JP3330102B2 - 3rd overtone type piezoelectric oscillator - Google Patents
3rd overtone type piezoelectric oscillatorInfo
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Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、レゾネータやフイ
ルターなどに適用されるエネルギー閉じ込め型の3次オ
ーバートーン型圧電発振子に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a tertiary overtone piezoelectric oscillator of an energy trap type applied to a resonator, a filter and the like.
【0002】[0002]
【従来技術】従来から、レゾネータやフィルタに利用さ
れているエネルギー閉じ込め型圧電発振子は、数MHz
から数十MHzの周波数帯域で使用される。2. Description of the Related Art Conventionally, an energy trap type piezoelectric oscillator used for a resonator or a filter has a frequency of several MHz.
Used in the frequency band from to several tens of MHz.
【0003】例えば、レゾネータなどに利用される厚み
縦振動の3次オーバートーン型圧電発振子は、一枚の厚
み方向に分極された圧電基板の一部に振動電極を設けた
構造をしており、分極方向と同じ方向に交流電界を印加
して、厚さ方向への振動を利用している。For example, a tertiary overtone type piezoelectric oscillator of thickness longitudinal vibration used for a resonator or the like has a structure in which a vibration electrode is provided on a part of a single piezoelectric substrate polarized in the thickness direction. In addition, an AC electric field is applied in the same direction as the polarization direction to utilize the vibration in the thickness direction.
【0004】つまり、従来においては、厚み縦振動の3
次オーバートーン型圧電発振子は、一枚の圧電基板の対
向する面の一部にそれぞれ振動電極を形成し、一対の対
向する振動電極に挟持された3次高調波の振動部と、そ
れ以外の非振動部とを形成していた。[0004] That is, conventionally, the thickness longitudinal vibration 3
The next overtone type piezoelectric oscillator has a vibrating electrode formed on a part of the opposing surface of a single piezoelectric substrate, and a vibrating portion of a third harmonic sandwiched between a pair of opposing vibrating electrodes; And the non-vibration part of
【0005】このような3次オーバートーン型圧電発振
子は、一対の振動電極に交流電界を印加して励振させた
3次高調波による振動を、この振動電極間の振動部にお
いて閉じ込めることになる。In such a third overtone type piezoelectric oscillator, the vibration caused by the third harmonic excited by applying an AC electric field to a pair of vibrating electrodes is confined in a vibrating portion between the vibrating electrodes. .
【0006】圧電発振子をマイコンの基準信号発振子用
のレゾネータとする場合、例えばコルピッツ型発振回路
に組み込まれて利用される。図6はコルピッツ型発振回
路を示すもので、このコルピッツ型発振回路はコンデン
サ11、12と、抵抗13と、インバータ14、および
発振子15により構成されている。そして、コルピッツ
型発振回路において、発振信号を発生するには、ループ
ゲインと移相量との関係において以下の発振条件を満足
する必要がある。When a piezoelectric oscillator is used as a resonator for a reference signal oscillator of a microcomputer, it is used by being incorporated in, for example, a Colpitts oscillation circuit. FIG. 6 shows a Colpitts-type oscillation circuit. The Colpitts-type oscillation circuit includes capacitors 11 and 12, a resistor 13, an inverter 14, and an oscillator 15. Then, in order to generate an oscillation signal in the Colpitts oscillation circuit, it is necessary to satisfy the following oscillation conditions in relation to the loop gain and the phase shift amount.
【0007】抵抗13とインバータ14からなる増幅回
路における増幅率をα、移相量をθ1 とし、また、発振
子15とコンデンサ11、12からなる帰還回路におけ
る帰還率をβ、移相量をθ2 としたとき、ループゲイン
がα×β≧1であり、かつ移相量がθ1 +θ2 =360
度×n(但しn=1、2、3・・・)であることが必要
となる。The amplification factor in the amplifier circuit consisting of the resistor 13 and the inverter 14 is α, the phase shift amount is θ 1 , the feedback ratio in the feedback circuit consisting of the oscillator 15 and the capacitors 11 and 12 is β, and the phase shift amount is When θ 2 , the loop gain is α × β ≧ 1, and the phase shift amount is θ 1 + θ 2 = 360
Degree × n (where n = 1, 2, 3,...).
【0008】ここで、帰還率βは、インピーダンス特性
の共振インピーダンスR0 及び反共振インピーダンスR
a で表されるP/V値によって決定される。Here, the feedback ratio β is determined by the resonance impedance R 0 and the anti-resonance impedance R
It is determined by the P / V value represented by a.
【0009】そして、コルピッツ型発振回路において、
3次高調波振動で安定した発振を得るためには、基本波
振動より3次高調波振動でのループゲインを大きくしな
ければならない。特に、インバータの増幅率αは周波数
が高くなるに従い小さくなることから、帰還率βのゲイ
ンを決定するP/V値においては、基本波振動のP/V
値より3次高調波振動のP/V値を充分大きくしなけれ
ばならず、ループゲインとして基本波振動より3次高調
波振動を大きくすることが重要となる。Then, in the Colpitts type oscillation circuit,
In order to obtain stable oscillation with the third harmonic oscillation, the loop gain in the third harmonic oscillation must be larger than that in the fundamental oscillation. In particular, since the amplification factor α of the inverter decreases as the frequency increases, the P / V value for determining the gain of the feedback ratio β
The P / V value of the third harmonic vibration must be sufficiently larger than the value, and it is important to make the third harmonic vibration larger than the fundamental vibration as the loop gain.
【0010】さらに、移相量の条件を満足させるために
は、3次高調波振動における共振周波数Frと反共振周
波数Faの間及びその近傍にスプリアス発生に伴う移相
歪みが無いことが重要であり、共振周波数Fr及び反共
振周波数Fa近傍にスプリアスが重畳しP/V値が小さ
くならないことも重要となる。Furthermore, in order to satisfy the condition of the amount of phase shift, it is important that there is no phase shift distortion due to spurious generation between and near the resonance frequency Fr and the anti-resonance frequency Fa in the third harmonic oscillation. In addition, it is important that spurious components are not superimposed near the resonance frequency Fr and the anti-resonance frequency Fa to reduce the P / V value.
【0011】そして、3次高調波については振動部に有
効に閉じ込められるものの、基本波については、振動部
から漏れ出ていき易く、このスプリアス振動が重畳した
複数の定在波が圧電基板の端面で反射し、振動部以外に
おいても形成されし、この複数の定在波のうち非振動部
に基本波による振動が生じると、振動部において基本波
のP/V値を高くしてしまい、基本波で発振するという
問題があったため、基本波による発振を防止することが
重要となる。Although the third harmonic is effectively confined in the vibrating portion, the fundamental wave is likely to leak out of the vibrating portion, and a plurality of standing waves on which the spurious vibrations are superimposed form an end face of the piezoelectric substrate. When the fundamental wave is generated in the non-vibrating portion of the plurality of standing waves, the P / V value of the fundamental wave is increased in the vibrating portion, and the fundamental wave is increased. Because of the problem of oscillation by waves, it is important to prevent oscillation by fundamental waves.
