JP2002368570A - 厚み縦圧電共振子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 厚み縦振動モードを利用した圧電共振子であ
って、厚みすべりモードのスプリアスを高周波数側にシ
フトさせることにより、良好な共振特性を実現し得る厚
み縦圧電共振子を提供する。 【解決手段】 厚み方向に分極処理された圧電体２の上
面２ａ及び下面２ｂに、第１，第２の励振電極３，４
が、圧電体２の中間高さ位置に内部励振電極５が形成さ
れている厚み縦振動モードを利用した厚み縦圧電共振子
１において、圧電体２に、上面２ａ，下面２ｂと、第
１，第２の端面２ｃ，２ｄとのなす複数の稜線部を、上
面２ａ，下面２ｂ及び第１，第２の端面２ｃ，２ｄに直
交する断面からみた場合に、少なくとも１つの稜線部に
切欠部２ｅが形成されている厚み縦圧電共振子１。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば共振子やフ
ィルタとして用いられるエネルギー閉じ込め型の圧電共
振子に関し、より詳細には、厚み縦振動モードの基本波
または高調波を利用した厚み縦圧電共振子及びその製造
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、厚み縦振動モードを利用したエネ
ルギー閉じ込め型の圧電共振子が、共振子やフィルタな
どに幅広く用いられている。例えば、特開平１１−２７
０８３号公報には、図１８に示す厚み縦圧電共振子１０
１が開示されている。ここでは、細長い矩形板状の圧電
体１０２の第１，第２の主面に第１，第２の励振電極１
０３，１０４が、形成されている。また、圧電体１０２
の内部に内部励振電極１０５が形成されている。対向し
あう第１，第２の端面には、第１，第２の端面電極１０
６，１０７が形成されている。端面電極１０６は、第
１，第２の励振電極１０３，１０４に電気的に接続され
ており、端面電極１０７は、内部励振電極１０５に電気
的に接続されるように形成されている。

【０００３】圧電共振子１０１において、小型化を図る
ために圧電体１０２の長さを短くした場合には、第１，
第２の励振電極１０３，１０４と、第２の端面電極１０
７との間の圧電作用、及び内部励振電極１０５と端面電
極１０６と圧電作用により、厚みすべり振動が励振され
る。そのため、共振特性上にすべり振動モードに基づく
大きなスプリアスが現われ、良好な共振特性を得ること
ができなかった。すなわち、従来の厚み縦圧電共振子１
０１では、圧電体１０２の長さを短くするのに限界があ
った。

【０００４】厚み縦圧電共振子において、良好な共振特
性を得るには、上記のような厚みすべり振動モードのよ
うな他の振動モードによるスプリアスを効果的に抑圧す
ることが必要となる。

【０００５】他方、実開平６−５２１５号公報には、厚
み縦振動モードを利用したエネルギー閉じ込め型の圧電
共振子を有するチップ型圧電振動子が開示されている。
ここでは、図１９及び図２０に示すように、チップ圧電
振動子１１１は、厚み縦振動モードを利用したエネルギ
ー閉じ込め型の圧電共振子１１２の上下に実装基板１１
３，１１４が積層されている。また、実装面積を低減す
るために、圧電振動子１１１では、端面１１１ａ，１１
１ｂが上面から下面にいくにつれて近づくように傾斜さ
れている。従って、圧電振動子１１２においても、対向
しあう第１，第２の端面１１５，１１６が傾斜面とされ
ている。

【０００６】しかしながら、この先行技術に記載のチッ
プ圧電振動子１１１においても、第１，第２の端面を結
ぶ方向の長さを短くした場合には、第１，第２の励振電
極１１７，１１８と、第２，第１の端面電極１２０，１
１９との間の圧電作用により、すべりモードが励振さ
れ、良好な共振特性を得ることができない。

【０００７】また、特開平６−４５８６４号公報には、
図２１に示す圧電振動素子１２１が開示されている。こ
の圧電振動素子１２１は、ニオブ酸リチウム単結晶から
なる圧電体１２２を用いて構成されており、かつ厚みす
べり振動モードを利用した圧電共振子である。圧電振動
素子１２１では、ニオブ酸リチウム単結晶からなる圧電
体１２２の第１，第２の主面に第１，第２の励振電極１
２３，１２４が形成されている。そして、圧電体１２２
においては、第１，第２の主面１２２ａ，１２２ｂと、
第１，第２の端面１２２ｃ，１２２ｄとのなす稜線部分
が切欠かれて、傾斜面１２２ｅ，１２２ｆが形成されて
いる。

