JPH0353605A - 圧電共振子の製造方法 - Google Patents
圧電共振子の製造方法Info
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- JPH0353605A JPH0353605A JP19001589A JP19001589A JPH0353605A JP H0353605 A JPH0353605 A JP H0353605A JP 19001589 A JP19001589 A JP 19001589A JP 19001589 A JP19001589 A JP 19001589A JP H0353605 A JPH0353605 A JP H0353605A
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- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 9
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims abstract description 10
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 37
- 230000010287 polarization Effects 0.000 claims description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 10
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 abstract 2
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 abstract 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 1
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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。
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〕
本発明はエネルギー閉じ込め型厚みすべり振動モードを
利用した圧電共振子の製造方法に関するものである． 〔従来の技術〕 従来、テレビジ冒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すべり振動モードを利用し
た圧電共振子として、第２図．第３図に示す構造のもの
が知られている．即ち、圧電基板ｌは横長な長方形状の
圧電セラミック基板よりなり、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成さ
れるとともに、他主面には共通電１’！ｉ４が同様に形
成されている．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１ｉ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ｌ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．上記構造の圧電共振子を製造する場合
、第４図のように、１枚のマザー基板２０の表裏面に多
数の電極２， ３． ４ （共通電極４は裏面側で
あるため、図示していない）を一方向に向けて並列に形
成するとともに、マザー基板２０の短辺方向（矢印八方
向）に分極処理を施し、その後、マザー基板２０を破線
で示すように短辺方向に切断することにより、多数の圧
電共振子を量産している。
利用した圧電共振子の製造方法に関するものである． 〔従来の技術〕 従来、テレビジ冒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すべり振動モードを利用し
た圧電共振子として、第２図．第３図に示す構造のもの
が知られている．即ち、圧電基板ｌは横長な長方形状の
圧電セラミック基板よりなり、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成さ
れるとともに、他主面には共通電１’！ｉ４が同様に形
成されている．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１ｉ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ｌ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．上記構造の圧電共振子を製造する場合
、第４図のように、１枚のマザー基板２０の表裏面に多
数の電極２， ３． ４ （共通電極４は裏面側で
あるため、図示していない）を一方向に向けて並列に形
成するとともに、マザー基板２０の短辺方向（矢印八方
向）に分極処理を施し、その後、マザー基板２０を破線
で示すように短辺方向に切断することにより、多数の圧
電共振子を量産している。
ところが、この場合には、分極軸が圧電基板１の長辺方
向（第１図Ａ方向）となるため、振動電極部２ａ，３ａ
が分極方向に並ぶことになり、ＴＳモードが振動電極部
２ａ，３ａ間で伝わってしまい、Ｇ．Ｄ．Ｔ（グループ
ディレイタイム）の乱れの要因となっていた． 上記の問題を解消するものとして、分極方向をＢ方向、
即ち圧電基板ｌの短辺方向に分極軸を有する圧電共振子
が考えられる。この場合には、第５図のようにマザー基
板２１に電極２，３．４を２列に形成するとともに、マ
ザー基板２１の短辺方向（矢印Ｂ方向）に分極処理を施
し、その後、マザー基板２１を破線で示すように縦横に
切断することにより、各圧電共振子を分離している。上
記のように圧電共振子を製造すれば、分極軸が振動電極
