JPH0352317A - 圧電共振子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は圧電共振子、特にエネルギー閉じ込め型厚みす
ベリ振動モードを利用した圧電共振子に関するものであ
る。

〔従来の技術〕

従来、テレビジョン受像機の音声トラップ等に使用され
るエネルギー閉じ込め型厚みずベリ振動モードを利用し
た圧電共振子として、第１図，第２図に示す構造のもの
が知られている。

即ち、圧電基板１は横長な長方形状の圧電セラξツク基
板よりなり、その一主面に人，出力電極２，３がスパッ
タリング，蒸着等の手段により形威されるとともに、他
主面には共通電極４が同様に形或されている。人，出力
電極２，３は円形の振動電極部２ａ，３ａと、これと導
通して圧電基板１の下端部まで引き出された端子電極部
２ｂ，３ｂとを備えている．また、共通電極４は上記振
動電極部２ａ，３ａと対向する２個の振動電極部４ａ，
４ｂと、これと導通して圧電基板１の下端部まで引き出
された１個の端子電極部４ｃとを備えている．上記圧電
基板１のうち、少な《とも振動電極部２ａ，３ａおよび
４ａ．４ｂで挟まれた部分には矢印Ｂで示される方向に
分極処理が施されており、これによって振動電極部２ａ
　，　３ａおよび４ａ，４ｂで挟まれた部分に厚みすベ
リ振動モードが生起される。

Ｃ発明が解決しようとする課題〕 ところが、振動電極部２ａ，３ａおよび４ａ，４ｂの電
極端から圧電基仮Ｉの側縁までの距Ｍｘ．ｙが短くなる
と、不要振動の影響やエネルギー閉し込め不十分により
、スブリアスが現れたり、最大減衰量が減少するといっ
た不具合が発生していた。

そのため、従来では圧電基板を特性に悪影響を及ぼさな
い程度の余裕をもった寸法に形威していたが、これでは
マザー基板の形状が必要以上に大きくなるため、コスト
高となり、量産性の支障となっていた。

そこで、本発明の目的は、特性が安定し、小型でかつ量
産性の高い圧電共振子を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕 上記目的を達威するため、本発明は、圧電基板の一生面
に２個の振動電極部を有する電極を設けるとともに、他
主面に上記振動電極部と対向する２個の振動電極部を有
する共通電極を設け、工不ルギー閉し込め型厚みすベリ
振動モードを利用した圧電共振子において、振動電極部
の電極端から圧電基板の側縁までの分極軸と垂直な方向
の最短距Ｈｘと圧電基板の厚みＬとの比、および振動電
極部の電極端から圧電基板の側縁までの分極軸方向の最
短距ｍｙと圧電基板の厚みＬとの比が、１　　　　　　
　　　　　　　　　　　１の条件を満足することを特徴
とするものである。

〔作用〕

ｘ，ｙ，ｔの各寸法を上記の条件を満足するよう設定す
れば、最大減衰量が約７０ｄＢで一定となるので、特性
の安定した圧電共振子を得ることができる。

〔実施例］ 本発明者は、振動電極部の電極端から圧電基板の側縁ま
での距離や圧電基板の厚み等の寸法諸元と、最大減衰量
との関係について種々実験した結果、第３図，第４図に
示されるような特性を得た．即ち、第１図，第２図にお
ける振動電極部２ａ．３ａおよび４ａ，４ｂの電極端か
ら圧電基板ｌの側縁までの分極軸Ｂと直角な方向の最短
距離をＸ、振動電極部２ａ，３ａおよび４ａ，４ｂの電
極端から圧電基板１の側縁までの分極軸Ｂ方向の最短距
離をｙ、圧電基板の厚みをＬとすると、第３図のように
、距＃Ｘと厚みｔとの比χ／ｔによって最大減衰量が大
きく変動し、特にｘ　／　ｔ≧３．５になると最大減衰
量が約７０ｄＢで一定となる（但し、ｙは十分大きな値
とする）。一方、距Ｈｙと厚みＬとの比ｙ／ｔによって
も最大減衰量が変動し、第４図のようにｙ／ｔの増大に
伴って最大減衰量は比例的に増加する（但し、Ｘは十分
大きな値とする）。ｙ／ｔを大きくすれば、それに応じ
て最大減衰量も増加するが、７０ｄＢを越えた範囲は無
意味である。なぜなら、上述のようにｘ　／　ｔを変化
させたときの最大減衰量の上限値が７０ｄＢであるから
である。