【０００８】特開平６−４５８６４号公報では、上記ニ
オブ酸リチウム単結晶からなる圧電体１２２において、
上記傾斜面１２２ｅ，１２２ｆを形成するように圧電体
１２２を接続することにより、厚みすべりモードの共振
周波数の近傍に発生する副振動が共振周波数から分離さ
れ、エネルギー閉じ込め効率が改善されるとされてい
る。もっとも、圧電振動素子１２１は、あくまでも厚み
すべりモードを利用したものであり、従って、普通２〜
８ＭＨｚ帯において用いられるものである。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上述
した従来技術の現状に鑑み、厚み縦振動モードを利用し
たエネルギー閉じ込め型の圧電共振子であって、圧電体
の第１，第２の端面を結ぶ方向の長さを短くすることが
でき、従って小型化を図ることができ、かつ厚みすべり
モードによるスプリアスを効果的に抑圧することがで
き、良好な共振特性を実現し得る厚み縦圧電共振子及び
その製造方法を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の広い局面によれ
ば、厚み縦振動モードを利用したエネルギー閉じ込め型
の厚み縦圧電共振子であって、対向する第１，第２の主
面と、第１，第２の主面を結び、かつ互いに対向してい
る第１，第２の端面とを有し、厚み方向に分極処理され
ている圧電体と、前記圧電体の第１，第２の主面にそれ
ぞれ形成されており、かつ互いに対向されている第１，
第２の励振電極と、前記第１の励振電極に電気的に接続
されるように、前記第１の端面に形成されている第１の
端面電極と、前記第２の励振電極に電気的に接続される
ように、第２の端面に形成されている第２の端面電極と
を備え、前記第１，第２の主面と第１，第２の端面との
なす稜線部を、第１，第２の主面及び第１，第２の端面
に直交する断面からみた場合に、少なくとも１つの稜線
部において切欠部が形成されていることを特徴とする、
厚み縦圧電共振子が提供される。

【００１１】上記切欠部が設けられる部分の形状は特に
限定されず、傾斜面であってもよく、曲面状であっても
よく、また向きの異なる複数の平面により構成されても
よい。

【００１２】本発明のある特定の局面では、前記圧電体
が矩形板状の圧電体であり、前記第１，第２の励振電極
が、第１，第２の主面の略中央において対向するように
形成されている。

【００１３】本発明の別の特定の局面では、前記圧電体
が細長い矩形板状の形状を有し、該圧電体の長さ方向中
央において前記第１，第２の励振電極が対向されてお
り、前記第１，第２の励振電極が、圧電体の幅方向全幅
に至るように形成されている。

【００１４】この場合、厚み縦振動モードの基本波を用
いた厚み縦圧電共振子であってもよく、３倍波を用いた
厚み縦圧電共振子であってもよい。本発明のより限定的
な局面では、前記圧電体内に配置されており、圧電体層
を介して第１，第２の励振電極の少なくとも一方と重な
り合うように形成されている少なくとも１層の内部電極
をさらに備え、厚み縦振動の高調波を利用した厚み縦圧
電共振子が提供される。

【００１５】本発明においては、上記第１，第２の主面
及び第１，第２の端面と直交する断面からみた場合に、
上記切欠部と対角の位置にある稜線部にも切欠部が設け
られてもよい。

【００１６】本発明に係る厚み縦圧電共振子の製造方法
は、本発明の厚み縦圧電共振子の製造方法であって、第
１，第２の主面及び第１，第２の端面を有する圧電体を
用意する工程と、前記圧電体の第１，第２の主面におい
て第１，第２の励振電極を形成する工程と、前記圧電体
の第１，第２の主面と第１，第２の端面により構成され
る少なくとも１つの稜線部に、第１，第２の主面及び第
１，第２の端面と直交する方向の断面からみた場合に少
なくとも１個の稜線部に切欠部が設けられるように該切
断部を形成する工程と、前記第１，第２の端面に、第
１，第２の主面に設けられた第１，第２の励振電極に電
気的に接続される第１，第２の端面電極を形成する工程
とを備えることを特徴とする。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ本発明の
具体的な実施形態を説明することにより、本発明をより
詳細に説明する。

【００１８】図１及び図２は、本発明の第１の実施例に
係る厚み縦圧電共振子を示す斜視図及び縦断面図であ
る。厚み縦圧電共振子１は、矩形板状の、すなわち細長
いストリップ状の圧電体２を有する。圧電体２は、チタ
ン酸ジルコン酸鉛系セラミックスのような圧電セラミッ
クス、あるいは圧電単結晶により構成される。圧電体２
が、圧電セラミックスにより成る場合、厚み方向に一様
に分極処理されている。この分極方向を矢印Ｐで示す。

【００１９】圧電体２の第１の主面としての上面２ａに
は、中央に至るように第１の励振電極３が形成されてい
る。第１の励振電極３は、上面２ａにおいて、中央に形
成されており、かつ圧電体２の第２の端面２ｄ側に延び
るように形成されている。