部２ａ，３ａの並び方向に対して垂直であるため、Ｇ．
Ｄ， Ｔの乱れを抑制できる。
向（第１図Ａ方向）となるため、振動電極部２ａ，３ａ
が分極方向に並ぶことになり、ＴＳモードが振動電極部
２ａ，３ａ間で伝わってしまい、Ｇ．Ｄ．Ｔ（グループ
ディレイタイム）の乱れの要因となっていた． 上記の問題を解消するものとして、分極方向をＢ方向、
即ち圧電基板ｌの短辺方向に分極軸を有する圧電共振子
が考えられる。この場合には、第５図のようにマザー基
板２１に電極２，３．４を２列に形成するとともに、マ
ザー基板２１の短辺方向（矢印Ｂ方向）に分極処理を施
し、その後、マザー基板２１を破線で示すように縦横に
切断することにより、各圧電共振子を分離している。上
記のように圧電共振子を製造すれば、分極軸が振動電極
部２ａ，３ａの並び方向に対して垂直であるため、Ｇ．
Ｄ， Ｔの乱れを抑制できる。
ところが、マザー基板２ｌの電極が第５図のごとき形状
の場合には、破線で示すようにマザー基板２１を切断す
る際、僅かなカットずれにより振動電極部２ａ．３ａの
電極端から圧電基仮ｌの短辺および長辺までの最短距Ｍ
ｘ．ｙ （第２図，第３図参照）にバラツキが発生し、
不要振動の影響やエネルギー閉じ込め不十分により、ス
プリアスが現れたり、最大減衰量が減少するといった不
具合が発生していた． そこで、本発明の目的は、上記の問題点を解消した量産
性の高い圧電共振子の製造方法を提供することにある． 〔課題を解決するための手段〕 上記目的を達成するため、第１の発明は、圧電基板の一
主面に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振動電極部を有する電極
を設け、エネルギー閉じ込め型厚みすべり振動モードを
利用した圧電共振子において、マザー基板にその平面方
向の分極処理を施す工程と、上記電極の端子電極部が向
き合うように、マザー基板の表裏面に上記電極を２列に
形戒する工程と、隣合う電極の端子電極部を分割する方
向にマザー基板を切断することにより各圧電共振子を分
離する工程と、を含むものである。
の場合には、破線で示すようにマザー基板２１を切断す
る際、僅かなカットずれにより振動電極部２ａ．３ａの
電極端から圧電基仮ｌの短辺および長辺までの最短距Ｍ
ｘ．ｙ （第２図，第３図参照）にバラツキが発生し、
不要振動の影響やエネルギー閉じ込め不十分により、ス
プリアスが現れたり、最大減衰量が減少するといった不
具合が発生していた． そこで、本発明の目的は、上記の問題点を解消した量産
性の高い圧電共振子の製造方法を提供することにある． 〔課題を解決するための手段〕 上記目的を達成するため、第１の発明は、圧電基板の一
主面に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振動電極部を有する電極
を設け、エネルギー閉じ込め型厚みすべり振動モードを
利用した圧電共振子において、マザー基板にその平面方
向の分極処理を施す工程と、上記電極の端子電極部が向
き合うように、マザー基板の表裏面に上記電極を２列に
形戒する工程と、隣合う電極の端子電極部を分割する方
向にマザー基板を切断することにより各圧電共振子を分
離する工程と、を含むものである。
また、第２の発明は、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電極を設け
、エネルギー閉じ込め型厚みすべり振動モードを利用し
た圧電共振子において、マザー基板に上記電極の振動電
極部の並び方向と垂直な方向に分極処理を施す工程と、
上記電極の端子電極部が向き合うように、マザー基板の
表裏面に上記電極を２列に形戒する工程と、隣合う電極
の端子電極部を分割する方向にマザー基板を切断するこ
とにより各圧電共振子を分離する工程と、を含むもので
ある． さらに、第３の発明は、第２の発明において、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Ｌとの比ｘ ／ ｔ、
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（との比ｙ／ｔ
が、 １ １の条件を満た
すことを特徴とするものである．〔作用〕 本発明によればマザー基板の表裏面に電極の端子電極部
が向き合うように２列に形成し、この隣合う端子電極部
を分割するようにマザー基板を切断するようにしたので
、電桶端から圧電基板の側縁までの分極軸方向の最短距
離ｙが変動せず、カットずれによる不良率を低減できる
。
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電極を設け
、エネルギー閉じ込め型厚みすべり振動モードを利用し
た圧電共振子において、マザー基板に上記電極の振動電
極部の並び方向と垂直な方向に分極処理を施す工程と、
上記電極の端子電極部が向き合うように、マザー基板の
表裏面に上記電極を２列に形戒する工程と、隣合う電極
の端子電極部を分割する方向にマザー基板を切断するこ
とにより各圧電共振子を分離する工程と、を含むもので
ある． さらに、第３の発明は、第２の発明において、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Ｌとの比ｘ ／ ｔ、
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（との比ｙ／ｔ
が、 １ １の条件を満た
すことを特徴とするものである．〔作用〕 本発明によればマザー基板の表裏面に電極の端子電極部
が向き合うように２列に形成し、この隣合う端子電極部
を分割するようにマザー基板を切断するようにしたので
、電桶端から圧電基板の側縁までの分極軸方向の最短距
離ｙが変動せず、カットずれによる不良率を低減できる
。
ここで、１枚の圧電基板に２個の共振子素子を形成した
第２図，第３図のような圧電共振子を例にとって説明す
る． まず、本発明者は、振動電極部の電極端から圧童基板の
