JP4605879B2 - 圧電振動子 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、厚みすべり振動モード型の共振を利用した、フィルター、発振子、共振子等を構成する圧電振動子に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、厚みすべり振動モード型の共振を利用した発振子や共振子等に用いられる圧電振動子は、一般的に分極処理が施された圧電板と、分極方向と平行な圧電板の表面にそれぞれ形成された電極とから構成されている。
【０００３】
また、このような圧電振動子は、圧電材料からなるブロック体に研削加工を施して所望の寸法形状とした後、ブロック体の対向表面に、印刷法、イオンプレーティング法、真空蒸着法、スパッタリング法、ＰＶＤ法、ＣＶＤ法、メッキ法等の膜形成手段にて分極用の電極をそれぞれ被着し、分極用の電極間に通電して分極処理を施した後、分極用の電極を除去し、次いで、分極方向と平行にスライシング加工を施して所定の大きさの圧電板を切り出した後、スライシング加工を施した圧電板の表面（分極方向と平行な表面）に上述した膜形成手段にてそれぞれ電極を被着することにより製作するようになっていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のように製作した圧電振動子の圧電板と、研削や研磨等の加工を施す前のブロック体をなす圧電材料の圧電諸特性、特に厚みすべり振動モードを発生させるのに重要な電気機械結合係数ｋ15を比較すると、圧電振動子を構成する圧電板の電気機械結合係数ｋ15が、ブロック体をなす圧電材料の電気機械結合係数ｋ15よりもかなり小さくなっており、所望の特性を発揮されていないといった課題があった。その為、このような圧電振動子を発振子や共振子として使用すると、共振抵抗が大きくなり周波数帯域が狭まり安定した共振が行えないといった課題があった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明では上記課題に鑑み、圧電板の分極方向と平行な表面に電極を備えた圧電振動子において、上記圧電板の分極方向と平行な表面および分極方向と垂直な表面の表面粗さが算術平均粗さ（Ｒａ）で０．３μｍ以下、最大高さ（Ｒｙ）で３．０μｍ以下であり、上記圧電板の分極方向と平行な表面をそれぞれＸ線回折にて測定した時の正方晶００２回折のピーク強度Ｂと正方晶２００回折のピーク強度Ａとの比（Ｂ／Ａ）が１．５以下であり、かつ、上記圧電板の分極方向と垂直な表面をそれぞれＸ線回折にて測定した時の正方晶２００回折のピーク強度Ａと正方晶００２回折のピーク強度Ｂとの比（Ａ／Ｂ）が１．５以下であることを特徴とする。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について説明する。
【０００７】
図１は本発明に係る圧電振動子の一例を示す斜視図である。この圧電振動子１は、図中矢印Ｐの方向に分極処理を施した矩形状の圧電板２と、該圧電板２の上下面２ａ，２ｂ、即ち、分極方向と平行な表面にそれぞれ形成した電極３ａ，３ｂとからなり、上記電極３ａ，３ｂ間に電圧を印加することにより、圧電板２に厚みすべり振動を発生させるようになっており、発振子や共振子として用いることができる。
【０００８】
また、上記圧電振動子１を構成する圧電板２の材質としては、チタン酸ジルコン酸鉛系又はチタン酸鉛系の圧電セラミックスを用いることができる。また、上記ジルコン酸鉛とチタン酸鉛の２成分系のチタン酸ジルコン酸鉛に、さらに複合ペロブスカイト構造の第３の成分を置換させたマグネシウムニオブ酸鉛（ＰＭＮ系）、ニッケルニオブ酸鉛（ＰＮＮ系）等を主成分とする圧電セラミックスを用いることもできる。
【０００９】
また、電極３ａ，３ｂの材質としては、金、銀、銅、白金、クロム、ニッケル、パラジウム等の金属あるいはこれらの合金を用いることができる。
【００１０】
そして、本発明によれば、電極３ａ，３ｂが形成される圧電板２の上下面２ａ，２ｂ（分極方向と平行な表面）および圧電板２の側面２ｃ（分極方向と垂直な表面）の表面粗さが算術平均粗さ（Ｒａ）で０．３μｍ以下、最大高さ（Ｒｙ）で３．０μｍ以下であり、上下面２ａ，２ｂをそれぞれＸ線回折にて測定した時の正方晶００２回折のピーク強度Ｂと正方晶２００回折のピーク強度Ａとの比（Ｂ／Ａ）が１．５以下であり、かつ、圧電板２の側面２ｃ（分極方向と垂直な表面）をそれぞれＸ線回折にて測定した時の正方晶２００回折のピーク強度Ａと正方晶００２回折のピーク強度Ｂとの比（Ａ／Ｂ）が１．５以下であることを特徴とする。
【００１１】
即ち、本件発明者は圧電振動子１の開発にあたり、分極処理を施した圧電板２に研削や研磨等の加工を施すと、加工によって圧電諸特性が劣化するとともに、分極処理前に圧電板２に研削や研磨等の加工を施し、その後に分極処理を施しても所望の圧電諸特性が得られないことを知見した。
【００１２】
この原因は明らかではないが、次の理由によるものと考えられる。
【００１３】
分極処理前の圧電セラミックスを構成する結晶粒子は自発分極がランダムに配列された分域構造を持ち、自発分極のベクトル総和がゼロで、焼結された圧電セラミックス全体では等方性を呈しているのであるが、分極処理を施すために分極用の電極間に直流電界をかけると、各結晶粒子の分域が一定の方向に揃って歪みを生じ、直流電界をかけることを止めても電界方向に残留分域が存在して極性を示し、圧電性を示すようになる。
【００１４】