【００２０】圧電体２の第２の主面としての下面２ｂに
おいても、中央に第２の励振電極４が形成されている。
第２の励振電極４は、第１の励振電極３と圧電体２を介
して対向するように形成されている。また、第２の励振
電極４も、第２の端面２ｄに至るように形成されてい
る。圧電体２の中間高さ位置には、内部励振電極５が形
成されている。内部励振電極５は、圧電体２の長さ方向
中央において、圧電体層を介して第１，第２の励振電極
３，４と重なり合うように形成されている。また、内部
励振電極５は、圧電体２の第１の端面２ｃに至るように
形成されている。端面２ｃには、第１の端面電極６が形
成されており、端面２ｄには、第２の端面電極７が形成
されている。

【００２１】第１の端面電極６は、内部励振電極５に電
気的に接続されている。他方、第２の端面電極７は、第
１，第２の励振電極３，４に電気的に接続されている。
上記第１，第２の励振電極３，４及び内部励振電極５並
びに第１，第２の端面電極６，７は、それぞれ、導電ペ
ーストの塗布・焼き付け等の適宜の方法により形成され
る。

【００２２】なお、内部励振電極５を有する圧電体２
を、周知の積層セラミックス一体焼成技術を得ることに
より、内部励振電極５が、形成され得る。内部励振電極
５は、圧電体２を介して、第１，第２の励振電極３，４
の少なくとも一方と対向されていればよく、必ずしも双
方と対向される必要はない。第１，第２の励振電極３，
４は必ずしも圧電体２を介して互いに対向される必要は
ない。さらに、第１，第２の励振電極３，４の一方は省
略されてもよい。

【００２３】本実施例の特徴は、圧電体２において、切
欠部２ｅが形成されていることにある。すなわち、上面
２ａ及び下面２ｂと、第１，第２の端面２ｃ，２ｄとの
なす稜線部のうち、上面２ａと第１の端面２ｃとのなす
稜線部に、切欠部２ｅが形成されている。言い換えれ
ば、上面２ａ及び下面２ｃ並びに第１，第２の端面２
ｃ，２ｄに直交する断面からみた場合に、４つの稜線部
のうち、１つの稜線部において上記切欠部２ｅが形成さ
れている。

【００２４】本実施例では、切欠部２ｅは、向きが異な
る複数の平面を有するように構成されている。すなわ
ち、切欠部２ｅは、上面２ａと平行に延び、かつ第１の
端面２ｃに連ねられている水平面部２ｅ₁と、水平面部
２ｅ₁の内側端から上方に延びる直立平面部２ｅ₂とを有
する。水平面部２ｅ₁と、直立平面部２ｅ₂は、互いに直
交するように構成されている。

【００２５】本実施例の厚み縦圧電共振子１は、厚み縦
振動の２倍波を利用したエネルギー閉じ込め型の圧電共
振子であるが、後述の実験例から明らかなように、切欠
部２ｅの形成により、厚みすべりモードのスプリアスが
高周波数側にシフトされ、それによって厚みすべりモー
ドのスプリアスによる悪影響の少ない、良好な共振特性
が得られる。

【００２６】厚み縦圧電共振子１の製造方法は特に限定
されるものではない。一例を挙げると、まず、内部励振
電極５が形成されている、ストリップ状の、圧電体を用
意する。次に、圧電体２の上面２ａ及び下面２ｂに、第
１，第２の励振電極３，４を形成する。しかる後、第
１，第２の励振電極３，４及び内部励振電極５と電気的
に接続される端面電極６，７を第１，第２の端面２ｃ，
２ｄに形成する。次に、圧電体２をダイサーなどの切削
手段により切削加工することにより切欠部２ｅを形成す
る。

【００２７】もっとも、切欠部２ｅの形成は、第１，第
２の端面電極６，７の形成前に行ってもよい。また、上
記切欠部２ｅを形成した後に、第１，第２の励振電極
３，４及び第１，第２の端面電極６，７を形成してもよ
い。

【００２８】さらに、内部励振電極５を有する圧電体は
周知のセラミックス一体焼成技術により得ることができ
る。従って、焼成前に予め切欠部２ｅを形成しておいて
もよい。すなわち、内部励振電極５を介して複数枚のセ
ラミックグリーンシートが積層された積層体を用意する
にあたり、切欠部２ｅを形成するために上部の一層また
は複数層のセラミックグリーンシートの長さを短くして
もよい。この場合には、焼成前の積層体段階で切欠部２
ｅが形成され、焼成により切欠部２ｅを有し、かつ内部
励振電極５を有する圧電体２を得ることができる。しか
る後、第１，第２の励振電極３，４及び第１，第２の端
面電極６，７を形成すればよい。

【００２９】厚み縦圧電共振子１では、第１，第２の端
面電極６，７間に交流電圧を引加することにより、厚み
縦振動モードの２倍波が励振され、該２倍波の応答によ
る共振特性を利用することができる。