【0012】このような基本波による発振を防止するた
め、従来より、圧電基板形状と電極寸法の最適化を図る
ことで基本波のP/V値を低減することが行われてい
た。さらに、基本波のP/V値を積極的に低減する方法
として、特開平10−65480号公報に開示されてい
るように、圧電基板の両面に振動電極以外の領域に対し
接着剤を塗布し、この接着剤を介して封止基板を固着さ
せ、基本波のP/V値を小さくしていた。In order to prevent such oscillation due to the fundamental wave, conventionally, the P / V value of the fundamental wave has been reduced by optimizing the shape of the piezoelectric substrate and the dimensions of the electrodes. Further, as a method for positively reducing the P / V value of the fundamental wave, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-65480, an adhesive is applied to both sides of the piezoelectric substrate to areas other than the vibrating electrodes. The sealing substrate is fixed via the adhesive to reduce the P / V value of the fundamental wave.
【0013】尚、ここでいう基本波振動とは、基本波振
動が形成される周波数の近傍においては、本質的な基本
波振動(3次高調波振動の周波数の1/3に相当する周
波数)とスプリアス振動とが重畳し複数の振動波形とP
/Vが形成される。そのうち最も大きなP/V値を形成
する振動を基本波振動と呼ぶことにする。例えば、図5
に示す基本波振動近傍の周波数帯域内におけるLで示し
たインピーダンス波形は、P/V値も大きく移相も回っ
ており発振条件を満足することから基本波で発振する異
常発振の可能性がある。このLのインピーダンス波形を
形成する振動を略して基本波振動と言う。Here, the fundamental wave vibration means an essential fundamental wave vibration (a frequency corresponding to one third of the frequency of the third harmonic vibration) near the frequency at which the fundamental wave vibration is formed. And spurious vibration are superimposed, and a plurality of vibration waveforms and P
/ V is formed. The vibration that forms the largest P / V value among them will be referred to as fundamental wave vibration. For example, FIG.
Since the impedance waveform indicated by L in the frequency band near the fundamental wave oscillation shown in (1) has a large P / V value and undergoes a phase shift and satisfies the oscillation conditions, there is a possibility of abnormal oscillation oscillating with the fundamental wave. . The vibration that forms the impedance waveform of L is abbreviated as fundamental wave vibration.
【0014】[0014]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
3次高調波振動を利用するエネルギー閉じ込め型発振子
において、圧電基板形状と電極寸法の最適化を図った場
合においても、3次高調波振動のP/V値と基本波振動
のP/V値との差が約15〜20dB程度しか確保でき
ず、増幅率αのゲインが、周波数が高くなるに従い急峻
に低下するようなインバータとを組み合わせた時には、
ループゲインが3次高調波より基本波が大きくなってし
まい、基本波で発振する異常発振の問題があった。However, in the conventional energy trapping type oscillator using the third harmonic oscillation, even if the shape of the piezoelectric substrate and the dimensions of the electrodes are optimized, the third harmonic oscillation can be prevented. Combined with an inverter that can secure only a difference of about 15 to 20 dB between the P / V value and the P / V value of the fundamental wave oscillation, and the gain of the amplification factor α decreases steeply as the frequency increases. Sometimes,
The fundamental wave has a loop gain larger than the third harmonic, and there is a problem of abnormal oscillation oscillating by the fundamental wave.
【0015】さらに、特開平10−65480号公報に
開示されているように、圧電基板の両面の振動電極以外
の外周領域に、有機樹脂からなる接着剤を用いて封止基
板を固着させる場合、基本波のP/V値は小さくなるも
のの、振動電極以外の外周部に有機樹脂を形成すること
から、圧電基板の形状寸法の小型化、特に幅寸法を狭く
するには制限があった。Further, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-65480, when a sealing substrate is fixed to an outer peripheral region other than the vibrating electrodes on both surfaces of a piezoelectric substrate using an adhesive made of an organic resin, Although the P / V value of the fundamental wave is reduced, since the organic resin is formed on the outer peripheral portion other than the vibrating electrode, there is a limit in reducing the size and size of the piezoelectric substrate, particularly in reducing the width.
【0016】さらに、有機高分子材料からなる接着剤を
用いて封止基板を接合し封止性を確保していることか
ら、車載用として−40℃から+150℃での広い温度
範囲にさらされた場合、圧電基板、封止基板と、これら
の間に形成された有機高分子材料との線膨張係数が異な
り、応力が有機高分子材料に集中することから、接着剤
が劣化し、さらには接着剤の剥離が生じ封止性が失われ
るとともに、基本波のP/V値が大きくなるなどの問題
があった。Furthermore, since the sealing substrate is bonded by using an adhesive made of an organic polymer material to secure the sealing property, it is exposed to a wide temperature range from -40.degree. C. to + 150.degree. In this case, the piezoelectric substrate, the sealing substrate, and the organic polymer material formed between them have different linear expansion coefficients, and stress concentrates on the organic polymer material. There were problems such as peeling of the adhesive, loss of sealing properties, and an increase in the P / V value of the fundamental wave.
【0017】本発明は、圧電基板の形状寸法の小型化を
図り、特に幅方向の寸法を小さくできると共に、−40
℃から+150℃までの広い温度領域での使用において
も信頼性が高く、基本波振動のP/V値を抑圧でき、安
定した発振が得られる3次オーバートーン型圧電発振子
を提供することを目的とする。According to the present invention, the size and size of the piezoelectric substrate can be reduced, and particularly, the size in the width direction can be reduced.
It is an object of the present invention to provide a tertiary overtone type piezoelectric resonator which has high reliability even in use in a wide temperature range from ℃ to + 150 ° C., can suppress the P / V value of fundamental wave oscillation, and can obtain stable oscillation. Aim.
【0018】[0018]
【課題を解決するための手段】本発明の3次オーバート
ーン型圧電発振子は、両主面が長方形状の圧電基板と、
該圧電基板の両主面の中央部に形成された一対の対向す
る振動電極と、該振動電極に電気的に接続され、且つ前
記圧電基板の両主面における短辺に向けてそれぞれ引き
出された引出電極とを具備する3次オーバートーン型圧
電発振子であって、前記圧電基板の主面短辺の長さを
W、前記圧電基板の短辺方向における振動電極の長さを
Bとした時、0.5≦B/W≦0.9を満足するととも
に、前記振動電極と、前記圧電基板の主面における前記
引出電極の引き出し方向と反対側の短辺との間に、ヤン
グ率が7×10 10 Pa以下の有機高分子材料中に、密度
が5g/cm 3 以上のAgを20〜60重量%含有して
なる基本波振動抑制体を設けたものである。A tertiary overtone type piezoelectric oscillator according to the present invention comprises: a piezoelectric substrate having both rectangular main surfaces;
A pair of opposing vibrating electrodes formed at the center of both main surfaces of the piezoelectric substrate, electrically connected to the vibrating electrodes, and drawn out toward short sides of both main surfaces of the piezoelectric substrate, respectively. A tertiary overtone type piezoelectric oscillator including an extraction electrode, wherein the length of the short side of the main surface of the piezoelectric substrate is W, and the length of the vibrating electrode in the short side direction of the piezoelectric substrate is B. , with satisfying 0.5 ≦ B / W ≦ 0.9, and the vibrating electrode, between the opposite side of the short side and the extraction direction of the extraction electrode on the main surface of the piezoelectric substrate, Yan
Density in an organic polymer material of 7 × 10 10 Pa or less
Contains 20 to 60% by weight of Ag of 5 g / cm 3 or more.