ところが、分極処理した圧電板２に研削や研磨等の加工を施し、大きな加工圧力が作用したり、加工熱が発生すると、加工表面に存在する結晶に歪みが発生して結晶軸が伸縮するため、予め分極処理により発生していたある一定方向の歪みが解消されて分極の度合いが小さくなるために加工前後で圧電諸特性が劣化するものと思われる。
【００１５】
また、研削や研磨等の加工を施した後に分極処理を施しても所望の圧電諸特性が得られないのは、加工によって加工表面に加工傷や破壊変質層あるいはマイクロクラック等が発生すると、その後に分極処理を施すための直流電界をかけても、加工傷や破壊変質層あるいはマイクロクラックが発生した結晶粒内の各分域が一定の方向に揃わないため、本来の圧電諸特性が得られないものと思われる。
【００１６】
そこで、圧電板２がもつ本来の圧電諸特性が得られるようにするため種々研究を重ねたところ、圧電諸特性、特に圧電板２の厚みすべり振動に重要な電気機械結合係数ｋ15と圧電板２の表面に存在する結晶のＸ線回折強度との間には相関があり、圧電板２の分極方向と平行な上下面２ａ，２ｂをそれぞれＸ線回折にて測定した時の正方晶００２回折のピーク強度Ｂと正方晶２００回折のピーク強度Ａとの比（Ｂ／Ａ）が大きくなるほど、電気機械結合係数ｋ15の値が小さくなり、また、圧電板２の分極方向と垂直な側面２ｃをそれぞれＸ線回折にて測定した時の正方晶２００回折のピーク強度Ａと正方晶００２回折のピーク強度Ｂとの比（Ａ／Ｂ）が大きくなるほど、電気機械結合係数ｋ15の値が小さくなることを見出し、その最適な条件について実験を繰り返したところ、圧電板２の分極方向に平行な上下面２ａ，２ｂについては、それぞれの表面をＸ線回折にて測定した時の正方晶００２回折のピーク強度Ｂと正方晶２００回折のピーク強度Ａとの比（Ｂ／Ａ）が１．５以下、及び圧電板２の分極方向に垂直な側面２ｃについては、それぞれの面をＸ線回折にて測定した時の正方晶２００回折のピーク強度Ａと正方晶００２回折のピーク強度Ｂとの比（Ａ／Ｂ）が１．５以下となるようにすれば良いことを見出し、本発明に至った。
【００１７】
なお、正方晶００２回折のピーク強度Ｂと正方晶２００回折のピーク強度Ａとの比（Ｂ／Ａ）あるいは正方晶２００回折のピーク強度Ａと正方晶００２回折のピーク強度Ｂとの比（Ａ／Ｂ）を測定するにあたっては、理学製のＲＩＮＴ１４００Ｖ型のＸ線回折を行い、Ｘ線源をＣｕ、Ｘ線源の管電圧を５０ｋＶ、管電流を２００ｍＡとして２軸の縦型ゴニオメータにてステップ幅を０．０２０°とし、回折角度４０°〜５０°の範囲に現れる正方晶２００回折のピーク強度Ａと正方晶００２回折のピーク強度Ｂを測定することにより算出することができる。
【００１８】
また、Ｘ線回折は、測定物の表面から３０μｍ程度の深度までの結晶状態を確認することができるため、圧電板２の分極方向と平行な上下面２ａ，２ｂに形成する電極３ａ，３ｂの厚さが３０μｍ未満であれば、電極３ａ，３ｂ上から直接測定することもでき、この場合、事前に電極３ａ，３ｂのみの回折角度４０°〜５０°におけるＸ線回折の強度値を確認しておき、後でピーク強度の補正を行えば良い。
【００１９】
ところで、上記圧電板２の分極方向と平行な上下面２ａ，２ｂをＸ線回折にて測定した時の正方晶００２回折のピーク強度Ｂと正方晶２００回折のピーク強度Ａとの比（Ｂ／Ａ）を１．５以下、圧電板２の分極方向と垂直な側面２ｃをＸ線回折にて測定した時の正方晶２００回折のピーク強度Ａと正方晶００２回折のピーク強度Ｂとの比（Ａ／Ｂ）を１．５以下とするには、圧電板２に研削や研磨等の加工が施された表面の表面粗さを算術平均粗さ（Ｒａ）で０．３μｍ以下、最大高さ（Ｒｙ）で３．０μｍ以下の平滑面とすることが必要である。
【００２０】
即ち、研削や研磨等の加工が施された圧電板２の表面２ａ，２ｂ，２ｃが算術平均粗さ（Ｒａ）で０．３μｍを超えるか、又は最大高さ（Ｒｙ）で３．０μｍを超えると、加工が施された表面２ａ，２ｂ，２ｃには大きな加工傷や破壊変質層あるいは多数の大きなマイクロクラックが存在し、このような圧電板２に分極処理を施しても加工傷や破壊変質層あるいはマイクロクラックの存在する領域の結晶をある一定方向に揃わせることができないため、圧電板２がもつ本来の圧電諸特性を得ることができないからである。
【００２１】
しかも、電極３ａ，３ｂを形成する上下面２ａ，２ｂにおいては、その表面の表面粗さが算術平均粗さ（Ｒａ）で０．３μｍを越えるか、又は最大高さ（Ｒｙ）で３．０μｍを越えるような粗い面であると、電極３ａ，３ｂと圧電板２との密着性が悪くなるため、圧電板２を効率良く共振させることもできなくなる。
【００２２】
その為、研削加工やラッピング加工が施された圧電板２の表面２ａ，２ｂ，２ｃは、その表面粗さを算術平均粗さ（Ｒａ）で０．３μｍ以下、最大高さ（Ｒｙ）で３．０μｍ以下の平滑面とすることが重要である。
【００２３】
次に、図１に示す圧電振動子１の製造方法について説明する。
【００２４】
まず、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ系）、マグネシウムニオブ酸鉛（ＰＭＮ系）、ニッケルニオブ酸鉛（ＰＮＮ系）等を主成分とする圧電セラミックスからなるブロック体を用意し、このブロック体を所定の寸法となるように研削や研磨等の加工を施す。例えば、平面研削盤や両面ラップ盤等を用いて厚み加工を行い、ダイヤモンドホイールやダイヤモンドブレード等を用いて外辺の加工を行うことにより、ブロック体の上下面及び側面の表面粗さを算術平均粗さ（Ｒａ）で０．３μｍ以下、最大高さ（Ｒｙ）で３．０μｍ以下とした後、上記ブロック体の上下面に、印刷法、イオンプレーティング法、真空蒸着法、スパッタリング法、ＰＶＤ法、ＣＶＤ法、メッキ法等の周知の薄膜形成手段により、金、銀、銅、白金、ニッケル、パラジウム等の金属あるいはこれらの合金からなる分極用の電極を被着し、次いで、分極用の電極間に直流電界をかけてブロック体の上下面間に分極処理を施した後、分極用の電極を除去し、しかる後、分極方向と平行にスライシング加工を施して所定の寸法をもつた矩形状の圧電板２を製作し、上記圧電板２のスライシング加工が施された上下面２ａ，２ｂにラッピング加工を施してその表面粗さを算術平均粗さ（Ｒａ）で０．３μｍ以下、最大高さ（Ｒｙ）で３．０μｍ以下とした後、圧電板２の上下面２ａ，２ｂに、金、銀、銅、白金、ニッケル、パラジウム等の金属あるいはこれらの合金からなる電極３ａ，３ｂを上述したのと同様の薄膜形成手段にてそれぞれ被着することにより、本発明の圧電振動子１を得ることができる。