【００３０】ところで、前述したように、この種のスト
リップ型の厚み縦圧電共振子では、共振周波数と反共振
周波数との間に、厚みすべりモードのスプリアスが現れ
がちであった。ところが、本実施例では、上記切欠部２
ｅの形成により、厚みすべりモードのスプリアスが効果
的に抑圧される。これを、図２〜図５を参照して具体的
な実験例に基づき説明する。

【００３１】以下の仕様で、様々な厚み縦圧電共振子１
を作成した。すなわち、圧電セラミックスとしてチタン
酸鉛を用い、該圧電セラミックスからなり、長さ１．４
ｍｍ、幅０．４ｍｍ×厚み０．２９ｍｍの圧電体２を用
意した。図２に示すようにこの圧電体２において、切欠
部２ｅの水平面部２ｅ₁の圧電体２の長さ方向寸法をｘ
ｍｍ、直立水平面部２ｅ₂の高さ方向寸法ｈを０．０５
ｍｍとし、上記水平面部２ｅ₁の長さｘが種々異なって
いる複数種の厚み縦圧電共振子を作成した。

【００３２】なお、第１，第２の励振電極３，４及び内
部励振電極５の長さｙは０．９５ｍｍとし、第１，第２
の励振電極３，４及び内部励振電極５は、圧電体２の中
央において、長さ０．４ｍｍの領域において対向するよ
うに配置されている。

【００３３】上記のようにして水平面部２ｅ₁の長さｘ
が異なっている、複数種の厚み縦圧電共振子の周波数特
性を測定した。また、比較のために、上記切欠部２ｅが
設けられていない厚み縦圧電共振子の周波数特性を同様
に測定した。

【００３４】図４は、切欠部が設けられていない従来の
厚み縦圧電共振子のインピーダンス−周波数特性及び位
相−周波数特性を示す。図４から明らかなように、矢印
Ｓで示されるスプリアスが、１７．２ＭＨｚに比較的大
きく現れていることがわかる。

【００３５】図５は、上記切欠部２ｅの水平面部２ｅ₁
の長さｘが０．５５ｍｍである場合の実施例の厚み縦圧
電共振子のインピーダンス−周波数特性及び位相−周波
数特性を示す。図５から明らかなように、矢印Ｓ１で示
すように、厚みすべりモードのスプリアスは、１７．５
ＭＨｚ付近に現れているが、その周波数位置が、図４に
示したスプリアスＳに比べて高くなり、すなわち高周波
数側にシフトされていることがわかる。また、スプリア
スＳ１は、スプリアスＳに比べて小さくなっていること
がわかる。

【００３６】このように、切欠部２ｅを設けることによ
り、厚みすべりモードのスプリアスを高周波数側にシフ
トさせ得ることがわかる。図３は、上記水平面部２ｅ₁
の長さｘを種々変化させた場合の、厚みすべりモードの
スプリアスの現れる位置の変化を示す図である。図３の
縦軸は、上記スプリアスの現れる位置の周波数変化率、
すなわち切欠部２ｅが設けられていない比較例の厚み縦
圧電共振子における厚みモードスプリアスの現れる周波
数をＳａとして切欠部を設けた厚み縦圧電共振子におい
て厚みすべりモードのスプリアスが現れる周波数位置を
Ｓｂとした場合、〔（Ｓａ−Ｓｂ）／Ｓａ〕×１００
（％）で現される値である。

【００３７】図３から明らかなように、切欠部２ｅにお
ける水平面部２ｅ₁の長さを長くしていくことにより、
厚みすべりモードのスプリアスの周波数位置が高くなる
ことがわかる。

【００３８】従って、本実施例に従って、切欠部２ｅの
大きさを大きくすることにより、厚みモードのスプリア
スを高周波数側にシフトさせ、厚み縦振動の２倍波の共
振特性における厚みすべりモードのスプリアスの影響を
効果的に抑圧することができる。

【００３９】なお、上記切欠部２ｅの形成により厚みす
べりモードによるスプリアスが抑圧されるのは、厚み縦
圧電共振子１においては、上面２ａ，下面２ｂ及び第
１，第２の端面２ｃ，２ｄがなす稜線部において厚みす
べりモードによる変位が大きく、従って稜線部の少なく
とも１つにおいて、切欠部を形成すれば、厚みすべりモ
ードの変位が抑圧されるためと考えられる。

【００４０】従って、本発明では、圧電体の上面，下面
及び第１，第２の端面のなす複数の稜線部を、上面，下
面及び第１，第２の端面と直交する断面からみた場合、
少なくとも１つの稜線部に上記切欠部が形成され、それ
りよって厚みすべりモードのスプリアスが効果的に抑圧
される。

【００４１】なお、第１の実施例では、切欠部２ｅは、
向きが異なる複数の平面部である、水平面部２ｅ₁と、
直立平面部２ｅ₂とを有するように構成されていたが、
切欠部２ｅの形状はこれに限定されるものではない。例
えば、図６（ａ）に示すように、第１，第２の主面及び
第１，第２の端面に直交する断面からみた場合に、稜線
部が曲線状とされている構造、すなわち切欠部が形成さ
れている部分は曲面状であってもよい。