A fundamental wave vibration suppressor is provided.
【0019】ここで、振動電極と、圧電基板の主面にお
ける引出電極の引き出し方向と反対側の短辺との間に、
所定間隔を置いて複数の基本波の腹部が存在しており、
基本波振動抑制体が、少なくとも前記基本波の腹部に設
けられていることが望ましい。Here, between the vibrating electrode and a short side of the main surface of the piezoelectric substrate opposite to the drawing direction of the drawing electrode,
There are a plurality of abdominal parts of the fundamental wave at predetermined intervals,
It is preferable that a fundamental wave vibration suppressor is provided at least on the abdomen of the fundamental wave.
【0020】また、振動電極と、圧電基板の主面におけ
る引出電極の引き出し方向と反対側の短辺との距離をx
とした時、基本波振動抑制体が、前記振動電極からx/
3の距離を置いた部分を中心にして形成されていること
が望ましい。The distance between the vibrating electrode and the short side of the main surface of the piezoelectric substrate opposite to the direction in which the extraction electrode is pulled out is represented by x.
, The fundamental wave vibration suppressor moves x /
It is desirable to form it centering on the part 3 distance | distance.
【0021】[0021]
【0022】[0022]
【作用】3次オーバートーン型圧電発振子では、圧電基
板の幅方向の寸法を小さくして小型化を図った場合、3
次高調波については振動電極間の振動部に有効に閉じ込
められるものの、基本波については、振動部から、圧電
基板の長方形状主面の長手方向に向けて、つまり、圧電
基板の主面における引出電極の引き出し方向と反対側の
短辺へ向けて漏出し易くなり、この部分で定在波を形成
し易いが、本発明の3次オーバートーン型圧電発振子で
は、振動電極と、圧電基板の長方形状主面における引出
電極の引き出し方向と反対側の短辺との間に、基本波振
動抑制体を設けたので、圧電基板の主面における引出電
極の引き出し方向と反対側の短辺と振動電極との間の基
本波の振動を抑制することができ、これにより、振動部
以外の部分での基本波振動を抑制することができ、3次
高調波振動のP/V値を高い値に維持した状態で基本波
振動のP/V値を大幅に低下させることができる。In the tertiary overtone type piezoelectric oscillator, if the size of the piezoelectric substrate in the width direction is reduced to achieve miniaturization,
Although the second harmonic is effectively confined in the vibrating portion between the vibrating electrodes, the fundamental wave is drawn out of the vibrating portion in the longitudinal direction of the rectangular main surface of the piezoelectric substrate, that is, on the main surface of the piezoelectric substrate. It is easy to leak toward the short side opposite to the direction in which the electrodes are pulled out, and it is easy to form a standing wave at this portion. However, in the tertiary overtone type piezoelectric oscillator of the present invention, the vibration electrode and the piezoelectric substrate The fundamental wave vibration suppressor is provided between the rectangular main surface and the short side opposite to the extraction direction of the extraction electrode, so that the short side opposite to the extraction direction of the extraction electrode on the main surface of the piezoelectric substrate and the vibration The vibration of the fundamental wave between the electrode and the electrode can be suppressed, whereby the vibration of the fundamental wave in a portion other than the vibrating portion can be suppressed, and the P / V value of the third harmonic vibration can be increased. While maintaining the P / V value of the fundamental vibration It can be reduced to the width.
【0023】また、圧電基板の主面短辺の長さをW、圧
電基板の短辺方向における振動電極の長さをBとした
時、0.5≦B/W≦0.9を満足するため、圧電基板
の幅寸法を小さくして小型化できるとともに、3次高調
波振動が振動電極に有効に閉じこめられるため、3次高
調波振動の共振と反共振周波数の間及びその近傍におけ
るスプリアスを防止でき、3次高調波のP/V値を大き
くすることができる。When the length of the short side of the main surface of the piezoelectric substrate is W and the length of the vibrating electrode in the short side direction of the piezoelectric substrate is B, 0.5 ≦ B / W ≦ 0.9 is satisfied. As a result, the width of the piezoelectric substrate can be reduced to reduce its size, and the third harmonic vibration is effectively confined in the vibrating electrode. Therefore, the spurious between the resonance of the third harmonic vibration and the anti-resonance frequency and in the vicinity thereof is reduced. This can increase the P / V value of the third harmonic.
【0024】さらに、振動電極と、圧電基板の主面にお
ける引出電極の引き出し方向と反対側の短辺との間に、
所定間隔を置いて複数の基本波の腹部が存在しており、
基本波振動抑制体を、少なくとも基本波の腹部が存在す
る部分に設けることにより、非振動部での基本波振動を
有効に抑制することができ、3次高調波振動のP/V値
を高い値に維持した状態で、基本波振動のP/V値をさ
らに低下させることができる。Further, between the vibrating electrode and a short side of the main surface of the piezoelectric substrate opposite to the drawing direction of the drawing electrode,
There are a plurality of abdominal parts of the fundamental wave at predetermined intervals,
By providing the fundamental wave vibration suppressor at least in a portion where the antinode of the fundamental wave exists, the fundamental wave vibration in the non-vibrating portion can be effectively suppressed, and the P / V value of the third harmonic vibration can be increased. With the value maintained, the P / V value of the fundamental wave vibration can be further reduced.
【0025】また、振動電極と、圧電基板の主面におけ
る引出電極の引き出し方向と反対側の短辺との距離をx
とした時、基本波振動抑制体を、振動電極からx/3の
距離を置いた部分を中心にして形成することにより、非
振動部での基本波振動を有効に抑制することができる。The distance between the vibrating electrode and the short side of the main surface of the piezoelectric substrate opposite to the direction in which the extraction electrode is pulled out is represented by x.
In this case, by forming the fundamental-wave vibration suppressor around a portion at a distance of x / 3 from the vibrating electrode, the fundamental-wave vibration in the non-vibrating portion can be effectively suppressed.