上記のように最大減衰量が７０ｄＢとなるときのＸ／Ｌ
の値が３６５であり、ｙ／ｔの値が２．ｌ５であるから
、 １　　　　　　　　　　　　　　　　　１の条件を満足
するようにｘ，ｙ，ｔの各寸法を設定すれば、最大減衰
量が約７０ｄＢで一定の圧電共振子を得ることができる
。

なお、圧電基板１の分極方向Ｂは振動電極部２ａ，３ａ
の並び方向と直角な方向に限らず、矢印八のように振動
電極部２ａ，３ａの並び方向に分極してあってもよい。

この場合には、最短距Ｍｘ．ｙが逆になる。

ところで、上記寸法ｘ，ｙが一定でも厚みＬを変化させ
れば、第３図，第４図のように最大滅衰量は変動するが
、厚みＬは共振周波数ｒと圧電基板１を伝播する定在波
の速度■によって次式で決定される。

ｖ／２＝ｒｘｔ 速度■は圧電基板１の材料と条件によって一定の値をと
るので、結局、厚みｔは共振周波数ｆによって（または
共振周波数ｆは厚みしによって）決定されることになる
。

なお、本発明における圧電基板の形状は長方形に限らず
、正方形あるいは円形など、他の形状であってもよい。

また、電極の形状も実施例のものに限らないことは勿論
である． 〔発明の効果〕 以上の説明で明らかなように、本発明によれば、振動電
極部の電極端から圧電基板の側縁までの分極軸と垂直な
方向の最短距＃Ｘと圧電基板の厚みＬとの比ｘ　／　ｔ
を３．５以上とし、振動電極部の電極端から圧電基板の
側縁までの分極軸方向の最短距離ｙと圧電基板の厚みＬ
との比ｙ／ｔを２．１５以上となるように寸法設定した
ので、最大減衰１７０ｄＢを常に確保でき、特性が安定
した圧電共振子を得ることができる。

また、上記の寸法条件を満足すれば、距Ｍ　ｘ　，ｙを
小さくしても最大減衰量が変化しないので、圧電基板を
可能な限り小型化でき、これに伴ってマザー基板も小さ
くできるので、安価に量産できるという効果がある．

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる圧電共振子の一例の表面側の斜
視図、第２図はその裏面側の斜視図、第３図は電極端か
ら圧電基板の側縁までの距離Ｘと厚みＬとの比と最大減
衰量との関係を示す図、第４図は電極端から圧電基板の
側縁までの距離ｙと厚みｔとの比と最大減衰量との関係
を示す図である。 １・・・圧電基板、２．３・・・入出力電極、４・・・
共通電極、２ａ，３ａ，４ａ，４ｂ−・−振動電極部、
２ｂ，３ｂ，４ｃ一端子電極部．

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）圧電基板の一主面に２個の振動電極部を有する電
   極を設けるとともに、他主面に上記振動電極部と対向す
   る２個の振動電極部を有する共通電極を設け、エネルギ
   ー閉じ込め型厚みすベリ振動モードを利用した圧電共振
   子において、 振動電極部の電極端から圧電基板の側縁までの分極軸と
   垂直な方向の最短距離ｘと圧電基板の厚みｔとの比、お
   よび振動電極部の電極端から圧電基板の側縁までの分極
   軸方向の最短距離ｙと圧電基板の厚みｔとの比が、次の
   条件を満足することを特徴とする圧電共振子。 ▲数式、化学式、表等があります▼