JP3139273B2 - Resonator, piezoelectric resonance component and piezoelectric filter using width expansion mode - Google Patents

Resonator, piezoelectric resonance component and piezoelectric filter using width expansion mode

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JP3139273B2 JP06074941A JP7494194A JP3139273B2 JP 3139273 B2 JP3139273 B2 JP 3139273B2 JP 06074941 A JP06074941 A JP 06074941A JP 7494194 A JP7494194 A JP 7494194A JP 3139273 B2 JP3139273 B2 JP 3139273B2
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  • Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、矩形板状の振動体の幅
拡がりモードを利用した共振子に関し、特に、該幅拡が
りモードを効果的に閉じ込め得る構造を有するエネルギ
ー閉じ込め型の共振子圧電共振部品及び圧電フィルタ
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a resonator using a widened mode of a rectangular plate-shaped vibrator, and more particularly to an energy trap type resonator having a structure capable of effectively confining the widened mode . The present invention relates to a piezoelectric resonance component and a piezoelectric filter .

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、種々の周波数帯で用いられる圧電
共振子や圧電フィルタ等が開発されているが、1〜2M
Hz帯において利用するのに有効な圧電共振子はあまり
実用化されていない。もっとも、1〜2MHz帯におい
て用いる共振子として、矩形板状の圧電体の輪郭すべり
振動モードを利用したものが商品化されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, piezoelectric resonators and piezoelectric filters used in various frequency bands have been developed.
A piezoelectric resonator effective for use in the Hz band has not been practically used. However, as a resonator used in the 1 to 2 MHz band, a resonator utilizing a contour sliding vibration mode of a rectangular plate-shaped piezoelectric material has been commercialized.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】上記のように、従来、
1〜2MHz帯において有効な圧電共振子は存在せず、
商品化されている輪郭すべり振動モードを利用した圧電
共振子では、その振動モードの特質上、ばね端子を用い
て圧電共振子を保持しなければならなかった。そのた
め、圧電共振子を保持する構造が大きくならざるを得な
かった。
As described above, conventionally,
There is no effective piezoelectric resonator in the 1-2MHz band,
In a commercialized piezoelectric resonator using the contour sliding vibration mode, it was necessary to hold the piezoelectric resonator using a spring terminal due to the characteristic of the vibration mode. Therefore, the structure for holding the piezoelectric resonator must be large.

【0004】そこで、本願発明者は、上述した問題を解
決するために、矩形板状の振動体の幅拡がりモードを利
用すれば、上記の周波数帯で用いるのに適した圧電共振
子が得られることを見出した。すなわち、未だ公知では
ない幅拡がりモードを利用した圧電共振子は、矩形板状
の振動体の幅モード振動と拡がりモード振動との間の振
動姿態をとる振動モードであるが、その構造は図1に示
す通りである。
[0004] In order to solve the above-mentioned problem, the inventor of the present application can obtain a piezoelectric resonator suitable for use in the above-mentioned frequency band by using a width expansion mode of a rectangular plate-shaped vibrator. I found that. In other words, the piezoelectric resonator utilizing the width expansion mode, which is not yet known, is a vibration mode in which the vibration mode takes a vibration mode between the width mode vibration and the expansion mode vibration of the rectangular plate-shaped vibrator. As shown in FIG.

【0005】図1を参照して、この圧電共振子1は、幅
拡がりモードの振動で共振する共振部2を有する。共振
部2は、厚み方向に一様に分極処理された圧電セラミッ
ク板3の両主面に電極4,5を形成した構造を有する。
幅拡がりモードでは、圧電共振子部2の主面の中心と、
短辺の中央が振動のノード点となる。そこで、圧電共振
子1では、圧電セラミック板3の短辺側中央に、それぞ
れ、支持部6,7が連結されている。支持部6,7は、
振動のノード点に連結されているため、支持部6,7が
連結されていたとしても、上記幅拡がりモードの振動は
阻害され難い。
Referring to FIG. 1, a piezoelectric resonator 1 has a resonance section 2 that resonates by vibration in a widening mode. The resonance section 2 has a structure in which electrodes 4 and 5 are formed on both main surfaces of a piezoelectric ceramic plate 3 uniformly polarized in a thickness direction.
In the width expansion mode, the center of the main surface of the piezoelectric resonator unit 2 is
The center of the short side is the node point of vibration. Therefore, in the piezoelectric resonator 1, the supporting portions 6 and 7 are connected to the center of the short side of the piezoelectric ceramic plate 3, respectively. The support parts 6, 7
Since it is connected to the node of the vibration, even in the case where the support portions 6 and 7 are connected, the vibration in the width expansion mode is not easily disturbed.

【0006】他方、支持部6,7の一方主面には、電極
4,5にそれぞれ電気的に接続されるように接続導電部
8a,8bが形成されており、接続導電部8a,8b
は、支持部6,7の外側端に連結された保持部9,10
の一方主面に設けられた端子電極11,12に電気的に
接続されている。なお、図1に示した圧電共振子1で
は、上記圧電セラミック板3、支持部6,7及び保持部
9,10が一体に形成されている。すなわち、セラミッ
ク板を図示の平面形状を有するように、機械加工するこ
とにより、圧電セラミック板3、支持部6,7及び保持
部9,10が形成されている。
On the other hand, connecting conductive portions 8a and 8b are formed on one main surface of the supporting portions 6 and 7 so as to be electrically connected to the electrodes 4 and 5, respectively.
Are holding parts 9, 10 connected to outer ends of the supporting parts 6, 7, respectively.
Are electrically connected to terminal electrodes 11 and 12 provided on one of the main surfaces. In the piezoelectric resonator 1 shown in FIG. 1, the piezoelectric ceramic plate 3, the supporting parts 6, 7 and the holding parts 9, 10 are formed integrally. That is, the piezoelectric ceramic plate 3, the support portions 6 and 7, and the holding portions 9 and 10 are formed by machining the ceramic plate so as to have the illustrated planar shape.

【0007】上記幅拡がりモードを利用した圧電共振子
1では、圧電セラミック板3の縦横比を適当な範囲に選
択し、端子電極11,12から交流電界を印加すれば、
平面形状が矩形の圧電共振部2が幅拡がりモードで強く
励振される。その結果、圧電共振子1のインピーダンス
−周波数特性は、図2に示す通りとなり、かつ圧電共振
子1の各部分の変位分布は、有限要素法による解析によ
れば、図3に示す通りとなることが予想される。
In the piezo-resonator 1 utilizing the above-mentioned widening mode, if the aspect ratio of the piezo-electric ceramic plate 3 is selected within an appropriate range and an AC electric field is applied from the terminal electrodes 11 and 12,
The piezoelectric resonator 2 having a rectangular planar shape is strongly excited in the widening mode. As a result, the impedance-frequency characteristic of the piezoelectric resonator 1 is as shown in FIG. 2, and the displacement distribution of each part of the piezoelectric resonator 1 is as shown in FIG. 3 according to the analysis by the finite element method. It is expected that.

【0008】ところが、実際に圧電共振子1を製作した
場合、圧電共振部2を正確な寸法及び形状を有するよう
に製作することは非常に難しい。例えば、図4に電極を
省略して略図的平面図で示すように、圧電セラミック板
3の短辺3a,3bが、破線で示す目的とする形状から
dx=50μm程度ずれて形成されることがある。これ
は、上記支持部6,7を形成するに際し、矩形板状のセ
ラミック板に両側から溝加工することにより、上記支持
部6,7を形成しているため、該溝加工の位置が、支持
部6,7の両側においてずれた場合に起こりがちであ
る。
However, when the piezoelectric resonator 1 is actually manufactured, it is very difficult to manufacture the piezoelectric resonator 2 so as to have an accurate size and shape. For example, as shown in a schematic plan view in which the electrodes are omitted in FIG. 4, the short sides 3a and 3b of the piezoelectric ceramic plate 3 are formed so as to be deviated by about dx = 50 μm from a target shape shown by a broken line. is there. This is because, when the support portions 6 and 7 are formed, the support portions 6 and 7 are formed by forming grooves from both sides in a rectangular plate-shaped ceramic plate. This is likely to occur if the parts 6 and 7 are shifted on both sides.