端部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シタ結果、第６図．第
７図に示されるような特性を得た。
第２図，第３図のような圧電共振子を例にとって説明す
る． まず、本発明者は、振動電極部の電極端から圧童基板の
端部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シタ結果、第６図．第
７図に示されるような特性を得た。
即ち、第２図，第３図における振動電極部２ａ，３ａお
よび４ａ．４ｂの電極端から圧１１基板ｌの側縁までの
分極軸Ｂと垂直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ｌ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ｔとすると、第６図のように、距Ｍｘと厚みｔとの
比ｘ ／ Ｌ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Ｍ
ｙと厚みｔとの比ｙ／ｔによっても最大減衰量が変動し
、第７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、それに応し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／ｔの値が３．５
であり、ｙ／ｔの値が２．１５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
． ところで、マザー基板から各圧電共振子を切断する場合
、第５図のような電極形状ではカットずれによってｘ，
ｙ寸法にバラツキが発生し、（１１式の条件を満足
し得ない場合が発生する．そこで、本発明では、第１図
のように隣合う電極２．３．４ （電極４は図示せず）
の端子電極部２ｂ， ３ｂ， ４ｃが向き合うように、
マザー基板１０の表裏面に電ｐｉ４２．３．４を２列に
形成する。そして、破線で示すように縦横に切断すれば
、多少力７｝位置がズレても、電極形成時に予めｙ／ｔ
≧２，ｌ５を満足するようにｙ寸法を設定しておくこと
により、ｙ寸法は変動しない．なお、Ｘ寸法については
第５図と同様に変動し得るが、多少のカットずれがあっ
てもｘ ／ ｔ≧３．５の条件を満たすように予め余裕
をもって寸法設定すれば、最大減衰量７０ｄＢを常に確
保できるので、問題がない．なお、上記寸法ｘ， ｙ
が一定でも厚みｔを変化させれば、第６図，第７図のよ
うに最大減衰量は変動するが、厚みｔは共振周波数ｒと
圧電基板１を伝播する定在波の速度Ｖによって次式で決
定される。
よび４ａ．４ｂの電極端から圧１１基板ｌの側縁までの
分極軸Ｂと垂直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ｌ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ｔとすると、第６図のように、距Ｍｘと厚みｔとの
比ｘ ／ Ｌ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Ｍ
ｙと厚みｔとの比ｙ／ｔによっても最大減衰量が変動し
、第７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、それに応し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／ｔの値が３．５
であり、ｙ／ｔの値が２．１５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
． ところで、マザー基板から各圧電共振子を切断する場合
、第５図のような電極形状ではカットずれによってｘ，
ｙ寸法にバラツキが発生し、（１１式の条件を満足
し得ない場合が発生する．そこで、本発明では、第１図
のように隣合う電極２．３．４ （電極４は図示せず）
の端子電極部２ｂ， ３ｂ， ４ｃが向き合うように、
マザー基板１０の表裏面に電ｐｉ４２．３．４を２列に
形成する。そして、破線で示すように縦横に切断すれば
、多少力７｝位置がズレても、電極形成時に予めｙ／ｔ
≧２，ｌ５を満足するようにｙ寸法を設定しておくこと
により、ｙ寸法は変動しない．なお、Ｘ寸法については
第５図と同様に変動し得るが、多少のカットずれがあっ
てもｘ ／ ｔ≧３．５の条件を満たすように予め余裕
をもって寸法設定すれば、最大減衰量７０ｄＢを常に確
保できるので、問題がない．なお、上記寸法ｘ， ｙ
が一定でも厚みｔを変化させれば、第６図，第７図のよ
うに最大減衰量は変動するが、厚みｔは共振周波数ｒと
圧電基板１を伝播する定在波の速度Ｖによって次式で決
定される。
Ｖ／２ ＝ ｆ Ｘ ｔ
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Ｌは共振周波数ｆに応じて決定され
ることになる。
るので、結局、厚みＬは共振周波数ｆに応じて決定され
ることになる。
なお、第１図では１枚のマザー基板から８個の圧電共振
子を得る場合を示したが、これに限らないことは勿論で
ある．また、本発明は１枚の圧電基板に２個の共振子素
子を設けたものに限らず、１個または３個以上の共振子
素子を設けたものにも適用可能である。
子を得る場合を示したが、これに限らないことは勿論で
ある．また、本発明は１枚の圧電基板に２個の共振子素
子を設けたものに限らず、１個または３個以上の共振子
素子を設けたものにも適用可能である。
以上の説明で明らかなように、本発明によれば、マザー
基板に電極の端子電極部が向き合うように２列に形成し
、隣合う電極の端子電極部を分割する方向にマザー基板
を切断することにより各圧電共振子を分離するようにし
たので、電極端から圧電基板の側縁までの分極軸方向の
距＃ｙが変動せず、カットずれによる不良率を低減でき
る．また、多少のカットずれを許容できるので、切断機
の精度がさほど高くなくても済み、製造コストを低減で