【0026】さらにまた、基本波振動抑制体を、有機高
分子材料中に、密度が5g/cm3以上のAgを20〜
60重量%含有して構成することにより、非振動部での
基本波振動をさらに有効に抑制することができる。Further, the fundamental wave vibration suppressor is prepared by adding Ag having a density of 5 g / cm 3 or more to
By configuring so as to contain 60% by weight, the fundamental vibration in the non-vibrating portion can be more effectively suppressed.
【0027】また、有機高分子材料のヤング率を7×1
0 10 Pa以下とすることにより、基本波振動のダンピン
グ効果を高め、基本波振動のP/V値を大幅に低減する
とともに、圧電基板と有機高分子材料との線膨張係数の
差によって発生する応力を有機高分子材料の変形により
緩和させることができ、−40℃から+150℃の広い
温度領域においてヒートサイクル後も基本波振動抑制体
は剥離せず信頼性を確保することができる。The organic polymer material has a Young's modulus of 7 × 1
By setting the pressure to 0 10 Pa or less, the damping effect of the fundamental wave vibration is enhanced, the P / V value of the fundamental wave vibration is greatly reduced, and the difference is caused by the difference in linear expansion coefficient between the piezoelectric substrate and the organic polymer material. The stress can be relieved by the deformation of the organic polymer material, and the fundamental wave vibration suppressor does not peel off even after a heat cycle in a wide temperature range from −40 ° C. to + 150 ° C., so that reliability can be secured.
【0028】[0028]
【発明の実施の形態】本発明の3次オーバートーン型圧
電発振子は、図1に示すように両主面が長方形状の圧電
基板1と、該圧電基板1の長方形状両面の中央部に形成
された一対の対向する振動電極2、3と、該振動電極に
2、3にそれぞれ電気的に接続された引出電極4、5と
を具備して構成されている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A tertiary overtone type piezoelectric oscillator according to the present invention has a piezoelectric substrate 1 having rectangular main surfaces as shown in FIG. The vibrating electrode includes a pair of opposing vibrating electrodes 2 and 3 and extraction electrodes 4 and 5 electrically connected to the vibrating electrodes 2 and 3, respectively.
【0029】引出電極4、5は、圧電基板1の長手方向
に対向する側面方向(圧電基板1の短辺に向けて)にそ
れぞれ引き出されている。一対の対向する振動電極2、
3により挟持された部分が3次高調波振動の振動部7、
それ以外の部分が3次高調波振動の非振動部8とされ、
振動部7に3次高調波振動のエネルギーが閉じ込められ
ることになる。The extraction electrodes 4 and 5 are extracted in the side direction (toward the short side of the piezoelectric substrate 1) facing the longitudinal direction of the piezoelectric substrate 1, respectively. A pair of opposed vibrating electrodes 2,
The portion sandwiched by 3 is the vibrating portion 7 of the third harmonic vibration,
The other part is the non-vibration part 8 of the third harmonic vibration,
The energy of the third harmonic vibration is confined in the vibration section 7.
【0030】そして、本発明の圧電発振子では、圧電基
板1の主面短辺の長さをW、圧電基板1の短辺方向にお
ける振動電極2、3の長さをBとした時、0.5≦B/
W≦0.9を満足している。つまり、圧電基板1の幅寸
法が従来に比べて小さくされている。圧電基板1の短辺
の長さWは1.5mm以下であることが望ましい。これ
は、短辺の長さWが1.5mmよりも大きくなると小型
化を達成できないからである。また、B/Wが0.5よ
りも小さいと、3次高調波振動の共振周波数Fr及び反
共振周波数Faとの間にスプリアスが発生するととも
に、3次高調波振動のP/V値が小さくなるからであ
り、B/Wが0.9よりも大きいと、3次高調波振動の
共振周波数Fr及び反共振周波数Faとの間にスプリア
スが発生するからである。B/Wは、0.7≦B/W≦
0.9を満足することが望ましい。In the piezoelectric oscillator of the present invention, when the length of the short side of the main surface of the piezoelectric substrate 1 is W and the length of the vibrating electrodes 2 and 3 in the short side direction of the piezoelectric substrate 1 is B, 0 .5 ≦ B /
W ≦ 0.9 is satisfied. That is, the width dimension of the piezoelectric substrate 1 is smaller than that of the related art. It is desirable that the length W of the short side of the piezoelectric substrate 1 is 1.5 mm or less. This is because miniaturization cannot be achieved if the length W of the short side is larger than 1.5 mm. When B / W is smaller than 0.5, spurious is generated between the resonance frequency Fr of the third harmonic vibration and the anti-resonance frequency Fa, and the P / V value of the third harmonic vibration is small. This is because if B / W is larger than 0.9, spurious is generated between the resonance frequency Fr of the third harmonic oscillation and the anti-resonance frequency Fa. B / W is 0.7 ≦ B / W ≦
It is desirable to satisfy 0.9.
【0031】また、振動電極2、3と、圧電基板1の長
方形状主面における引出電極4、5の引き出し方向と反
対側の短辺Aとの間に、基本波振動抑制体9が設けられ
ている。即ち、圧電基板1の一方の主面上において3次
高調波振動の非振動部8となる領域に基本波振動抑制体
9が貼付されており、基本波振動抑制体9は圧電基板1
の幅と同一長さの長方形状とされている。A fundamental-wave vibration suppressor 9 is provided between the vibration electrodes 2 and 3 and the short side A of the rectangular main surface of the piezoelectric substrate 1 opposite to the direction in which the extraction electrodes 4 and 5 are extracted. ing. That is, the fundamental wave vibration suppressor 9 is adhered to a region on one main surface of the piezoelectric substrate 1 which becomes the non-vibration portion 8 of the third harmonic vibration.
And has the same length as the width of the rectangle.
【0032】さらに、振動電極2、3と、圧電基板1の
長方形状主面における引出電極4、5の引き出し方向と
反対側の短辺Aとの間に、所定間隔を置いて複数の基本
波の腹部が存在しており、基本波振動抑制体9は、少な
くとも基本波の腹部が存在する部分に設けられている。
つまり、この基本波振動抑制体9は、3次高調波振動の
非振動部8となる領域内で、基本波振動の振動分布を覆
うように形成されている。Further, a plurality of fundamental waves are provided at predetermined intervals between the vibrating electrodes 2 and 3 and a short side A of the rectangular main surface of the piezoelectric substrate 1 opposite to the direction in which the extraction electrodes 4 and 5 are extracted. The fundamental wave vibration suppressor 9 is provided at least in a portion where the abdomen of the fundamental wave exists.
In other words, the fundamental wave vibration suppressor 9 is formed so as to cover the vibration distribution of the fundamental wave vibration in the region that becomes the non-vibrating portion 8 of the third harmonic vibration.
