現すべく超薄板圧電基板を用いた圧電振動子が実用化
されている。周知のように厚み振動の圧電振動子、例え
ばＡＴカット水晶振動子では共振周波数は圧電基板の厚
さに反比例するため、高周波水晶振動子を得るには圧電
基板を薄く加工する必要がある。圧電基板全体を薄くフ
ィルム状に加工することは機械加工上の限界があり、加
工できたとしても破損し易いため、その後のプロセスに
おける取り扱いは極めて難しく、作業性が著しく低下す
るという問題があった。これを解決するために、圧電基
板、例えばＡＴカット水晶基板の一方の主面の一部をエ
ッチング等の手段により凹陥せしめ、薄板状の薄肉部
（振動部）と、該薄肉部の周囲を支持する厚肉の環状囲
繞部とを一体的に形成して、薄肉部の機械的強度を保持
しつつ、高周波を実現した薄板基板が実用化されてい
る。
子は小型であること、高精度、高安定な周波数が容易に
得られるため、通信機器から電子機器まで広く用いられ
ている。近年、無線機器のキャリア周波数の高周波化に
伴い、圧電振動子の高周波化への要求が高まり、これを
実現すべく超薄板圧電基板を用いた圧電振動子が実用化
されている。周知のように厚み振動の圧電振動子、例え
ばＡＴカット水晶振動子では共振周波数は圧電基板の厚
さに反比例するため、高周波水晶振動子を得るには圧電
基板を薄く加工する必要がある。圧電基板全体を薄くフ
ィルム状に加工することは機械加工上の限界があり、加
工できたとしても破損し易いため、その後のプロセスに
おける取り扱いは極めて難しく、作業性が著しく低下す
るという問題があった。これを解決するために、圧電基
板、例えばＡＴカット水晶基板の一方の主面の一部をエ
ッチング等の手段により凹陥せしめ、薄板状の薄肉部
（振動部）と、該薄肉部の周囲を支持する厚肉の環状囲
繞部とを一体的に形成して、薄肉部の機械的強度を保持
しつつ、高周波を実現した薄板基板が実用化されてい
る。
【０００３】図４（ａ）は従来の高周波水晶振動子の構
成を示す平面図、同図（ｂ）はＱ−Ｑにおける断面図で
ある。一方の主面は平坦面のままとし、他方の主面をエ
ッチング等の手段により凹陥せしめたＡＴカット水晶基
板１１の平坦面に電極１２を配置すると共に、該電極１
２からリード電極１３延在し、基板１１の端に設けたパ
ッド電極１４と接続する。さらに、凹陥面には全面電極
１５を施し、超高周波振動子を構成する。凹陥面に全面
電極１５を施す理由は、凹陥部１６の段差部における電
極リードの断裂による不良を低減するため等である。
成を示す平面図、同図（ｂ）はＱ−Ｑにおける断面図で
ある。一方の主面は平坦面のままとし、他方の主面をエ
ッチング等の手段により凹陥せしめたＡＴカット水晶基
板１１の平坦面に電極１２を配置すると共に、該電極１
２からリード電極１３延在し、基板１１の端に設けたパ
ッド電極１４と接続する。さらに、凹陥面には全面電極
１５を施し、超高周波振動子を構成する。凹陥面に全面
電極１５を施す理由は、凹陥部１６の段差部における電
極リードの断裂による不良を低減するため等である。
【０００４】例えば、図５は基本波の共振周波数を156.
