JP2003101362A - 輪郭圧電結晶振動子とその製造方法 - Google Patents

輪郭圧電結晶振動子とその製造方法

Info

Publication number
JP2003101362A
JP2003101362A JP2001331715A JP2001331715A JP2003101362A JP 2003101362 A JP2003101362 A JP 2003101362A JP 2001331715 A JP2001331715 A JP 2001331715A JP 2001331715 A JP2001331715 A JP 2001331715A JP 2003101362 A JP2003101362 A JP 2003101362A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
piezoelectric crystal
contour
vibrating
frame
vibrator
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2001331715A
Other languages
English (en)
Inventor
Hirofumi Kawashima
宏文 川島
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Piedek Technical Laboratory
Original Assignee
Piedek Technical Laboratory
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Piedek Technical Laboratory filed Critical Piedek Technical Laboratory
Priority to JP2001331715A priority Critical patent/JP2003101362A/ja
Publication of JP2003101362A publication Critical patent/JP2003101362A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 等価直列抵抗Rの小さい高周波数の輪郭圧
電結晶振動子を提供することにある。 【解決手段】 振動部と接続部と支持部を具えて構成さ
れ、振動部の上面と下面に電極を設け、マウント部は他
の部材に接着する。その結果、振動子の厚みを薄くでき
るので、高周波数で等価直列抵抗Rの小さい輪郭圧電
結晶振動子が実現できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は高い電気機械変換効
率を有する輪郭圧電結晶振動子とその製造方法に関す
る。更に、本発明は輪郭圧電結晶振動子の形状と電極構
成に関する。特に、圧電材料として、水晶、タンタル酸
リチウムとニオブ酸リチウムを用い、高周波数、小型、
高精度、耐衝撃性、低廉化などの要求の強い携帯機器
用、情報通信機器用、及び民生機器用の基準信号源とし
て最適な振動子形状と電極構成を有する輪郭圧電結晶振
動子に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の技術としては、圧電材料として水
晶を用いたNS−GTカット輪郭水晶振動子がよく知ら
れている。図4にはこの従来例の平面図を示す。図4に
於いて水晶振動子100は振動部101、接続部10
3、106及び支持部104、107を具えて構成され
ている。支持部104と107はそれぞれマウント部1
05と108を包含している。更に、図4と図5に示さ
れているように、振動部101の上下面には電極102
と111が配置され、振動部の電極102は接続部10
3を介してマウント部105にまで延在している。これ
に対して、振動部の電極111も同様に接続部106を
介してマウント部108にまで延在している。電極10
2と電極111は異極となるように構成され、2電極端
子を構成している。そして、振動子はマウント部105
と108でリード線や台座に接着剤などで固定される。
又、振動子は一様な厚みTを有する。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】NS−GTカット輪郭
水晶振動子では、厚みTを有する振動部の面積が大きい
程(低周波数)、等価直列抵抗Rが小さくなり、品質
係数Q値が大きくなる。しかしながら2つの振動モード
が結合した、NS−GTカット輪郭水晶振動子は、それ
らの周波数がそれぞれ幅Wと長さLに反比例し、且つ、
周波数温度特性が幅Wと長さLの比、W/Lによって決
定され、更に、周波数温度特性が良好となる辺比W/L
≒0.95となるので、高周波数化しようとすると、振
動部の面積が小さくなる。そのため、電気機械変換効率
が小さくなり、その結果、等価直列抵抗Rが大きくな
り、品質係数Q値が小さくなるなどの課題が残された。
このようなことから、高周波数で、等価直列抵抗R
小さく、品質係数Q値が高くなるような振動子形状と電
極構成を有する輪郭圧電結晶振動子が所望されていた。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は以下の方法で従
来の課題を解決した輪郭圧電結晶振動子を提供すること
を目的とするものである。同時に、その製造方法を提供
するものである。
【0005】即ち、本発明の輪郭圧電結晶振動子の第1
の態様は、振動部と接続部と支持部とを具えて構成さ
れ、前記振動部の上面と下面に電極が配置されている輪
郭圧電結晶振動子において、前記振動部を囲むようにフ
レームを形成し、前記支持部のマウント部と前記フレー
ムは溶液を介して接着されると同時に振動部とフレーム
との間に段差を有する隙間を設けた輪郭圧電結晶振動子
である。
【0006】本発明の輪郭圧電結晶振動子の第2の態様
は、振動部と接続部と支持部とを具えて構成され、前記
振動部の上面と下面に電極が配置されている輪郭圧電結
晶振動子において、前記振動部を囲むようにフレームと
マウント部を形成し、前記フレームとマウント部は溶液
を介して他の部材に接着されている輪郭圧電結晶振動子
である。
【0007】本発明の輪郭圧電結晶振動子の第3の態様
は、振動部と接続部と支持部とを具えて構成される輪郭
圧電結晶振動子の製造方法において、少なくとも圧電結
晶板の片面をポリッシングする工程、前記圧電結晶板を
溶液を介して他の部材に接着する工程、前記圧電結晶板
を研磨とポリッシングする工程、前記部材の表面にレジ
ストを塗布し、その一部を除去する工程、前記圧電結晶
板と前記部材の表面に金属膜を付着する工程、前記金属
膜の表面にレジストを塗布する工程、更に、輪郭振動子
形状を形成する工程から成る輪郭圧電結晶振動子の製造
方法である。
【0008】
【作用】このように、本発明は輪郭圧電結晶振動子とそ
の製造方法で、電気的諸特性に優れた超小型で、高周波
数の輪郭圧電結晶振動子が得られる。
【0009】
【本発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面に
基づき具体的に述べる。
【0010】(第1実施例)図1は本発明の第1実施例
の輪郭圧電結晶振動子の上面図(a)と側面図(b)で
ある。輪郭圧電結晶振動子2は振動部3、接続部6と9
及び、マウント部8と11をそれぞれ含む支持部7と1
0を具えて構成されている。更に、支持部7と支持部1
0にはそれぞれ穴7aと穴10aが設けられている。ま
た、振動部3の上面と下面には電極4と電極5が対抗し
て配置され、それらの電極は異極となるように構成され
