JP2855208B2 - ＬｉＴａＯ▲下３▼圧電共振子 - Google Patents
ＬｉＴａＯ▲下３▼圧電共振子Info
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- JP2855208B2 JP2855208B2 JP1138001A JP13800189A JP2855208B2 JP 2855208 B2 JP2855208 B2 JP 2855208B2 JP 1138001 A JP1138001 A JP 1138001A JP 13800189 A JP13800189 A JP 13800189A JP 2855208 B2 JP2855208 B2 JP 2855208B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はLiTaO3圧電共振子に関し、より具体的にいえ
ば圧電基板としてLiTaO3圧電単結晶板を用いた圧電フィ
ルター、圧電発振子等の圧電共振子に関する。
ば圧電基板としてLiTaO3圧電単結晶板を用いた圧電フィ
ルター、圧電発振子等の圧電共振子に関する。
LiTaO3圧電単結晶のＸ板を圧電基板として用いた従来
の厚み滑り振動モードのLiTaO3圧電共振子にあっては、
LiTaO3基板の長さを十分に長くし、LiTaO3基板の表面に
形成する電極を部分電極とすることにより、スプリアス
として表れる長さ方向の振動モードの高調波を抑圧して
いた。
の厚み滑り振動モードのLiTaO3圧電共振子にあっては、
LiTaO3基板の長さを十分に長くし、LiTaO3基板の表面に
形成する電極を部分電極とすることにより、スプリアス
として表れる長さ方向の振動モードの高調波を抑圧して
いた。
したがって、従来のLiTaO3圧電共振子にあっては、Li
TaO3基板の長さと厚みの比については、特に考慮されて
いなかった。
TaO3基板の長さと厚みの比については、特に考慮されて
いなかった。
しかしながら、従来のように、LiTaO3基板の長さを長
くし、部分電極とする方法では、基板長さが長くなるた
めに圧電共振子の小型化に支障があるという欠点があっ
た。
くし、部分電極とする方法では、基板長さが長くなるた
めに圧電共振子の小型化に支障があるという欠点があっ
た。
さらに、従来の方法では、スプリアス自体を小さくで
きても、このスプリアスが圧電共振子の帯域内に発生す
ると、Qm（機械的Ｑ）や山谷比が低下し、特性劣化を招
くという問題があった。
きても、このスプリアスが圧電共振子の帯域内に発生す
ると、Qm（機械的Ｑ）や山谷比が低下し、特性劣化を招
くという問題があった。
しかして、本発明は叙上の従来例の欠点に鑑みてなさ
れたものであり、その目的とするところはLiTaO3圧電共
振子を小型化し、しかも良好な特性が得られるようにす
ることにある。
れたものであり、その目的とするところはLiTaO3圧電共
振子を小型化し、しかも良好な特性が得られるようにす
ることにある。
このため、本発明のLiTaO3圧電共振子は、LiTaO3基板
の表面に振動電極を形成され、この基板の厚み方向がＸ
軸と０゜±１゜の角をなし、長さ方向がＹ軸から時計方
向に＋57゜±１゜の方向を向いた圧電共振子において、
前記LiTaO3基板の幅と厚みの比を 1.5〜2.0 に設定し、さらに、 前記LiTaO3基板の長さと厚みの比を （1.4±0.2）ｎ ［ｎは自然数で、ｎ≦９］ に設定した。
の表面に振動電極を形成され、この基板の厚み方向がＸ
軸と０゜±１゜の角をなし、長さ方向がＹ軸から時計方
向に＋57゜±１゜の方向を向いた圧電共振子において、
前記LiTaO3基板の幅と厚みの比を 1.5〜2.0 に設定し、さらに、 前記LiTaO3基板の長さと厚みの比を （1.4±0.2）ｎ ［ｎは自然数で、ｎ≦９］ に設定した。
厚み方向がＸ軸と０゜±１゜の角をなし、長さ方向が
Ｙ軸から時計方向に＋57゜±１゜の方向を向いたLiTaO3
基板について、その幅と厚みの比を1.5〜2.0として、そ
の長さと厚みの比L/Tを変化させ、スプリアスの発生の
仕方を調べた。LiTaO3基板の長さを短くしてこの比L/T
を次第に小さくしてゆくと、スプリアスは帯域の低周波
側から表れて帯域へ接近し、さらに比L/Tを小さくする
とスプリアスは帯域から外へ出て高周波側へ移動し、さ
らに比L/Tを小さくすると、別なスプリアスが再び帯域
の低周波側から表れ、帯域へ接近するという傾向が観察
された。そして、スプリアスが帯域内に無く、良好な周
波数特性が得られる場合の長さと厚みの比を求めたとこ
ろ、12.6、11.2、9.8等の値を得た。これらは、1.4n
（ｎ＝９、８、７、…）の形に表すことができるので、
L/T＝1.4nとすることにより帯域内にスプリアスのない
良好な特性のLiTaO3圧電共振子を実現可能であると帰納
することができた。なお、L/T＝1.4nの前後の値でも良