6MHzと設定し、電極１２のＸ軸方向の寸法を0.55mm、
Ｚ’軸方向の寸法を0.435mm、リード電極幅2mm、厚さ50
Åのニッケル下地に600Åの金の薄膜を付着して構成し
た高周波水晶振動子の共振周波数スペクトルを示すもの
であり、基本波にて100ＭＨｚ以上の高周波を励起する
ことが確認できる。
6MHzと設定し、電極１２のＸ軸方向の寸法を0.55mm、
Ｚ’軸方向の寸法を0.435mm、リード電極幅2mm、厚さ50
Åのニッケル下地に600Åの金の薄膜を付着して構成し
た高周波水晶振動子の共振周波数スペクトルを示すもの
であり、基本波にて100ＭＨｚ以上の高周波を励起する
ことが確認できる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図５か
ら明らかなように、共振周波数の近傍に多くのスプリア
スが励起されると共に、光伝送装置の電圧制御発振器
（VCXO）に用いる高周波水晶振動子に要求されるＱ値が
所望の値（20,000）より劣るという問題があった。これ
らの要因として、エネルギー閉じ込め係数（電極の大き
さと周波数低下量の平方根との積）が、100MHz以上の振
動子を設計しようとすると、電極膜のオーミックロスを
考慮して厚くせざるを得ず、このためエネルギー閉じ込
め係数が最適値より大きくなることと、高周波ではエネ
ルギー閉じこめ係数を満たすため、電極１２の面積が小
さくなるのに対し、リード電極１３についてはオーミッ
クロスが大きくならないように、その幅をあまり細くで
きないため、小さな面積の割に幅広のリード電極が接続
された格好となる。そのため、主振動の振動エネルギー
がリード電極１３を介して基板端部に漏洩するものと考
えられる。また、従来電気的に励起されないと考えられ
ていた反対称モード、例えばＡ0モードも励振され、ス
プリアスが多く発生している。本発明は上記問題を解決
するためになされたものであって、スプリアスを低減
し、主振動のＱ値を高めた高周波圧電振動子を提供する
ことを目的とする。
ら明らかなように、共振周波数の近傍に多くのスプリア
スが励起されると共に、光伝送装置の電圧制御発振器
（VCXO）に用いる高周波水晶振動子に要求されるＱ値が
所望の値（20,000）より劣るという問題があった。これ
らの要因として、エネルギー閉じ込め係数（電極の大き
さと周波数低下量の平方根との積）が、100MHz以上の振
動子を設計しようとすると、電極膜のオーミックロスを
考慮して厚くせざるを得ず、このためエネルギー閉じ込
め係数が最適値より大きくなることと、高周波ではエネ
ルギー閉じこめ係数を満たすため、電極１２の面積が小
さくなるのに対し、リード電極１３についてはオーミッ
クロスが大きくならないように、その幅をあまり細くで
きないため、小さな面積の割に幅広のリード電極が接続
された格好となる。そのため、主振動の振動エネルギー
がリード電極１３を介して基板端部に漏洩するものと考
えられる。また、従来電気的に励起されないと考えられ
ていた反対称モード、例えばＡ0モードも励振され、ス
プリアスが多く発生している。本発明は上記問題を解決
するためになされたものであって、スプリアスを低減
し、主振動のＱ値を高めた高周波圧電振動子を提供する
ことを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明に係る圧電振動子の請求項１記載の発明は、圧
電基板の両主表面にそれぞれ励振電極を互いに対向する
位置に設けた圧電振動子において、前記励振電極のカッ
トオフ周波数を該励振電極から延びるリード電極のカッ
トオフ周波数よりも低くなるようにしたことを特徴とす
る圧電振動子である。請求項２記載の発明は、圧電基板
の一方の主面を凹陥して形成した薄肉部の両主表面にそ
れぞれ励振電極を設けた圧電振動子において、圧電基板
の他方の主面型に位置する前記励振電極のカットオフ周
波数を該励振電極から延びるリード電極のカットオフ周
波数よりも低くなるようにしたことを特徴とする圧電振
動子である。請求項３記載の発明は、前記励振電極の領
域の厚みがリード電極の領域の厚みよりも厚くなるよう
にしたことを特徴とする請求項１または２記載の圧電振
動子である。請求項４記載の発明は、前記励振電極から