【００４２】また、図６（ｂ）示すように、上記切欠部
が形成されている部分は傾斜面２ｇであってもよい。ま
た、本発明に係る厚み縦圧電共振子は、上記のように、
細長いストリップ状の圧電体を用いたものに限定される
ものではない。

【００４３】図７は、本発明の第２の実施例に係る厚み
縦圧電共振子を示す模式的斜視図であり、図８はその縦
断面図である。厚み縦圧電共振子１１は、矩形板状の圧
電体１２を有する。圧電体１２の第１の主面としての上
面１２ａの中央には、円形の第１の励振電極１３が形成
されており、下面１２ｂ上には、下方に投影されて示さ
れているように、中央に第２の励振電極１４が形成され
ている。第１，第２の励振電極１３，１４は圧電体１２
を介して対向されている。

【００４４】また、圧電体１２は厚み方向に一様に分極
処理されている。第１，第２の励振電極１３，１４は、
それぞれ、圧電体１２の第１，第２の端面１２ｃ，１２
ｄに設けられた第１，第２の端面電極１５，１６に電気
的に接続されている。

【００４５】すなわち、厚み縦圧電共振子１１は、従来
より公知の矩形板状の圧電板の中央にエネルギー閉じ込
め型の圧電共振部を用いた厚み縦圧電共振子と同様の構
造を有する。

【００４６】もっとも、本実施例においても、圧電体１
２において、傾斜部からなる切欠部１２ｅ，１２ｆが形
成されている。切欠部１２ｅ，１２ｆは、上面１２ａ，
下面１２ｂ及び第１，第２の端面１２ｃ，１２ｄと直交
する断面において、上面１２ａ，下面１２ｂ及び第１，
第２の端面１２ｃ，１２ｄのなす４つの稜線部のうち、
対角位置にある２つの稜線部に形成されている。

【００４７】すなわち、第１の端面１２ｃと第１の主面
１２ａとのなす稜線部、及び下面１２ｂと第２の端面１
２ｄとのなす稜線部に、それぞれ、切欠部１２ｅ，１２
ｆが形成されている。

【００４８】従って、第１の実施例と同様に、厚みすべ
りモードのスプリアスを、切欠部１２ｅ，１２ｆの形成
により高周波数側にシフトさせることができ、かつ該ス
プリアスの大きさを低減することができ、良好な共振特
性を得ることができる。

【００４９】第２の実施例で示したように、本発明に係
る厚み縦圧電共振子では、切欠部が、第１，第２の主面
及び第１，第２の端面に直交する断面において、対角位
置にある一対の稜線部の双方にも設けられてもよい。

【００５０】図９は、第２の実施例の第１の変形例を示
す模式的縦断面図である。図９に示す厚み縦圧電共振子
１７では、上面１２ａと第１の端面１２ｃとのなす稜線
部にのみ切欠部１２ｅが形成されており、該稜線部と対
角位置にある稜線部には切欠部は形成されていない。こ
のように、第１の実施例と同様に、１つの稜線部にのみ
切欠部１２ｅが形成されてもよい。

【００５１】図１０は、本発明の第３の実施例の厚み縦
圧電共振子を示す斜視図である。厚み縦圧電共振子２１
は、細長い矩形板状の圧電体２２を有する。すなわち、
細長いストリップ状の圧電体２２が用いられている。圧
電体２２は、厚み方向に一様に分極処理されている。圧
電体２２の第１の主面としての上面２２ａ上には、中央
に至るように第１の励振電極２３が形成されている。第
２の主面としての下面２２ｂには、中央に第２の励振電
極２４が形成されている。第１，第２の励振電極２３，
２４は、それぞれ、圧電体２２の異なる端面に至るよう
に形成されている。また、圧電体２２の第１の端面２２
ｃには、第１の端面電極２５が、第２の端面２２ｄに
は、第２の端面電極２６が形成されている。第１，第２
の端面電極２５，２６は、それぞれ、第１，第２の励振
電極２３，２４に電気的に接続されている。

【００５２】本実施例においても、圧電体２２におい
て、傾斜面からなる切欠部２２ｅが形成されている。切
欠部２２ｅは、上面２２ａと第１の端面２２ｃとのなす
稜線部に設けられている。

【００５３】厚み縦圧電共振子２１は、第１，第２の励
振電極２３，２４間に交流電圧を引加することにより駆
動され、それによって厚み縦振動の基本波または３倍波
を用いた共振特性を得ることができる。そして、上記切
欠部２２ｅの形成により、厚みすべりモードスプリアス
の周波数が高められ、それによって第１の実施例と同様
に良好な共振特性を得ることができる。