【００２５】
そして、圧電板２の上下面２ａ，２ｂ及び側面２ｃをそれぞれ算術平均粗さ（Ｒａ）で０．３μｍ以下、最大高さ（Ｒｙ）で３．０μｍ以下とするには、平面研削盤を用いる場合、番手が＃６００〜＃３０００のダイヤモンド砥石を用い、また両面ラップ盤を用いる場合、粒度が＃１０００〜＃４０００のメッシュで分級されたＳｉＣやＡｌ2Ｏ3、ダイヤモンド等の砥粒を用い、ダイシングソーを用いる場合、粒径４〜２０μｍのダイヤモンド砥粒を固着したダイヤモンドホイールやダイヤモンドブレードを用い、かつその加工速度を１５ｍｍ／ｓｅｃ以下、好ましくは５ｍｍ／ｓｅｃ程度とすることが重要である。
【００２６】
即ち、ダイヤモンド砥石の番手が＃６００未満であったり、砥粒の粒度が＃１０００未満であったり、ダイヤモンド砥粒の粒径が２０μｍを超えると、圧電板２の表面を算術平均粗さ（Ｒａ）で０．３μｍ以下、最大高さ（Ｒｙ）で３．０μｍ以下とすることができず、加工表面に大きな加工傷や破壊変質層あるいはマイクロクラックが多数発生するからである。ただし、ダイヤモンド砥石の番手が＃３０００を超えたり、砥粒の粒度が＃４０００を超えたり、ダイヤモンド砥粒の粒径が４μｍ未満であると、表面粗さを上記範囲とすることができたとしても加工に時間がかかり過ぎて作業効率が悪い。その為、厚み加工におけるダイヤモンド砥石の番手は＃６００〜＃３０００、両面ラップ盤に用いる砥粒の粒度が＃１０００〜＃４０００、ダイシングソーに用いるダイヤモンド砥粒の粒径は４〜２０μｍのものを用いることが好ましい。
【００２７】
また、加工速度が１５ｍｍ／ｓｅｃを超えると、圧電板２に大きな加工圧力が作用するとともに、大きな加工熱を発生するため、分極の度合いの劣化を抑えることができないからである。
【００２８】
このような条件にて研削加工やラッピング加工を施せば、圧電板２の上下面２ａ，２ｂ及び側面２ｃの表面粗さを算術平均粗さ（Ｒａ）で０．３μｍ以下、最大高さ（Ｒｙ）で３．０μｍ以下とすることができ、このような表面状態に形成することで、圧電板２の分極方向に平行な上下面２ａ，２ｂをそれぞれＸ線回折にて測定した時の正方晶００２回折のピーク強度Ｂと正方晶２００回折のピーク強度Ａとの比（Ｂ／Ａ）を１．５以下とすることができるとともに、圧電板２の分極方向に垂直な側面２ｃをそれぞれＸ線回折にて測定した時の正方晶２００回折のピーク強度Ａと正方晶００２回折のピーク強度Ｂとの比（Ａ／Ｂ）を１．５以下とすることができる。
【００２９】
以上、本実施形態では、図１に示す圧電振動子１を例にとって説明したが、本発明は図１に示した構造のものに限定されるものではなく、例えば、圧電板２の上下面２ａ，２ｂ全面に形成された電極３ａ，３ｂの一部をエッチング等により除去して、図２に示すような、エネルギー閉じ込め型の厚みすべり振動モードの共振を利用した圧電振動子１としても良い。また、本発明の圧電振動子１の形状は、特に限定されるものではなく、所望の共振周波数帯に不要なスプリアス振動が発生しないように、圧電板２及び電極３ａ，３ｂの幅、長さ及び厚み等を必要に応じて適宜設計したものを用いれば良い。
【００３０】
【実施例】
ここで、図１に示す矩形状の圧電振動子１を製作し、圧電振動子１の各表面２ａ，２ｂ，２ｃにおける表面粗さと、各表面２ａ，２ｂ，２ｃのＸ線回折における正方晶２００回折のピーク強度Ａと正方晶００２回折のピーク強度Ｂとの強度比を異ならせた時の厚みすべり振動特性に影響を与える電気機械結合係数ｋ15との関係について調べる実験を行った。
【００３１】
まず、圧電板２を製作するため、原料粉末として、Ｐｂ3Ｏ4、ＺｒＯ2、ＴｉＯ2、ＳｒＣＯ3、ＢａＣＯ3、ＺｎＯ、Ｓｂ2Ｏ3、ＮｉＯ、ＴｅＯ2を用意し、それぞれの金属元素のモル比率がＰｂ：０．９４、Ｚｒ：０．４７、Ｔｉ：０．４５、Ｓｒ：０．０４、Ｂａ：０．０２、Ｚｎ：０．０２５、Ｓｂ：０．０５、Ｎｉ：０．００２５、Ｔｅ：０．００２５となるように秤量したものに溶媒としてイオン交換水を加え、ボールミルにて２０時間湿式混合した。次にこの混合物を乾燥し、８００℃の温度で３時間熱処理を加えて仮焼した。次に、水を加え、ＺｒＯ2製のボールを使用しボールミルにて２０時間、湿式混合粉砕した。さらに、このスラリーに有機バインダーを混練した後乾燥させて造粒粉を作製し、１．５×１０8Ｎ／ｍ2の成形圧で、３０ｍｍ×５０ｍｍ×２０ｍｍの成形体を形成し、脱脂処理した後、１２４０℃前後の温度で焼成することにより、２４ｍｍ×４０ｍｍ×１６ｍｍのブロック体を作製した。
【００３２】
次に、得られたブロック体の上下面に銀とガラス成分からなる分極用の電極を焼付けによって形成した後、８０℃のシリコンオイル中で直流電圧を３０分印加し、３．０ｋＶ／ｍｍの電界にて分極処理した。その後、１５０℃恒温の中で２ｈｒのエージング処理を施した。
【００３３】