きる。したがって、特性の安定した圧電共振子を安価に
量産できる．
基板に電極の端子電極部が向き合うように２列に形成し
、隣合う電極の端子電極部を分割する方向にマザー基板
を切断することにより各圧電共振子を分離するようにし
たので、電極端から圧電基板の側縁までの分極軸方向の
距＃ｙが変動せず、カットずれによる不良率を低減でき
る．また、多少のカットずれを許容できるので、切断機
の精度がさほど高くなくても済み、製造コストを低減で
きる。したがって、特性の安定した圧電共振子を安価に
量産できる．
第ｌ図は本発明にかかるマザー基板の一例の平面図、第
２図は圧電共振子の表面側の斜視図、第３図は圧電共振
子の裏面側の斜視図、第４図，第５図は従来のマザー基
板の平面図、第６図．第７図は各寸法比と最大減衰量の
特性図である．ｌ・・・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・・・端子電極部
、 ＩＯ・・・マザー基｛反。
２図は圧電共振子の表面側の斜視図、第３図は圧電共振
子の裏面側の斜視図、第４図，第５図は従来のマザー基
板の平面図、第６図．第７図は各寸法比と最大減衰量の
特性図である．ｌ・・・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・・・端子電極部
、 ＩＯ・・・マザー基｛反。
Claims (3)
- （１）圧電基板の一主面に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振動
電極部を有する電極を設け、エネルギー閉じ込め型厚み
すべり振動モードを利用した圧電共振子において、 マザー基板にその平面方向の分極処理を施す工程と、上
記電極の端子電極部が向き合うように、マザー基板の表
裏面に上記電極を２列に形成する工程と、隣合う電極の
端子電極部を分割する方向にマザー基板を切断すること
により各圧電共振子を分離する工程と、を含む圧電共振
子の製造方法。 - （２）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電極を設け、エネルギー閉
じ込め型厚みすべり振動モードを利用した圧電共振子に
おいて、 マザー基板に上記電極の振動電極部の並び方向と垂直な
方向に分極処理を施す工程と、上記電極の端子電極部が
向き合うように、マザー基板の表裏面に上記電極を２列
に形成する工程と、隣合う電極の端子電極部を分割する
方向にマザー基板を切断することにより各圧電共振子を
分離する工程と、を含む圧電共振子の製造方法。 - （３）請求項（２）に記載の圧電共振子の製造方法にお
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ｘ／
ｔ、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ｙ
／ｔが次の条件を満たすことを特徴とする圧電共振子の
製造方法。 ▲数式、化学式、表等があります▼
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1190015A JP2605406B2 (ja) | 1989-07-20 | 1989-07-20 | 圧電共振子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1190015A JP2605406B2 (ja) | 1989-07-20 | 1989-07-20 | 圧電共振子の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0353605A true JPH0353605A (ja) | 1991-03-07 |
| JP2605406B2 JP2605406B2 (ja) | 1997-04-30 |
Family
ID=16250951
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1190015A Expired - Lifetime JP2605406B2 (ja) | 1989-07-20 | 1989-07-20 | 圧電共振子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2605406B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7847925B2 (en) | 2007-06-18 | 2010-12-07 | Teledyne Rd Instruments, Inc. | System and method of acoustic doppler beamforming |
| US8654607B2 (en) | 2009-05-27 | 2014-02-18 | Teledyne Rd Instruments, Inc. | System and method for determining wave characteristics from a moving platform |
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| JPS6328114A (ja) * | 1986-07-22 | 1988-02-05 | Murata Mfg Co Ltd | 圧電振動部品 |
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-
1989
- 1989-07-20 JP JP1190015A patent/JP2605406B2/ja not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2605406B2 (ja) | 1997-04-30 |
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