【0009】上記のように、溝加工の位置ずれによっ
て、圧電セラミック板3の短辺側の形状が所望とする形
状からずれた場合、最終的に得られた圧電共振子1のイ
ンピーダンス−周波数特性は、図5に示すように、かな
り乱れたものとなることがわかった。すなわち、幅拡が
りモードの反共振点fa の近傍において非常に大きなス
プリアス振動Xの発生することがあった。
As described above, when the shape of the short side of the piezoelectric ceramic plate 3 is deviated from the desired shape due to the positional deviation of the groove processing, the impedance-frequency characteristic of the finally obtained piezoelectric resonator 1 is obtained. Was found to be considerably disturbed, as shown in FIG. That is, there is the generation of very large spurious vibration X is in the vicinity of the antiresonance point f a width expansion mode.

【0010】また、有限要素法により解析した結果によ
れば、上記のように圧電セラミック板3の短辺側の形状
が目的とする形状からずれた場合、スプリアス振動Xの
変位分布は図6に示す通りであることがわかった。すな
わち、圧電セラミック板3の短辺側の形状が目的形状か
らずれることにより、幅拡がりモード以外に図6に示す
ような不要なモードが生じ、そのためにインピーダンス
波形が乱れることがわかった。
According to the result of analysis by the finite element method, when the shape of the short side of the piezoelectric ceramic plate 3 is deviated from the target shape as described above, the displacement distribution of the spurious vibration X is shown in FIG. It turned out to be as shown. That is, when the shape of the short side of the piezoelectric ceramic plate 3 is shifted from the target shape, unnecessary modes as shown in FIG. 6 are generated in addition to the width expansion mode, and the impedance waveform is disturbed.

【0011】従って、幅拡がりモードを利用した圧電共
振子1では、非常に高精度に圧電セラミック板3を形成
しなければ、良好な共振特性やフィルタ特性を得ること
ができないという問題があった。
Therefore, in the piezoelectric resonator 1 utilizing the widening mode, there is a problem that unless the piezoelectric ceramic plate 3 is formed with extremely high precision, good resonance characteristics and filter characteristics cannot be obtained.

【0012】本発明の目的は、幅拡がりモードを利用し
た共振部をさほど高精度に形成せずとも、幅拡がりモー
ド以外の不要なモードを確実に抑えることができ、従っ
て良好な発振特性やフィルタ特性を得ることができる幅
拡がりモードを利用した共振子及び圧電共振部品を提供
することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to suppress unnecessary modes other than the widening mode without forming a resonance section using the widening mode with high precision. An object of the present invention is to provide a resonator and a piezoelectric resonance component using a width expansion mode capable of obtaining characteristics.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】本発明の幅拡がりモード
を利用した共振子は、圧電性を示す材料からなり、かつ
長辺及び短辺を有する矩形板状の振動体と、前記振動体
を圧電効果により振動させるために該振動体に形成され
た複数の電極とを有し、前記矩形板状の振動体前記短
辺方向を幅方向とする幅拡がりモードを利用した圧電
振部と、前記共振部の幅広がりモードの振動のノード点
である短辺側側面の中央に一端が連結された支持部と、
前記支持部の他端に連結されており、支持部の延びる方
向と略直交する方向に延ばされた形状を有し、支持部か
ら漏洩してきた振動の周波数と一致する共振周波数を
し、該振動を動吸振現象により抑制する動吸振部とを備
えることを特徴とする、幅拡がりモードを利用した共振
子である。
According to the present invention, a resonator using a widening mode is made of a material exhibiting piezoelectricity, and
A rectangular plate- shaped vibrating body having a long side and a short side, and the vibrating body
Is formed on the vibrating body to vibrate by a piezoelectric effect.
And a plurality of electrodes , wherein the short-
A piezoelectric resonance unit using a widening mode in which the side direction is the width direction, and a node point of vibration in the widening mode of the resonance unit
A support portion having one end connected to the center of the short side surface that is
Connected to the other end of the support portion and extending the support portion
Has a shape extended in a direction toward and substantially perpendicular, have a resonant frequency that matches the frequency of the vibration leaked from the support portion
And a dynamic vibration absorbing section that suppresses the vibration by a dynamic vibration absorbing phenomenon .

【0014】なお、動吸振部とは、動吸振現象を利用す
ることにより構成されたものであり、この動吸振現象の
詳細は、例えば谷口修著「振動工学」第113頁〜第1
16頁(コロナ社発行)に記載されているが、簡単にい
えば、振動が防止されるべき主振動体に、副振動体を連
結し、該副振動体の固有振動数を適当に選ぶことによ
り、該副振動体により主振動体の振動が抑制される現象
であるということができる。本発明における動吸振部と
は、この動吸振現象における副振動体に相当するもので
あり、支持部を伝達してきた圧電共振部からの振動が該
動吸振部により動吸振現象に基づいて抑制される。
The dynamic vibration absorbing section is constructed by utilizing the dynamic vibration absorbing phenomenon. The details of the dynamic vibration absorbing phenomenon are described in, for example, Osamu Taniguchi, "Vibration Engineering", pp. 113 to 1
It is described on page 16 (issued by Corona Co., Ltd.). Briefly, a sub-vibrator is connected to a main vibrator whose vibration is to be prevented, and the natural frequency of the sub-vibrator is appropriately selected. Thus, it can be said that the vibration of the main vibrator is suppressed by the sub vibrator. The dynamic vibration absorbing portion according to the present invention corresponds to a sub-vibration body in the dynamic vibration absorbing phenomenon, and the vibration from the piezoelectric resonance portion that has transmitted the supporting portion is suppressed by the dynamic vibration absorbing portion based on the dynamic vibration absorbing phenomenon. You.

【0015】本発明の共振子では、好ましくは、請求項
2に記載のように、前記共振部の両側に、それぞれ、上
記支持部及び動吸振部が連結されており、かつ各動吸振
部の支持部が連結されている側とは反対側に一端が連結
された連結部と、各連結部の他端に連結された保持部と
がさらに備えられる。この構造では、共振部の両側にお
いて、保持部が備えられており、該一対の保持部間にお
いて、動吸振部を介して共振部が連結されているため、
両側の保持部を利用して共振子を機械的に保持すること
ができる。すなわち、動吸振現象により、共振部の振動
が、両側の動吸振部が設けられている部分までに閉じ込
められるため、両側の保持部を利用して、幅拡がりモー
ドを利用した共振子を共振部の振動を妨げることなく機
械的に保持することができる。
In the resonator according to the present invention, preferably, the support section and the dynamic vibration absorbing section are connected to both sides of the resonance section, respectively, and each dynamic vibration absorbing section is connected to each other. A connecting portion having one end connected to a side opposite to the side to which the supporting portion is connected, and a holding portion connected to the other end of each connecting portion are further provided. In this structure, holding portions are provided on both sides of the resonance portion, and between the pair of holding portions, the resonance portions are connected via the dynamic vibration absorbing portion.
The resonator can be mechanically held using the holding portions on both sides. In other words, due to the dynamic vibration absorption phenomenon, the vibration of the resonance part is confined to the part where the dynamic vibration absorption parts on both sides are provided, so that the resonator using the width expansion mode using the holding parts on both sides is used as the resonance part. Can be held mechanically without hindering the vibration of the device.

【0016】また、上記本発明の幅拡がりモードを利用
した共振子では、請求項3に記載のように、上記一対の
保持部の側方に配置されており、かつ保持部と接合され
て共振部及び動吸振部を囲む矩形の収納空間を構成する
ための第1,第2のスペーサ板がさらに備えられる。こ
の構造では、両側の保持部間に連結されている共振部及
び動吸振部の一方の側方に、第1のスペーサが配置さ
れ、該第1のスペーサが両側の保持部に接合され、他方
側の側方においては、第2のスペーサ板が両側の保持部
と接合されて、共振部及び動吸振部を囲む矩形の収納空
間が構成されている。従って、両側の保持部と第1,第
2のスペーサ板とで構成される矩形枠状の部材の一部に
設けられた矩形の収納空間内に共振部及び動吸振部が配
置される。よって、第1,第2のスペーサ板を接合した
構造を利用することにより、共振部及び動吸振部を囲む
矩形の収納空間を容易に構成することができるため、上
下に適宜の保護基板等を、吸振部及び動吸振部の振動を
妨げないように、取り付けることにより、密閉性に優れ
た共振部品を構成することができる。
Further, in the resonator using the widening mode of the present invention, the resonator is disposed on the side of the pair of holding portions, and is joined to the holding portion to resonate. First and second spacer plates for forming a rectangular storage space surrounding the section and the dynamic vibration absorbing section are further provided. In this structure, the first spacer is disposed on one side of the resonance section and the dynamic vibration absorbing section connected between the holding sections on both sides, and the first spacer is joined to the holding sections on both sides, and On the side, the second spacer plate is joined to the holding parts on both sides to form a rectangular storage space surrounding the resonance part and the dynamic vibration absorbing part. Therefore, the resonance section and the dynamic vibration absorbing section are arranged in a rectangular storage space provided in a part of the rectangular frame-shaped member formed by the holding sections on both sides and the first and second spacer plates. Therefore, by using a structure in which the first and second spacer plates are joined, a rectangular storage space surrounding the resonance part and the dynamic vibration absorbing part can be easily formed. By attaching the vibration component so as not to hinder the vibration of the vibration absorbing portion and the dynamic vibration absorbing portion, a resonance component having excellent sealing performance can be configured.

【0017】また、本発明の幅拡がりモードを利用した
チップ型圧電共振部品は、上記本発明の共振子におい
て、共振部が圧電効果を利用した圧電共振部により構成
されており、請求項3に記載のように、共振部の両側
に、支持部、動吸振部、連結部及び保持部が構成された
圧電共振子の側方に、第1,第2のスペーサ板が配置さ
れており、該圧電共振子及びスペーサ板が一体化された
構造の上下に第1,第2の保護基板が積層されている。
さらに、圧電共振子の共振部及び動吸振部の振動を妨げ
ないための空間を共振部及び動吸振部の上下に形成する
ための振動空間形成手段が設けられている。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a chip-type piezoelectric resonance component utilizing the width-expansion mode, wherein the resonance section of the resonator according to the present invention is constituted by a piezoelectric resonance section utilizing a piezoelectric effect. As described, the first and second spacer plates are arranged on the sides of the piezoelectric resonator on which the support portion, the dynamic vibration absorbing portion, the connecting portion, and the holding portion are formed on both sides of the resonance portion. First and second protective substrates are laminated on and under a structure in which the piezoelectric resonator and the spacer plate are integrated.
Further, a vibration space forming means is provided for forming spaces above and below the resonance section and the dynamic vibration absorbing section so as not to hinder the vibration of the resonance section and the dynamic vibration absorbing section of the piezoelectric resonator.

【0018】[0018]

【作用】本発明の共振子では、矩形板の幅拡がりモード
を利用した共振部の振動のノード点に上記支持部が連結
されている。従って、支持部は、もっとも変位の小さな
ノード点に連結されているため、支持部側への共振部か
らの振動の漏洩が非常に少なくされている。
In the resonator according to the present invention, the supporting portion is connected to a node of vibration of the resonating portion utilizing the width expansion mode of the rectangular plate. Therefore, since the supporting portion is connected to the node point having the smallest displacement, leakage of vibration from the resonance portion to the supporting portion side is extremely reduced.

【0019】さらに、上記動吸振部が設けられているた
め、幅拡がり振動モードの振動が漏洩してきたとして
も、動吸振現象により動吸振部の外への該振動の漏洩を
確実に防止することができる。
Further, since the dynamic vibration absorbing portion is provided, even if the vibration in the width-extending vibration mode leaks, the leakage of the vibration to the outside of the dynamic vibration absorbing portion can be reliably prevented by the dynamic vibration absorbing phenomenon. Can be.

【0020】加えて、共振部の加工上の問題により、共
振部の形状が目的とする形状からずれている場合には、
支持部を変位させるような不要な振動モードが生じると
考えられるが、このような不要振動モードも動吸振部に
より抑制することができる。すなわち、上記不要振動モ
ードは、目的とする幅拡がりモードの振動周波数の近く
に生じるものであるため、動吸振部により、目的周波数
の幅拡がりモードの振動だけでなく、上記不要モードの
振動も吸収されることになる。よって、動吸振現象によ
り、支持部から動吸振部に漏洩してきた幅拡がりモード
の振動及び上記不要振動の双方が、確実に抑圧されるこ
とになる。
In addition, when the shape of the resonating portion is deviated from the desired shape due to a problem in processing the resonating portion,
It is considered that an unnecessary vibration mode that displaces the support portion is generated, but such an unnecessary vibration mode can also be suppressed by the dynamic vibration absorber. That is, since the unnecessary vibration mode is generated near the vibration frequency of the intended width expansion mode, the dynamic vibration absorber absorbs not only the vibration of the width expansion mode of the target frequency but also the vibration of the unnecessary mode. Will be done. Therefore, both the vibration in the width expansion mode and the unnecessary vibration leaked from the support portion to the dynamic vibration absorbing portion are reliably suppressed by the dynamic vibration absorbing phenomenon.

【0021】[0021]

【発明の効果】本発明の圧電共振子では、幅拡がりモー
ドを利用した圧電共振部のノード点に支持部が連結され
ているため、支持部側への振動の漏洩が生じ難い。加え
て、上記支持部の他端には、動吸振部が連結されている
ため、動吸振現象に基づいて支持部に漏洩してきた幅拡
がり振動モードの振動を効果的に抑制することができ
る。また、加工上の問題等によりノード点から支持部側
に幅拡がり振動モード以外の不要振動が漏洩してきたと
しても、動吸振現象により該不要振動も効果的に抑制さ
れる。
According to the piezoelectric resonator of the present invention, since the supporting portion is connected to the node point of the piezoelectric resonator utilizing the width expansion mode, the leakage of the vibration to the supporting portion side is less likely to occur. In addition, since the dynamic vibration absorbing portion is connected to the other end of the support portion, the vibration in the widening vibration mode leaked to the support portion based on the dynamic vibration absorbing phenomenon can be effectively suppressed. Further, even if unnecessary vibration other than the vibration mode leaks from the node point to the support portion due to a processing problem or the like, the unnecessary vibration is effectively suppressed by the dynamic vibration absorption phenomenon.

【0022】よって、例えば、幅拡がりモードを利用し
たエネルギー閉じ込め型の圧電共振子であって、共振特
性やフィルタ特性に優れた圧電共振部品を提供すること
が可能となり、従来実現することが困難であった1〜2
MHz帯及びこれ以上の周波数帯において用いるのに適
した圧電共振子を得ることができる。
Accordingly, for example, it is possible to provide a piezoelectric resonance component which is an energy trapping type piezoelectric resonator utilizing a widening mode and has excellent resonance characteristics and filter characteristics. 1-2
A piezoelectric resonator suitable for use in the MHz band and higher frequency bands can be obtained.

【0023】また、請求項4に記載のように、共振部を
圧電効果を利用した圧電共振部とし、請求項3に記載の
ように圧電共振子とスペーサ板とを一体化してなる構造
において、共振部及び動吸振部を囲む矩形の収納空間を
形成し、さらに上下に第1,第2の保護基板を積層する
ことにより、本発明の共振子を利用したチップ型の圧電
共振部品を容易に提供することが可能となる。すなわ
ち、本発明の共振子は、請求項4に記載のように、チッ
プ型の電子部品として構成することが容易である。よっ
て、上記のような従来実現することが困難であった1〜
2MHz帯及びこれ以上の周波数帯において用いるのに
適したエネルギー閉じ込め型のチップ型の圧電共振部品
を提供することが可能となる。
According to a fourth aspect of the present invention, in the structure according to the third aspect, wherein the resonance section is a piezoelectric resonance section utilizing a piezoelectric effect, and the piezoelectric resonator and the spacer plate are integrated. A chip-shaped piezoelectric resonance component using the resonator of the present invention can be easily formed by forming a rectangular storage space surrounding the resonance portion and the dynamic vibration absorbing portion, and further laminating the first and second protection substrates on the upper and lower sides. Can be provided. That is, the resonator according to the present invention can be easily configured as a chip-type electronic component. Therefore, as described above, it has been difficult to realize
It is possible to provide an energy trapping type chip-type piezoelectric resonance component suitable for use in the 2 MHz band and higher frequency bands.

【0024】[0024]

【実施例】以下、本発明の実施例を、図面を参照しつつ
説明することにより、本発明を明らかにする。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings to clarify the present invention.

【0025】図7(a)及び(b)は、それぞれ、本発
明の一実施例にかかるエネルギー閉じ込め型の圧電共振
子を示す平面図及び正面図である。圧電共振子21は、
略矩形の共振部22を有する。共振部22は、厚み方向
に一様に分極処理された圧電セラミック板23の両主面
に電極24,25を形成した構造を有する。この圧電共
振部22の電極24,25から交流電圧を印加すること
により、圧電共振部22では、幅拡がりモードの振動が
強く励振される。
FIGS. 7A and 7B are a plan view and a front view, respectively, showing an energy trap type piezoelectric resonator according to an embodiment of the present invention. The piezoelectric resonator 21 is
It has a substantially rectangular resonance part 22. The resonance section 22 has a structure in which electrodes 24 and 25 are formed on both main surfaces of a piezoelectric ceramic plate 23 that is uniformly polarized in the thickness direction. By applying an AC voltage from the electrodes 24 and 25 of the piezoelectric resonance section 22, the vibration in the width expansion mode is strongly excited in the piezoelectric resonance section 22.

【0026】幅拡がりモードの振動のノード点は、前述
したように、矩形の圧電セラミック板23の中心及び両
端辺の中央に存在する。従って、本実施例では、圧電セ
ラミック板23の短辺中央に、支持部26,27が連結
されている。また、支持部26,27の他端には、それ
ぞれ、動吸振部28,29が連結されている。動吸振部
28、29は、支持部26,27の他端において、支持
部26,27の延ばされている方向と直交する方向に細
長い棒状の振動部を形成することにより構成されてお
り、該動吸振部28,29の共振周波数は、支持部2
6,27を介して漏洩してきた振動の共振周波数と一致
するように定められている。
As described above, the nodes of the vibration in the width-spreading mode are located at the center of the rectangular piezoelectric ceramic plate 23 and the center of both sides. Therefore, in this embodiment, the supporting portions 26 and 27 are connected to the center of the short side of the piezoelectric ceramic plate 23. Further, the other ends of the support portions 26 and 27 are connected to dynamic vibration absorbing portions 28 and 29, respectively. The dynamic vibration absorbing portions 28 and 29 are formed by forming, at the other ends of the support portions 26 and 27, an elongated rod-shaped vibrating portion in a direction orthogonal to the direction in which the support portions 26 and 27 extend. The resonance frequency of the dynamic vibration absorbing portions 28 and 29 is
The resonance frequency is determined so as to coincide with the resonance frequency of the vibration leaked through 6, 27.

【0027】動吸振部28,29の外側には、連結部3
0,31の一端が連結されており、該連結部30,31
の外側端には、本実施例の圧電共振子21を機械的に保
持するための保持部32,33が連結されている。
Outside the dynamic vibration absorbing portions 28 and 29, a connecting portion 3 is provided.
0, 31 are connected at one end, and the connecting portions 30, 31 are connected to each other.
The holding portions 32 and 33 for mechanically holding the piezoelectric resonator 21 of this embodiment are connected to the outer end of the piezoelectric resonator 21.

【0028】本実施例では、上記支持部26,27、動
吸振部28,29、連結部30,31及び保持部32,
33は、一体に構成されている。すなわち、圧電セラミ
ック板を図7(a)に示した平面形状を有するように、
機械加工することにより形成されている。すなわち、略
矩形の圧電セラミック板の対向側縁から溝を内側に向か
って機械加工により形成することにより、上記支持部2
6,27及び連結部30,31を形成するとともに、ダ
イヤモンドカッター等の切断装置を用いて動吸振部2
8,29を所定の長さになるように切断することにより
得られる。
In this embodiment, the support portions 26 and 27, the dynamic vibration absorbing portions 28 and 29, the connecting portions 30 and 31, and the holding portions 32,
33 is integrally formed. That is, the piezoelectric ceramic plate has the planar shape shown in FIG.
It is formed by machining. That is, by forming a groove from the opposite side edge of the substantially rectangular piezoelectric ceramic plate toward the inside by machining, the support portion 2 is formed.
6 and 27 and the connecting portions 30 and 31 are formed, and the dynamic vibration absorbing portions 2 are formed using a cutting device such as a diamond cutter.
It is obtained by cutting 8, 29 into a predetermined length.

【0029】もっとも、圧電セラミック板23の外側に
連結される、支持部26,27、動吸振部28,29、
連結部30,31及び保持部32,33は、それぞれ別
体に構成されていてもよく、接着剤等を用いて接合され
て一体化されていてもよい。
The support portions 26 and 27, the dynamic vibration absorbing portions 28 and 29, which are connected to the outside of the piezoelectric ceramic plate 23,
The connecting portions 30 and 31 and the holding portions 32 and 33 may be configured separately from each other, or may be joined and integrated using an adhesive or the like.

【0030】また、保持部32,33の一方主面には、
それぞれ、端子電極34,35が形成されている。ま
た、端子電極34,35と電極24,25とを電気的に
接続するために、支持部26,27、動吸振部28,2
9及び連結部30,31の一方主面を通るように接続導
電部36,37が形成されている。
Further, on one main surface of the holding portions 32 and 33,
Terminal electrodes 34 and 35 are formed respectively. In order to electrically connect the terminal electrodes 34 and 35 with the electrodes 24 and 25, the support portions 26 and 27 and the dynamic vibration absorbing portions 28 and 2 are used.
Connection conductive portions 36 and 37 are formed so as to pass through one main surface of the connecting portion 9 and the connecting portions 30 and 31.

【0031】本実施例の圧電共振子21では、端子電極
34,35から交流電圧を印加することにより、共振部
22において幅拡がりモードの振動が強く励振される。
また、幅拡がりモードの振動のノード点は、圧電セラミ
ック板23の中心及び両短辺の中央に存在する。本実施
例では、圧電セラミック板23の両短辺の中央に上記支
持部26,27が連結されているため、圧電セラミック
板23が正確に目的とする矩形形状に加工されておれ
ば、支持部26,27には振動エネルギーは殆ど漏洩し
てこない。従って、支持部26,27間に共振エネルギ
ーが確実に閉じ込められる。
In the piezoelectric resonator 21 of the present embodiment, by applying an AC voltage from the terminal electrodes 34 and 35, the vibration in the widening mode in the resonance section 22 is strongly excited.
Further, the node points of the vibration in the width expansion mode are present at the center of the piezoelectric ceramic plate 23 and the center of both short sides. In the present embodiment, since the support portions 26 and 27 are connected to the center of both short sides of the piezoelectric ceramic plate 23, if the piezoelectric ceramic plate 23 is accurately processed into a target rectangular shape, the support portion 26 Vibration energy hardly leaks to 26 and 27. Therefore, the resonance energy is reliably confined between the support portions 26 and 27.

【0032】もっとも、図7(a)に図示されているよ
うに、上記支持部26,27を形成するにあたっての溝
加工に際し、溝の形成位置がずれ、圧電セラミック板2
3の形状が目的とする矩形からずれることがある。この
場合には、図1に示した圧電共振子の場合と同様に、支
持部26,27に振動エネルギーが漏洩してくる。
However, as shown in FIG. 7A, when the grooves are formed in forming the support portions 26 and 27, the positions of the grooves are shifted, and the piezoelectric ceramic plate 2 is formed.
The shape of 3 may deviate from the target rectangle. In this case, as in the case of the piezoelectric resonator shown in FIG. 1, vibration energy leaks to the support portions 26 and 27.

【0033】しかしながら、本実施例の圧電共振子21
では、動吸振部28,29が支持部26,27の他端に
構成されているため、動吸振現象により漏洩してきた振
動が効果的に抑制される。従って、動吸振部28,29
の外側の連結部30,31及び保持部32,33側へは
殆ど振動が漏洩しない。よって、動吸振部28,29ま
での部分に共振エネルギーを確実に閉じ込めることがで
きる。
However, the piezoelectric resonator 21 of the present embodiment
In this configuration, the dynamic vibration absorbing portions 28 and 29 are formed at the other ends of the support portions 26 and 27, so that the vibration leaked due to the dynamic vibration absorbing phenomenon is effectively suppressed. Therefore, the dynamic vibration absorbers 28 and 29
Vibration hardly leaks to the connecting portions 30 and 31 and the holding portions 32 and 33 outside the. Therefore, the resonance energy can be reliably confined to the portions up to the dynamic vibration absorbing portions 28 and 29.

【0034】本実施例の圧電共振子21において、圧電
セラミック板23の短辺23a,23bが、図7(a)
に示すように、dx=50μmずれて加工された場合の
インピーダンス−周波数特性及び有限要素法により解析
した変位分布を図8及び図9に示す。
In the piezoelectric resonator 21 of the present embodiment, the short sides 23a and 23b of the piezoelectric ceramic plate 23 correspond to those shown in FIG.
8 and 9 show the impedance-frequency characteristics and the displacement distribution analyzed by the finite element method when processed with a deviation of dx = 50 μm, as shown in FIG.

【0035】図8及び図9から明らかなように、本実施
例では、動吸振部28,29の作用により、動吸振部2
8,29間の部分に共振エネルギーが確実に閉じ込めら
れ、波形分割が生じないことがわかる。
As is clear from FIGS. 8 and 9, in the present embodiment, the dynamic vibration absorbing parts 2 and 29 are operated by the dynamic vibration absorbing parts 2 and 29.
It can be seen that the resonance energy is reliably confined in the portion between 8 and 29, and no waveform division occurs.

【0036】なお、図8及び図9は、有限要素法による
シミュレーションに基づく結果であるが、このような結
果が正しいことを具体的な実験例に基づいて説明する。
すなわち、上記のように動吸振部28,29を設けたこ
とによる効果を確かめるために、圧電セラミックスとし
てチタン酸ジルコン酸鉛系セラミックスを用い、短辺の
長さ=2.0mm、長辺の長さ=2.8mmの圧電セラ
ミック板23と、幅0.6mm及び長さ0.8mmの支
持部26,27と、全長0.9mm及び幅0.6mmの
動吸振部28,29を設けた圧電共振子21を作製し、
そのインピーダンス−周波数特性を測定した。また、比
較のために、動吸振部28,29を形成しないことを除
いては、上記実施例と同様にして構成した図1に示した
圧電共振子を製作し、インピーダンス−周波数特性を測
定した。
FIGS. 8 and 9 show the results based on the simulation by the finite element method. The fact that such results are correct will be described based on specific experimental examples.
That is, in order to confirm the effect of providing the dynamic vibration absorbing portions 28 and 29 as described above, lead zirconate titanate-based ceramic was used as the piezoelectric ceramic, and the length of the short side was 2.0 mm and the length of the long side was long. A piezoelectric ceramic plate 23 having a length of 2.8 mm, supporting portions 26 and 27 having a width of 0.6 mm and a length of 0.8 mm, and dynamic vibration absorbing portions 28 and 29 having a total length of 0.9 mm and a width of 0.6 mm. The resonator 21 is manufactured,
The impedance-frequency characteristics were measured. Further, for comparison, the piezoelectric resonator shown in FIG. 1 was manufactured in the same manner as in the above embodiment except that the dynamic vibration absorbing portions 28 and 29 were not formed, and the impedance-frequency characteristics were measured. .

【0037】結果を図10及び図11に示す。図10は
比較のために用意した動吸振部を有しない圧電共振子の
インピーダンス−周波数特性を、図11は、実施例のイ
ンピーダンス−周波数特性を示す。
The results are shown in FIG. 10 and FIG. FIG. 10 shows the impedance-frequency characteristics of a piezoelectric resonator having no dynamic vibration absorber prepared for comparison, and FIG. 11 shows the impedance-frequency characteristics of the example.

【0038】図10及び図11の比較から明らかなよう
に、比較のために用意した圧電共振子では、加工精度の
ばらつきにより図10に示したように波形分割を多発し
ていたのに対し、実施例の圧電共振子では、図11に示
すように波形分割は見られなかった。
As is clear from the comparison between FIG. 10 and FIG. 11, in the piezoelectric resonator prepared for comparison, the waveform division occurred frequently as shown in FIG. In the piezoelectric resonator of the example, no waveform division was observed as shown in FIG.

【0039】図12は、本発明のさらに他の実施例に係
るエネルギー閉じ込め型の圧電共振子を示す。圧電共振
子41は、第1の実施例と同様に、矩形板状の振動体と
しての圧電共振部42を有する。もっとも、圧電共振部
42では、圧電板42aの上面において、長辺側の端縁
に沿うように、一対の共振電極42b,42cが形成さ
れている。なお、圧電板42aは、図示の矢印P方向す
なわち共振電極42bから共振電極42cに向かう方向
に分極処理されている。
FIG. 12 shows an energy trap type piezoelectric resonator according to still another embodiment of the present invention. As in the first embodiment, the piezoelectric resonator 41 has a piezoelectric resonator 42 as a rectangular plate-shaped vibrator. However, in the piezoelectric resonance section 42, a pair of resonance electrodes 42b and 42c are formed on the upper surface of the piezoelectric plate 42a along the long side edge. The piezoelectric plate 42a is polarized in a direction indicated by an arrow P, that is, in a direction from the resonance electrode 42b to the resonance electrode 42c.

【0040】従って、共振電極42b,42c間に交流
電圧を印加することにより、幅拡がりモードによって圧
電共振部42が振動する。この場合、圧電共振部42の
変位方向は、印加される電界と平行であるため、圧電縦
効果を利用した圧電共振子となる。
Accordingly, by applying an AC voltage between the resonance electrodes 42b and 42c, the piezoelectric resonance section 42 vibrates in the width expansion mode. In this case, since the displacement direction of the piezoelectric resonance unit 42 is parallel to the applied electric field, a piezoelectric resonator utilizing the piezoelectric longitudinal effect is provided.

【0041】また、本実施例の圧電共振子41において
も、上記幅拡がりモードで共振する圧電共振部42の振
動のノード点に支持部材46,47が連結されており、
支持部材46,47の外側端部に保持部48,49が連
結されている。なお、図12において、44a,45a
は引出し導電部を、50,51は端子電極を示す。
Also, in the piezoelectric resonator 41 of the present embodiment, the supporting members 46 and 47 are connected to the nodes of the vibration of the piezoelectric resonance section 42 which resonates in the above-mentioned width expansion mode.
Holding portions 48 and 49 are connected to outer ends of the supporting members 46 and 47. In FIG. 12, 44a, 45a
Denotes a lead conductive portion, and 50 and 51 denote terminal electrodes.

【0042】図12に示した実施例から明らかなよう
に、本発明の幅拡がりモードを利用した共振子は、圧電
横効果を利用したものだけでなく、圧電縦効果を利用し
たものにも適用することができる。
As is clear from the embodiment shown in FIG. 12, the resonator utilizing the width expansion mode of the present invention is applicable not only to the one utilizing the piezoelectric transverse effect but also to the one utilizing the piezoelectric longitudinal effect. can do.

【0043】図13は、図7(a)及び(b)に示した
実施例の圧電共振子21を用いて構成されるチップ型圧
電共振部品の分解斜視図である。このチップ型圧電共振
部品では、共振プレート101の上下に、矩形枠状のス
ペーサ102,103を介して保護基板104,105
が貼り合わされる。
FIG. 13 is an exploded perspective view of a chip-type piezoelectric resonance component constituted by using the piezoelectric resonator 21 of the embodiment shown in FIGS. 7A and 7B. In this chip-type piezoelectric resonance component, protective substrates 104 and 105 are disposed above and below a resonance plate 101 via rectangular frame-shaped spacers 102 and 103.
Are pasted together.

【0044】共振プレート101は、前述した圧電共振
子21の側方にスペーサ板106,107を接着剤によ
り接合した構造を有する。スペーサプレート106,1
07は、それぞれ、内側に切欠106a,107aを有
する。切欠106a,107aは、圧電共振子21の振
動する部分、すなわち共振部及び動吸振部の振動を妨げ
ないための空間を設けるために形成されている。スペー
サ板106,107は、例えばアルミナなどの絶縁性セ
ラミックスや合成樹脂により構成され、圧電共振子21
とほぼ等しい厚みを有するように構成されている。ま
た、本実施例では、スペーサ板106,107は、圧電
共振子21の保持部32,33に絶縁性接着剤を用いて
接合されている。従って、圧電共振子21の共振部22
及び動吸振部28,29は、上記スペーサ板106,1
07と保持部32,33で構成される矩形枠状の開口に
収納されている。なお、108は、ダミーの電極を示
す。
The resonance plate 101 has a structure in which spacer plates 106 and 107 are joined to the side of the piezoelectric resonator 21 by an adhesive. Spacer plate 106, 1
07 has notches 106a and 107a inside, respectively. The notches 106a and 107a are formed to provide a space where the vibration of the piezoelectric resonator 21 does not hinder the vibration of the resonance part and the dynamic vibration absorbing part. The spacer plates 106 and 107 are made of, for example, an insulating ceramic such as alumina or a synthetic resin, and
It is configured to have a thickness substantially equal to. In this embodiment, the spacer plates 106 and 107 are joined to the holding portions 32 and 33 of the piezoelectric resonator 21 using an insulating adhesive. Therefore, the resonance section 22 of the piezoelectric resonator 21
And the dynamic vibration absorbers 28 and 29 are connected to the spacer plates 106 and 1.
07 and holding portions 32 and 33 are accommodated in a rectangular frame-shaped opening. Reference numeral 108 denotes a dummy electrode.

【0045】スペーサ102,103は、矩形枠状の接
着剤フィルムにより構成されており、共振プレート10
1と保護基板104,105とを貼り合わせるように機
能する。また、スペーサ102,103は、それぞれ、
開口102a,103aを有する。従って、開口102
a,103aが形成されているため、圧電共振子21の
振動する部分の振動を妨げないための空間が、圧電共振
子21の上下に構成される。
The spacers 102 and 103 are formed of a rectangular frame-shaped adhesive film.
1 and the protection substrates 104 and 105 function to be bonded to each other. The spacers 102 and 103 are respectively
It has openings 102a and 103a. Therefore, the opening 102
Since a and 103a are formed, a space for preventing the vibration of the vibrating portion of the piezoelectric resonator 21 is formed above and below the piezoelectric resonator 21.

【0046】なお、上記スペーサ102,103を省略
し、矩形枠状に接着剤を保持基板104の下面及び保護
基板105の上面に付与することによっても、上記のよ
うな振動を妨げないための空間を形成することができ
る。
It is to be noted that the spacers 102 and 103 are omitted, and the adhesive is applied to the lower surface of the holding substrate 104 and the upper surface of the protective substrate 105 in a rectangular frame shape, so that the space for preventing the above-described vibration is prevented. Can be formed.

【0047】図13に示した共振プレート101、スペ
ーサ102,103及び保護基板104,105を積層
し、得られた積層体の一対の側面に、外部電極を形成す
ることにより、チップ型圧電共振部品を構成することが
できる。このようなチップ型圧電共振部品の外観は、後
述の図17に示すチップ型圧電共振部品と同様となる。
もっとも、上記チップ型圧電共振部品では、圧電共振
子21が、スペーサ板106,107と絶縁性接着剤を
用いて接合されている。従って、図13の矢印Aで示す
接合部分において、接着不良が生じている場合には、密
閉性が損なわれる。すなわち、圧電共振子21の共振部
22や動吸振部28,29が構成されている部分の密封
性が損なわれる。密封性が損なわれた場合、チップ型圧
電共振部品における耐湿性などの特性が低下する。
The chip-type piezoelectric resonance component is obtained by laminating the resonance plate 101, the spacers 102 and 103, and the protection substrates 104 and 105 shown in FIG. 13 and forming external electrodes on a pair of side surfaces of the obtained laminate. Can be configured. The appearance of such a chip-type piezoelectric resonance component is similar to that of a chip-type piezoelectric resonance component shown in FIG. 17 described later.
However, in the above-described chip-type piezoelectric resonance component, the piezoelectric resonator 21 is joined to the spacer plates 106 and 107 using an insulating adhesive. Therefore, in the case where a bonding failure occurs at the joint portion indicated by the arrow A in FIG. 13, the hermeticity is impaired. That is, the hermeticity of the portion of the piezoelectric resonator 21 where the resonance section 22 and the dynamic vibration absorbing sections 28 and 29 are formed is impaired. When the sealing property is impaired, characteristics such as moisture resistance of the chip-type piezoelectric resonance component deteriorate.

【0048】次に、上記のような耐湿性の問題を克服し
得る実施例を、図14〜図17を参照して説明する。図
14は、本発明の他の実施例に係るチップ型圧電共振部
品を説明するための分解斜視図であり、図13に相当す
る図である。図14に示すチップ型圧電共振部品では、
図13に示されていた圧電共振子21及びスペーサ10
6,107に代えて、外形が矩形板状の圧電共振子11
1が用いられている。その他の構造、すなわちスペーサ
102,103及び保護基板104,105について
は、図13に示した実施例と同様であるため、同一の参
照番号を付することにより、前述した説明を援用するこ
とにより省略する。
Next, an embodiment capable of overcoming the above-described problem of moisture resistance will be described with reference to FIGS. FIG. 14 is an exploded perspective view for explaining a chip-type piezoelectric resonance component according to another embodiment of the present invention, and is a diagram corresponding to FIG. In the chip type piezoelectric resonance component shown in FIG.
Piezoelectric resonator 21 and spacer 10 shown in FIG.
6. A piezoelectric resonator 11 having a rectangular plate shape in place of 6, 107
1 is used. The other structures, that is, the spacers 102 and 103 and the protection substrates 104 and 105 are the same as those in the embodiment shown in FIG. 13, and therefore, are denoted by the same reference numerals and are omitted by using the above description. I do.

【0049】圧電共振子111は、図15に斜視図で示
す圧電セラミック板112を用いて構成されている。す
なわち、1枚の矩形の圧電セラミック板を、例えばレー
ザによるエッチングや機械加工により図15に示す形状
に加工し、それによって圧電セラミック板112を得
る。圧電セラミック板112では、開口113aを有す
る矩形枠状の支持部113と、共振部を構成する圧電セ
ラミック板部分114及び動吸振部を構成する圧電セラ
ミック板部分115,116が一体化されている。そし
て、上記圧電セラミック板112に、圧電共振子21と
同様に電極を形成することにより、図16に示す上記圧
電共振子111が得られる。
The piezoelectric resonator 111 is constituted by using a piezoelectric ceramic plate 112 shown in a perspective view in FIG. That is, one rectangular piezoelectric ceramic plate is processed into the shape shown in FIG. 15 by, for example, laser etching or mechanical processing, thereby obtaining the piezoelectric ceramic plate 112. In the piezoelectric ceramic plate 112, a rectangular frame-shaped support portion 113 having an opening 113a, a piezoelectric ceramic plate portion 114 forming a resonance portion, and piezoelectric ceramic plate portions 115 and 116 forming a dynamic vibration absorbing portion are integrated. Then, by forming electrodes on the piezoelectric ceramic plate 112 in the same manner as the piezoelectric resonator 21, the piezoelectric resonator 111 shown in FIG. 16 is obtained.

【0050】言い換えれば、圧電共振子111は、図1
3に示した圧電共振子21と、スペーサ板106,10
7とを一体化した構造に相当する。従って、圧電共振子
111における共振部、動吸振部及び電極等について
は、圧電共振子21と同一の参照番号を付することによ
りその説明は省略する。
In other words, the piezoelectric resonator 111 corresponds to FIG.
The piezoelectric resonator 21 shown in FIG.
7 corresponds to an integrated structure. Therefore, the description of the resonance section, the dynamic vibration absorbing section, the electrodes, and the like in the piezoelectric resonator 111 is omitted by giving the same reference numerals as those of the piezoelectric resonator 21.

【0051】図14に示した圧電共振子111は、上記
1枚の圧電セラミック板112を用いて構成されてい
る。従って、図13で示した実施例では、矢印Aで示し
た接合部分により耐湿性が劣化するおそれがあったのに
対し、本実施例のチップ型圧電共振部品では、共振部や
動吸振部の側方に上記のような接合部が存在しないた
め、耐湿性が効果的に高められる。
The piezoelectric resonator 111 shown in FIG. 14 is constituted by using one piezoelectric ceramic plate 112 described above. Therefore, in the embodiment shown in FIG. 13, the moisture resistance may be deteriorated by the joint indicated by the arrow A, whereas in the chip-type piezoelectric resonance component of the present embodiment, the resonance part and the dynamic vibration absorbing part may be deteriorated. Since there is no such a joint on the side, the moisture resistance is effectively enhanced.

【0052】図17は、図14に示した圧電共振子、ス
ペーサ102,103及び保護基板104,105を積
層した得られたチップ型圧電共振部品の斜視図である。
チップ型圧電共振部品120では、上記各部材を貼り合
わせることにより得られた積層体121の一対の端面を
覆うように外部電極122,123が形成されている。
従って、他のチップ型電子部品と同様にプリント回路基
板などに面実装することができる。
FIG. 17 is a perspective view of a chip-type piezoelectric resonance component obtained by laminating the piezoelectric resonator, spacers 102 and 103 and protective substrates 104 and 105 shown in FIG.
In the chip-type piezoelectric resonance component 120, external electrodes 122 and 123 are formed so as to cover a pair of end surfaces of the laminated body 121 obtained by bonding the above members.
Therefore, it can be surface-mounted on a printed circuit board or the like like other chip-type electronic components.

【0053】図18は、前述した圧電共振子111の変
形例を示す。ここでは、圧電共振子131は、矩形枠状
の支持部材132と、該矩形枠状の支持部材132と一
体に構成された圧電共振子部分133とを有する。圧電
共振子部分133は、前述した図12に示した圧電共振
子41と同様に構成されている。従って、共振部等の構
成については、圧電共振子41と同一であるため、同一
の参照番号を付することにより、その説明は省略する。
FIG. 18 shows a modification of the piezoelectric resonator 111 described above. Here, the piezoelectric resonator 131 has a rectangular frame-shaped support member 132 and a piezoelectric resonator portion 133 integrally formed with the rectangular frame-shaped support member 132. The piezoelectric resonator portion 133 has the same configuration as the piezoelectric resonator 41 shown in FIG. 12 described above. Therefore, since the configuration of the resonance section and the like is the same as that of the piezoelectric resonator 41, the description is omitted by attaching the same reference numerals.

【0054】圧電共振子131においても、矩形枠状の
支持部132と圧電共振子部分133とが一体化されて
いるため、図16に示した圧電共振子111と同様に、
チップ型圧電共振部品を構成した場合、該チップ型圧電
共振部品の耐湿性を効果的に高め得る。
Also in the piezoelectric resonator 131, since the rectangular frame-shaped support portion 132 and the piezoelectric resonator portion 133 are integrated, similar to the piezoelectric resonator 111 shown in FIG.
When the chip-type piezoelectric resonance component is configured, the moisture resistance of the chip-type piezoelectric resonance component can be effectively improved.

【0055】前述してきた実施例では、圧電共振子に、
幅拡がりモードを利用した共振部が1個形成されてい
る。しかしながら、本発明は、幅拡がりモードを利用し
た共振部が複数形成されている圧電共振子にも適用され
る。このような例を、図19を参照して説明する。図1
9(a)及び(b)は、それぞれ、上記のような圧電共
振子の平面図及び圧電セラミック板を透かして下方の電
極形状を示した模式的平面図である。
In the embodiment described above, the piezoelectric resonator has:
One resonance portion utilizing the width expansion mode is formed. However, the present invention is also applied to a piezoelectric resonator in which a plurality of resonating portions using the widening mode are formed. Such an example will be described with reference to FIG. FIG.
9A and 9B are a plan view of the above-described piezoelectric resonator and a schematic plan view showing the shape of the lower electrode through the piezoelectric ceramic plate, respectively.

【0056】圧電共振子141は、2重モード圧電フィ
ルタを構成するためのものであり、幅拡がり振動モード
を利用した第1,第2の圧電共振子ユニット142,1
43を有する。圧電共振ユニット142,143は、厚
み方向に一様に分極処理された矩形の圧電セラミック板
部分の一方主面に共振電極を構成するための電極142
a,143aを形成し、下面にアース電極として機能す
る電極142b,143bを形成した構造を有する。
[0056] The piezoelectric resonator 141 is for configuring the dual mode pressure electrostatic filter, first, second piezoelectric resonator unit utilizing a width expansion vibration mode 142,
43. The piezoelectric resonance units 142 and 143 are provided with electrodes 142 for forming resonance electrodes on one main surface of a rectangular piezoelectric ceramic plate portion uniformly polarized in the thickness direction.
a, 143a, and electrodes 142b, 143b functioning as ground electrodes on the lower surface.

【0057】第1,第2の圧電共振ユニット142,1
43は、それぞれ、幅拡がり振動モードで励振される
が、その振動のノード点同士が連結材144により連結
されている。また、下面においては、電極142bと1
43bとが、連結部材の下面に形成された接続導電部に
より相互に電気的に接続されている。従って、電極14
2aまたは143aを入力電極もしくは出力電極とし、
下面の電極142b,143bをアース電極として用い
ることにより、対称モード及び非対称モードを利用した
2重モード圧電フィルタが構成される。
First and second piezoelectric resonance units 142, 1
Each of the reference numerals 43 is excited in the widening vibration mode, and the node points of the vibration are connected by the connecting member 144. On the lower surface, the electrodes 142b and 1
43b are electrically connected to each other by a connection conductive portion formed on the lower surface of the connection member. Therefore, the electrode 14
2a or 143a as an input electrode or an output electrode,
By using the lower electrodes 142b and 143b as ground electrodes, a dual mode piezoelectric filter using a symmetric mode and an asymmetric mode is formed.

【0058】本実施例は、上記2個の圧電共振ユニット
142,143を用いたことに特徴を有し、その他の点
については、圧電共振子21と同様に構成されている。
すなわち、第1,第2の圧電共振ユニット142,14
3の外側には、それぞれ、振動伝達部を介して屈曲モー
ドで共振される動吸振部145,146が構成されてお
り、動吸振部145,146の外側端が連結バーを介し
て矩形枠状の支持部材147に連結されている。従っ
て、矩形枠状の支持部材147の開口147a内に、第
1,第2の圧電共振ユニット142,143等が配置さ
れている。
This embodiment is characterized in that the two piezoelectric resonance units 142 and 143 are used, and the other points are the same as those of the piezoelectric resonator 21.
That is, the first and second piezoelectric resonance units 142 and 14
On the outside of each of the dynamic vibration absorbers 3, dynamic vibration absorbers 145 and 146 that resonate in a bending mode via a vibration transmission unit are formed. Is connected to the supporting member 147. Therefore, the first and second piezoelectric resonance units 142 and 143 are arranged in the opening 147a of the rectangular frame-shaped support member 147.

【0059】また、これら開口147a内に配置された
第1,第2の圧電共振ユニット142,143等は、支
持部材147と一体に構成されている。すなわち、一枚
の圧電セラミック板を機械加工することにより、あるい
はエッチングすることにより図示のように平面形状を有
する一体の部材が得られている。
The first and second piezoelectric resonance units 142 and 143 disposed in the opening 147a are formed integrally with the support member 147. That is, an integral member having a planar shape as shown in the figure is obtained by machining or etching one piezoelectric ceramic plate.

【0060】前述した各実施例では、振動体の材料とし
て圧電セラミックスを用いたが、圧電性を示す材料であ
れば何でも良く、圧電セラミックスに代えて、LiTa
3もしくはLiNbO3 などからなる圧電単結晶を用
いても良いし、圧電性を示す高分子物質などを用いても
よい。
In each of the above-described embodiments, the piezoelectric ceramic is used as the material of the vibrating body. However, any material exhibiting piezoelectricity may be used.
It O 3 or may be a piezoelectric single crystal made of LiNbO 3, and the like may be used polymeric substances of a piezoelectric property.

【0061】また、それ自身が圧電性を示さない半導体
や金属板であっても、その上に圧電材料を形成させて圧
電体と同等の働きを持つように構成したものを用いても
よい。
Further, a semiconductor or a metal plate which does not exhibit piezoelectricity itself may be used, in which a piezoelectric material is formed thereon to have a function equivalent to that of a piezoelectric body.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】(a)及び(b)は、それぞれ、本発明をなす
契機となった圧電共振子を示す平面図及び正面図。
FIGS. 1 (a) and 1 (b) are a plan view and a front view, respectively, showing a piezoelectric resonator which triggered the present invention. FIG.

【図2】図1に示した圧電共振子により得られる理論的
なインピーダンス−周波数特性を示す図。
FIG. 2 is a view showing a theoretical impedance-frequency characteristic obtained by the piezoelectric resonator shown in FIG. 1;

【図3】図1に示した圧電共振子の変位分布を有限要素
法により解析した結果を示す図。
FIG. 3 is a view showing a result of analyzing a displacement distribution of the piezoelectric resonator shown in FIG. 1 by a finite element method.

【図4】図1示した圧電共振子において、加工精度のば
らつきにより圧電共振部の形状がずれた場合の例を示す
平面図。
FIG. 4 is a plan view showing an example in which the shape of the piezoelectric resonator is shifted due to a variation in processing accuracy in the piezoelectric resonator shown in FIG. 1;

【図5】図4に示した形状の圧電共振子のインピーダン
ス−周波数特性を示す図。
FIG. 5 is a diagram showing impedance-frequency characteristics of the piezoelectric resonator having the shape shown in FIG. 4;

【図6】図4に示した形状の圧電セラミック板を用いた
場合の圧電共振子の変位分布を有限要素法により解析し
た図。
FIG. 6 is a diagram illustrating a displacement distribution of a piezoelectric resonator when a piezoelectric ceramic plate having the shape shown in FIG. 4 is used, analyzed by a finite element method.

【図7】(a)及び(b)は、本発明の一実施例の圧電
共振子の平面図及び正面図。
FIGS. 7A and 7B are a plan view and a front view of a piezoelectric resonator according to one embodiment of the present invention.

【図8】実施例の圧電共振子について理論的に解析する
ことにより得られたインピーダンス−周波数特性を示す
図。
FIG. 8 is a diagram showing impedance-frequency characteristics obtained by theoretically analyzing the piezoelectric resonator of the example.

【図9】実施例の圧電共振子の有限要素法により解析さ
れた変位分布を示す図。
FIG. 9 is a diagram showing a displacement distribution of the piezoelectric resonator according to the example, which is analyzed by a finite element method.

【図10】比較のために用意された図1に示した圧電共
振子のインピーダンス−周波数特性を示す図。
FIG. 10 is a diagram showing impedance-frequency characteristics of the piezoelectric resonator shown in FIG. 1 prepared for comparison.

【図11】試作された実施例の圧電共振子のインピーダ
ンス−周波数特性を示す図。
FIG. 11 is a diagram showing impedance-frequency characteristics of a prototyped piezoelectric resonator.

【図12】本発明のさらに他の実施例に係る幅拡がりモ
ードを利用した圧電共振子を示す平面図。
FIG. 12 is a plan view showing a piezoelectric resonator using a widening mode according to still another embodiment of the present invention.

【図13】本発明の一実施例に係る圧電共振子を用いた
チップ型圧電共振部品を説明するための分解斜視図。
FIG. 13 is an exploded perspective view for explaining a chip-type piezoelectric resonance component using a piezoelectric resonator according to one embodiment of the present invention.

【図14】本発明の他の実施例に係る圧電共振子を用い
たチップ型圧電共振部品を説明するための分解斜視図。
FIG. 14 is an exploded perspective view for explaining a chip type piezoelectric resonance component using a piezoelectric resonator according to another embodiment of the present invention.

【図15】図14で用いられている圧電共振子において
採用されている圧電セラミック板を示す斜視図。
FIG. 15 is a perspective view showing a piezoelectric ceramic plate employed in the piezoelectric resonator used in FIG.

【図16】圧電共振子を示す斜視図。FIG. 16 is a perspective view showing a piezoelectric resonator.

【図17】図14に示したチップ型圧電共振部品の外観
を示す斜視図。
FIG. 17 is an exemplary perspective view showing the appearance of the chip-type piezoelectric resonance component shown in FIG. 14;

【図18】矩形枠状の支持部材と一体化された圧電共振
子の他の例を説明するための斜視図。
FIG. 18 is a perspective view illustrating another example of a piezoelectric resonator integrated with a rectangular frame-shaped support member.

【図19】(a)及び(b)は、本発明のさらに他の実
施例に係る圧電共振子としての圧電フィルタを示す平面
図及び圧電セラミック板を透かして下方の電極形状を示
した模式的平面図。
FIGS. 19A and 19B are a plan view showing a piezoelectric filter as a piezoelectric resonator according to still another embodiment of the present invention, and a schematic diagram showing a lower electrode shape through a piezoelectric ceramic plate. Plan view.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

21…圧電共振子 22…圧電共振部 23…圧電セラミック板 24,25…電極 26,27…支持部 28,29…動吸振部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 21 ... Piezoelectric resonator 22 ... Piezoelectric resonance part 23 ... Piezoelectric ceramic plate 24, 25 ... Electrode 26, 27 ... Support part 28, 29 ... Dynamic vibration absorption part

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平4−77013(JP,A) 特開 昭55−140313(JP,A) 特開 昭55−96713(JP,A) 特開 平4−67762(JP,A) 特開 平4−17560(JP,A) 特開 平2−260191(JP,A) 実開 平5−25828(JP,U) 実開 昭62−44525(JP,U) 実開 昭62−42328(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H03H 9/00 - 9/215 H03H 9/54 - 9/60 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-4-77013 (JP, A) JP-A-55-140313 (JP, A) JP-A-55-96713 (JP, A) 67762 (JP, A) JP-A-4-17560 (JP, A) JP-A-2-260191 (JP, A) JP-A 5-25828 (JP, U) JP-A 62-44525 (JP, U) 62-42328 (JP, U) (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) H03H 9/00-9/215 H03H 9/54-9/60

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 圧電性を示す材料からなり、かつ長辺及
び短辺を有する矩形板状の振動体と、前記振動体を圧電
効果により振動させるために該振動体に形成された複数
の電極とを有し、前記矩形板状の振動体前記短辺方向
を幅方向とする幅拡がりモードを利用した圧電共振部
と、前記圧電共振部の幅広がりモードの振動の ノード点であ
る短辺側側面の中央に一端が連結された支持部と、 前記支持部の他端に連結されており、支持部の延びる方
向と略直交する方向に延ばされた形状を有し、支持部か
ら漏洩してきた振動の周波数と一致する共振周波数を
し、該振動を動吸振現象により抑制する動吸振部とを備
えることを特徴とする、幅拡がりモードを利用した共振
子。
1. A long-sided material made of a material exhibiting piezoelectricity.
A vibrating body of a rectangular plate shape having short sides and
A plurality formed on the vibrating body to vibrate by the effect
And the short side direction of the rectangular plate-shaped vibrating body
A piezoelectric resonance unit utilizing a width expansion mode to the width direction, a node point der vibration wide rising mode of the piezoelectric resonator portion
A support portion having one end connected to the center of the short side surface, and a support portion connected to the other end of the support portion and extending the support portion.
Has a shape extended in a direction toward and substantially perpendicular, have a resonant frequency that matches the frequency of the vibration leaked from the support portion
And a dynamic vibration absorbing section that suppresses the vibration by a dynamic vibration absorbing phenomenon .
【請求項2】 前記圧電共振部の両側に、それぞれ、支
持部及び動吸振部が連結されており、かつ各動吸振部の
支持部が連結されている側と反対側に一端が連結された
連結部と、各連結部の他端に連結された保持部とをさら
に備える、請求項1に記載の幅拡がりモードを利用した
共振子。
2. A support section and a dynamic vibration absorbing section are connected to both sides of the piezoelectric resonance section, respectively, and one end is connected to a side opposite to a side where the supporting section of each dynamic vibration absorbing section is connected. The resonator according to claim 1, further comprising a connecting portion, and a holding portion connected to the other end of each connecting portion.
【請求項3】 前記保持部の側方に配置されており、か
つ保持部と接合されて前記圧電共振部及び動吸振部を囲
む矩形の収納空間を構成するための第1,第2のスペー
サ板をさらに備える、請求項2に記載の幅拡がりモード
を利用した共振子。
3. A first and a second spacer arranged on a side of the holding portion and joined to the holding portion to form a rectangular storage space surrounding the piezoelectric resonance portion and the dynamic vibration absorbing portion. The resonator according to claim 2, further comprising a plate.
【請求項4】求項3に記載の幅拡がりモードを利用
した共振子と、 前記共振子及びスペーサ板が一体化された構造の上下に
積層された第1,第2の保護基板と、前記 共振子の圧電共振部及び動吸振部の振動を妨げない
ための空間を、共振部及び動吸振部の上下に形成するた
めの振動空間形成手段とを備える、チップ型圧電共振部
品。
A resonator utilizing a width expansion mode described in 4. Motomeko 3, before Symbol co first pendulum and spacer plates are laminated above and below the integrated structure, and the second protective substrate , a space for allowing vibration of the piezoelectric resonator portion and the dynamic dampers of the resonator, and a vibrating space forming means for forming the top and bottom of the resonator portion and the dynamic vibration reducer unit, the chip-type piezoelectric resonator component.
【請求項5】 請求項1〜3のいずれかに記載の共振子5. The resonator according to claim 1, wherein:
を2個備え、該2個の共振子が二重モードフィルタを構And the two resonators constitute a dual mode filter.
成するように接続されている圧電フィルタ。Piezoelectric filter connected to form.
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