次に、分極用の電極を取り除いた後、ブロック体の厚み加工と外辺の加工を行った。ここでは、２０ｍｍ×３５ｍｍ×１２ｍｍの寸法とするため、粒度が＃３０００（粒径２〜６μｍ）のＳｉＣ砥粒を用いて両面ラップ盤にて厚み加工を施し、＃２０００（粒径４〜６μｍ）のダイヤモンド砥粒を固着したダイヤモンドホイールを用いて分極方向に平行にスライスし、３５ｍｍ×１２ｍｍ×０．５ｍｍの短冊状の圧電板を得た。その後、圧電板２の厚み加工を行った。ここでは、３５ｍｍ×１２ｍｍ×０．２５ｍｍの寸法とするため、粒度が＃４００（粒径４０〜６０μｍ）、＃６００（粒径２０〜３０μｍ）、＃１０００（粒径８〜２０μｍ）、＃２０００（粒径４〜８μｍ）、＃３０００（粒径２〜６μｍ）、＃４０００（粒径２〜４μｍ）の６種類のＳｉＣ砥粒を用いて両面ラップ盤にて厚み加工を施した。
【００３４】
その後、上記圧電板２の上下面２ａ，２ｂにＣｒの蒸着膜とＡｕの蒸着膜との２層からなる電極３ａ，３ｂを形成し、２．５ｍｍ×１０ｍｍ×０．２５ｍｍの形状に番手が＃４００（粒径３０〜４０μｍ）、＃６００（粒径２０〜３０μｍ）、＃１０００（粒径８〜２０μｍ）、＃２０００（粒径４〜６μｍ）、＃３０００（粒径２〜６μｍ）の５種類のダイヤモンド砥粒を固着したダイヤモンドブレードを用いてダイシングソーにて外辺の加工を行い、図１に示す矩形状をした圧電振動子１を得た。そして、各圧電振動子１を形成する圧電板の電気機械結合係数ｋ15を測定した。
【００３５】
なお、電気機械結合係数ｋ15の測定は、日本電子工業学会規格ＥＭＡＳ−６１００に準拠して行った。
【００３６】
また、圧電板２の各表面における表面粗さ（Ｒａ）及び（Ｒｙ）と、圧電板２の分極方向と平行な上下面２ａ，２ｂをそれぞれＸ線回折にて測定した時の正方晶００２回折のピーク強度Ｂと正方晶２００回折のピーク強度Ａとの比（Ｂ／Ａ）と、分極方向と垂直な側面２ｃをそれぞれＸ線回折にて測定した時の正方晶２００回折のピーク強度Ａと正方晶００２回折のピーク強度Ｂとの比（Ａ／Ｂ）を算出するためＸ線回折の測定を行った。
【００３７】
ここで、表面粗さの測定はＪＩＳＢ０６０１−１９９４に準拠した表面粗さの測定を測定装置にサーフコーダーＳＥ−２３００（小坂研究所製)を用いて加工度合いを調べた。
【００３８】
また、正方晶００２回折のピーク強度Ｂと正方晶２００回折のピーク強度Ａとの比（Ｂ／Ａ）、及び正方晶２００回折のピーク強度Ａと正方晶００２回折のピーク強度Ｂとの比（Ａ／Ｂ）の測定にあたっては、理学製のＲＩＮＴ１４００Ｖ型のＸ線回折を行い、Ｘ線源をＣｕ、Ｘ線源の管電圧を５０ｋＶ、管電流を２００ｍＡとして２軸の縦型ゴニオメータにてステップ幅を０．０２０°とし、回折角度４０°〜５０°の範囲に現れる正方晶２００回折のピーク強度Ａと正方晶００２回折のピーク強度Ｂを測定して算出すれば良い。
【００３９】
そして、総合判定は、加工後の電気機械結合係数ｋ15が加工前の電気機械結合係数ｋ15の７０％以上のものを良好と判断した。
【００４０】
これは、加工後の電気機械結合係数ｋ15が加工前の７０％未満では、圧電振動子１が持つ本来の共振特性を十分に発揮することができないからである。
【００４１】
結果は表１に示す通りである。
【００４２】
【表１】
【００４３】
この結果、表１に示すように、試料Ｎｏ．１３〜１５、１７〜２０、２２〜２５、２７〜３０の本発明の圧電板２は、加工後の圧電板２の上下面２ａ，２ｂ及び側面２ｃにおける表面粗さ（Ｒａ）で０．３μｍ以下、最大高さ（Ｒｙ）で３．０μｍ以下であり、圧電板２の分極方向と平行な上下面２ａ，２ｂをそれぞれＸ線回折にて測定した時の正方晶００２回折のピーク強度Ｂと正方晶２００回折のピーク強度Ａとの比（Ｂ／Ａ）が１．５以下であり、かつ、圧電板２と分極方向に垂直な側面２ｃをそれぞれＸ線回折にて測定した時の正方晶２００回折のピーク強度Ａと正方晶００２回折のピーク強度Ｂとの比（Ａ／Ｂ）が１．５以下であることから、加工表面に大きな加工傷がなく、破壊変質層やマイクロクラックが殆どなく、分極の度合いの劣化を招くことなく、加工後の電気機械結合係数ｋ１５が加工前の７０％以上と高い値を得ることができ、圧電板２が本来発揮するべき高い圧電諸特性を維持することができ、優れていた。
【００４４】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、圧電板の分極方向と平行な表面に電極を備えた圧電振動子において、上記圧電板の分極方向と平行な表面および分極方向と垂直な表面の表面粗さが算術平均粗さ（Ｒａ）で０．３μｍ以下、最大高さ（Ｒｙ）で３．０μｍ以下であり、上記圧電板の分極方向と平行な表面をそれぞれＸ線回折にて測定した時の正方晶００２回折のピーク強度Ｂと正方晶２００回折のピーク強度Ａとの比（Ｂ／Ａ）が１．５以下であり、かつ、上記圧電板の分極方向と垂直な表面をそれぞれＸ線回折にて測定した時の正方晶２００回折のピーク強度Ａと正方晶００２回折のピーク強度Ｂとの比（Ａ／Ｂ）が１．５以下であることによって、圧電板がもつ本来の圧電諸特性を発揮させることができる。その為、本発明の圧電板を発振子や共振子等の圧電振動子に用いれば、より一層安定した共振特性を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る圧電振動子の一例を示す斜視図である。
【図２】本発明に係る圧電振動子の他の例を示す斜視図である。
【符号の説明】
１：圧電振動子 ２：圧電板 ２ａ：圧電板の上面
２ｂ：圧電板の下面 ２ｃ：圧電板の側面
３ａ，３ｂ：電極
【発明の属する技術分野】
本発明は、厚みすべり振動モード型の共振を利用した、フィルター、発振子、共振子等を構成する圧電振動子に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、厚みすべり振動モード型の共振を利用した発振子や共振子等に用いられる圧電振動子は、一般的に分極処理が施された圧電板と、分極方向と平行な圧電板の表面にそれぞれ形成された電極とから構成されている。