ている。即ち、一対の電極が配置されている。
【0011】更に、電極4は一方の接続部9を介してマ
ウント部11にまで延在して配置されている。また、電
極5は他方の接続部6を介してマウント部8にまで延在
して配置されている。更に、振動部3と接続部6と9を
囲むように、フレーム26、27、28と29が設けら
れ、フレームは一体に形成されている。又、一方のマウ
ント部8は溶液35を介してフレーム26に接着され、
他方のマウント部11は溶液35を介してフレーム28
に接着されている。溶液としては、純水などが用いられ
る。又、振動部3とフレーム27,29との間には段差
を有する隙間が設けられている。更に、マウント部8と
フレーム26、及びマウント部11とフレーム28の間
の接着強度を高めるため、さらに接着剤を用いて補強固
定しても良い。又、振動子と接着されるフレーム26と
フレーム28の少なくとも一方がマウント部として働
き、台座やリード線等に接着剤や半田などによって固定
される。
【0012】図1の側面図(b)で示すように、振動部
3の上面と下面に電極4と電極5が配置されている。
又、フレーム29の厚みTは輪郭圧電結晶振動子の厚
みTより著しく大きくすることができる。即ち、振動
部3の厚みを極めて薄くできる。その結果、厚み方向に
働く電界Eが大きくなり、高い電気機械変換効率を有
するので、高周波数でも等価直列抵抗Rの小さい輪郭
圧電結晶振動子が得られる。更に、振動子は厚いフレー
ム26と28に接着されているので、衝撃に対しても強
い振動子が実現できる。又、電界Eによって、振動部
の幅Wと長さLに反比例して周波数が決まる輪郭振
動モードの振動子が励振される。本実施例では、図示さ
れていないが、例えば、電極5をフレーム29を介して
電極4と同じ方向に配置してもよい。
【0013】(第2実施例)図2は本発明の第2実施例
の輪郭圧電結晶振動子12の上面図(a)と側面図
(b)である。輪郭圧電結晶振動子12は振動部13、
接続部14と21,マウント部16とそれに接続される
フレーム17,18と19を含む支持部15、及びマウ
ント部23とそれに接続されるマウント部20を含む支
持部22を具えて構成されている。更に、フレーム17
の両端部はフレーム18,19の一端部に接続され、フ
レーム18と19の他端部はマウント部20に接続され
ている。支持部15には穴15aが、支持部22には穴
22aが設けられている。又、振動部13とフレーム1
8,19の間には隙間が設けられている。
【0014】また、振動部13の上面と下面には異極で
対抗する電極24と電極30が配置されている。更に、
電極24は一方の接続部21を介してマウント部20に
まで延在して配置され、マウント部20に一方の電極端
子となる電極25が形成される。又、電極30は他方の
接続部14とフレーム17と18を介してマウント部2
0にまで延在して配置され、マウント部20に他方の電
極端子となる電極31が形成される。即ち、2電極端子
を形成する。
【0015】更に、フレーム17,18,19とマウン
ト部20は部材32に溶液を介して接着される。更に詳
述するならば、振動部13と部材32は同一平面内では
なく、段差を有するように構成されている。又、部材3
2の厚みは輪郭圧電結晶振動子の厚みより著しく大きく
できる。このように構成することにより、高周波数でも
等価直列抵抗Rの小さい、しかも耐衝撃性に優れた輪
郭圧電結晶振動子が実現できる。
【0016】(第3実施例)図3は本発明の第3実施例
の輪郭圧電結晶振動子の製造方法を示す。まず(1)の
工程で圧電結晶板33は所望の角度に切断され、少なく
とも片面がポリッシングされる。次に(2)の工程でこ
のポリッシングされた面を溶液(純水など)35を介し
て部材34に接着される。更に、(3)の工程で圧電結
晶板はラッピング及びポリッシングにて所望の厚みに加
工する。次に、洗浄後、(4)の工程で前記部材34の
表面にレジストを塗布し、フォトリソの工程により、部
材34の一部38は除去され、部材36と37が形成さ
れる。更に、(5)の工程で圧電結晶板33と部材36
と37の表面に金属膜39と40が付着される。最後に
(6)の工程で、前記金属膜の表面にレジストを塗布
し、フォトリソ工程により振動子形状を残し、輪郭振動
子形状が形成される。
【0017】本発明の振動子は上記工程により製造され
るが、この製造工程に限定されるものではない。例え
ば、(3)の工程の後に、輪郭振動子形状を形成し、そ
の後に、フォトリソの工程により、振動子の電極構成と
部材の一部を除去する工程でも良い。
【0018】次に、本発明の輪郭圧電結晶振動子は幅縦
モード、長辺モード、ラーメモード及びすべりモードを
包含するものである。又、各実施例では振動部に一対の
電極構成について説明したが上記実施例に本発明は限定
されるものでなく、例えば、n対(3,5,7,9・
・)と奇数対の電極構成をも包含するものである。この
場合、対抗電極は異なる極性で、隣接する電極をも異な
る極性を有している。
【0019】更に、本実施例では振動部からの接続部は
各々の片側に一個設けた場合を示しているが、本発明は
各々の片側に複数個の接続部を設けることをも包含する
ものである。又、本発明の振動子はバッチ処理にて一度
に大量の振動子を製造することができる。それ故、安価
な振動子が実現できる。
【0020】
【発明の効果】以上述べたように、本発明の輪郭圧電結
晶振動子を提供することにより、次の著しい効果を有す
る。 (1)振動部の厚みを極めて薄くすることができる。そ
の結果、振動子の厚み方向に働く電界Eが大きくな
り、高い電気機械変換効率を有するので高周波数でも等
価直列抵抗Rの小さい超小型の輪郭圧電結晶振動子が
得られる。 (2)振動子は厚いフレームに接着されているので、衝
撃に対しても強い振動子が実現できる。 (3)振動子のフレームと接着される部材の厚みは輪郭
圧電結晶振動子の厚みより著しく大きくできるので、高
周波数でも等価直列抵抗Rの小さい、しかも、耐衝撃
性に優れた輪郭圧電結晶振動子が実現できる。 (4)本発明の振動子はバッチ処理にて一度に大量の振
動子を製造することができる。その結果、安価な振動子
が実現できる。 (5)振動部とフレームあるいは振動部と部材は段差を
有するように構成されるので、作業性が良く、安価な振
動子が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第1実施例の輪郭圧電結晶振動子
の上面図(a)と側面図(b)である。
【図2】 本発明の第2実施例の輪郭圧電結晶振動子
の上面図(a)と側面図(b)である。
【図3】 本発明の第3実施例の輪郭圧電結晶振動子
の製造方法である。
【図4】 従来のNS−GTカット輪郭水晶振動子の
平面図である。
【図5】 従来のNS−GTカット輪郭水晶振動子の
側面図である。
【符号の説明】
W,W 振動部の幅 L,L 振動部の長さ T,T 振動部の厚み T フレームの厚み 2,12 輪郭圧電結晶振動子 3,13,101 振動部 4,5,24,25,30,31,41,42,10
2,111 電極 6,9,14,21,103,106 接続部 7,10,15,16,22,104,107 支持部 8,11,20,23,105,108 マウント部 17,18,19,26,27,28,29 フレーム 32,34,36,37 部材 33 圧電結晶板 35 溶液 38 部材34の一部分 39,40 金属膜 E 電界 R 等価直列抵抗 Q 品質係数 7a,10a,15a,22a,109,110 穴 100 水晶振動子
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H03H 9/19 H01L 41/18 101A