好な特性が維持されており、L/T＝（1.4±0.2）ｎ、す
なわちL/T＝（1.2〜1.6）×ｎ［但し、ｎ＝9,,8…,1］
であれば良好な特性が得られた。
Ｙ軸から時計方向に＋57゜±１゜の方向を向いたLiTaO3
基板について、その幅と厚みの比を1.5〜2.0として、そ
の長さと厚みの比L/Tを変化させ、スプリアスの発生の
仕方を調べた。LiTaO3基板の長さを短くしてこの比L/T
を次第に小さくしてゆくと、スプリアスは帯域の低周波
側から表れて帯域へ接近し、さらに比L/Tを小さくする
とスプリアスは帯域から外へ出て高周波側へ移動し、さ
らに比L/Tを小さくすると、別なスプリアスが再び帯域
の低周波側から表れ、帯域へ接近するという傾向が観察
された。そして、スプリアスが帯域内に無く、良好な周
波数特性が得られる場合の長さと厚みの比を求めたとこ
ろ、12.6、11.2、9.8等の値を得た。これらは、1.4n
（ｎ＝９、８、７、…）の形に表すことができるので、
L/T＝1.4nとすることにより帯域内にスプリアスのない
良好な特性のLiTaO3圧電共振子を実現可能であると帰納
することができた。なお、L/T＝1.4nの前後の値でも良
好な特性が維持されており、L/T＝（1.4±0.2）ｎ、す
なわちL/T＝（1.2〜1.6）×ｎ［但し、ｎ＝9,,8…,1］
であれば良好な特性が得られた。
しかして、本発明によれば、LiTaO3基板の長さと厚み
の比を上記の範囲に納めることによって、スプリアスを
帯域外に排除することができるので、Qmや山谷比が高く
て良好な特性をもつ圧電共振子を得ることができる。ま
た、従来のようにLiTaO3基板の長さを長くする必要がな
いので、圧電共振子を小型化することができる。
の比を上記の範囲に納めることによって、スプリアスを
帯域外に排除することができるので、Qmや山谷比が高く
て良好な特性をもつ圧電共振子を得ることができる。ま
た、従来のようにLiTaO3基板の長さを長くする必要がな
いので、圧電共振子を小型化することができる。
以下、本発明の実施例を添付図に基づいて詳述する。
第１図は、本発明に係る厚み振動モードのLiTaO3圧電
共振子の斜視図である。
共振子の斜視図である。
第１図において、LiTaO3基板１はLiTaO3単結晶からな
り、ストリップ状に形成されている。LiTaO3基板１の両
主面には、それぞれ中央部に振動電極２が形成されてい
る。また、振動電極２からLiTaO3基板１の端部に向けて
それぞれ逆方向に延びる引出電極３が形成されており、
引出電極３の先端部には各々端子電極４が形成されてい
る。
り、ストリップ状に形成されている。LiTaO3基板１の両
主面には、それぞれ中央部に振動電極２が形成されてい
る。また、振動電極２からLiTaO3基板１の端部に向けて
それぞれ逆方向に延びる引出電極３が形成されており、
引出電極３の先端部には各々端子電極４が形成されてい
る。
第１図に示す圧電共振子は、LiTaO3基板１の長さを
Ｌ、幅をＷ、厚みをＴとした場合に、次のような関係を
満足するようにそれぞれが設定されている。
Ｌ、幅をＷ、厚みをＴとした場合に、次のような関係を
満足するようにそれぞれが設定されている。
長さと厚みの比L/T＝（1.4±0.2）ｎ［ｎは自然数
で、ｎ≦９］ 幅と厚みの比W/T＝1.5〜2.0 このLiTaO3基板１は、第２図に示すように、厚み方
向、長さ方向及び幅方向がそれぞれＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸
とα、β、γの角度（オイラー角）をなし、α＝０゜±
１゜、β＝＋57゜±１゜（時計方向）となっている。し
たがって、このLiTaO3基板１はほぼＸ板となっており、
長辺方向が概ねLiTaO3単結晶の劈開面に一致することか
ら、加工が容易かつ正確に行える。
で、ｎ≦９］ 幅と厚みの比W/T＝1.5〜2.0 このLiTaO3基板１は、第２図に示すように、厚み方
向、長さ方向及び幅方向がそれぞれＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸
とα、β、γの角度（オイラー角）をなし、α＝０゜±
１゜、β＝＋57゜±１゜（時計方向）となっている。し
たがって、このLiTaO3基板１はほぼＸ板となっており、
長辺方向が概ねLiTaO3単結晶の劈開面に一致することか
ら、加工が容易かつ正確に行える。
上記のような構造の圧電共振子は、端子電極４を介し
て振動電極２に電圧信号を印加することにより主モード
として厚み滑り振動を励起されるが、そのとき同時に長
さ方向の振動モードの高調波も発生し、これがスプリア
スとなる。ここで、LiTaO3基板１の長さと厚みの比L/T
を変化させた場合のインダクタンス及び位相の周波数特
性の変化の様子を第３図（ａ）（ｂ）（ｃ）に示してあ
る。第３図（ａ）（ｂ）（ｃ）は、それぞれL/T＝11.