【０００３】
また、このような圧電振動子は、圧電材料からなるブロック体に研削加工を施して所望の寸法形状とした後、ブロック体の対向表面に、印刷法、イオンプレーティング法、真空蒸着法、スパッタリング法、ＰＶＤ法、ＣＶＤ法、メッキ法等の膜形成手段にて分極用の電極をそれぞれ被着し、分極用の電極間に通電して分極処理を施した後、分極用の電極を除去し、次いで、分極方向と平行にスライシング加工を施して所定の大きさの圧電板を切り出した後、スライシング加工を施した圧電板の表面（分極方向と平行な表面）に上述した膜形成手段にてそれぞれ電極を被着することにより製作するようになっていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のように製作した圧電振動子の圧電板と、研削や研磨等の加工を施す前のブロック体をなす圧電材料の圧電諸特性、特に厚みすべり振動モードを発生させるのに重要な電気機械結合係数ｋ15を比較すると、圧電振動子を構成する圧電板の電気機械結合係数ｋ15が、ブロック体をなす圧電材料の電気機械結合係数ｋ15よりもかなり小さくなっており、所望の特性を発揮されていないといった課題があった。その為、このような圧電振動子を発振子や共振子として使用すると、共振抵抗が大きくなり周波数帯域が狭まり安定した共振が行えないといった課題があった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明では上記課題に鑑み、圧電板の分極方向と平行な表面に電極を備えた圧電振動子において、上記圧電板の分極方向と平行な表面および分極方向と垂直な表面の表面粗さが算術平均粗さ（Ｒａ）で０．３μｍ以下、最大高さ（Ｒｙ）で３．０μｍ以下であり、上記圧電板の分極方向と平行な表面をそれぞれＸ線回折にて測定した時の正方晶００２回折のピーク強度Ｂと正方晶２００回折のピーク強度Ａとの比（Ｂ／Ａ）が１．５以下であり、かつ、上記圧電板の分極方向と垂直な表面をそれぞれＸ線回折にて測定した時の正方晶２００回折のピーク強度Ａと正方晶００２回折のピーク強度Ｂとの比（Ａ／Ｂ）が１．５以下であることを特徴とする。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について説明する。
【０００７】
図１は本発明に係る圧電振動子の一例を示す斜視図である。この圧電振動子１は、図中矢印Ｐの方向に分極処理を施した矩形状の圧電板２と、該圧電板２の上下面２ａ，２ｂ、即ち、分極方向と平行な表面にそれぞれ形成した電極３ａ，３ｂとからなり、上記電極３ａ，３ｂ間に電圧を印加することにより、圧電板２に厚みすべり振動を発生させるようになっており、発振子や共振子として用いることができる。
【０００８】
また、上記圧電振動子１を構成する圧電板２の材質としては、チタン酸ジルコン酸鉛系又はチタン酸鉛系の圧電セラミックスを用いることができる。また、上記ジルコン酸鉛とチタン酸鉛の２成分系のチタン酸ジルコン酸鉛に、さらに複合ペロブスカイト構造の第３の成分を置換させたマグネシウムニオブ酸鉛（ＰＭＮ系）、ニッケルニオブ酸鉛（ＰＮＮ系）等を主成分とする圧電セラミックスを用いることもできる。
【０００９】
また、電極３ａ，３ｂの材質としては、金、銀、銅、白金、クロム、ニッケル、パラジウム等の金属あるいはこれらの合金を用いることができる。
【００１０】
そして、本発明によれば、電極３ａ，３ｂが形成される圧電板２の上下面２ａ，２ｂ（分極方向と平行な表面）および圧電板２の側面２ｃ（分極方向と垂直な表面）の表面粗さが算術平均粗さ（Ｒａ）で０．３μｍ以下、最大高さ（Ｒｙ）で３．０μｍ以下であり、上下面２ａ，２ｂをそれぞれＸ線回折にて測定した時の正方晶００２回折のピーク強度Ｂと正方晶２００回折のピーク強度Ａとの比（Ｂ／Ａ）が１．５以下であり、かつ、圧電板２の側面２ｃ（分極方向と垂直な表面）をそれぞれＸ線回折にて測定した時の正方晶２００回折のピーク強度Ａと正方晶００２回折のピーク強度Ｂとの比（Ａ／Ｂ）が１．５以下であることを特徴とする。
【００１１】
即ち、本件発明者は圧電振動子１の開発にあたり、分極処理を施した圧電板２に研削や研磨等の加工を施すと、加工によって圧電諸特性が劣化するとともに、分極処理前に圧電板２に研削や研磨等の加工を施し、その後に分極処理を施しても所望の圧電諸特性が得られないことを知見した。
【００１２】
この原因は明らかではないが、次の理由によるものと考えられる。
【００１３】
分極処理前の圧電セラミックスを構成する結晶粒子は自発分極がランダムに配列された分域構造を持ち、自発分極のベクトル総和がゼロで、焼結された圧電セラミックス全体では等方性を呈しているのであるが、分極処理を施すために分極用の電極間に直流電界をかけると、各結晶粒子の分域が一定の方向に揃って歪みを生じ、直流電界をかけることを止めても電界方向に残留分域が存在して極性を示し、圧電性を示すようになる。
【００１４】
ところが、分極処理した圧電板２に研削や研磨等の加工を施し、大きな加工圧力が作用したり、加工熱が発生すると、加工表面に存在する結晶に歪みが発生して結晶軸が伸縮するため、予め分極処理により発生していたある一定方向の歪みが解消されて分極の度合いが小さくなるために加工前後で圧電諸特性が劣化するものと思われる。
【００１５】
また、研削や研磨等の加工を施した後に分極処理を施しても所望の圧電諸特性が得られないのは、加工によって加工表面に加工傷や破壊変質層あるいはマイクロクラック等が発生すると、その後に分極処理を施すための直流電界をかけても、加工傷や破壊変質層あるいはマイクロクラックが発生した結晶粒内の各分域が一定の方向に揃わないため、本来の圧電諸特性が得られないものと思われる。