延びる第２のリード電極を設けたものであって、該第２
のリード電極は前記リード電極と前記励振電極の中心に
対して対称の位置にあることを特徴とする請求項１乃至
３記載の圧電振動子である。
に本発明に係る圧電振動子の請求項１記載の発明は、圧
電基板の両主表面にそれぞれ励振電極を互いに対向する
位置に設けた圧電振動子において、前記励振電極のカッ
トオフ周波数を該励振電極から延びるリード電極のカッ
トオフ周波数よりも低くなるようにしたことを特徴とす
る圧電振動子である。請求項２記載の発明は、圧電基板
の一方の主面を凹陥して形成した薄肉部の両主表面にそ
れぞれ励振電極を設けた圧電振動子において、圧電基板
の他方の主面型に位置する前記励振電極のカットオフ周
波数を該励振電極から延びるリード電極のカットオフ周
波数よりも低くなるようにしたことを特徴とする圧電振
動子である。請求項３記載の発明は、前記励振電極の領
域の厚みがリード電極の領域の厚みよりも厚くなるよう
にしたことを特徴とする請求項１または２記載の圧電振
動子である。請求項４記載の発明は、前記励振電極から
延びる第２のリード電極を設けたものであって、該第２
のリード電極は前記リード電極と前記励振電極の中心に
対して対称の位置にあることを特徴とする請求項１乃至
３記載の圧電振動子である。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明の説明に先立って、本発明
の理解を容易にするため、図６（ａ）、（ｂ）の構造の
水晶振動子に対して有限要素法を適用して、２次元的振
動変位分布の解析を行った結果について説明する。水晶
振動子はＱ−Ｑに対して対称であるため、周知のよう
に、中央より半分を計算すれば十分である。図６（ｃ）
は基板１７の平面部１７ａ、基板１７の中央凸部１７ｂ
（電極１８ａ下部）、リード電極１９ａ下部の基板部１
７ｃには、有限要素法を適用するための分割用メッシュ
を入れてあるが、電極１８ａ、リード電極１９ａには基
板１７と区別するために、メッシュを入れていない図を
示している。
の理解を容易にするため、図６（ａ）、（ｂ）の構造の
水晶振動子に対して有限要素法を適用して、２次元的振
動変位分布の解析を行った結果について説明する。水晶
振動子はＱ−Ｑに対して対称であるため、周知のよう
に、中央より半分を計算すれば十分である。図６（ｃ）
は基板１７の平面部１７ａ、基板１７の中央凸部１７ｂ
（電極１８ａ下部）、リード電極１９ａ下部の基板部１
７ｃには、有限要素法を適用するための分割用メッシュ
を入れてあるが、電極１８ａ、リード電極１９ａには基
板１７と区別するために、メッシュを入れていない図を
示している。
【０００８】図７（ａ）、（ｂ）はそれぞれ有限要素法
を適用して求めた対称振動（Ｓ0）と、反対称振動
（Ａ0）の２次元的振動変位分布を示す模式図である。
山の等高線のように、振動変位の大きさの等しいところ
を線で結んだもので、煩雑さをさけるため２段階（２領
域）で示している。振動変位を断面図で示せば、周知の
ように、電極上では余弦状に、基板上では指数関数的に
減衰していることになる。図７（ａ）より振動変位の大
きい領域Ｄ１では対称な楕円状を示しているが、振動変
位が小さい領域Ｄ３ではリード電極１９ａの影響を受
け、振動変位が端部へ延びていることが分かる。これは
振動エネルギーが端部へ漏洩していることを示してい
る。また、図７（ｂ）は反対称振動（Ａ0）の変位分布
を示す図であるが、対称振動（Ｓ0）のみを閉じ込める
ように周波数低下量を設定しているため、振動変位の大
きい領域Ｄ１、Ｄ’１においても楕円状の対称な形状と
はならず、リード電極１９ａの影響が出て、リード端子
の方へ変位が延びている。また、振動変位の小さい領域
Ｄ２、Ｄ’２においてはリード電極１９ａの影響は更に
大きくなっていることが判明した。ここで、領域Ｄ１、
Ｄ２と領域Ｄ’１、Ｄ’２とは位相が１８０゜異なって
いる。もちろん、振動変位分布はエネルギー閉じ込めの
程度により変化する。以上説明したように、従来の振動
子では、主振動の振動変位分布もリード電極の影響を受
けており、主振動のＱ値の低下、等価インダクタンスの
バラツキ等を生じることが明らかとなった。さらに、反
対称振動（Ａ0、Ａ1、Ａ2・・）の変位分布が対称とな