【0033】そして、この例では、振動電極2、3と、
圧電基板1の長方形状主面における引出電極4、5の引
き出し方向と反対側の短辺Aとの距離をxとした時、基
本波振動抑制体9が、振動電極2、3からx/3の距離
を置いた部分を中心にして形成されている。In this example, the vibrating electrodes 2 and 3
Assuming that the distance between the drawing electrode 4 and the drawing side of the rectangular main surface of the piezoelectric substrate 1 and the short side A on the side opposite to the drawing direction is x, the fundamental wave vibration suppressor 9 moves x / 3 from the vibration electrodes 2 and 3. Are formed around the portion at a distance of.
【0034】即ち、33.86MHzの発振周波数で作
動する3次高調波振動の振動エネルギー閉じ込め型発振
子における基本波振動は、図2(基本波振動の最も大き
なP/Vを形成する振動分布のFEM解析図:1/4上
部断面図)に示すように、3次高調波振動の非振動部8
の領域に定在波が形成されていることが判る。尚、図2
では、振動電極2の部分に斜線を引いて示した。That is, the fundamental wave vibration of the third harmonic vibration vibration energy trapping type oscillator operating at the oscillation frequency of 33.86 MHz is shown in FIG. 2 (the vibration distribution forming the largest P / V of the fundamental wave vibration). As shown in the FEM analysis diagram: 1/4 upper cross section, the non-vibration part 8 of the third harmonic vibration
It can be seen that a standing wave is formed in the region of. FIG.
In the figure, the portion of the vibrating electrode 2 is shown by hatching.
【0035】この定在波は、振動電極2、3と圧電基板
1の短辺Aとの距離をxとすると、基本波の腹部が振動
電極2、3と非振動部8との境界部分(x=0)、振動
電極2、3からx/3の距離を置いた部分、振動電極
2、3から2x/3の距離を置いた部分に形成され、こ
の中でも最も強い振動が振動電極2、3からx/3の距
離を置いた部分のみに生じる。When the distance between the vibrating electrodes 2 and 3 and the short side A of the piezoelectric substrate 1 is x, the standing wave has an antinode of the fundamental wave at the boundary between the vibrating electrodes 2 and 3 and the non-vibrating part 8 ( x = 0), formed at a portion at a distance of x / 3 from the vibrating electrodes 2, 3 and at a portion at a distance of 2x / 3 from the vibrating electrodes 2, 3; It occurs only in the portion at a distance of x / 3 from 3.
【0036】その上部に基本波振動抑制体9を形成する
ことで、非振動部8における基本波振動を抑圧し、これ
により、振動電極2、3間における基本波振動のP/V
値を大幅に低減することができるのである。尚、基本波
振動抑制体9は、圧電基板1の幅方向の全面に形成する
必要はなく、また、非振動部8において最も基本波振動
が生じる部分に形成しても効果は大きい。By forming the fundamental wave vibration suppressor 9 on the upper part, the fundamental wave vibration in the non-vibrating portion 8 is suppressed, and the P / V of the fundamental wave vibration between the vibrating electrodes 2 and 3 is thereby reduced.
The value can be greatly reduced. Note that the fundamental wave vibration suppressor 9 does not need to be formed on the entire surface of the piezoelectric substrate 1 in the width direction. Even if it is formed on the portion of the non-vibrating portion 8 where the fundamental wave vibration occurs most, the effect is large.
【0037】このような基本波振動抑制体9は、有機高
分子材料中に、密度が5g/cm3以上の粉末粒子を2
0〜60重量%含有して構成されている。粉末粒子を含
有しない状態での有機高分子材料のヤング率が1×10
11Pa以下とされている。Such a fundamental wave vibration suppressor 9 comprises two or more powder particles having a density of 5 g / cm 3 or more in an organic polymer material.
It is comprised containing 0-60 weight%. The Young's modulus of the organic polymer material in a state not containing powder particles is 1 × 10
It is set to 11 Pa or less.
【0038】密度が5g/cm3 以上の粉末粒子を20
重量%以上有機高分子材料中に含有したのは、基本波の
腹部の部分に形成する基本波振動抑制体9の質量が大き
い程、基本波振動のダンピング効果が大きくなり、振動
部7における基本波振動のP/V値を小さくすることが
できるからである。20 powder particles having a density of 5 g / cm 3 or more
The weight percent or more contained in the organic polymer material is such that the larger the mass of the fundamental wave vibration suppressor 9 formed in the abdomen of the fundamental wave, the greater the damping effect of the fundamental wave vibration, This is because the P / V value of the wave vibration can be reduced.
【0039】密度が5g/cm3 以上で粉末粒子を20
重量%以上含有するとしたのは、密度が5g/cm3 未
満で粉末粒子が20重量%未満の場合、基本波振動抑制
体9の厚みを300μm以上に形成しても、基本波P/
V値の抑圧効果得られず、さらに厚み方向に対して形状
が大型化してしまうからである。When the density is 5 g / cm 3 or more, 20
The reason that the content is not less than 5% by weight is that when the density is less than 5 g / cm 3 and the powder particles are less than 20% by weight, the fundamental wave P /
This is because the effect of suppressing the V value cannot be obtained, and the shape becomes larger in the thickness direction.
【0040】好ましくは、密度が10g/cm3 以上の
粉末粒子を40〜60重量%含有すると、約20〜30
μmの厚膜からなる基本波振動抑制体9で基本波振動の
P/V値を著しく小さくすることができることから、一
回のスクリーン印刷で対応でき生産性にも優れ、且つ厚
み方向への小型化が図ることができる。Preferably, when 40 to 60% by weight of powder particles having a density of 10 g / cm 3 or more is contained, about 20 to 30%
Since the P / V value of the fundamental wave vibration can be remarkably reduced by the fundamental wave vibration suppressor 9 made of a thick film of μm, it is possible to cope with a single screen printing, and it is excellent in productivity and small in the thickness direction. Can be achieved.
【0041】密度が5g/cm3以上の粉末粒子として
は、銀が用いられる。 Silver is used as the powder particles having a density of 5 g / cm 3 or more .
【0042】また、有機高分子材料のヤング率を7×1
0 10 Pa以下とした理由は、ヤング率が7×10 10 Pa
を超える場合、基本波振動のダンピング効果が小さくな
り、且つ3次高調波振動のP/Vをも低減させてしまう
からである。さらには、圧電基板と有機高分子材料との
線膨張係数の差によって発生する応力を、有機高分子材
料の変形により応力緩和する効果が小さくなり、−40
℃の低温から150℃の高温とを繰り返すヒートサイク
ルにおいて、樹脂にクラックが生じたり、圧電基板から
の樹脂の剥離が生じ、基本波振動のP/V値の低減効果
が失われるためである。The Young's modulus of the organic polymer material is 7 × 1
The reason for setting it to 0 10 Pa or less is that the Young's modulus is 7 × 10 10 Pa
This is because, when the value exceeds 3, the damping effect of the fundamental vibration becomes small, and the P / V of the third harmonic vibration is also reduced. Further, the effect of relaxing the stress generated by the difference in linear expansion coefficient between the piezoelectric substrate and the organic polymer material by the deformation of the organic polymer material is reduced, and
This is because, in a heat cycle in which the temperature is repeatedly changed from a low temperature of 150 ° C. to a high temperature of 150 ° C., cracks occur in the resin or the resin peels off from the piezoelectric substrate, and the effect of reducing the P / V value of the fundamental wave vibration is lost.
【0043】有機高分子材料としては、エポキシ系樹
脂、シリコン系樹脂、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂
等が用いられる。As the organic polymer material, an epoxy resin, a silicon resin, an acrylic resin, a urethane resin or the like is used.
【0044】圧電基板1は、例えば圧電セラミック基板
であり、具体的には、チタン酸鉛(PT)を主成分とす
るもので、チタン酸鉛PbTiO3 のPbの一部を少な
くともLaにより置換するとともに、Tiの一部を少な
くともMnにより置換した、主成分がABO3 型ペロブ
スカイト型複合酸化物であって、Bサイト構成元素1モ
ルに対するPbのモル数をa、Aサイト構成元素のうち
Pb以外の元素の総モル数をbとしたとき、a/(1−
b)で表される値(p)が0.92〜0.99であり、
且つPbの一部をSr、BaおよびCaのうち少なくと
も1種で置換するとともに、Tiの一部を(Fe1/3 S
b2/3 )、(Co1/3 Sb2/3 )、(Y1/2 S
b1/2 )、(Yb1/2 Sb1/2 )、(In1/2 S
b1/2 )および(Mg1/3 Sb2/3 )のうち少なくとも
1種で置換したもので形成される。The piezoelectric substrate 1 is, for example, a piezoelectric ceramic substrate. Specifically, the substrate is mainly composed of lead titanate (PT), and at least a part of Pb of lead titanate PbTiO 3 is replaced by La. In addition, the main component is an ABO 3 -type perovskite-type composite oxide in which at least a part of Ti is replaced by Mn, and the number of moles of Pb per mole of the B-site constituent element is a, and the A-site constituent elements other than Pb When the total number of moles of the element is b, a / (1-
The value (p) represented by b) is 0.92 to 0.99,
In addition, a part of Pb is replaced by at least one of Sr, Ba and Ca, and a part of Ti is replaced by (Fe 1/3 S).
b 2/3 ), (Co 1/3 Sb 2/3 ), (Y 1/2 S
b 1/2 ), (Yb 1/2 Sb 1/2 ), (In 1/2 S
b 1/2 ) and (Mg 1/3 Sb 2/3 ).
【0045】振動電極2、3、引出電極4、5は、例え
ばCr、Ag、Cu、Pt、Ni、Au等の金属を単独
で蒸着、もしくは組み合わせて蒸着あるいはスパッタで
順次積層することにより形成されている。The vibrating electrodes 2 and 3 and the extraction electrodes 4 and 5 are formed by depositing metals such as Cr, Ag, Cu, Pt, Ni, and Au alone, or by combining them and depositing them sequentially by vapor deposition or sputtering. ing.
【0046】以上のように構成された3次オーバートー
ン型圧電発振子では、振動電極2、3と短辺Aとの間に
基本波振動抑制体9を設けたので、短辺Aと振動電極
2、3との間の基本波の振動を抑制することができ、こ
れにより、振動部での基本波振動を抑制することがで
き、3次高調波振動のP/V値を高い値に維持した状態
で、基本波振動のP/V値を大幅に低下させることがで
きる。In the tertiary overtone type piezoelectric oscillator configured as described above, since the fundamental wave vibration suppressor 9 is provided between the vibration electrodes 2 and 3 and the short side A, the short side A and the vibration electrode Vibration of the fundamental wave between the second and third vibrations can be suppressed, thereby suppressing the vibration of the fundamental wave in the vibrating section, and maintaining the P / V value of the third harmonic vibration at a high value. In this state, the P / V value of the fundamental wave vibration can be significantly reduced.
【0047】特に、基本波振動抑制体9を、振動電極
2、3からx/3の距離を置いた部分を中心にして形成
することにより、上記効果が大きくなる。また、基本波
振動抑制体9は、有機高分子材料中に、密度が5g/c
m3 以上の粉末粒子を20〜60重量%含有して構成す
ることにより、さらに、有機高分子材料のヤング率を1
×1011Pa以下とすることにより、上記効果がさらに
大きくなる。In particular, by forming the fundamental-wave vibration suppressor 9 around a portion at a distance of x / 3 from the vibrating electrodes 2 and 3, the above effect is enhanced. The fundamental wave vibration suppressor 9 has a density of 5 g / c in the organic polymer material.
By configuring m 3 or more powder particles contain 20 to 60 wt%, further, the Young's modulus of the organic polymer material 1
By setting the pressure to 10 11 Pa or less, the above effect is further enhanced.
【0048】また、圧電基板1の長方形状主面の短辺A
の長さをW、圧電基板1の短辺方向における振動電極
2、3の長さをBとした時、0.5≦B/W≦0.9を
満足するため、圧電基板1の幅寸法を小さくして、小型
化できるとともに、3次高調波振動を振動電極間に有効
に閉じ込めるため、3次高調波振動の共振と反共振周波
数の間及びその近傍にスプリアスを防止でき、3次高調
波のP/V値を大きくすることができる。The short side A of the rectangular main surface of the piezoelectric substrate 1
When the length of the piezoelectric substrate 1 is W and the length of the vibrating electrodes 2 and 3 in the short side direction of the piezoelectric substrate 1 is B, 0.5 ≦ B / W ≦ 0.9 is satisfied. To reduce the size and to effectively confine the third harmonic vibration between the vibrating electrodes, preventing spurious between and near the resonance of the third harmonic vibration and the anti-resonance frequency and the third harmonic The P / V value of the wave can be increased.
【0049】尚、上記例では、基本波振動抑制体9を長
方形状としたが、本発明では、基本波振動抑制体9の形
状は特に限定されるものではなく、また、圧電基板1の
主面の片面に粉末粒子を含有した基本波振動抑制体9を
形成したが、両方の主面に形成しても良い。さらに、密
度が5g/cm3 以上の粉末粒子を含有して基本波振動
抑制体9を構成したが、粉末粒子を含有しなくてもある
程度の効果を有することができる。In the above example, the fundamental wave vibration suppressor 9 has a rectangular shape. However, in the present invention, the shape of the fundamental wave vibration suppressor 9 is not particularly limited. Although the fundamental wave vibration suppressor 9 containing the powder particles is formed on one of the surfaces, it may be formed on both main surfaces. Further, although the fundamental wave vibration suppressor 9 is constituted by containing powder particles having a density of 5 g / cm 3 or more, a certain effect can be obtained without containing the powder particles.
【0050】[0050]
【実施例】先ず、寸法が(長辺2.8mm、短辺W0.