【００１６】
そこで、圧電板２がもつ本来の圧電諸特性が得られるようにするため種々研究を重ねたところ、圧電諸特性、特に圧電板２の厚みすべり振動に重要な電気機械結合係数ｋ15と圧電板２の表面に存在する結晶のＸ線回折強度との間には相関があり、圧電板２の分極方向と平行な上下面２ａ，２ｂをそれぞれＸ線回折にて測定した時の正方晶００２回折のピーク強度Ｂと正方晶２００回折のピーク強度Ａとの比（Ｂ／Ａ）が大きくなるほど、電気機械結合係数ｋ15の値が小さくなり、また、圧電板２の分極方向と垂直な側面２ｃをそれぞれＸ線回折にて測定した時の正方晶２００回折のピーク強度Ａと正方晶００２回折のピーク強度Ｂとの比（Ａ／Ｂ）が大きくなるほど、電気機械結合係数ｋ15の値が小さくなることを見出し、その最適な条件について実験を繰り返したところ、圧電板２の分極方向に平行な上下面２ａ，２ｂについては、それぞれの表面をＸ線回折にて測定した時の正方晶００２回折のピーク強度Ｂと正方晶２００回折のピーク強度Ａとの比（Ｂ／Ａ）が１．５以下、及び圧電板２の分極方向に垂直な側面２ｃについては、それぞれの面をＸ線回折にて測定した時の正方晶２００回折のピーク強度Ａと正方晶００２回折のピーク強度Ｂとの比（Ａ／Ｂ）が１．５以下となるようにすれば良いことを見出し、本発明に至った。
【００１７】
なお、正方晶００２回折のピーク強度Ｂと正方晶２００回折のピーク強度Ａとの比（Ｂ／Ａ）あるいは正方晶２００回折のピーク強度Ａと正方晶００２回折のピーク強度Ｂとの比（Ａ／Ｂ）を測定するにあたっては、理学製のＲＩＮＴ１４００Ｖ型のＸ線回折を行い、Ｘ線源をＣｕ、Ｘ線源の管電圧を５０ｋＶ、管電流を２００ｍＡとして２軸の縦型ゴニオメータにてステップ幅を０．０２０°とし、回折角度４０°〜５０°の範囲に現れる正方晶２００回折のピーク強度Ａと正方晶００２回折のピーク強度Ｂを測定することにより算出することができる。
【００１８】
また、Ｘ線回折は、測定物の表面から３０μｍ程度の深度までの結晶状態を確認することができるため、圧電板２の分極方向と平行な上下面２ａ，２ｂに形成する電極３ａ，３ｂの厚さが３０μｍ未満であれば、電極３ａ，３ｂ上から直接測定することもでき、この場合、事前に電極３ａ，３ｂのみの回折角度４０°〜５０°におけるＸ線回折の強度値を確認しておき、後でピーク強度の補正を行えば良い。
【００１９】
ところで、上記圧電板２の分極方向と平行な上下面２ａ，２ｂをＸ線回折にて測定した時の正方晶００２回折のピーク強度Ｂと正方晶２００回折のピーク強度Ａとの比（Ｂ／Ａ）を１．５以下、圧電板２の分極方向と垂直な側面２ｃをＸ線回折にて測定した時の正方晶２００回折のピーク強度Ａと正方晶００２回折のピーク強度Ｂとの比（Ａ／Ｂ）を１．５以下とするには、圧電板２に研削や研磨等の加工が施された表面の表面粗さを算術平均粗さ（Ｒａ）で０．３μｍ以下、最大高さ（Ｒｙ）で３．０μｍ以下の平滑面とすることが必要である。
【００２０】
即ち、研削や研磨等の加工が施された圧電板２の表面２ａ，２ｂ，２ｃが算術平均粗さ（Ｒａ）で０．３μｍを超えるか、又は最大高さ（Ｒｙ）で３．０μｍを超えると、加工が施された表面２ａ，２ｂ，２ｃには大きな加工傷や破壊変質層あるいは多数の大きなマイクロクラックが存在し、このような圧電板２に分極処理を施しても加工傷や破壊変質層あるいはマイクロクラックの存在する領域の結晶をある一定方向に揃わせることができないため、圧電板２がもつ本来の圧電諸特性を得ることができないからである。
【００２１】
しかも、電極３ａ，３ｂを形成する上下面２ａ，２ｂにおいては、その表面の表面粗さが算術平均粗さ（Ｒａ）で０．３μｍを越えるか、又は最大高さ（Ｒｙ）で３．０μｍを越えるような粗い面であると、電極３ａ，３ｂと圧電板２との密着性が悪くなるため、圧電板２を効率良く共振させることもできなくなる。
【００２２】
その為、研削加工やラッピング加工が施された圧電板２の表面２ａ，２ｂ，２ｃは、その表面粗さを算術平均粗さ（Ｒａ）で０．３μｍ以下、最大高さ（Ｒｙ）で３．０μｍ以下の平滑面とすることが重要である。
【００２３】
次に、図１に示す圧電振動子１の製造方法について説明する。
【００２４】
まず、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ系）、マグネシウムニオブ酸鉛（ＰＭＮ系）、ニッケルニオブ酸鉛（ＰＮＮ系）等を主成分とする圧電セラミックスからなるブロック体を用意し、このブロック体を所定の寸法となるように研削や研磨等の加工を施す。例えば、平面研削盤や両面ラップ盤等を用いて厚み加工を行い、ダイヤモンドホイールやダイヤモンドブレード等を用いて外辺の加工を行うことにより、ブロック体の上下面及び側面の表面粗さを算術平均粗さ（Ｒａ）で０．３μｍ以下、最大高さ（Ｒｙ）で３．０μｍ以下とした後、上記ブロック体の上下面に、印刷法、イオンプレーティング法、真空蒸着法、スパッタリング法、ＰＶＤ法、ＣＶＤ法、メッキ法等の周知の薄膜形成手段により、金、銀、銅、白金、ニッケル、パラジウム等の金属あるいはこれらの合金からなる分極用の電極を被着し、次いで、分極用の電極間に直流電界をかけてブロック体の上下面間に分極処理を施した後、分極用の電極を除去し、しかる後、分極方向と平行にスライシング加工を施して所定の寸法をもつた矩形状の圧電板２を製作し、上記圧電板２のスライシング加工が施された上下面２ａ，２ｂにラッピング加工を施してその表面粗さを算術平均粗さ（Ｒａ）で０．３μｍ以下、最大高さ（Ｒｙ）で３．０μｍ以下とした後、圧電板２の上下面２ａ，２ｂに、金、銀、銅、白金、ニッケル、パラジウム等の金属あるいはこれらの合金からなる電極３ａ，３ｂを上述したのと同様の薄膜形成手段にてそれぞれ被着することにより、本発明の圧電振動子１を得ることができる。
【００２５】
そして、圧電板２の上下面２ａ，２ｂ及び側面２ｃをそれぞれ算術平均粗さ（Ｒａ）で０．３μｍ以下、最大高さ（Ｒｙ）で３．０μｍ以下とするには、平面研削盤を用いる場合、番手が＃６００〜＃３０００のダイヤモンド砥石を用い、また両面ラップ盤を用いる場合、粒度が＃１０００〜＃４０００のメッシュで分級されたＳｉＣやＡｌ2Ｏ3、ダイヤモンド等の砥粒を用い、ダイシングソーを用いる場合、粒径４〜２０μｍのダイヤモンド砥粒を固着したダイヤモンドホイールやダイヤモンドブレードを用い、かつその加工速度を１５ｍｍ／ｓｅｃ以下、好ましくは５ｍｍ／ｓｅｃ程度とすることが重要である。
【００２６】
即ち、ダイヤモンド砥石の番手が＃６００未満であったり、砥粒の粒度が＃１０００未満であったり、ダイヤモンド砥粒の粒径が２０μｍを超えると、圧電板２の表面を算術平均粗さ（Ｒａ）で０．３μｍ以下、最大高さ（Ｒｙ）で３．０μｍ以下とすることができず、加工表面に大きな加工傷や破壊変質層あるいはマイクロクラックが多数発生するからである。ただし、ダイヤモンド砥石の番手が＃３０００を超えたり、砥粒の粒度が＃４０００を超えたり、ダイヤモンド砥粒の粒径が４μｍ未満であると、表面粗さを上記範囲とすることができたとしても加工に時間がかかり過ぎて作業効率が悪い。その為、厚み加工におけるダイヤモンド砥石の番手は＃６００〜＃３０００、両面ラップ盤に用いる砥粒の粒度が＃１０００〜＃４０００、ダイシングソーに用いるダイヤモンド砥粒の粒径は４〜２０μｍのものを用いることが好ましい。
【００２７】
また、加工速度が１５ｍｍ／ｓｅｃを超えると、圧電板２に大きな加工圧力が作用するとともに、大きな加工熱を発生するため、分極の度合いの劣化を抑えることができないからである。
【００２８】
このような条件にて研削加工やラッピング加工を施せば、圧電板２の上下面２ａ，２ｂ及び側面２ｃの表面粗さを算術平均粗さ（Ｒａ）で０．３μｍ以下、最大高さ（Ｒｙ）で３．０μｍ以下とすることができ、このような表面状態に形成することで、圧電板２の分極方向に平行な上下面２ａ，２ｂをそれぞれＸ線回折にて測定した時の正方晶００２回折のピーク強度Ｂと正方晶２００回折のピーク強度Ａとの比（Ｂ／Ａ）を１．５以下とすることができるとともに、圧電板２の分極方向に垂直な側面２ｃをそれぞれＸ線回折にて測定した時の正方晶２００回折のピーク強度Ａと正方晶００２回折のピーク強度Ｂとの比（Ａ／Ｂ）を１．５以下とすることができる。
【００２９】
以上、本実施形態では、図１に示す圧電振動子１を例にとって説明したが、本発明は図１に示した構造のものに限定されるものではなく、例えば、圧電板２の上下面２ａ，２ｂ全面に形成された電極３ａ，３ｂの一部をエッチング等により除去して、図２に示すような、エネルギー閉じ込め型の厚みすべり振動モードの共振を利用した圧電振動子１としても良い。また、本発明の圧電振動子１の形状は、特に限定されるものではなく、所望の共振周波数帯に不要なスプリアス振動が発生しないように、圧電板２及び電極３ａ，３ｂの幅、長さ及び厚み等を必要に応じて適宜設計したものを用いれば良い。
【００３０】
【実施例】
ここで、図１に示す矩形状の圧電振動子１を製作し、圧電振動子１の各表面２ａ，２ｂ，２ｃにおける表面粗さと、各表面２ａ，２ｂ，２ｃのＸ線回折における正方晶２００回折のピーク強度Ａと正方晶００２回折のピーク強度Ｂとの強度比を異ならせた時の厚みすべり振動特性に影響を与える電気機械結合係数ｋ15との関係について調べる実験を行った。
【００３１】
まず、圧電板２を製作するため、原料粉末として、Ｐｂ3Ｏ4、ＺｒＯ2、ＴｉＯ2、ＳｒＣＯ3、ＢａＣＯ3、ＺｎＯ、Ｓｂ2Ｏ3、ＮｉＯ、ＴｅＯ2を用意し、それぞれの金属元素のモル比率がＰｂ：０．９４、Ｚｒ：０．４７、Ｔｉ：０．４５、Ｓｒ：０．０４、Ｂａ：０．０２、Ｚｎ：０．０２５、Ｓｂ：０．０５、Ｎｉ：０．００２５、Ｔｅ：０．００２５となるように秤量したものに溶媒としてイオン交換水を加え、ボールミルにて２０時間湿式混合した。次にこの混合物を乾燥し、８００℃の温度で３時間熱処理を加えて仮焼した。次に、水を加え、ＺｒＯ2製のボールを使用しボールミルにて２０時間、湿式混合粉砕した。さらに、このスラリーに有機バインダーを混練した後乾燥させて造粒粉を作製し、１．５×１０8Ｎ／ｍ2の成形圧で、３０ｍｍ×５０ｍｍ×２０ｍｍの成形体を形成し、脱脂処理した後、１２４０℃前後の温度で焼成することにより、２４ｍｍ×４０ｍｍ×１６ｍｍのブロック体を作製した。
【００３２】
次に、得られたブロック体の上下面に銀とガラス成分からなる分極用の電極を焼付けによって形成した後、８０℃のシリコンオイル中で直流電圧を３０分印加し、３．０ｋＶ／ｍｍの電界にて分極処理した。その後、１５０℃恒温の中で２ｈｒのエージング処理を施した。
【００３３】
次に、分極用の電極を取り除いた後、ブロック体の厚み加工と外辺の加工を行った。ここでは、２０ｍｍ×３５ｍｍ×１２ｍｍの寸法とするため、粒度が＃３０００（粒径２〜６μｍ）のＳｉＣ砥粒を用いて両面ラップ盤にて厚み加工を施し、＃２０００（粒径４〜６μｍ）のダイヤモンド砥粒を固着したダイヤモンドホイールを用いて分極方向に平行にスライスし、３５ｍｍ×１２ｍｍ×０．５ｍｍの短冊状の圧電板を得た。その後、圧電板２の厚み加工を行った。ここでは、３５ｍｍ×１２ｍｍ×０．２５ｍｍの寸法とするため、粒度が＃４００（粒径４０〜６０μｍ）、＃６００（粒径２０〜３０μｍ）、＃１０００（粒径８〜２０μｍ）、＃２０００（粒径４〜８μｍ）、＃３０００（粒径２〜６μｍ）、＃４０００（粒径２〜４μｍ）の６種類のＳｉＣ砥粒を用いて両面ラップ盤にて厚み加工を施した。