っていないので電荷相殺ができず、スプリアスが多く発
生することも判明した。
を適用して求めた対称振動（Ｓ0）と、反対称振動
（Ａ0）の２次元的振動変位分布を示す模式図である。
山の等高線のように、振動変位の大きさの等しいところ
を線で結んだもので、煩雑さをさけるため２段階（２領
域）で示している。振動変位を断面図で示せば、周知の
ように、電極上では余弦状に、基板上では指数関数的に
減衰していることになる。図７（ａ）より振動変位の大
きい領域Ｄ１では対称な楕円状を示しているが、振動変
位が小さい領域Ｄ３ではリード電極１９ａの影響を受
け、振動変位が端部へ延びていることが分かる。これは
振動エネルギーが端部へ漏洩していることを示してい
る。また、図７（ｂ）は反対称振動（Ａ0）の変位分布
を示す図であるが、対称振動（Ｓ0）のみを閉じ込める
ように周波数低下量を設定しているため、振動変位の大
きい領域Ｄ１、Ｄ’１においても楕円状の対称な形状と
はならず、リード電極１９ａの影響が出て、リード端子
の方へ変位が延びている。また、振動変位の小さい領域
Ｄ２、Ｄ’２においてはリード電極１９ａの影響は更に
大きくなっていることが判明した。ここで、領域Ｄ１、
Ｄ２と領域Ｄ’１、Ｄ’２とは位相が１８０゜異なって
いる。もちろん、振動変位分布はエネルギー閉じ込めの
程度により変化する。以上説明したように、従来の振動
子では、主振動の振動変位分布もリード電極の影響を受
けており、主振動のＱ値の低下、等価インダクタンスの
バラツキ等を生じることが明らかとなった。さらに、反
対称振動（Ａ0、Ａ1、Ａ2・・）の変位分布が対称とな
っていないので電荷相殺ができず、スプリアスが多く発
生することも判明した。
【０００９】以下本発明を図面に示した実施の形態に基
づいて詳細に説明する。図１（ａ）は本発明に係る高周
波振動子の構成を示す平面図、同図（ｂ）はＱ−Ｑにお
ける断面図である。エッチング等の手段を用いて、水晶
基板１の一方の主面のほぼ中央部に凸部２を形成すると
共に、他方の主面に凹陥部３形成した後、前記凸部２上
に電極（励振電極）４を配置して、該電極４から水晶基
板１の端部に設けた電極パッド５に向けてリード電極６
を延在する。さらに、水晶基板１の凹陥側に全面電極
（励振電極）７を形成して高周波水晶振動子を構成す
る。
づいて詳細に説明する。図１（ａ）は本発明に係る高周
波振動子の構成を示す平面図、同図（ｂ）はＱ−Ｑにお
ける断面図である。エッチング等の手段を用いて、水晶
基板１の一方の主面のほぼ中央部に凸部２を形成すると
共に、他方の主面に凹陥部３形成した後、前記凸部２上
に電極（励振電極）４を配置して、該電極４から水晶基
板１の端部に設けた電極パッド５に向けてリード電極６
を延在する。さらに、水晶基板１の凹陥側に全面電極
（励振電極）７を形成して高周波水晶振動子を構成す
る。
【００１０】本発明の特徴は凹陥側３の対向面のほぼ中
央に凸部２を形成し、その上に電極４を配置すると共
に、該電極４から水晶基板１端部に向けてリード電極６
を延在し、図１（ｂ）に示すように、電極４のカットオ
フ周波数をｆ１、リード電極６のカットオフ周波数をｆ
２、水晶基板１の振動部のカットオフ周波数をｆ３とし
たとき、ｆ３＞ｆ２＞ｆ１となるように設定したことで
ある。このように設定することにより、電極４上の生じ
る主振動の振動エネルギーが、リード電極６より水晶基
板１端部へ漏洩するのを低減させて、Ｑ値を増加するの
と、各振動モードの振動変位パターンをできるだけ対称
とすることにより、等価インダクタンスのバラツキを低
減し、低次の反対称モードの励起を抑圧するようにした
ことである。
央に凸部２を形成し、その上に電極４を配置すると共
に、該電極４から水晶基板１端部に向けてリード電極６
を延在し、図１（ｂ）に示すように、電極４のカットオ
フ周波数をｆ１、リード電極６のカットオフ周波数をｆ
２、水晶基板１の振動部のカットオフ周波数をｆ３とし
たとき、ｆ３＞ｆ２＞ｆ１となるように設定したことで
ある。このように設定することにより、電極４上の生じ
る主振動の振動エネルギーが、リード電極６より水晶基
板１端部へ漏洩するのを低減させて、Ｑ値を増加するの
と、各振動モードの振動変位パターンをできるだけ対称
とすることにより、等価インダクタンスのバラツキを低