7、11.5及び11.2の場合の周波数特性であり、各々曲線
イがインピーダンス、曲線ロが位相であり、帯域の中心
周波数が3.58MHz、帯域幅（スパン）が500kHzである。
て振動電極２に電圧信号を印加することにより主モード
として厚み滑り振動を励起されるが、そのとき同時に長
さ方向の振動モードの高調波も発生し、これがスプリア
スとなる。ここで、LiTaO3基板１の長さと厚みの比L/T
を変化させた場合のインダクタンス及び位相の周波数特
性の変化の様子を第３図（ａ）（ｂ）（ｃ）に示してあ
る。第３図（ａ）（ｂ）（ｃ）は、それぞれL/T＝11.
7、11.5及び11.2の場合の周波数特性であり、各々曲線
イがインピーダンス、曲線ロが位相であり、帯域の中心
周波数が3.58MHz、帯域幅（スパン）が500kHzである。
しかして、LiTaO3基板１の長さを短くしてL/Tを小さ
くしてゆくと、スプリアスは低周波側から高周波側へと
移動してゆく。L/T＝11.7の場合には、第３図（ａ）に
示してあるように、スプリアスｓはまさしく帯域内にあ
る。L/Tが少し小さくなって11.5になると、第３図
（ｂ）に示すように、スプリアスｓは帯域外に出ている
が、また周波数特性に影響を及ぼし、帯域で乱れを生じ
させている。しかし、L/T＝11.2になると、第３図
（ｃ）に示すように、スプリアスｓは帯域外に出てお
り、帯域ではきれいな周波数特性のカーブが得られてい
る。一方、図示しないが、L/Tが11.7よりも少し大きい
場合にはスプリアスは帯域よりも低周波側に表れた。し
たがって、L/T＝11.2に設定することにより、スプリア
スを帯域外に出すことができ、良好な周波数特性を得る
ことができる。
くしてゆくと、スプリアスは低周波側から高周波側へと
移動してゆく。L/T＝11.7の場合には、第３図（ａ）に
示してあるように、スプリアスｓはまさしく帯域内にあ
る。L/Tが少し小さくなって11.5になると、第３図
（ｂ）に示すように、スプリアスｓは帯域外に出ている
が、また周波数特性に影響を及ぼし、帯域で乱れを生じ
させている。しかし、L/T＝11.2になると、第３図
（ｃ）に示すように、スプリアスｓは帯域外に出てお
り、帯域ではきれいな周波数特性のカーブが得られてい
る。一方、図示しないが、L/Tが11.7よりも少し大きい
場合にはスプリアスは帯域よりも低周波側に表れた。し
たがって、L/T＝11.2に設定することにより、スプリア
スを帯域外に出すことができ、良好な周波数特性を得る
ことができる。
同様に、L/T＝9.8に設定した場合にも、第４図に示す
ように、スプリアスｓは帯域外に出ており、帯域では良
好な周波数特性を得ることができた。さらに、図示を省
略するが、L/T＝12.6の場合にも、同じようにスプリア
スが帯域外にあって帯域内ではスプリアスのないきれい
な周波数特性が得られた。これらの結果を帰納すると、
LiTaO3基板１の長さと厚みの比L/Tが1.4n（ｎは自然数
で、ｎ≦９）の場合に、帯域内にスプリアスのない良好
な特性の圧電共振子を実現可能である。さらに、この前
後の状態で良好な特性であると考えられる範囲を含める
と、実用上は、前記の如く L/T＝（1.4±0.2）ｎ ［ｎは自然数で、ｎ≦
９］ に設定することができる。
ように、スプリアスｓは帯域外に出ており、帯域では良
好な周波数特性を得ることができた。さらに、図示を省
略するが、L/T＝12.6の場合にも、同じようにスプリア
スが帯域外にあって帯域内ではスプリアスのないきれい
な周波数特性が得られた。これらの結果を帰納すると、
LiTaO3基板１の長さと厚みの比L/Tが1.4n（ｎは自然数
で、ｎ≦９）の場合に、帯域内にスプリアスのない良好
な特性の圧電共振子を実現可能である。さらに、この前
後の状態で良好な特性であると考えられる範囲を含める
と、実用上は、前記の如く L/T＝（1.4±0.2）ｎ ［ｎは自然数で、ｎ≦
９］ に設定することができる。
特に、前記のように、 W/T＝1.5〜2.0 とすることにより、スプリアスの抑制された良好な特性
の圧電共振子を得ることができる。
の圧電共振子を得ることができる。
本発明によれば、圧電共振子の帯域内にスプリアスが
発生しないので、Qmや山谷比等の高い良好な特性を得る
ことができる。また、従来のようにLiTaO3基板の長さを
長くしてスプリアスを抑制する方法と異なり、圧電共振
子を小型化することができ、したがって圧電共振子のコ
ストダウンを図ることができる。
発生しないので、Qmや山谷比等の高い良好な特性を得る
ことができる。また、従来のようにLiTaO3基板の長さを
長くしてスプリアスを抑制する方法と異なり、圧電共振
子を小型化することができ、したがって圧電共振子のコ
ストダウンを図ることができる。
