JP3731724B2

JP3731724B2 - 圧電共振子、圧電共振部品及びその製造方法

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Publication number: JP3731724B2
Application number: JP2000224641A
Authority: JP
Inventors: 利幸鈴木; 信之三木
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 2000-07-25
Filing date: 2000-07-25
Publication date: 2006-01-05
Anticipated expiration: 2020-07-25
Also published as: JP2002043885A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、発振回路などを構成する際に用いられる圧電共振子、圧電共振部品及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、発振周波数を得る共振子として、圧電振動子を利用した圧電共振部品が知られている。圧電振動子は、圧電基板の一面及び他面に、１対の対向電極を付与した構造を有する。この圧電振動子は、発振回路を構成する２個の負荷容量を形成する容量素子と、互いの厚み方向の一面が向い合う位置関係に固定される。更に、接続導体により、入力電極、出力電極および接地電極がそれぞれ電気的機械的に接合され、また、キャップで封止される。
【０００３】
このような圧電共振部品は、例えば、特開昭６０ー１２３１２０号公報、特開平１−２３６７１５号公報、特開平８ー２３７０６６号公報または特開平１０ー１３５２１５号公報等に開示されている。
【０００４】
厚み縦振動モードを利用する圧電共振部品には、基本波振動モードを利用するものと、高調波振動モード、特に、第三次高調波振動モードを利用するものが知られている。
【０００５】
第三次高調波振動モードを利用する圧電共振部品の典型例は、エネルギー閉じ込め型である。このタイプの圧電共振部品は、圧電基板内に非振動部分が存在するため、その部分を支持固定することにより、特性劣化のない圧電共振部品が得られ、多方面に利用されている。
【０００６】
厚み縦基本振動モードの圧電共振部品は、基本波振動を利用するため、共振特性の高い（Ｑｍａｘ大）ものが得られる。しかし、エネルギー閉じ込め型とは異なって、非振動部分が得られにくい。特に小型化に移行していく場合、圧電基板全体が振動していく状態であり、基板の支持固定が不可能となる。
【０００７】
また、圧電共振部品の基本波振動モードを利用するため、圧電基板の誘電基板上への搭載接続において、導電ペースト接続時の粘度変化による接着面積のバラツキおよび滲み出し等により接続強度が不安定となり、圧電共振部品の振動エネルギーの抑制による特性劣化、不要振動の抑圧不足による共振特性の劣化を発生し、不安定な発振飛びなど発振不良を発生することがある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、振動エネルギーの減衰を最小限に抑えて、安定に支持し得る圧電共振子及び圧電共振部品を提供することである。
【０００９】
本発明のもう一つの課題は、小型化された場合でも、振動エネルギーの減衰を最小限に抑えて、安定に支持し得る圧電共振子及び圧電共振部品を提供することである。
【００１０】