【００５４】本発明が適用される厚み縦圧電共振子は、
上述した第１〜第３の実施例の構造のものに限定されな
い。図１１〜図１７は、本発明係る厚み縦圧電共振子の
各種変形例を示す縦断面図である。

【００５５】図１１に示す厚み縦圧電共振子３１は、第
３の実施例の厚み縦圧電共振子２１の変形例であり、こ
こでは、切欠部２２ｅと対角位置に、第２の切欠部２２
ｆが形成されている。

【００５６】図１２は、第１の実施例の厚み縦圧電共振
子の変形例を示し、ここでは、傾斜面により構成されて
いる切欠部２ｈが形成されている。

【００５７】図１３は、第１の実施例の厚み縦圧電共振
子１の第２の変形例であり、ここでは、対角位置にある
稜線部に、それぞれ、傾斜面により構成される切欠部２
ｉ，２ｊが形成されている。

【００５８】図１４は、第１の実施例の厚み縦圧電共振
子の他の第３の変形例を示す縦断面図である。この変形
例に係る厚み縦圧電共振子４１では、圧電体２が、一様
に分極処理されておらず、内部励振電極５の上方の圧電
体層と下方の圧電体層が厚み方向において逆方向に分極
処理されている。また、内部励振電極５は端面２ｃに至
らないように形成されている。他方、第２の励振電極４
は、第１の端面電極６に電気的に接続されている。

【００５９】本変形例においても、端面電極６，７に交
流電圧を引加することにより、厚み縦振動の高調波を利
用した共振特性を得ることができる。また、圧電共振子
４１においても、第１，第２の主面及び第１，第２の端
面と直交する断面において、対角位置にある一対の稜線
部に、本発明にしたがって、第１，第２の切欠部４２
ｅ，４２ｆが形成されている。

【００６０】図１５は、第１の実施例の厚み縦圧電共振
子１のさらに他の変形例を示す縦断面図である。ここで
は、複数の内部励振電極５ａ，５ｂが配置されている。
また、対角位置にある一対の稜線部に傾斜面により形成
されている切欠部５２ｅ，５２ｆが形成されている。内
部励振電極５ａは第１の端面電極６に、内部励振電極５
ｂは第２の端面電極７に電気的に接続されている。従っ
て、第１の実施例に比べて、より高次の厚み縦振動モー
ドを利用した共振特性を得ることができる。

【００６１】図１６は、第１の実施例の厚み縦圧電共振
子他の変形例を示す縦断面図である。図１６に示す厚み
縦圧電共振子４５は、図１４に示した厚み縦圧電共振子
４１において、内部励振電極の数を増大させた構造に想
到する。すなわち、複数の内部励振電極５ｃ，５ｄが圧
電体層を介して重なり合うように圧電体２の中央に設け
られている。ここでも、内部励振電極５ｃ，５ｄの上下
の圧電体層が厚み方向において逆方向に分極処理されて
いる。また、第１，第２の主面及び第１，第２の端面と
直交する断面でみた場合、対角位置にある稜線部に、傾
斜面からなる切欠部４２ｅ，４２ｆが形成されている。

【００６２】図１７は、第３の実施例の厚み縦圧電共振
子２１の変形例を示す縦断面図である。この厚み縦圧電
共振子４８では、第３の実施例の厚み縦圧電共振子２１
と同様に、第１，第２の励振電極２３，２４及び第１，
第２の端面電極２５，２６を有する。もっとも、圧電共
振子４８では、上面２２ａ，下面２２ｂ及び第１，第２
の端面２２ｃ，２２ｄと直交する断面でみた場合、対角
位置にある一対の稜線部に切欠部２２ｅ，２２ｆが形成
されている。さらに、端面電極２６，２７は、切欠部２
２ｅ，２２ｆに至らないように形成されている。このよ
うに、本発明においては、端面電極は切欠部に至らない
ように形成されてもよい。なお、端面電極を切欠部に至
らないように形成するには、端面電極２６，２７を形成
して後、切削等により切欠部２２ｅ，２２ｆを形成すれ
ばよい。

【００６３】

【発明の効果】本発明に係る厚み縦圧電共振子では、圧
電体の第１，第２の主面と第１，第２の端面とのなす複
数の稜線部を、第１，第２の主面及び第１，第２の端面
に直交する断面からみた場合に、少なくとも１つの稜線
部において切欠部が形成されているため、厚みすべりモ
ードのスプリアスの現れる周波数が広域側にシフトさ
れ、したがって厚み縦振動モードを利用した良好な共振
特性を得ることができる。

【００６４】また、上記切欠部を少なくとも１つの稜線
部に形成するだけでよいため、厚み縦圧電共振子の製造
コストをさほど高めることなく、良好な共振特性を実現
することができる。