5〜1.1mm、厚み0.22mm)であり、(Pb
0.85)0.97La0.1 Sr0.05(Co1/3 Sb2/3 )0.01
(Yb1/2 Sb1/2 )0.01Mn0.02Ti0.96O3 からな
る圧電基板1を作製した。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS First, the dimensions are (long side 2.8 mm, short side W0.
5 to 1.1 mm, thickness 0.22 mm), and (Pb
0.85 ) 0.97 La 0.1 Sr 0.05 (Co 1/3 Sb 2/3 ) 0.01
A piezoelectric substrate 1 made of (Yb 1/2 Sb 1/2 ) 0.01 Mn 0.02 Ti 0.96 O 3 was produced.
【0051】圧電基板1の両主面には、Cr、Agを順
次蒸着し、80℃の温度でDC2kvで15分間の分極
を施した。その後、振動電極2、3と電気的に接続され
た引出電極4、5とを同時に形成するための電極の寸法
を変え、電極に相当する矩形状となる部位にレジストを
印刷し、振動電極および引出電極となる部分を残すよう
にエッチングで除去した後、レジストを除去して33.
86MHz発振周波数に相当する厚み縦振動の3次高調
波振動を用いたエネルギー閉じ込め型セラミック発振子
を得た。Cr and Ag were sequentially deposited on both main surfaces of the piezoelectric substrate 1 and polarized at a temperature of 80 ° C. and 2 kV DC for 15 minutes. Then, the dimensions of the electrodes for simultaneously forming the extraction electrodes 4 and 5 electrically connected to the vibration electrodes 2 and 3 are changed, and a resist is printed on a rectangular portion corresponding to the electrodes, and the vibration electrodes and 33. After removing by etching so as to leave a portion serving as an extraction electrode, the resist is removed.
An energy-trap ceramic oscillator using a third harmonic vibration of a thickness longitudinal vibration corresponding to an oscillation frequency of 86 MHz was obtained.
【0052】さらに、圧電基板1の主面に、表1に示す
ようなヤング率を有するエポキシ樹脂からなる有機高分
子材料中に、表1に示すような粉末粒子を所定量だけ含
有するものを、表1に示す厚みで、振動電極からx/3
離れた部分に、短辺と同じ長さWで幅が1.2mmで塗
布し、図1に示すような基本波振動抑制体9を有する圧
電発振子をそれぞれ10個作製した。尚、エポキシ樹脂
のヤング率は、低ヤング率の樹脂を複合化することによ
り変化させた。Further, on the main surface of the piezoelectric substrate 1, an organic polymer material composed of an epoxy resin having a Young's modulus as shown in Table 1 and containing a predetermined amount of powder particles as shown in Table 1 is used. X / 3 from the vibrating electrode at the thickness shown in Table 1.
To the distant portions, the same length W as the short side and the width of 1.2 mm were applied, and ten piezoelectric oscillators each having the fundamental wave vibration suppressor 9 as shown in FIG. 1 were produced. The Young's modulus of the epoxy resin was changed by compounding a resin having a low Young's modulus.
【0053】圧電発振子の特性は、3次高調波振動にお
けるインピーダンス特性によりスプリアスの有無を確認
するとともに発振特性の評価を行った。Regarding the characteristics of the piezoelectric oscillator, the presence / absence of spurious was confirmed based on the impedance characteristics at the third harmonic oscillation, and the oscillation characteristics were evaluated.
【0054】さらに、−40℃から+150℃まで温度
を500回繰り返すヒートサイクル試験後において、3
次高調波振動のP/V値と基本波振動のP/V値を調
べ、3次高調波振動のP/V値と基本波振動のP/V値
との差を算出したところ、本発明の試料ではいずれも3
0dB以上であった。Further, after a heat cycle test in which the temperature was repeated 500 times from −40 ° C. to + 150 ° C., 3
The difference between the P / V value of the third harmonic vibration and the P / V value of the fundamental vibration was calculated by examining the P / V value of the third harmonic vibration and the P / V value of the fundamental vibration. All samples are 3
0 dB or more.
【0055】インピーダンス特性は、インピーダンスア
ナライザーにより基本波振動及び3次高調波振動のイン
ピーダンス波形(共振インピーダンスRa、反共振イン
ピーダンスRo)及び移相の測定を行った。As for the impedance characteristics, impedance waveforms (resonance impedance Ra, anti-resonance impedance Ro) and phase shift of fundamental vibration and third harmonic vibration were measured by an impedance analyzer.
【0056】発振特性は、図6に示したインバータ発振
回路を用いて測定した。P/V値は、P/V=20lo
g(Ra/Ro)の式により算出した。これらの結果を
表2に記載した。尚、試料No.8、9は参考試料を示
す。 The oscillation characteristics were measured using the inverter oscillation circuit shown in FIG. P / V value is P / V = 20lo
g (Ra / Ro). These results are shown in Table 2. In addition, sample No. 8 and 9 show reference samples
You.
【0057】[0057]
【表1】 [Table 1]
【0058】[0058]
【表2】 [Table 2]
【0059】これらの表1、2から本発明の圧電発振子
では、3次高調波振動のP/V値を55dB以上と高く
するとともに、3次高調波振動の共振周波数frと反共
振周波数fa間及びその近傍にスプリアスがなく、さら
に3次高調波振動のP/V値と基本波振動のP/V値と
の差を30dB以上にすることができる。From Tables 1 and 2, the piezoelectric oscillator of the present invention increases the P / V value of the third harmonic vibration to 55 dB or more, and the resonance frequency fr and the antiresonance frequency fa of the third harmonic vibration. There is no spurious between and near it, and the difference between the P / V value of the third harmonic oscillation and the P / V value of the fundamental oscillation can be 30 dB or more.
【0060】試料No.12のエネルギー閉じ込め型発
振子の3次高調波振動のインピーダンス特性を図3に、
また基本波振動のインピーダンス特性を図4に示す。基
本波振動のインピーダンス特性を示す図4において、最
も大きなP/V値を形成するPの基本波振動においても
26dBと充分小さいことがわかる。さらに、基本波振
動のP/V値と3次高調波振動のP/V値との差におい
ても39dB確保できており、基本波で発振することは
なかった。Sample No. FIG. 3 shows the impedance characteristics of the third harmonic oscillation of the twelve energy trap type oscillators.
FIG. 4 shows the impedance characteristic of the fundamental wave vibration. In FIG. 4 showing the impedance characteristics of the fundamental wave vibration, it can be seen that even the fundamental wave vibration of P which forms the largest P / V value is sufficiently small at 26 dB. Furthermore, a difference of 39 dB between the P / V value of the fundamental vibration and the P / V value of the third harmonic vibration was secured, and no oscillation was caused by the fundamental wave.