第１図は本発明の一実施例を示す斜視図、第２図は同上
のLiTaO3基板の結晶方位を示す斜視図、第３図（ａ）
（ｂ）（ｃ）は同上の実施例において長さと厚みの比を
それぞれ11.7、11.5、11.2とした場合のインピーダンス
と位相の周波数特性を示すグラフ、第４図は同上の実施
例において長さと厚みの比を9.8にした場合のインピー
ダンスと位相の周波数特性を示すグラフである。 １……LiTaO3基板 ２……振動電極 Ｌ……基板の長さ Ｔ……基板の厚み
のLiTaO3基板の結晶方位を示す斜視図、第３図（ａ）
（ｂ）（ｃ）は同上の実施例において長さと厚みの比を
それぞれ11.7、11.5、11.2とした場合のインピーダンス
と位相の周波数特性を示すグラフ、第４図は同上の実施
例において長さと厚みの比を9.8にした場合のインピー
ダンスと位相の周波数特性を示すグラフである。 １……LiTaO3基板 ２……振動電極 Ｌ……基板の長さ Ｔ……基板の厚み
Claims (1)
- 【請求項１】LiTaO3基板の表面に振動電極を形成され、
この基板の厚み方向がＸ軸と０゜±１゜の角をなし、長
さ方向がＹ軸から時計方向に＋57゜±１゜の方向を向い
た圧電共振子において、 前記LiTaO3基板の幅と厚みの比を 1.5〜2.0 に設定し、さらに、 前記LiTaO3基板の長さと厚みの比を （1.4±0.2）ｎ ［ｎは自然数で、ｎ≦９］ に設定したことを特徴とするLiTaO3圧電共振子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1138001A JP2855208B2 (ja) | 1989-05-31 | 1989-05-31 | ＬｉＴａＯ▲下３▼圧電共振子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1138001A JP2855208B2 (ja) | 1989-05-31 | 1989-05-31 | ＬｉＴａＯ▲下３▼圧電共振子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH033514A JPH033514A (ja) | 1991-01-09 |
| JP2855208B2 true JP2855208B2 (ja) | 1999-02-10 |
Family
ID=15211746
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1138001A Expired - Fee Related JP2855208B2 (ja) | 1989-05-31 | 1989-05-31 | ＬｉＴａＯ▲下３▼圧電共振子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2855208B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6621194B1 (en) | 1999-11-15 | 2003-09-16 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Piezoelectric element having thickness shear vibration and mobile communication device using the same |
| JP2002246871A (ja) | 2001-02-19 | 2002-08-30 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 圧電振動子、この圧電振動子を用いた梯子型フィルタおよび２重モード圧電フィルタ |
| JP2007197077A (ja) * | 2006-01-30 | 2007-08-09 | Fuji Seal International Inc | 物品挿入機構 |
| JP5892878B2 (ja) | 2012-06-28 | 2016-03-23 | 太陽誘電株式会社 | 弾性波デバイスおよびその製造方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58190115A (ja) * | 1982-04-28 | 1983-11-07 | Fujitsu Ltd | 圧電振動子 |
-
1989
- 1989-05-31 JP JP1138001A patent/JP2855208B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH033514A (ja) | 1991-01-09 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |