JP3271541B2 - 圧電共振子およびそれを用いた電子部品 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は圧電共振子および
それを用いた電子部品に関し、特にたとえば、圧電体の
機械的共振を利用した圧電共振子、およびそれを用いた
ラダー型フィルタ、発振子，ディスクリミネータ，フィ
ルタなどの電子部品に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１５は出願人が先に提案した未だ未公
開の圧電共振子の一例を示す斜視図であり、図１６はそ
の図解図である。圧電共振子１は、たとえば直方体状の
基体２を含む。基体２は、複数の圧電体層が電極３を介
在させつつ一体に積層されて形成される。圧電体層は圧
電セラミックからなる。電極３は、その面が基体２の長
手方向に直交し、かつ互いに所定の間隔を置きながら配
置される。電極３は、基体２の長手方向の両端付近を除
く部分に形成される。また、基体２の対向する側面に
は、それぞれ複数の絶縁膜５，６が形成される。基体２
の一方の側面においては、電極３の露出部が、１つおき
に絶縁膜５で被覆される。また、基体２の他方の側面に
おいては、一方の側面で絶縁膜５に被覆されていない電
極３の露出部が、１つおきに絶縁膜６で被覆される。さ
らに、これらの接続部、すなわち基体２の絶縁膜５，６
が形成された側面には、外部電極７，８が形成される。
したがって、外部電極７には絶縁膜５で被覆されていな
い電極３が接続され、外部電極８には絶縁膜６で被覆さ
れていない電極３が接続される。つまり、電極３の隣合
うものが、それぞれ外部電極７および外部電極８に接続
される。そして、外部電極７，８が入出力電極として使
用される。この圧電共振子１では、圧電体層が、図１６
に矢印で示すように、１つの電極３の両側において、互
いに逆向きとなるように基体２の長手方向に分極される
ことにより、図１５に斜線で示すように振動部４が形成
される。図１５および図１６に示す圧電共振子１は、圧
電縦効果を利用しているので、従来の圧電横効果を利用
したものに比べて電気機械結合係数を大きくすることが
でき、共振周波数Ｆｒと反共振周波数Ｆａとの差である
ΔＦも比較的大きくできる。ΔＦの大きな共振子は、た
とえば、広帯域のフィルタに用いるのに適している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、狭帯域
のフィルタや発振子などでは、小さなΔＦが要求される
場合があり、図１５および図１６に示す圧電共振子１で
は、ΔＦの小さなものを得るためには電極面積や圧電体
層の大きさや厚みを変更しなければならず、煩雑な手間
を要するものとなっていた。

【０００４】それゆえに、この発明の主たる目的は、Δ
Ｆが小さく、狭帯域のフィルタや発振子などに用いるの
に適した圧電共振子を簡単な構成で提供することであ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明は、長手方向を
有する略四角柱状の基体と、基体の長手方向と直交する
ように基体内に配置される複数の平面状の電極と、電極
を接続するために基体の長手方向の側面に形成され、基
体の長手方向に伸びる１対の外部電極を備え、基体は振
動部と不活性部とからなり、振動部は、複数の圧電体層
と複数の電極とが交互に積層された構造を有し、複数の
圧電体層は電極の両側で基体の長手方向に沿って互いに
逆向きに分極され、隣合う電極がそれぞれ別の外部電極
に接続され、電極によって、個々の圧電体層に、１対の
外部電極を介して基体の長手方向に交流電界を印加し
て、個々の圧電体層に圧電縦効果による伸縮の駆動力を
発生させ、不活性部は、圧電性を有しない誘電体層を挟
んで１対の外部電極が配置されることにより圧電効果に
よる駆動力を発生しないとともに、１対の外部電極間に
静電容量を形成して振動部と電気的に並列に接続される
容量部をなし、不活性部を含む基体の長手方向の全長に
対して基体の中心部をノードとする長さ振動モードの基
本振動を励振させることを特徴とする、圧電共振子であ
る。このような圧電共振子において、容量部は、不活性
部内にさらに１対の外部電極のいずれか一方に接続され
る電極を備え、不活性部を構成する誘電体層を介する電
極間で静電容量を形成するものとすることができる。ま
た、容量部は、基体の一部を構成する不活性部外周に配
置された１つの外部電極と電極との間で静電容量を形成
するものとすることができる。また、このような圧電共
振子において、さらに、基体外周に形成され、誘電体内
に形成された電極と接続される少なくとも１対の外部電
極を備えていてもよく、この場合、容量部は異なる外部
電極間に接続されて、振動部と電気的に並列に接続され
る。また、この発明は、上述の圧電共振子を用いた電子
部品であって、基体を支持するための支持部材を、表面
にパターン電極が形成された絶縁基板で構成し、絶縁基
板上に圧電共振子の基体の長手方向のほぼ中央部を保持
するための取付部材を介して基体を取り付けるととも
に、絶縁基板上に前記基体を覆うようにキャップを配置
したことを特徴とする、電子部品である。さらに、この
発明は、上述の圧電共振子を用いた電子部品であって、
基体を支持するための支持部材を、表面にパターン電極
が形成された絶縁基板で構成し、絶縁基板上に、ラダー
型フィルタを構成するように複数の圧電共振子をそれぞ
れの基体の長手方向のほぼ中央部を保持するための取付
部材を介して取り付けるとともに、絶縁基板上に基体を
覆うようにキャップを配置したことを特徴とする、電子
部品である。

【０００６】この圧電共振子では、振動部によって、基
体に長さ振動モードの基本振動が励振される。この励振
は、振動部の分極方向と電界方向と振動方向とが一致す
る圧電縦効果を利用して行われる。そのため、幅モード
や厚みモードなどのような基本振動と異なるモードの振
動が発生しにくく、スプリアスが小さくなる。また、容
量部が振動部に並列に接続されているので、容量部を調
整することにより、長さ基本振動のΔＦの調整をするこ
とができる。たとえば、複数の誘電体と複数の電極とが
交互に積層されて容量部が形成され、誘電体層の厚みが
一定の場合には、誘電体層の積層数を増やすほどΔＦが
小さくなる。容量部に形成される静電容量としては、誘
電体内に形成された電極間に形成される静電容量、誘電
体外周に配置された１対の外部電極間に形成される静電
容量、および誘電体外周に形成された少なくとも１つの
外部電極と誘電体内部に形成された電極との間に形成さ
れる静電容量などがある。これらの静電容量のうち、少
なくとも１つが振動部と電気的に並列に接続されていれ
ばよい。

【０００７】さらに、この圧電共振子を用いて、ラダー
型フィルタ，発振子，ディスクリミネータ，フィルタな
どの電子部品を作製する場合、パターン電極を形成した
絶縁体基板上に圧電共振子を取り付け、さらにキャップ
で覆うことによって、チップ型の電子部品とすることが
できる。

【０００８】

【発明の効果】この発明によれば、容量部を調整するこ
とにより、共振周波数と反共振周波数との差ΔＦを幅広
い範囲で調整でき、ΔＦの小さな圧電共振子を得ること
が可能である。そのため、この発明によれば、狭帯域の
フィルタや発振子などとして用いるのに適した圧電共振
子を得ることができる。

【０００９】さらに、この圧電共振子を用いて電子部品
を作製する場合、チップ型の電子部品とすることができ
るので、回路基板などに実装することも簡単である。

【００１０】この発明の上述の目的，その他の目的，特
徴および利点は、図面を参照して行う以下の発明の実施
の形態の詳細な説明から一層明らかとなろう。

【００１１】

【発明の実施の形態】図１はこの発明の圧電共振子の一
例を示す斜視図であり、図２はその図解図である。圧電
共振子１０は、たとえば直方体状の基体１２を含む。基
体１２内には、複数の電極１４が、それぞれの面を基体
１２の長手方向に直交させ、かつ互いに所定の間隔を置
きながら形成される。基体１２の中央部には、複数の圧
電体層が電極１４を介在させつつ一体に積層されて振動
部２４が形成される。圧電体層は、それぞれ、たとえば
ＰＺＴなどの圧電セラミックにて形成される。振動部２
４を構成する複数の圧電体層は、それぞれ図２に矢印で
示すように、１つの電極１４の両側において、互いに逆
向きとなるように基体１２の長手方向に分極されてい
る。

【００１２】また、振動部２４の両外側には、誘電体層
と電極１４とを積層して、圧電的に不活性な不活性部ｄ
が形成される。この不活性部ｄでは、誘電体層が電極１
４で挟まれているが、誘電体層は分極されていないた
め、電界が印加されても圧電的に不活性となる。不活性
部ｄは、振動部２４を基体１２の長手方向両側から挟む
ようにして、振動部２４と一体に積層されて形成され
る。この実施例の誘電体層は、分極されていないたとえ
ばＰＺＴなどの圧電セラミックにて形成される。なお、
本発明における誘電体とは、誘電率を有する全ての材質
を対象とするものであり、上述のように分極されていな
い圧電体を用いることに限らず、たとえばＢａＴｉＯ₃
などの、より大きな誘電率を有する材料を用いてもよ
く、その他、具体的には様々なものが考えられる。

【００１３】また、基体１２の対向する側面には、それ
ぞれ複数の絶縁膜１６，１８が形成される。基体１２の
一方の側面においては、電極１４の露出部が、１つおき
に絶縁膜１６で被覆される。また、基体１２の他方の側
面においては、一方の側面で絶縁膜１６に被覆されてい
ない電極１４の露出部が、１つおきに絶縁膜１８で被覆
される。これらの絶縁膜１６，１８が形成された基体１
２の２つの側面が、後述の外部電極との接続部となる。

【００１４】さらに、これらの接続部、すなわち基体１
２の絶縁膜１６，１８が形成された側面の全面には、外
部電極２０，２２が形成される。したがって、外部電極
２０には絶縁膜１６で被覆されていない電極１４が接続
され、外部電極２２には絶縁膜１８で被覆されていない
電極１４が接続される。つまり、電極１４の隣合うもの
が、それぞれ外部電極２０および外部電極２２に接続さ
れる。そして、外部電極２０，２２が入出力電極として
使用される。

【００１５】この圧電共振子１０では、不活性部ｄが誘
電体層と電極１４とが積層された構造であるため、この
不活性部ｄに容量が発生する。つまり、対向する電極１
４間に容量が発生し、これらの対向する電極１４がそれ
ぞれ異なる外部電極２０，２２に接続されているため、
外部電極２０，２２間に容量が発生する。また、２つの
外部電極２０，２２が誘電体層を挟んで対向しているた
め、外部電極２０，２２自体の間にも容量が発生する。
さらに、外部電極２０とそれに接続されていない電極１
４との間、および外部電極２２とそれに接続されていな
い電極１４との間にも、容量が発生する。したがって、
外部電極２０，２２間には、これらの複数の容量の合成
容量が得られる。つまり、不活性部ｄには、容量部２６
が形成される。この圧電共振子１０の等価回路図を図３
に示す。図３に示すように、この圧電共振子１０では、
振動部２４に容量部２６が並列に接続される。

【００１６】この圧電共振子１０では、外部電極２０，
２２に信号を与えると、互いに逆向きに分極した圧電体
層に互いに逆向きの電圧が印加される。すると、振動部
２４は、全体として同じ向きに伸縮しようとする。その
ため、交流電界を印加することにより、圧電共振子１０
全体としては、基体１２の中心部をノードとした長さ振
動の基本モードが励振される。つまり、この圧電共振子
１０では、振動部２４の分極方向，信号による電界方向
および振動部２４の振動方向が一致する。したがって、
この圧電共振子１０は、圧電縦効果を利用したものとな
る。圧電縦効果を利用した圧電共振子１０は、分極方向
および電界方向と振動方向とが異なる圧電横効果を利用
した圧電共振子に比べて、電気機械結合係数が大きくな
る。また、幅モードや厚みモードなどのような基本振動
と異なるモードの振動が発生しにくく、スプリアスが小
さくなる。

【００１７】また、この圧電共振子１０では、図３に示
すように、容量部２６が振動部２４に並列に接続されて
いるので、容量部２６を調整することにより、長さ基本
振動のΔＦの調整をすることができる。たとえば、誘電
体層の容量を増やすほど、制動容量が大きくなり、ΔＦ
は小さくなる。したがって、この実施例の圧電共振子１
０では、幅広い範囲でΔＦを調整することができ、設計
の自由度が高い。そのため、この圧電共振子１０は、Δ
Ｆを小さくすることができ、帯域幅の狭いフィルタや発
振子などに用いるのに適する。

【００１８】また、この実施例の圧電共振子１０では、
振動部２４と容量部２６との比率を変えたり、振動部２
４に対する容量部２６の配置の位置を変えたりすること
によっても、ΔＦの値を幅広い範囲で調整することがで
きる。たとえば、図１および図２に示す実施例では、容
量部２６が振動部２４の両端部に形成されたが、これに
限らず、容量部２６を基体１２の中心部に寄せて配置す
るほどΔＦが小さくなる。

【００１９】また、この圧電共振子１０では、容量部２
６の容量を調整することによって、圧電共振子１０全体
の容量を上げることができる。容量部２６の容量は、電
極１４の対向面積、誘電体層の厚み等を変えることによ
り調整できる。たとえば、上述の圧電共振子１０では、
図２に示すように、誘電体層の厚みが圧電体層よりも厚
く形成される。しかし、これに限らず、誘電体層の厚み
を圧電体層と同一に形成してもよく、誘電体層の厚みを
圧電体層よりも薄く形成してもよい。さらに、この発明
において、容量部２６は複数の誘電体層を電極１４を間
に挟みながら積層することにより形成してもよい。この
場合も容量部２６は振動部２４と並列に接続される。そ
して、この場合には、積層数を上げるほどΔＦは小さく
なる。なお、この場合には、積層数を上げるほど容量も
上がる。また、この圧電共振子１０では、振動部２４を
構成する圧電体の層数を調整することによっても、圧電
共振子１０全体の容量を調整することができる。

【００２０】図４は、この発明に係る圧電共振子の特性
を調べるための実施例を示す図解図である。一方、図５
は比較例を示す図解図である。図４に示す圧電共振子１
０は、長さｌ＝３．７８ｍｍ、高さｔ＝１．０ｍｍ、幅
ｗ＝１．０ｍｍである。この圧電共振子１０の基体１２
の中央部には、４枚の圧電体層を電極１４を間に挟みつ
つ積層してなる振動部２４が形成される。振動部２４の
両外側には、それぞれ１枚の誘電体層が電極１４で挟持
された容量部２６が振動部２４と一体に形成される。そ
のため、基体１２の両端部には、それぞれ電極１４が形
成されている。また、この基体１２を構成する圧電体層
および誘電体層は、すべて同じ厚みである。一方、比較
例としての図５に示す圧電共振子１は、図４に示す圧電
共振子１０と同じ外形寸法を有する。この圧電共振子１
の基体２の中央部には、４枚の圧電体層が電極３を間に
挟みつつ積層されてなる振動部４が形成される。この振
動部４の両外側には、それぞれ不活性部ｄが形成され
る。そのため、基体２の両端部には、それぞれ電極が形
成されず、内部の電極３が形成されていない基体２の両
端付近には外部電極が形成されない。この基体２を構成
する圧電体層は、すべて同じ厚みである。なお、図４お
よび図５において、白抜き矢印は、圧電体層の分極方向
を示す。両者の特性の相違を調べるため、図４に示す圧
電共振子１０および図５に示す圧電共振子１の共振周波
数Ｆｒ、反共振周波数Ｆａ、およびその差ΔＦをそれぞ
れ有限要素法により計算して表１に示した。

【００２１】

【表１】

【００２２】表１に示すように、図４に示す圧電共振子
１０では、図５に示す比較例の圧電共振子１よりもΔＦ
が小さいことがわかる。

【００２３】図６は、この発明の他の例を示す図解図で
ある。基本的な構成は、先に示した図２の実施例と同様
であり、図６の圧電共振子１０では、基体１２の１つの
側面に、２つの外部電極２０，２２が形成される点で図
２の実施例と相違している。この場合、基体１２の１つ
の側面において、２列に絶縁膜１６，１８が形成される
ことにより、２列の接続部が形成される。これらの２列
の絶縁膜１６，１８は、それぞれ１つおきの電極１４上
に形成される。このとき、２列の絶縁膜１６，１８は、
互いに異なる電極１４上に形成される。そして、これら
の絶縁膜１６上に、２列の外部電極２０，２２が形成さ
れる。これらの圧電共振子１０についても、上述の圧電
共振子と同様の効果を得ることができる。こうして、基
体１２の一つの側面に２つの外部電極２０，２２を形成
することにより、回路基板上に圧電共振子１０をフェイ
スボンディングして、発振子やディスクリミネータ等と
して用いることができる。

【００２４】次に、図７ないし図９を参照しながら、図
１および図２に示した圧電共振子を用いた発振子やディ
スクリミネータなどの電子部品について説明する。図７
は、電子部品６０の一例を示す斜視図である。電子部品
６０は、絶縁体基板６２を含む。絶縁体基板６２の対向
する端部には、それぞれ２つずつ凹部６４が形成され
る。絶縁体基板６２の一方面上には、図８に示すよう
に、２つのパターン電極６６，６８が形成される。一方
のパターン電極６６は、対向する凹部６４間に形成さ
れ、その一端側から絶縁体基板６２の中央部に向かっ
て、Ｌ字状に延びるように形成される。また、他方のパ
ターン電極６８は、別の対向する凹部６４間に形成さ
れ、その他端側から絶縁体基板６２の中央部に向かっ
て、直線状に延びるように形成される。これらのパター
ン電極６６，６８は、絶縁体基板６２の端部から他方面
に向かって、回り込むように形成される。

【００２５】絶縁体基板６２の中央部におけるパターン
電極６６の端部には、導電接着剤などによって取付部材
７０が形成される。そして、図９に示すように、取付部
材７０上に、上述の圧電共振子１０が取り付けられる。
このとき、基体１２の長手方向の中央部が取付部材７０
上に配置され、たとえば圧電共振子１０の外部電極２２
が取付部材７０に接合され、パターン電極６６に接続さ
れる。そして、他方の外部電極２０が、導電ワイヤ７２
などによって、パターン電極６８に接続される。このと
き、導電ワイヤ７２は、圧電共振子１０の外部電極２０
の長手方向の中央部に接続される。なお、取付部材７０
は、まず圧電共振子１０の外部電極２０の中央部に取り
付けられてもよい。この場合、圧電共振子１０に取り付
けられた取付部材７０が、導電接着剤などによって、パ
ターン電極６６に取り付けられる。

【００２６】さらに、絶縁体基板６２上に、金属キャッ
プ７４がかぶせられる。このとき、金属キャップ７４と
パターン電極６６，６８とが導通しないように、絶縁基
板６２およびパターン電極６６，６８上に絶縁性樹脂が
塗布される。そして、金属キャップ７４がかぶせられる
ことによって、電子部品６０が作製される。この電子部
品６０では、絶縁体基板６２の端部から裏面に回り込む
ように形成されたパターン電極６６，６８が、外部回路
と接続するための入出力端子として用いられる。

【００２７】この電子部品６０では、取付部材７０が形
成され、この取付部材７０に圧電共振子１０の長手方向
の中央部が固定されているため、圧電共振子１０の端部
が絶縁体基板６２から離れた状態で配置され振動が阻害
されない。また、同様に、圧電共振子１０のノード点で
ある中央部が取付部材７０に固定されるとともに、導電
ワイヤ７２もノード点である中央部に接続されるため、
励振される長さ振動が弱められない。

【００２８】また、この電子部品６０は、ＩＣなどとと
もに回路基板などに取り付けて用いられ、発振子やディ
スクリミネータとして用いられる。このような構造の電
子部品６０では、金属キャップ７４で密封・保護されて
いるため、リフロー半田などによる取り付けが可能なチ
ップ部品として使用することができる。

【００２９】この電子部品６０を発振子として使用する
場合、上述の圧電共振子１０が用いられているので、ス
プリアスが小さく抑えられ、スプリアスによる異常発振
を防止することができる。また、圧電共振子１０の容量
値を自由に設定できるため、外部回路とのインピーダン
ス整合をとることが容易である。

【００３０】また、この電子部品６０をディスクリミネ
ータとして用いる場合、共振子のΔＦが小さいという特
徴は、ピークセパレーションが狭いという特徴につなが
る。さらに、共振子の容量設計範囲が広いため、外部回
路とのインピーダンス整合をとることが容易である。

【００３１】図１１は梯子型の回路を有するラダーフィ
ルタとして用いられる電子部品の例を示す要部平面図で
あり、図１２はその要部分解斜視図である。図１１およ
び図１２に示す電子部品６０では、図１０に示すような
形状の４つの圧電共振子１０ａ，１０ｂ，１０ｃおよび
１０ｄが用いられる。これらの圧電共振子１０ａ〜１０
ｄの内部構造は、図６に示した圧電共振子と同様であ
り、フェイスボンディングできるように形成されてい
る。また、図１１および図１２に示す電子部品６０で
は、支持部材としての絶縁体基板６２上に、４つのパタ
ーン電極９０，９２，９４，９６が形成される。これら
のパターン電極９０〜９６には、間隔を隔てて一列に配
置される５つのランドが形成される。この場合、絶縁体
基板６２の一端から１番目のランドＲ１はパターン電極
９０に形成され、２番目のランドＲ２および５番目のラ
ンドＲ５はパターン電極９２に形成され、３番目のラン
ドＲ３はパターン電極９４に形成され、４番目のランド
Ｒ４はパターン電極９６に形成される。そして、圧電共
振子１０ａ〜１０ｄと、１番目〜５番目のランドＲ１〜
Ｒ５とを接続するために、矩形ブロック状で少なくとも
表面が導電体からなる取付部材９８，１００，１０２，
１０４，１０６，１０８，１１０および１１２が準備さ
れる。これらの取付部材９８〜１１２は、図１０に示す
ように、あらかじめ圧電共振子１０のノード部の電極２
０および２２に導電性接着剤などでそれぞれ取り付けら
れる。それから、圧電共振子１０をひっくり返して、図
１１に示すように、１番目のランドＲ１には取付部材９
８が取り付けられ、２番目のランドＲ２には取付部材１
００および１０２が取り付けられ、３番目のランドＲ３
には取付部材１０４および１０６が取り付けられ、４番
目のランドＲ４には取付部材１０８および１１０が取り
付けられ、５番目のランドＲ５には取付部材１１２が、
それぞれ、導電性接着剤などで取り付けられる。この場
合、これらの取付部材９８〜１１２は、図１１に示すよ
うに、間隔を隔てて一列に配置されることになる。こう
して、取付部材９８〜１１２によって４つの圧電共振子
１０ａ〜１０ｄが絶縁体基板６２上に支持されるととも
に、それらの圧電共振子１０の電極２０および２２がそ
れぞれ絶縁体基板６２上のパタ−ン電極９０〜９６に接
続される。この場合、図１３に示す梯子型の回路が得ら
れるようにパターン電極９０〜９６は形成されている。
そして、絶縁体基板６２上に、金属キャップ（図示せ
ず）がかぶせられる。

【００３２】この電子部品６０は、図１３に示すよう
な、梯子型の回路を有するラダーフィルタとして用いら
れる。このとき、２つの圧電共振子１０ａ，１０ｃは直
列共振子として用いられ、別の２つの圧電共振子１０
ｂ，１０ｄは並列共振子として用いられる。このような
ラダーフィルタでは、並列の圧電共振子１０ｂ，１０ｄ
の容量が、直列の圧電共振子１０ａ，１０ｃの容量より
も格段に大きくなるように設計される。ラダーフィルタ
の減衰量は、直列共振子と並列共振子の容量比に左右さ
れる。この電子部品６０では、圧電共振子１０ａ〜１０
ｄの容量を調整することにより、少ない共振子数でより
大きい減衰量をもったラダーフィルタを実現することが
できる。また、圧電共振子１０ａ〜１０ｄのΔＦが小さ
いので、通過帯域幅の狭いラダーフィルタを実現するこ
とができる。

【００３３】また、図１１および図１２に示す電子部品
では、隣接する圧電共振子の各一方の電極を同一のラン
ド上に取付部材を介して取り付けるため、隣接する圧電
共振子の２つの電極間で絶縁する必要がなく、隣接する
圧電共振子を接近させることができ、小型化が可能であ
る。さらに、図１０および図６に示す構造の圧電共振子
１０は、フェイスボンディングにより絶縁体基板６２上
に固着でき、ワイヤを使わなくてすむので、ラダーフィ
ルタの製造が一層容易化される。

【００３４】この発明の圧電共振子１０では、図１４に
示すように、誘電体層と電極１４とが積層されることに
より、複数の電極１４間に容量Ｃ１が形成されている。
しかしながら、容量部２６に形成される容量はＣ１だけ
でなく、振動部２４の端部にある電極１４と外部電極２
０との間にも容量Ｃ２が形成され、また誘電体層に挟ま
れた電極１４と外部電極２２との間にも容量Ｃ２が形成
される。さらに、２つの外部電極２０，２２間にも、容
量Ｃ３が形成される。容量Ｃ１は、誘電体層と電極１４
との積層数や誘電体層の厚みなどによって調整すること
ができる。また、容量Ｃ２は、不活性部ｄ部分にある電
極１４の数や、外部電極２０，２２の面積によって調整
することができる。さらに、容量Ｃ３は、外部電極２
０，２２の面積によって調整することができる。もちろ
ん、誘電体層の材料を変えることにより、全ての容量Ｃ
１，Ｃ２，Ｃ３を調整することができる。このように、
振動部２４に並列に接続される容量は、これらの容量Ｃ
１，Ｃ２，Ｃ３の合成容量である。したがって、容量部
２６内に電極１４が形成されていなくても、外部電極２
０，２２間の容量Ｃ３は存在し、この容量Ｃ３が振動部
２４に並列に接続される。つまり、容量部２６に形成さ
れる容量としては、これらの容量Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３のう
ちの少なくとも１つがあればよい。したがって、容量部
２６の誘電体内には、必ずしも電極１４が形成される必
要はなく、不活性部ｄ部分に形成される外部電極２０，
２２の面積によって、容量部２６の容量値を調整するこ
とができる。したがって、不活性部ｄにおいて、外部電
極２０，２２間に容量が得られるような構造であれば、
上述のような効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の圧電共振子の一例を示す斜視図であ
る。

【図２】図１に示す圧電共振子の構造を示す図解図であ
る。

【図３】この発明の圧電共振子の回路図である。

【図４】この発明に係る圧電共振子の特性を調べるため
の実施例を示す図解図である。

【図５】比較例を示す図解図である。

【図６】この発明の圧電共振子の他の例を示す図解図で
ある。

【図７】図１および図２に示した圧電共振子を用いた電
子部品の一例を示す斜視図である。

【図８】図７に示す電子部品に用いられる絶縁体基板の
例を示す斜視図である。

【図９】図７に示す電子部品の分解斜視図である。

【図１０】この発明にかかる他の電子部品に用いられる
圧電共振子を示す斜視図である。

【図１１】図１０に示す圧電共振子を用いた他の電子部
品の例を示す要部平面図である。

【図１２】図１１に示す他の電子部品の要部分解斜視図
である。

【図１３】図１０および図１１に示す他の電子部品の回
路図である。

【図１４】容量部に形成される容量を示すための図解図
である。

【図１５】出願人が先に提案した圧電共振子を示す斜視
図である。

【図１６】図１５に示す圧電共振子の要部図解図であ
る。

【符号の説明】

１０ 圧電共振子 １２ 基体 １４ 電極 １６ 絶縁膜 １８ 絶縁膜 ２０ 外部電極 ２２ 外部電極 ２４ 振動部 ２６ 容量部 ６０ 電子部品 ６２ 絶縁体基板 ６４ 凹部 ６６ パターン電極 ６８ パターン電極 ７０ 取付部材 ７２ 導電ワイヤ ７４ 金属キャップ ９０，９２，９４，９６ パターン電極 ９８〜１１２ 取付部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−72211（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−172227（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−237066（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−83079（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−8677（ＪＰ，Ａ) 特公 昭63−24324（ＪＰ，Ｂ１) 特公 平５−35607（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭62−61170（ＪＰ，Ｂ１) 実公 平３−23705（ＪＰ，Ｙ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H03H 9/00 - 9/215 H03H 9/54 - 9/60

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 長手方向を有する略四角柱状の基体、 前記基体の長手方向と直交するように前記基体内に配置
   される複数の平面状の電極、および 前記電極を接続する
   ために前記基体の長手方向の側面に形成され、前記基体
   の長手方向に伸びる１対の外部電極を備え、 前記基体は振動部と不活性部とからなり、 前記振動部は、複数の圧電体層と複数の前記電極とが交
   互に積層された構造を有し、 前記複数の圧電体層は前記電極の両側で前記基体の長手
   方向に沿って互いに逆向きに分極され、隣合う前記電極
   がそれぞれ別の前記外部電極に接続され、 前記電極によって、個々の前記圧電体層に、前記１対の
   外部電極を介して前記基体の長手方向に交流電界を印加
   して、個々の前記圧電体層に圧電縦効果による伸縮の駆
   動力を発生させ、 前記不活性部は、圧電性を有しない誘電体層を挟んで前
   記１対の外部電極が配置されることにより圧電効果によ
   る駆動力を発生しないとともに、前記１対の外部電極間
   に静電容量を形成して前記振動部と電気的に並列に接続
   される容量部をなし、 前記不活性部を含む前記基体の長手方向の全長に対して
   前記基体の中心部をノードとする 長さ振動モードの基本
   振動を励振させることを特徴とする、圧電共振子。
2. 【請求項２】 前記容量部は、前記不活性部内にさらに
   前記１対の外部電極のいずれか一方に接続される電極を
   備え、前記不活性部を構成する誘電体層を介する電極間
   で静電容量を形成する、請求項１に記載の圧電共振子。
3. 【請求項３】 前記容量部は、前記基体の一部を構成す
   る不活性部外周に配置された１つの外部電極と前記電極
   との間で静電容量を形成する、請求項１または請求項２
   に記載の圧電共振子。
4. 【請求項４】 さらに、前記基体外周に形成され、前記
   誘電体内に形成された電極と接続される少なくとも１対
   の外部電極を備え、前記容量部は前記異なる外部電極間
   に接続されて、前記振動部と電気的に並列に接続され
   る、請求項３に記載の圧電共振子。
5. 【請求項５】 請求項１ないし請求項４のいずれかに記
   載の圧電共振子を用いた電子部品であって、 前記基体を支持するための支持部材を、表面にパターン
   電極が形成された絶縁基板で構成し、 前記絶縁基板上に前記圧電共振子の基体の長手方向のほ
   ぼ中央部を保持するための取付部材を介して前記基体を
   取り付けるとともに、 前記絶縁基板上に前記基体を覆うようにキャップを配置
   したことを特徴とする、電子部品。
6. 【請求項６】 請求項１ないし請求項４のいずれかに記
   載の圧電共振子を用いた電子部品であって、 前記基体を支持するための支持部材を、表面にパターン
   電極が形成された絶縁基板で構成し、 前記絶縁基板上に、ラダー型フィルタを構成するように
   複数の前記圧電共振子をそれぞれの基体の長手方向のほ
   ぼ中央部を保持するための取付部材を介して取り付ける
   とともに、 前記絶縁基板上に前記基体を覆うようにキャップを配置
   したことを特徴とする、電子部品。