本発明の更にもう一つの課題は、共振特性の代表値であるＱｍａｘ値が大きく、安定した共振特性を発揮し得る圧電共振子及び圧電共振部品を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するため、本発明に係る圧電共振子は、圧電基板と、第１の振動電極と、第２の振動電極と、第１のパッドと、第２のパッドとを含み、厚み縦振動モードで動作する。前記圧電基板は、六面体である。第１の振動電極は、前記圧電基板の厚み方向の一面に備えられている。前記第２の振動電極は、前記圧電基板の厚み方向の他面に備えられ、第１の振動電極と向きあっている。
【００１２】
前記第１及び前記第２のパッドのそれぞれは、前記圧電基板の厚み方向の少なくとも一面であって、振動変位が最小になる領域に備えられている。前記第１のパッドは、導体でなり、第１の振動電極に電気的に導通する。前記第２のパッドは、導体でなり、前記第２の振動電極に電気的に導通する。
【００１３】
上述したように、本発明に係る圧電共振子では、圧電基板の厚み方向の一面に、第１の振動電極が備えられており、圧電基板の厚み方向の他面に、第２の振動電極が備えられている。この第２の振動電極は、第１の振動電極と向きあっている。従って、第１の振動電極及び第２の振動電極に、電気エネルギーを供給することにより、当該圧電共振子を、厚み縦振動モードで動作させることができる。
【００１４】
本発明に係る圧電共振子は、第１及び第２のパッドを備えており、第１のパッドは、導体でなり第１の振動電極に電気的に導通し、第２のパッドは、導体でなり第２の振動電極に電気的に導通する。従って、第１及び第２のパッドに電気エネルギーを供給して、圧電共振子を励振することができる。
【００１５】
本発明において、第１及び第２のパッドは、振動変位の小さい位置に設けられる。このため、振動エネルギーの減衰を最小限に抑えて、圧電共振子を安定に支持し得る。具体的には、第１及び第２のパッドのそれぞれは、圧電基板の厚み方向の少なくとも一面のコーナ部に備えられる。六面体である圧電基板を、厚み縦振動モードで動作させた場合、厚み方向の両面のそれぞれにおいて、その４つのコーナ部に、振動変位が最小になる領域が生じるからである。
【００１６】
上述した作用により、振動エネルギーの放散、不要振動の抑圧不足、共振特性の劣化、及び、不安定な発振飛びなどの発振不良を抑え、共振特性の代表値であるＱｍａｘ値が大きく、安定した共振特性を発揮し得る圧電共振子が実現される。
【００１７】
本発明は、特に、厚み縦基本振動モードの圧電共振子に有効である。厚み縦基本振動モードの圧電共振子は、前述したように、基本波振動を利用するため、共振特性の高い（Ｑｍａｘ大）ものが得られるが、エネルギー閉じ込め型とは異なって、圧電基板全体が振動していく状態であり、基板の支持固定が難しい。小型化に移行していく場合、特に困難である。本発明によれば、第１及び第２のパッドは、振動変位の小さい位置に設けられることになるので、振動エネルギーの減衰を最小限に抑えて、圧電共振子を安定に支持し得る。
【００１８】
第１のパッド及び第２のパッドは、好ましくは、導体膜と、バンプとを含む。導体膜は圧電基板の表面に付着され、バンプは導体膜の上に付着されている。
【００１９】
圧電共振子を、誘電体基板等の上に搭載する場合、従来は、導電性ペーストを用いていた。しかし、基本波振動モードを利用する圧電共振子の場合、圧電基板の誘電基板上への搭載接続において、導電ペースト接続時の粘度変化による接着面積のバラツキおよび滲み出し等により接続強度が不安定となり、圧電共振子の振動エネルギーの抑制による特性劣化、不要振動の抑圧不足による共振特性の劣化を発生し、不安定な発振飛びなど発振不良を発生することがある。第１のパッド及び第２のパッドを構成するに当り、圧電基板の表面に導体膜を付着し、導体膜の上にバンプを付着した場合、このような導電性ペーストに起因する問題点を解決できる。
【００２０】
本発明は、更に、上述した圧電共振子と、基板とを組み合わせた圧電共振部品、及び、その製造方法についても開示する。
【００２１】
本発明の他の目的、構成及び利点については、添付図面を参照し、更に詳しく説明する。図は単なる例に過ぎない。
【００２２】
【発明の実施の形態】
図１は本発明に係る圧電共振子を表面側から見た斜視図、図２は図１に図示された圧電共振子を、裏面側から見た斜視図である。図示された圧電共振子は、圧電基板１と、第１の振動電極２１と、第２の振動電極２２と、第１のパッド３１と、第２のパッド３２とを含み、厚み縦振動モードで動作する。より具体的には、基本波振動モードを利用する。
【００２３】
圧電基板１のサイズは、一例として示すと、幅１．２ｍｍ、長さ１．２ｍｍ、厚さ０．５ｍｍ、である。
【００２４】
圧電基板１は、燒結体を所定厚みに研磨し、高電界で、厚み方向に分極処理をしたものである。圧電基板１の材質は、環境への配慮から、ＰｂＯを含まない非鉛材料を用いる。圧電基板１は、実効ポアソン比が１／３未満の圧電材料によって構成することができる。実効ポアソン比が１／３未満の材料を用いても基本波について良好な波形が得られる。
【００２５】
実効ポアソン比が１／３未満の圧電材料としては、例えば、タンタル酸化合物あるいはニオブ酸化合物などのペロブスカイト構造を有する化合物およびその固溶体、イルメナイト構造を有する化合物および固溶体、パイロクロア構造を有する化合物、ビスマスを含む層状構造化合物、またはタングステンーブロンズ構造を有する化合物などが挙げられる。この圧電基板１はこれらの圧電材料を最大含有成分である主成分として含んでいる。
【００２６】
タンタル酸化合物またはニオブ酸化合物としては、例えば、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）、およびリチウム（Ｌｉ）などからなる群のうちの少なくとも１種の第１の元素と、タンタル（Ｔａ）およびニオブ（Ｎｂ）からなる群のうちの少なくとも１種の第２の元素と、酸素とを含むものが挙げられる。これらは、第１の元素をＡとし、第２の元素をＢとすると、一般式
ＡＢＯ₃
で表される。また、ビスマスを含む層状構造化合物としては、例えば、ビスマスと、ナトリウム、カリウム、バリウム（Ｂａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、鉛（Ｐｂ）、カルシウム（Ｃａ）、イットリウム（Ｙ）、およびランタノイド（Ｌｎ）およびビスマスなどからなる群のうちの少なくとも１種の第１の元素と、バナジウム（Ｖ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、アンチモン（Ｓｂ）、チタン（Ｔｉ）、ニオブ、タンタル、タングステン（Ｗ）およびモリブデン（Ｍｏ）などからなる群のうちの少なくとも１種の第２の元素と、酸素とを含むものが挙げられる。これらは、第１の元素をＣとし、第２の元素をＤとすると、次の一般式
（Ｂｉ₂Ｏ₂）²⁺（Ｃ_m-1Ｄ_mＯ_3m+1）^2-
但し、ｍ：１から８までの整数
で表される。更に、ダングステンブロンズ化合物には一般式はなく、例えば、
ＮａＷ０₆ＢａＮａＮｂＯ₁₅
などがある。但し、ここで示した化学式はいずれも科学量論組成で表したものであり、圧電基板１を構成する圧電材料としては科学量論組成でないものが用いられてもよい。
【００２７】
ちなみに、これらの中でも、ビスマスを含む層状構造化合物は圧電基板１を構成する圧電材料として好ましい。機械的品質係数Ｑ_mおよびキュリー温度が大きく、特にレゾネータとして優れた特性を得ることができるからである。例えば、ビスマスとストロンチウムとチタンと酸素とを含む層状構造化合物が好ましく、特に、この層状構造化合物にランタンを含むものはより好ましい。
【００２８】
第１の振動電極２１は、圧電基板１の厚み方向の一面１０１に備えられている。第２の振動電極２２は、圧電基板１の厚み方向の他面１０２に備えられ、第１の振動電極２１と向きあっている。第１の振動電極２１及び第２の振動電極２２は、図示の矩形状の他、円形状の形状を採用することができる。これらの第１及び第２の振動電極２１、２２は、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法などの薄膜技術や厚膜印刷技術によって形成することができる。材質としては、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｃｒまたはそれらの合金などを用いることができる。
【００２９】
第１及び第２のパッド３１、３２のそれぞれは、圧電基板１の厚み方向の他面１０２のコーナ部Ａ１、Ａ２に備えられている。第１及び第２のパッド３１、３２は、コーナ部Ａ１、Ａ２において、特に、振動変位量の小さな領域を選択して、その領域内に形成する。図示された第１及び第２のパッド３１、３２は、円形状であるが、他の形状、例えば、角形状であってもよい。
【００３０】
第１のパッド３１は、導体でなり、第１の振動電極２１に電気的に導通している。図示実施例において、第１のパッド３１は、第１の振動電極２１の形成された一面１０１とは反対側の他面１０２に形成されているので、他面１０２及び一面１０１を通るリード電極４２を介して、第１の振動電極２１に電気的に接続される。リード電極４２は、基本的には、第１の振動電極２１と同材質の導体材料によって形成される。
【００３１】
図示された第１のパッド３１は、図３に拡大して示すように、導体膜３１１と、バンプ３１２とを含んでいる。導体膜３１１は、圧電基板１の他面１０２に、直接に付着されている。バンプ３１２は、導体膜３１１の上に突出するように、付着されている。バンプ３１２は、Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ａｌもしくはそれらの合金、または半田から選択された少なくとも一種を含むことができる。導体膜３１１も同様である。
【００３２】
第２のパッド３２は、導体でなり、第２の振動電極２２に電気的に導通する。図示実施例の場合、第２のパッド３２は、第２の振動電極２２の形成された他面１０２に形成されており、他面１０２に形成されたリード電極４４により、第２の振動電極２２に電気的に接続される。リード電極４４は、基本的には、第２の振動電極２２と同材質の導体材料によって形成される。
【００３３】
第２のパッド３２も、図３を参照して説明した第１のパッド３１と同様に、導体膜３２１と、バンプ３２２とを含んでいる。導体膜３２１は、圧電基板１の他面１０２に、直接に付着されている。バンプ３２２は、導体膜３２１の上に、突出するように、付着される（図３参照）。第２のパッド３２の厚みは、第１のパッド３１の厚みと一致させてある。
【００３４】
図１及び図２に図示した実施例では、更に、第３のパッド３３と、第４のパッド３４とを含んでいる。第３のパッド３３及び第４のパッド３４のそれぞれは、圧電基板１の他面１０２のコーナ部Ａ３、Ａ４に備えられている。第３及び第４のパッド３３、３４は、コーナ部Ａ３、Ａ４において、特に、振動変位量の小さな領域を選択して、その領域内に形成する。第３及び第４のパッド３３、３４の厚みは、第１及び第２のパッド３１、３２の厚みと一致させてある。図示された第３及び第４のパッド３３、３４は、円形状であるが、他の形状、例えば、多角形状であってもよい。
【００３５】
図示された第３のパッド３３は、図３に拡大して示すように、導体膜３３１と、バンプ３３２とを含んでいる。導体膜３３１は、圧電基板１の他面１０２に、直接に付着されている。バンプ３３２は、導体膜３３１の上に突出するように、付着されている。
【００３６】
第４のパッド３４も、図３を参照して説明した第１のパッド３１と同様に、導体膜３４１と、バンプ３４２とを含んでいる。導体膜３４１は、圧電基板１の他面１０２に、直接に付着されている。バンプ３４２は、導体膜３４１の上に、突出するように、付着される（図３参照）。
【００３７】
第２のパッド３２〜第４のパッド３４において、導体膜３２１、３３１、３４１及びバンプ３２２、３３２、３４２は、Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ａｌもしくはそれらの合金、または半田から選択された少なくとも一種を含むことができる。
【００３８】
上述したように、本発明に係る圧電共振子では、圧電基板１の厚み方向の一面に、第１の振動電極２１が備えられており、圧電基板１の厚み方向の他面に、第２の振動電極２２が備えられている。この第２の振動電極２２は、第１の振動電極２１と向きあっている。従って、第１の振動電極２１及び第２の振動電極２２に、電気エネルギーを供給することにより、当該圧電共振子を、厚み縦振動モードで動作させることができる。
【００３９】
本発明に係る圧電共振子は、第１及び第２のパッド３１、３２を備えており、第１のパッド３１は、導体でなり、第１の振動電極２１に電気的に導通し、第２のパッド３２は、導体でなり、第２の振動電極２２に電気的に導通する。従って、第１及び第２のパッド３１、３２に電気エネルギーを供給して、圧電共振子を励振することができる。
【００４０】
図４は図１及び図２に示した圧電共振子のコンピュータシミュレーションによる振動変位量の分布図である。図４において、振動変位量は、Ａ〜Ｅの５段階区分として示してある。白抜きＡ領域の変位量が最も小さく、次に鎖線で示すＢ領域、縦実線で示すＣ領域、横実線で示すＤ領域、斜実線で示すＥ領域の順で振動変位量が大きくなっている。
【００４１】
図４に図示するように、六面体である圧電基板１を、厚み縦振動モードで動作させた場合、厚み方向の両面のそれぞれにおいて、その４つのコーナ部Ａ１〜Ａ４に、振動変位が最小になる領域Ａが生じる。本発明においては、第１及び第２のパッド３１、３２のそれぞれは、圧電基板１の他面１０２のコーナ部Ａ１、Ａ２に備えられている。従って、第１及び第２のパッド３１、３２は、振動変位の小さい位置に設けられることになる。このため、第１及び第２のパッド３１、３２による振動エネルギーの減衰を最小限に抑えて、圧電共振子を安定に支持し得る。
【００４２】
実施例の場合、第３及び第４のパッド３３、３４も、圧電基板１の他面１０２のコーナ部Ａ３、Ａ４に備えられている。このため、第１〜第４のバッド３１〜３４による４つの支点が形成されると共、第３及び第４のパッド３３、３４による振動エネルギーの減衰を最小限に抑えて、圧電共振子を安定に支持し得る。第３及び第４のパッド３３、３４の一方を省略し、３点支持構造としてもよい。
【００４３】
更に、図１、図２に示す実施例では、リード電極４２も振動変位量が白抜き部分Ａで示される側面領域に備えられているから、リード電極４２による振動エネルギーの減衰を最小限に抑えて、圧電共振子を安定に支持し得る。
【００４４】
上述した作用により、振動エネルギーの放散、不要振動の抑圧不足、共振特性の劣化、及び、不安定な発振飛びなどの発振不良を抑え、共振特性の代表値であるＱｍａｘ値が大きく、安定した共振特性を発揮し得る圧電共振子が実現される。
【００４５】
実施例では、更に、第１のパッド３１、第２のパッド３２、第３のパッド３３及び第４のパッド３４は、導体膜３１１、３２１、３３１、３４１と、バンプ３１２、３２２、３３２、３４２とを含む。導体膜３１１、３２１、３３１、３４１は圧電基板１の表面に付着され、バンプ３１２、３２２、３３２、３４２は導体膜３１１、３２１、３３１、３４１の上に付着されている。
【００４６】
圧電共振子を、誘電体基板等の上に搭載する場合、従来は、導電性ペーストを用いていた。しかし、基本波振動モードを利用する圧電共振子の場合、圧電基板１の誘電基板上への搭載接続において、導電ペースト接続時の粘度変化による接着面積のバラツキおよび滲み出し等により接続強度が不安定となり、圧電共振子の振動エネルギーの抑制による特性劣化、不要振動の抑圧不足による共振特性の劣化を発生し、不安定な発振飛びなど発振不良を発生することがある。第１のパッド３１及び第２のパッド３２を構成するに当り、圧電基板１の表面に導体膜３１１、３２１、３３１、３４１を付着し、導体膜３１１、３２１、３３１、３４１の上にバンプ３１２、３２２、３３２、３４２を付着した場合、このような導電性ペーストに起因する問題点を解決できる。