減し、低次の反対称モードの励起を抑圧するようにした
ことである。
【００１１】図２（ａ）は図１の高周波振動子の振動部
（凹陥部）のみを取り出し、しかもＱ−Ｑより半分の構
成を示した斜視図であって、水晶基板１と凸部２には有
限要素法を適用するためのメッシュ分割を施したもので
あるが、電極４及びリード電極６には水晶基板１と区別
するためにメッシュを図示していない。有限要素法によ
るシミュレーションの結果、対称モード（Ｓ0）、反対
称モード（Ａ0）の２次元的変位分布はそれぞれ図２
（ｂ）、（ｃ）に示すようになった。図２（ａ）から明
らかなように、振動変位の大きな領域Ｄ１、小さな領域
Ｄ３ともほぼ対称なパターンとなり、リード電極６から
の振動エネルギーの漏洩が極めて小さくなっていること
が分かる。
（凹陥部）のみを取り出し、しかもＱ−Ｑより半分の構
成を示した斜視図であって、水晶基板１と凸部２には有
限要素法を適用するためのメッシュ分割を施したもので
あるが、電極４及びリード電極６には水晶基板１と区別
するためにメッシュを図示していない。有限要素法によ
るシミュレーションの結果、対称モード（Ｓ0）、反対
称モード（Ａ0）の２次元的変位分布はそれぞれ図２
（ｂ）、（ｃ）に示すようになった。図２（ａ）から明
らかなように、振動変位の大きな領域Ｄ１、小さな領域
Ｄ３ともほぼ対称なパターンとなり、リード電極６から
の振動エネルギーの漏洩が極めて小さくなっていること
が分かる。
【００１２】また、反対称モード（Ａ0）の変位分布に
ついても図２（ｃ）に示すように、従来の図７（ｂ）に
比べて、Ｄ１とＤ’１及びＤ２とＤ’２変位の対称性が
改善され、また、リード電極６による影響が大幅に改善
されていることが判明した。図２（ｃ）の変位領域Ｄ
１、Ｄ２とＤ’１、Ｄ’２とは位相が１８０゜異なるこ
とは前に説明した通りである。変位によって生じる電荷
は変位分布に比例するので、変位領域Ｄ１、Ｄ２と、
Ｄ’１、Ｄ’２とが相似しているほど電極４上で互いの
電荷が相殺されて小さくなり、振動モードとしてはその
インピーダンスが極めて大きくなって、スプリアスとし
ては抑圧されることになる。
ついても図２（ｃ）に示すように、従来の図７（ｂ）に
比べて、Ｄ１とＤ’１及びＤ２とＤ’２変位の対称性が
改善され、また、リード電極６による影響が大幅に改善
されていることが判明した。図２（ｃ）の変位領域Ｄ
１、Ｄ２とＤ’１、Ｄ’２とは位相が１８０゜異なるこ
とは前に説明した通りである。変位によって生じる電荷
は変位分布に比例するので、変位領域Ｄ１、Ｄ２と、
Ｄ’１、Ｄ’２とが相似しているほど電極４上で互いの
電荷が相殺されて小さくなり、振動モードとしてはその
インピーダンスが極めて大きくなって、スプリアスとし
ては抑圧されることになる。
【００１３】図３は本発明の他の実施例であって、図１
の構成と異なるところはダミーのリード電極６’を電極
４の中心に対して対称にリード電極６を設けたことであ
る。このように振動領域の構成を対称な構成とすること
により、有限要素法を用いて対称モード（Ｓ0）、反対
称モード（Ａ0）の２次元的振動変位分布を求めると、
図２（ｂ）、（ｃ）に示した振動変位分布より対称性が
改善されることが判明した。そのため、主振動の等価イ
ンダクタンスのバラツキは図１に示した圧電振動子より
も小さくなり、反対称モードのインピーダンスは大きく
なって、スプリアスとしてはさらに抑圧されることにな
る。
の構成と異なるところはダミーのリード電極６’を電極
４の中心に対して対称にリード電極６を設けたことであ
る。このように振動領域の構成を対称な構成とすること
により、有限要素法を用いて対称モード（Ｓ0）、反対
称モード（Ａ0）の２次元的振動変位分布を求めると、
図２（ｂ）、（ｃ）に示した振動変位分布より対称性が
改善されることが判明した。そのため、主振動の等価イ
ンダクタンスのバラツキは図１に示した圧電振動子より
も小さくなり、反対称モードのインピーダンスは大きく
なって、スプリアスとしてはさらに抑圧されることにな
る。
【００１４】以上の説明では、電極に矩形の電極を用い
て説明したが、円形電極、楕円電極等いかなる形状のも
のであってもよい。また、振動モードとしては、低次の
対称モード（Ｓ0）と反対称モード（Ａ0）を例にして説