【0061】さらに、試料No.14は、基本波振動抑
制体を形成しなかった場合であり、基本波振動のインピ
ーダンスを図5に示すが、基本波振動LのP/V値が大
きく、基本波で発振した。Further, the sample No. 14 shows a case where the fundamental wave vibration suppressor was not formed, and the impedance of the fundamental wave vibration is shown in FIG. 5. The P / V value of the fundamental wave vibration L was large, and the fundamental wave oscillated.
【0062】[0062]
【発明の効果】本発明の3次オーバートーン型圧電発振
子では、圧電基板の長方形状主面における引出電極の引
き出し方向と反対側の短辺と振動電極との間の基本波の
振動を抑制することができ、これにより、非振動部での
基本波振動を抑制することができ、3次高調波振動のP
/V値を高い値に維持した状態で、基本波振動のP/V
値を大幅に低下させることができるとともに、圧電基板
の長方形状主面の短辺の長さをW、圧電基板の短辺方向
における振動電極の長さをBとした時、0.5≦B/W
≦0.9を満足するため、圧電基板の幅寸法を小さくし
て、小型化できるとともに、3次高調波振動の共振と反
共振周波数の間及びその近傍にスプリアスを防止でき、
3次高調波のP/V値を大きくすることができる。According to the third overtone type piezoelectric oscillator of the present invention, the vibration of the fundamental wave between the vibrating electrode and the short side of the rectangular main surface of the piezoelectric substrate opposite to the extraction direction of the extraction electrode is suppressed. Accordingly, the fundamental vibration in the non-vibrating portion can be suppressed, and the third harmonic vibration P
/ V value is maintained at a high value, and the P / V
When the length of the short side of the rectangular main surface of the piezoelectric substrate is W and the length of the vibrating electrode in the short side direction of the piezoelectric substrate is B, 0.5 ≦ B / W
In order to satisfy ≦ 0.9, it is possible to reduce the width of the piezoelectric substrate to reduce its size, and to prevent spurious between and near the resonance and anti-resonance frequency of the third harmonic vibration,
The P / V value of the third harmonic can be increased.
【図1】本発明の3次オーバートーン型圧電発振子を示
し、(a)は斜視図、(b)は側面図である。FIGS. 1A and 1B show a tertiary overtone type piezoelectric oscillator of the present invention, wherein FIG. 1A is a perspective view and FIG. 1B is a side view.
【図2】基本波振動のFEMシミュレーションによる振
動変位分布図を示すもので、圧電基板の上面から観た1
/4カットモデル図である。FIG. 2 is a diagram showing a vibration displacement distribution diagram by FEM simulation of fundamental wave vibration, which is viewed from an upper surface of a piezoelectric substrate;
It is a / 4 cut model figure.
【図3】試料No.12の3次高調波振動のインピーダ
ンス特性を示す。FIG. 12 shows the impedance characteristic of the twelfth harmonic vibration.
【図4】試料No.12の基本波振動のインピーダンス
特性を示す。FIG. 12 shows impedance characteristics of twelve fundamental vibrations.
【図5】試料No.14の基本波振動のインピーダンス
特性を示す。FIG. 14 shows the impedance characteristic of the fundamental wave vibration of No. 14.
【図6】コルピッツ型発振回路を示した概略図を示す。FIG. 6 is a schematic diagram showing a Colpitts type oscillation circuit.
1・・・圧電基板 2、3・・・振動電極 4、5・・・引出電極 9・・・基本波振動抑制体 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Piezoelectric substrate 2, 3 ... Vibration electrode 4, 5 ... Extraction electrode 9 ... Fundamental wave vibration suppressor
Claims (3)
板の両主面の中央部に形成された一対の対向する振動電
極と、該振動電極に電気的に接続され、且つ前記圧電基
板の両主面における短辺に向けてそれぞれ引き出された
引出電極とを具備する3次オーバートーン型圧電発振子
であって、前記圧電基板の主面短辺の長さをW、前記圧
電基板の短辺方向における振動電極の長さをBとした
時、0.5≦B/W≦0.9を満足するとともに、前記
振動電極と、前記圧電基板の主面における前記引出電極
の引き出し方向と反対側の短辺との間に、ヤング率が7
×10 10 Pa以下の有機高分子材料中に、密度が5g/
cm 3 以上のAgを20〜60重量%含有してなる基本
波振動抑制体を設けたことを特徴とする3次オーバート
ーン型圧電発振子。1. A piezoelectric substrate having both rectangular main surfaces, a pair of opposing vibration electrodes formed at the center of both main surfaces of the piezoelectric substrate, and electrically connected to the vibration electrodes; A tertiary overtone type piezoelectric oscillator comprising: a lead electrode which is drawn out toward a short side on both main surfaces of the piezoelectric substrate, wherein the length of the short side of the main surface of the piezoelectric substrate is W; When the length of the vibrating electrode in the short side direction of the substrate is B, 0.5 ≦ B / W ≦ 0.9 is satisfied, and the vibrating electrode and the extraction electrode on the main surface of the piezoelectric substrate are drawn out. The Young's modulus is 7 between the direction and the opposite short side.
In an organic polymer material of × 10 10 Pa or less, a density of 5 g /
A tertiary overtone type piezoelectric vibrator comprising a fundamental wave vibration suppressor containing 20 to 60% by weight of Ag of at least 3 cm 3 .
電極の引き出し方向と反対側の短辺との間に、所定間隔
を置いて複数の基本波の腹部が存在しており、基本波振
動抑制体が、少なくとも前記基本波の腹部に設けられて
いることを特徴とする請求項1記載の3次オーバートー
ン型圧電発振子。2. A plurality of antinodes of a fundamental wave are present at a predetermined interval between the vibrating electrode and a short side of the main surface of the piezoelectric substrate opposite to a direction in which the extraction electrode is pulled out. 3. The tertiary overtone type piezoelectric oscillator according to claim 1, wherein a vibration suppressor is provided at least on an antinode of the fundamental wave.
電極の引き出し方向と反対側の短辺との距離をxとした
時、基本波振動抑制体が、前記振動電極からx/3の距
離を置いた部分を中心にして形成されていることを特徴
とする請求項1または2記載の3次オーバートーン型圧
電発振子。3. When the distance between the vibrating electrode and a short side of the main surface of the piezoelectric substrate opposite to the drawing direction of the drawing electrode is x, the fundamental wave vibration suppressor is at a distance of x / 3 from the vibrating electrode. 3. The tertiary overtone type piezoelectric oscillator according to claim 1, wherein the tertiary overtone type piezoelectric oscillator is formed around a portion at a distance.
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---|---|---|---|
JP15157899A JP3330102B2 (en) | 1999-05-31 | 1999-05-31 | 3rd overtone type piezoelectric oscillator |
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---|---|---|---|
JP15157899A JP3330102B2 (en) | 1999-05-31 | 1999-05-31 | 3rd overtone type piezoelectric oscillator |
Publications (2)
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