【００６５】切欠部が形成されている部分が傾斜面であ
る場合には、圧電体を得た後に切削加工等により切欠部
を容易に形成することができる。切欠部が形成されてい
る部分が曲面状である場合には、圧電体を得た後に、稜
線部をサンドブラストなどにより研磨することにより容
易に切欠部を形成することができる。

【００６６】切欠部が形成されている部分が、向きが異
なる複数の平面を有する場合には、該複数の平面に応じ
て圧電体を切削加工することにより、あるいは圧電体を
セラミック焼成技術により得るに先立ち、焼成前に切削
等により切欠部を形成することができる。

【００６７】圧電体が矩形板状の圧電体であり、第１，
第２の励振電極が第１，第２の主面の中央に至るように
形成されている場合には、本発明に従って、第１，第２
の主面の中央にエネルギー閉じ込め型の圧電共振部が形
成された良好な共振特性を有する厚み縦圧電共振子を提
供することができる。

【００６８】圧電体が細長い矩形板状の形状を有し、圧
電体の長さ方向中央において第１，第２の励振電極が対
向されており、第１，第２の励振電極が圧電体の幅方向
全幅に至るように形成されている場合には、本発明にし
たがって、良好な共振特性を有する細長いストリップ状
の小型の厚み縦圧電共振子を提供することができる。

【００６９】本発明では、厚み縦振動の基本波が用いら
れてもよく、３倍波が用いられてもよく、いずれの場合
にも、本発明にしたがって厚みすべりモードのスプリア
スの影響を特性でき、それによって良好な共振特性を実
現することができる。

【００７０】圧電体内に配置されており、圧電体層を介
して第１，第２の励振電極の少なくとも一方と重なり合
うように、形成されている少なくとも１層の内部電極を
さらに備える場合には、厚み縦振動の高調波を利用した
本発明に係る厚み縦圧電共振子を構成することができ
る。

【００７１】第１，第２の主面及び第１，第２の端面と
直交する端面からみた場合に、上記切欠部が設けられて
いる稜線部と対角位置にある稜線部にも切欠部が設けら
れている場合には、圧電体の第１，第２の主面の両側に
おいて厚みすべりモードの影響を抑制することができ、
より一層良好な共振特性を得ることができる。

【００７２】本発明に係る製造方法では、圧電体の第
１，第２の主面と第１，第２の端面により構成される複
数の稜線部を第１，第２の主面及び第１，第２の端面と
直交する断面からみた場合に、少なくとも１つの稜線部
に切欠部が形成されるので、該切欠部を形成するだけで
本発明の厚み縦圧電共振子を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の体１の実施例に係る厚み縦圧電共振子
の外観を示す斜視図。

【図２】図１に示した厚み縦圧電共振子の縦断面図。

【図３】第１の実施例において、切欠部の水平面部の長
さｘを変化させた場合の厚みすべりモードのスプリアス
の周波数変化率の変化を示す図。

【図４】比較のために用意した切欠部が設けられていな
い厚み縦圧電共振子のインピーダンス−周波数特性及び
位相−周波数特性を示す図。

【図５】第１の実施例において、水平面部の長さｘが
０．０５ｍｍの場合のインピーダンス−周波数特性及び
位相−周波数特性を示す図。

【図６】本発明（ａ），（ｂ）は、切欠部の形状の変形
例を説明するための各部分切欠断面図。

【図７】本発明の第２の実施例に係る厚み縦圧電共振子
の模式的斜視図。

【図８】図７に示した厚み縦圧電共振子の縦断面図。

【図９】第２の実施例の厚み縦圧電共振子の変形例を説
明するための縦断面図。

【図１０】本発明の第３の実施例に係る厚み縦圧電共振
子の外観を示す斜視図。

【図１１】第２の実施例の厚み縦圧電共振子の変形例を
示す縦断面図。

【図１２】第１の実施例の厚み縦圧電共振子の変形例を
示す縦断面図。

【図１３】第１の実施例の厚み縦圧電共振子の他の変形
例を示す縦断面図。

【図１４】第１の実施例の厚み縦圧電共振子のさらに他
の変形例を示す縦断面図。

【図１５】第１の実施例の厚み縦圧電共振子のさらに他
の変形例を説明する縦断面図。

【図１６】第１の実施例の厚み縦圧電共振子の他の変形
例を示す縦断面図。

【図１７】第３の実施例の厚み縦圧電共振子の変形例を
示す縦断面図。

【図１８】従来の厚み縦圧電共振子を示す斜視図。

【図１９】従来の他の厚み縦圧電共振子が用いられたチ
ップ型圧電振動子を示す斜視図。

【図２０】図１９に示したチップ型圧電振動子に用いら
れいてる厚み縦圧電共振子を示す斜視図。

【図２１】従来の厚みすべりモードを利用した圧電共振
子を示す斜視図。

【符号の説明】

１…厚み縦圧電共振子 ２…圧電体 ２ａ…上面（第１の主面） ２ｂ…下面（第２の主面） ２ｃ，２ｄ…第１，第２の端面 ２ｅ…切欠部 ２ｅ₁…水平面部 ２ｅ₂…直立平面部 ２ｆ〜２ｊ…切欠部 ３，４…第１，第２の励振電極 ５…内部励振電極 １１…厚み縦圧電共振子 １２…圧電体 １２ａ…上面（第１の主面） １２ｂ…下面（第２の主面） １２ｃ，１２ｄ…第１，第２の端面 １２ｅ，１２ｆ…切欠部 １３，１４…第１，第２の励振電極 １５，１６…第１，第２の端面電極 ２１…厚み縦圧電共振子 ２２…圧電体 ２２ａ…上面（第１の主面） ２２ｂ…下面（第２の主面） ２２ｃ，２２ｄ…第１，第２の端面 ２２ｅ，２２ｆ…切欠部 ２３，２４…第１，第２の励振電極 ２５，２６…第１，第２の端面電極 ３１…厚み縦圧電共振子 ４１…厚み縦圧電共振子 ４８…厚み縦圧電共振子

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5J108 AA01 BB01 BB04 CC04 CC08 CC13 DD01 DD06 DD08 EE03 EE07 FF01 FF11

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 厚み縦振動モードを利用したエネルギー
   閉じ込め型の厚み縦圧電共振子であって、 対向する第１，第２の主面と、第１，第２の主面を結
   び、かつ互いに対向している第１，第２の端面とを有
   し、厚み方向に分極処理されている圧電体と、 前記圧電体の第１，第２の主面にそれぞれ形成されてお
   り、かつ互いに対向されている第１，第２の励振電極
   と、 前記第１の励振電極に電気的に接続されるように、前記
   第１の端面に形成されている第１の端面電極と、 前記第２の励振電極に電気的に接続されるように、第２
   の端面に形成されている第２の端面電極とを備え、 前記第１，第２の主面と第１，第２の端面とのなす複数
   の稜線部を、第１，第２の主面及び第１，第２の端面に
   直交する断面からみた場合に、少なくとも一つの稜線部
   において切欠部が形成されていることを特徴とする、厚
   み縦圧電共振子。
2. 【請求項２】 前記切欠部が形成されている部分が、傾
   斜面である、請求項１に記載の厚み縦圧電共振子。
3. 【請求項３】 前記切欠部が形成されている部分が、曲
   面状である、請求項１に記載の厚み縦圧電共振子。
4. 【請求項４】 前記切欠部が形成されている部分が、向
   きが異なる複数の平面を有する、請求項１に記載の厚み
   縦圧電共振子。
5. 【請求項５】 前記圧電体が矩形板状の圧電体であり、
   前記第１，第２の励振電極が、第１，第２の主面の略中
   央において対向するように形成されている、請求項１〜
   ４のいずれかに記載の厚み縦圧電共振子。
6. 【請求項６】 前記圧電体が細長い矩形板状の形状を有
   し、該圧電体の長さ方向中央において前記第１，第２の
   励振電極が対向されており、 前記第１，第２の励振電極が、圧電体の幅方向全幅に至
   るように形成されている、請求項１〜４のいずれかに記
   載の厚み縦圧電共振子。
7. 【請求項７】 厚み縦振動の基本波を用いた請求項６に
   記載の厚み縦圧電共振子。
8. 【請求項８】 厚み縦振動の３倍波を利用した請求項６
   に記載の厚み縦圧電共振子。
9. 【請求項９】 前記圧電体内に配置されており、圧電体
   層を介して第１，第２の励振電極の少なくとも一方と重
   なり合うように形成されている少なくとも１層の内部電
   極をさらに備え、厚み縦振動の高調波を利用したことを
   特徴とする、請求項６に記載の厚み縦圧電共振子。
10. 【請求項１０】 前記第１，第２の主面及び第１，第２
    の端面と直交する断面からみた場合に、前記切欠部が設
    けられている稜線部と対角位置にある稜線部にも切欠部
    が設けられている、請求項１〜９のいずれかに記載の厚
    み縦圧電共振子。
11. 【請求項１１】 請求項１〜１０のいずれかに記載の厚
    み縦圧電共振子の製造方法であって、 第１，第２の主面及び第１，第２の端面を有する圧電体
    を用意する工程と、 前記圧電体の第１，第２の主面において第１，第２の励
    振電極を形成する工程と、 前記圧電体の第１，第２の主面と第１，第２の端面によ
    り構成される複数の稜線部を、第１，第２の主面及び第
    １，第２の端面と直交する方向の断面からみた場合に、
    少なくとも１個の稜線部に切欠部が設けられるように該
    切欠部を形成する工程と、 前記第１，第２の端面に、第１，第２の励振電極に電気
    的に接続される第１，第２の端面電極を形成する工程と
    を備えることを特徴とする、厚み縦圧電共振子の製造方
    法。