明したが、高次のモードについても同様の効果が得られ
ることを確認した。また、水晶基板をエッチングして凹
陥部を形成した水晶基板を例にして説明したが、本発明
は平板の水晶基板の両主表面にほぼ等面積の励振電極を
対向配置したものにも、オーバートーンモードの振動子
にも適用できることは明らかである。さらに、本発明を
水晶ＡＴカット基板を例にして説明したが、他の圧電基
板、例えばランガサイト、タンタル酸リチウム等の厚み
滑り振動モードを用いた圧電振動子に適用できることは
説明するまでもない。
て説明したが、円形電極、楕円電極等いかなる形状のも
のであってもよい。また、振動モードとしては、低次の
対称モード（Ｓ0）と反対称モード（Ａ0）を例にして説
明したが、高次のモードについても同様の効果が得られ
ることを確認した。また、水晶基板をエッチングして凹
陥部を形成した水晶基板を例にして説明したが、本発明
は平板の水晶基板の両主表面にほぼ等面積の励振電極を
対向配置したものにも、オーバートーンモードの振動子
にも適用できることは明らかである。さらに、本発明を
水晶ＡＴカット基板を例にして説明したが、他の圧電基
板、例えばランガサイト、タンタル酸リチウム等の厚み
滑り振動モードを用いた圧電振動子に適用できることは
説明するまでもない。
【００１５】
【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成した
ので、主振動の等価インダクタンスのバラツキと、Ｑ値
の改善のみならず、低次のスプリアス、例えば反対称モ
ードＡ 0を抑圧する。本発明になる高周波圧電振動子を
高周波ＶＣＸＯ等に用いれば、その特性を改善するとい
う優れた効果を表す。
ので、主振動の等価インダクタンスのバラツキと、Ｑ値
の改善のみならず、低次のスプリアス、例えば反対称モ
ードＡ 0を抑圧する。本発明になる高周波圧電振動子を
高周波ＶＣＸＯ等に用いれば、その特性を改善するとい
う優れた効果を表す。
【図１】（ａ）は本発明に係る高周波振動子の構成を示
す平面図、（ｂ）はその断面図である。
す平面図、（ｂ）はその断面図である。
【図２】（ａ）は有限要素法を適用するためにメッシュ
みに分割した斜視図、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ対称モ
ード（Ｓ0）及び反対称モード（Ａ0）の２次元的変位分
布を示す図である。
みに分割した斜視図、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ対称モ
ード（Ｓ0）及び反対称モード（Ａ0）の２次元的変位分
布を示す図である。
【図３】（ａ）は本発明の他の実施例の構成を示す平面
図、（ｂ）はその断面図である。
図、（ｂ）はその断面図である。
【図４】（ａ）は従来の高周波振動子の構成を示す平面
図、（ｂ）はその断面図である。
図、（ｂ）はその断面図である。
【図５】従来の高周波振動子の周波数スペクトルを示す
図である。
図である。
【図６】従来の他の振動子の構成を示す図で、（ａ）は
平面図、（ｂ）はその断面図、（ｃ）は有限要素法を適
用するためにメッシュに分割した斜視図である。
平面図、（ｂ）はその断面図、（ｃ）は有限要素法を適
用するためにメッシュに分割した斜視図である。
【図７】図６に示した振動子に２次元的変位分布を示す
図で、（ａ）は対称モード（Ｓ 0）、（ｂ）は反対称モ
ード（Ａ0）の変位分布である
図で、（ａ）は対称モード（Ｓ 0）、（ｂ）は反対称モ
ード（Ａ0）の変位分布である
１・・圧電基板 ２・・凸部 ３・・凹陥部 ４・・電極 ５・・パッド電極 ６、６’・・リード電極 ７・・全面電極 ｆ１、ｆ２、ｆ３・・電極部、リード電極部及び基板部
のカットオフ周波数 Ｄ１、Ｄ２、Ｄ’１、Ｄ’２・・振動変位領域 Ｘ、Ｙ’、Ｚ’・・ＡＴカット水晶基板の軸方向
のカットオフ周波数 Ｄ１、Ｄ２、Ｄ’１、Ｄ’２・・振動変位領域 Ｘ、Ｙ’、Ｚ’・・ＡＴカット水晶基板の軸方向
Claims (4)
- 【請求項１】 圧電基板の両主表面にそれぞれ励振電極
を互いに対向する位置に設けた圧電振動子において、前
記励振電極のカットオフ周波数を該励振電極から延びる
リード電極のカットオフ周波数よりも低くなるようにし