【００３４】
その後、上記圧電板２の上下面２ａ，２ｂにＣｒの蒸着膜とＡｕの蒸着膜との２層からなる電極３ａ，３ｂを形成し、２．５ｍｍ×１０ｍｍ×０．２５ｍｍの形状に番手が＃４００（粒径３０〜４０μｍ）、＃６００（粒径２０〜３０μｍ）、＃１０００（粒径８〜２０μｍ）、＃２０００（粒径４〜６μｍ）、＃３０００（粒径２〜６μｍ）の５種類のダイヤモンド砥粒を固着したダイヤモンドブレードを用いてダイシングソーにて外辺の加工を行い、図１に示す矩形状をした圧電振動子１を得た。そして、各圧電振動子１を形成する圧電板の電気機械結合係数ｋ15を測定した。
【００３５】
なお、電気機械結合係数ｋ15の測定は、日本電子工業学会規格ＥＭＡＳ−６１００に準拠して行った。
【００３６】
また、圧電板２の各表面における表面粗さ（Ｒａ）及び（Ｒｙ）と、圧電板２の分極方向と平行な上下面２ａ，２ｂをそれぞれＸ線回折にて測定した時の正方晶００２回折のピーク強度Ｂと正方晶２００回折のピーク強度Ａとの比（Ｂ／Ａ）と、分極方向と垂直な側面２ｃをそれぞれＸ線回折にて測定した時の正方晶２００回折のピーク強度Ａと正方晶００２回折のピーク強度Ｂとの比（Ａ／Ｂ）を算出するためＸ線回折の測定を行った。
【００３７】
ここで、表面粗さの測定はＪＩＳＢ０６０１−１９９４に準拠した表面粗さの測定を測定装置にサーフコーダーＳＥ−２３００（小坂研究所製)を用いて加工度合いを調べた。
【００３８】
また、正方晶００２回折のピーク強度Ｂと正方晶２００回折のピーク強度Ａとの比（Ｂ／Ａ）、及び正方晶２００回折のピーク強度Ａと正方晶００２回折のピーク強度Ｂとの比（Ａ／Ｂ）の測定にあたっては、理学製のＲＩＮＴ１４００Ｖ型のＸ線回折を行い、Ｘ線源をＣｕ、Ｘ線源の管電圧を５０ｋＶ、管電流を２００ｍＡとして２軸の縦型ゴニオメータにてステップ幅を０．０２０°とし、回折角度４０°〜５０°の範囲に現れる正方晶２００回折のピーク強度Ａと正方晶００２回折のピーク強度Ｂを測定して算出すれば良い。
【００３９】
そして、総合判定は、加工後の電気機械結合係数ｋ15が加工前の電気機械結合係数ｋ15の７０％以上のものを良好と判断した。
【００４０】
これは、加工後の電気機械結合係数ｋ15が加工前の７０％未満では、圧電振動子１が持つ本来の共振特性を十分に発揮することができないからである。
【００４１】
結果は表１に示す通りである。
【００４２】
【表１】
この結果、表１に示すように、試料Ｎｏ．１３〜１５、１７〜２０、２２〜２５、２７〜３０の本発明の圧電板２は、加工後の圧電板２の上下面２ａ，２ｂ及び側面２ｃにおける表面粗さ（Ｒａ）で０．３μｍ以下、最大高さ（Ｒｙ）で３．０μｍ以下であり、圧電板２の分極方向と平行な上下面２ａ，２ｂをそれぞれＸ線回折にて測定した時の正方晶００２回折のピーク強度Ｂと正方晶２００回折のピーク強度Ａとの比（Ｂ／Ａ）が１．５以下であり、かつ、圧電板２と分極方向に垂直な側面２ｃをそれぞれＸ線回折にて測定した時の正方晶２００回折のピーク強度Ａと正方晶００２回折のピーク強度Ｂとの比（Ａ／Ｂ）が１．５以下であることから、加工表面に大きな加工傷がなく、破壊変質層やマイクロクラックが殆どなく、分極の度合いの劣化を招くことなく、加工後の電気機械結合係数ｋ１５が加工前の７０％以上と高い値を得ることができ、圧電板２が本来発揮するべき高い圧電諸特性を維持することができ、優れていた。
【００４４】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、圧電板の分極方向と平行な表面に電極を備えた圧電振動子において、上記圧電板の分極方向と平行な表面および分極方向と垂直な表面の表面粗さが算術平均粗さ（Ｒａ）で０．３μｍ以下、最大高さ（Ｒｙ）で３．０μｍ以下であり、上記圧電板の分極方向と平行な表面をそれぞれＸ線回折にて測定した時の正方晶００２回折のピーク強度Ｂと正方晶２００回折のピーク強度Ａとの比（Ｂ／Ａ）が１．５以下であり、かつ、上記圧電板の分極方向と垂直な表面をそれぞれＸ線回折にて測定した時の正方晶２００回折のピーク強度Ａと正方晶００２回折のピーク強度Ｂとの比（Ａ／Ｂ）が１．５以下であることによって、圧電板がもつ本来の圧電諸特性を発揮させることができる。その為、本発明の圧電板を発振子や共振子等の圧電振動子に用いれば、より一層安定した共振特性を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る圧電振動子の一例を示す斜視図である。
【図２】本発明に係る圧電振動子の他の例を示す斜視図である。
【符号の説明】
１：圧電振動子 ２：圧電板 ２ａ：圧電板の上面
２ｂ：圧電板の下面 ２ｃ：圧電板の側面
３ａ，３ｂ：電極
Claims (1)
- 圧電板の分極方向と平行な表面に電極を備えた圧電振動子において、上記圧電板の分極方向と平行な表面および分極方向と垂直な表面の表面粗さが算術平均粗さ（Ｒａ）で０．３μｍ以下、最大高さ（Ｒｙ）で３．０μｍ以下であり、上記圧電板の分極方向と平行な表面をそれぞれＸ線回折にて測定した時の正方晶００２回折のピーク強度Ｂと正方晶２００回折のピーク強度Ａとの比（Ｂ／Ａ）が１．５以下であり、かつ、上記圧電板の分極方向と垂直な表面をそれぞれＸ線回折にて測定した時の正方晶２００回折のピーク強度Ａと正方晶００２回折のピーク強度Ｂとの比（Ａ／Ｂ）が１．５以下であることを特徴とする圧電振動子。
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