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 振動部と接続部と支持部とを具えて構成
    され、前記振動部の上面と下面に電極が配置されている
    輪郭圧電結晶振動子において、前記振動部を囲むように
    フレームを形成し、前記支持部のマウント部と前記フレ
    ームは溶液を介して接着されると同時に振動部とフレー
    ムとの間に段差を有する隙間を設けた事を特徴とする輪
    郭圧電結晶振動子。
  2. 【請求項2】 振動部と接続部と支持部とを具えて構成
    され、前記振動部の上面と下面に電極が配置されている
    輪郭圧電結晶振動子において、前記振動部を囲むように
    フレームとマウント部を形成し、前記フレームとマウン
    ト部は溶液を介して他の部材に接着されている事を特徴
    とする輪郭圧電結晶振動子。
  3. 【請求項3】 振動部と接続部と支持部とを具えて構成
    される輪郭圧電結晶振動子の製造方法において、少なく
    とも圧電結晶板の片面をポリッシングする工程、前記圧
    電結晶板を溶液を介して他の部材に接着する工程、前記
    圧電結晶板を研磨とポリッシングする工程、前記部材の
    表面にレジストを塗布し、その一部を除去する工程、前
    記圧電結晶板と前記部材の表面に金属膜を付着する工
    程、前記金属膜の表面にレジストを塗布する工程、更
    に、輪郭振動子形状を形成する工程から成る事を特徴と
    する輪郭圧電結晶振動子の製造方法。
JP2001331715A 2001-09-21 2001-09-21 輪郭圧電結晶振動子とその製造方法 Pending JP2003101362A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001331715A JP2003101362A (ja) 2001-09-21 2001-09-21 輪郭圧電結晶振動子とその製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001331715A JP2003101362A (ja) 2001-09-21 2001-09-21 輪郭圧電結晶振動子とその製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2003101362A true JP2003101362A (ja) 2003-04-04