たことを特徴とする圧電振動子。 - 【請求項２】 圧電基板の一方の主面を凹陥して形成し
た薄肉部の両主表面にそれぞれ励振電極を設けた圧電振
動子において、圧電基板の他方の主面型に位置する前記
励振電極のカットオフ周波数を該励振電極から延びるリ
ード電極のカットオフ周波数よりも低くなるようにした
ことを特徴とする圧電振動子。 - 【請求項３】 前記励振電極の領域の厚みがリード電極
の領域の厚みよりも厚くなるようにしたことを特徴とす
る請求項１または２記載の圧電振動子。 - 【請求項４】 前記励振電極から延びる第２のリード電
極を設けたものであって、該第２のリード電極は前記リ
ード電極と前記励振電極の中心に対して対称の位置にあ
ることを特徴とする請求項１乃至３記載の圧電振動子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000144047A JP2001326554A (ja) | 2000-05-16 | 2000-05-16 | 圧電振動子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000144047A JP2001326554A (ja) | 2000-05-16 | 2000-05-16 | 圧電振動子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001326554A true JP2001326554A (ja) | 2001-11-22 |
Family
ID=18650773
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000144047A Pending JP2001326554A (ja) | 2000-05-16 | 2000-05-16 | 圧電振動子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001326554A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005094410A (ja) * | 2003-09-18 | 2005-04-07 | Toyo Commun Equip Co Ltd | 圧電振動子の構造とその製造方法 |
| JP2006238207A (ja) * | 2005-02-25 | 2006-09-07 | Kyocera Kinseki Corp | 水晶振動板及びその製造方法 |
| JP2013042440A (ja) * | 2011-08-19 | 2013-02-28 | Seiko Epson Corp | 圧電振動素子、圧電振動子、電子デバイス、及び電子機器 |
| US9225314B2 (en) | 2011-08-19 | 2015-12-29 | Seiko Epson Corporation | Resonating element, resonator, electronic device, electronic apparatus, and mobile object |
| US9923544B2 (en) | 2011-06-03 | 2018-03-20 | Seiko Epson Corporation | Piezoelectric vibration element, manufacturing method for piezoelectric vibration element, piezoelectric resonator, electronic device, and electronic apparatus |
-
2000
- 2000-05-16 JP JP2000144047A patent/JP2001326554A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2006238207A (ja) * | 2005-02-25 | 2006-09-07 | Kyocera Kinseki Corp | 水晶振動板及びその製造方法 |
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