【００４７】
図５は本発明に係る圧電共振子の別の実施例を示す斜視図である。図において、図１及び図２に現れた構成部分と同一の構成部分については、同一の参照符号を付してある。この実施例では、第３及び第４のパッド３３、３４は、絶縁体で構成されている。この実施例は、第３及び第４のパッド３３、３４は、必ずしも、第１及び第２のパッド３１、３２と同様の導体構造とする必要がないことを示している。
【００４８】
図６は本発明に係る圧電共振子の別の実施例を表面側から見た斜視図、図７は図６に図示された圧電共振子を、裏面側から見た斜視図である。図において、図１及び図２に現れた構成部分と同一の構成部分については、同一の参照符号を付してある。この実施例では、圧電基板１の一面１０１のコーナ部Ａ１に第１のパッド３１が備えられている。圧電基板１の他面１０２には、第２のパッド３２、第３のパッド３３、第４のパッド３４及び第５のパッド３５が、備えられている。即ち、第１のパッド３１と第２のパッド３２とは、異なる面に配置することができる。
【００４９】
図８は圧電共振子を用いた圧電共振部品の組立工程を示す図、図９は図８に図示された組立工程を経て得られた圧電共振部品の斜視図である。図示の圧電共振部品は、圧電共振子７と、基板６と、封止ケース８とを有する。
【００５０】
圧電共振子７は、図１及び図２に示した圧電共振子である。圧電共振子７の他面１０２には、第１〜第４のパッド３１〜３４が既に形成されている。
【００５１】
基板６は、誘電体材料を用いて形成された基体６１に、３つの端子電極６２〜６４を、間隔を隔てて帯状に形成してある。端子電極６２〜６４のうち、端子電極６２、６３は、入出力端子となり、端子電極６１は中間接地電極となる。
【００５２】
組立に当っては、圧電共振子７を基板６の表面に搭載し、図１０に図示するように、バンプ３１２、３２２、３３２、３４２により、第１〜第４のパッド３１〜３４を、２つの端子電極６２、６３に接続する。
【００５３】
図１１は図９、図１０に示した圧電共振部品の電気的等価回路図である。圧電共振部品は、圧電共振子７に含まれる等価抵抗Ｒ、等価インダクタンスＬ及び等価キャパシタンスＣ１１、Ｃ１２に対し、端子電極６２ー６４間の電極間容量Ｃ０１、及び、端子電極６３ー６４間の電極間容量Ｃ０２の直列回路を接続し、電極間容量Ｃ０１、Ｃ０２の接続点に端子電極６４を接続した回路構成となる。
【００５４】
図１２は図６、図７に図示した圧電共振子を用いた圧電共振部品の斜視図である。図において、図９に現れた構成部分と同一の構成部分については、同一の参照符号を付してある。この実施例では、圧電基板１の一面１０１に形成された第１のパッド３１を、例えば、ワイヤボンディグ４６等の手段によって、端子電極６２に接続してある。
【００５５】
圧電基板１を製造する工程は、既によく知られている。例えば、出発原料として、主に酸化物の原料を用い、それらを所望の組成となるように秤量し、純水あるいはアセトンなどの溶媒中で、ジルコニアボールを使い、ボールミル混合を行う。次いで、混合した原料粉末を十分に乾燥させたのち、例えば、プレス成形により７００〜９００℃の温度で仮焼成をする。
【００５６】
続いて、例えば、この仮焼成体を再度ボールミル粉砕したのち、乾燥させ、バインダーとしてポリビニルアルコールを適量加えて造粒する。
【００５７】
造粒したのち、例えば、この造粒粉を、一軸プレス成型器を用いて、２００〜３００ＭＰａの加重により、縦２０ｍｍ、横２０ｍｍ、厚み約１．５ｍｍの薄板状に成形する。
【００５８】
次に、例えば、熱処理により、成形体からバインダーを揮発させ、１１００〜１３５０℃の温度で本焼成を行う。本焼成を行ったのち、この焼成体の厚さを、例えば、ラップ研磨機により研磨して整え、その後、鏡面加工を施して圧電基板の母材板を形成する。
【００５９】
母材板を形成した後、例えば、銅（Ｃｕ）を真空蒸着することにより、母材板の両面に分極処理用電極を形成する。その後、例えば、この分極処理用電極を形成した母材板を、２００〜３００℃に加熱したシリコンオイル中に浸し、５〜１０Ｋｖ／ｍｍの電界を１分間印加して分極処理を行う。
【００６０】
分極処理を行った後、分極処理用電極を除去してダイシングなどにより母材板の大きさを整え、圧電基板を形成する。次に、圧電基板の対向面にたとえばスパッタ形成により、銀などの金属よりなる電極を形成する。これにより圧電共振子が形成される。
【００６１】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、次のような効果を得ることができる。
（ａ）振動エネルギーの減衰を最小限に抑えて、安定に支持し得る圧電共振子及び圧電共振部品を提供することができる。
（ｂ）小型化された場合でも、振動エネルギーの減衰を最小限に抑えて、安定に支持し得る圧電共振子及び圧電共振部品を提供することができる。
（ｃ）共振特性の代表値であるＱｍａｘ値が大きく、安定した共振特性を発揮し得る圧電共振子及び圧電共振部品をを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る圧電共振子を表面側から見た斜視図である。
【図２】図１に図示された圧電共振子を、裏面側から見た斜視図である。
【図３】図１に図示された圧電共振子の一部を拡大して示す図である。
【図４】図１及び図２に示した圧電共振子のコンピュータシミュレーションによる振動変位量の分布図である。
【図５】本発明に係る圧電共振子の別の実施例を示す斜視図である。
【図６】本発明に係る圧電共振子の別の実施例を表面側から見た斜視図である。
【図７】図６に図示された圧電共振子を、裏面側から見た斜視図である。
【図８】圧電共振子を用いた圧電共振部品の組立工程を示す図である。
【図９】図８に図示された組立工程を経て得られた圧電共振部品の斜視図である。
【図１０】図９に示した圧電共振部品の一部を拡大して示す図である。
【図１１】図９、図１０に示した圧電共振部品の電気的等価回路図である。
【図１２】図６、図７に図示した圧電共振子を用いた圧電共振部品の斜視図である。
【符号の説明】
１圧電基板
２１、２２第１及び第２の振動電極
３１〜３４第１乃至第４のパッド
３１１、３２１、３３１、３４１導体膜
３１２、３２２、３３２、３４２バンプ
Ａ１〜Ａ４コーナ部

Claims

圧電基板と、第１の振動電極と、第２の振動電極と、第１のパッドと、第２のパッドとを含み、基本波厚み縦振動モードで動作させる圧電共振子であって、
前記圧電基板は、六面体であり、
前記第１の振動電極は、前記圧電基板の厚み方向の一面であって、４つのコーナ部を有する四角形状の面に備えられており、
前記第２の振動電極は、前記圧電基板の厚み方向の他面であって、４つのコーナ部を有する四角形状の面に備えられ、前記第１の振動電極と向きあっており、
前記第１のパッドは、導体でなり、前記第１の振動電極の設けられた前記面の前記コーナ部の一つに設けられ、導体によって前記第１の振動電極に電気的に導通しており、
前記第２のパッドは、導体でなり、前記第１のパッド及び前記第１の振動電極の設けられた前記面のコーナ部であって、前記第１のパッドの設けられたコーナ部とは異なるコーナに設けられ、導体によって前記第２の振動電極に電気的に導通しており、
前記圧電基板は、前記第 1 の振動電極及び前記第 2 の振動電極に電圧を印加し、基本波厚み縦振動モードで動作させたとき、厚み方向の両面のそれぞれにおいて、前記４つのコーナ部に、振動変位が最小になる領域を生じる、
圧電共振子。
圧電基板と、第１の振動電極と、第２の振動電極と、第１のパッドと、第２のパッドとを含み、基本波厚み縦振動モードで動作させる圧電共振子であって、
前記圧電基板は、六面体であり、
前記第１の振動電極は、前記圧電基板の厚み方向の一面であって、４つのコーナ部を有する四角形状の面に備えられており、
前記第２の振動電極は、前記圧電基板の厚み方向の他面であって、４つのコーナ部を有する四角形状の面に備えられ、第１の振動電極と向きあっており、
前記第１のパッドは、導体でなり、前記第１の振動電極の設けられた前記面の前記コーナ部の一つに設けられ、前記第１の振動電極に電気的に導通しており、
前記第２のパッドは、導体でなり、第２の振動電極の設けられた前記面のコーナ部の一つに設けられ、前記第２の振動電極に電気的に導通しており、
前記圧電基板は、前記第 1 の振動電極及び前記第 2 の振動電極に電圧を印加し、基本波厚み縦振動モードで動作させたとき、厚み方向の両面のそれぞれにおいて、前記４つのコーナ部に、振動変位が最小になる領域を生じる、
圧電共振子。
請求項１又は２に記載された圧電共振子であって、前記第１のパッド及び第２のパッドは、導体膜と、バンプとを含み、前記導体膜は、前記圧電基板の表面に付着され、前記バンプは、前記導体膜の上に付着されている圧電共振子。
請求項１乃至３の何れかに記載された圧電共振子であって、更に、第３のパッドと、第４のパッドとを含んでおり、前記第３及び第４のパッドのそれぞれは、前記圧電基板の厚み方向の少なくとも一面であって、前記第１のパッド及び前記第２のパッドを設けた前記コーナ部とは異なるコーナ部に設けられている圧電共振子。
請求項４に記載された圧電共振子であって、前記第３及び第４のパッドは、導体でなる圧電共振子。
請求項５に記載された圧電共振子であって、前記第３及び第４のパッドは、導体膜と、バンプとを含み、前記導体膜は、前記圧電基板の表面に付着され、前記バンプは、前記導体膜の上に付着されている圧電共振子。
請求項５に記載された圧電共振子であって、前記第３及び第４のパッドは、電気絶縁体でなる圧電共振子。
請求項１乃至７の何れかに記載された圧電共振子であって、前記バンプは、Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ａｌもしくはそれらの合金、または半田から選択された少なくとも一種を含む圧電共振子。
圧電共振子と、基板とを含む圧電共振部品であって、
前記圧電共振子は、請求項１乃至８の何れかに記載されたものでなり、
前記基板は、表面に少なくとも２つの端子電極を有しており、
前記圧電共振子は、前記基板の前記表面に搭載され、前記第１及び第２のパッドが、前記２つの端子電極に接続されている
圧電共振部品。
請求項１に記載された圧電共振部品の製造方法であって、
前記第１のパッド及び第２のパッドを構成する前記導体膜の表面に、バンプを形成し、前記圧電共振子を前記基板の前記表面に搭載し、前記第１及び第２のパッドを、前記バンプにより、前記２つの端子電極に接続する工程を含む
圧電共振部品の製造方法。
請求項１０に記載された圧電共振部品の製造方法であって、
前記圧電基板の厚み方向の少なくとも一面であって、前記一面の４つのコーナ部において選択された部分に第３及び第４のパッドを形成し、
前記第３及び第４のパッドを形成した前記一面を、前記基板の前記表面と向きあわせる、
圧電共振部品の製造方法。
請求項１１に記載された圧電共振部品の製造方法であって、前記第３及び第４のパッドは、導体でなる圧電共振部品の製造方法。
請求項１２に記載された圧電共振部品の製造方法であって、前記第３及び第４のパッドは、前記圧電基板の表面に導体膜を付着させ、前記導体膜の表面にバンプを付着させる工程によって形成される圧電共振部品の製造方法。