Family

ID=19147233

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001331715A Pending JP2003101362A (ja) 2001-09-21 2001-09-21 輪郭圧電結晶振動子とその製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2003101362A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007274347A (ja) * 2006-03-31 2007-10-18 Kyocera Kinseki Corp ラーメモード水晶振動子およびその製造方法
WO2018008480A1 (ja) * 2016-07-05 2018-01-11 株式会社村田製作所 共振子及び共振装置

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007274347A (ja) * 2006-03-31 2007-10-18 Kyocera Kinseki Corp ラーメモード水晶振動子およびその製造方法
WO2018008480A1 (ja) * 2016-07-05 2018-01-11 株式会社村田製作所 共振子及び共振装置
WO2018008198A1 (ja) * 2016-07-05 2018-01-11 株式会社村田製作所 共振子及び共振装置
JPWO2018008480A1 (ja) * 2016-07-05 2019-03-07 株式会社村田製作所 共振子及び共振装置
CN109478876A (zh) * 2016-07-05 2019-03-15 株式会社村田制作所 谐振器和谐振装置
US11329624B2 (en) 2016-07-05 2022-05-10 Murata Manufacturing Co., Ltd. Resonator and resonance device
CN109478876B (zh) * 2016-07-05 2022-05-31 株式会社村田制作所 谐振器和谐振装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3378775B2 (ja) 圧電共振子およびその周波数調整方法
JP5515054B2 (ja) 水晶振動子と水晶ユニットと水晶発振器の各製造方法
JP3620024B2 (ja) 幅縦圧電結晶振動子
JP2973560B2 (ja) 水晶振動子の加工方法
JP3743913B2 (ja) 水晶振動子、水晶ユニット、水晶発振器とそれらの製造方法
JP2003101362A (ja) 輪郭圧電結晶振動子とその製造方法
US6842087B2 (en) Three-terminal filter using area flexural vibration mode
JP2003273703A (ja) 水晶振動子と水晶振動子の製造方法
JP5130502B2 (ja) 圧電振動子と圧電発振器
JP2003101378A (ja) ラーメモード水晶振動子
JP3749917B2 (ja) 水晶発振器の製造方法
JP2929107B2 (ja) 水晶振動子の製造方法
JPS58136125A (ja) 結合水晶振動子
JP2003115747A (ja) ラーメモード水晶振動子
JP2003069373A (ja) ラーメモード水晶振動子
JPH07147526A (ja) 幅拡がりモードを利用した振動体、共振子及び共振部品
JP2003110400A (ja) 輪郭水晶振動子
JP2003273696A (ja) 水晶ユニットの製造方法と水晶発振器の製造方法
JPH0522068A (ja) 圧電共振子
JP3521315B2 (ja) 圧電振動ジャイロ
JP2004023780A (ja) 幅縦水晶振動子と水晶ユニット
JP2001074467A (ja) エネルギー閉込め型圧電振動子および圧電振動ジャイロ
JPH03191607A (ja) 厚みすべり水晶振動子
JPH06244673A (ja) エネルギー閉じ込め型圧電共振子
JPH08242138A (ja) 圧電共振部品