JPH0518120U

JPH0518120U - 圧電共振部品

Info

Publication number: JPH0518120U
Application number: JP6393291U
Authority: JP
Inventors: 喜就山下; 泰伸及川; 正信杉本; 勝則小山内
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 1991-08-13
Filing date: 1991-08-13
Publication date: 1993-03-05
Anticipated expiration: 2006-08-13
Also published as: JP2607316Y2

Abstract

(57)【要約】【目的】スプリアス振動を容易に回避できる圧電共振
部品を提供する。【構成】本部品１は、誘電体基板に圧電振動子５を搭
載し、本考案に係るコンデンサＣ_pを圧電振動子５に並
列に接続したものである。共振周波数と反共振周波数と
の間の利用領域内にスプリアス振動が現れても、当該コ
ンデンサＣ_pの容量を変更することにより、利用領域を
スプリアス振動の周波数からずらせる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、誘電体基板上に圧電振動子を搭載した圧電共振部品に関する。

【０００２】

【従来の技術】

圧電振動子は、例えばマイクロコンピュータのクロック発振回路等の共振回路に使用される。図９はその代表的な使用例を示す回路図である。同図中破線で示すＤ部分は帰還回路、Ｖは圧電振動子、Ｃ₁，Ｃ₂は位相補償用のコンデンサを示す。

【０００３】また、近年実装部品点数の削減要求から、圧電振動子Ｖと位相補償用のコンデンサＣ₁，Ｃ₂を一体化した圧電共振部品が提案されている（例えば実公平2-38 491 号公報）。

【０００４】更に、表面実装が可能なように、コンデンサＣ₁，Ｃ₂を形成した誘電体基板上に圧電振動子Ｖを搭載したチップ型の圧電共振部品も提案されている（例えば特開昭64-81404号公報）。

【０００５】上記の誘電体基板上に圧電振動子を搭載した圧電共振部品は、一般的に圧電振動子の厚み滑り振動の基本波を使用し、優れた圧電特性，温度特性，熱安定性を得ている。しかしながら、厚み滑り振動の基本波近傍には、長さ振動の高調波が存在し、厚み滑り振動の基本波のスプリアス振動として現れ、圧電振動子としての性能を害している。その例を図１０及び図１１に示す。

【０００６】図１０乃至図１１は図９のＤ部分に示す帰還回路のインピーダンスの周波数特性図である。各図において、縦軸は端子Ｔ₁，Ｔ₂間のインピーダンスの大きさ及び位相を示し、横軸は周波数を示す。

【０００７】図１０に示す特性図では、共振周波数Ｆｒは３．９０ＭＨｚ、反共振周波数Ｆａは４．２３ＭＨｚとなっている。通常は、共振周波数Ｆｒと反共振周波数Ｆａとの間のインピーダンスが誘導性を示す領域Ｅが利用されるが、同図ではこの利用領域Ｅ内の反共振周波数Ｆａ側にスプリアス振動Ｆｓ＝４．１５Ｍｚが現れている。

【０００８】図１１に示す特性図では、共振周波数Ｆｒは３．７７ＭＨｚ、反共振周波数Ｆａは４．１１ＭＨｚであり、利用領域Ｅ内の共振周波数Ｆｒ側にスプリアス振動Ｆｓ＝３．８０ＭＨｚが現れている。

【０００９】従来、誘電体基板上に圧電振動子を搭載した圧電振動部品では、圧電振動子の長さを十分に長くし、長さ振動の高調波のスプリアスＦｓの影響を小さくしたり、また、圧電振動子の長さ方向の両端に、導電性接着剤等の導電接合部材を多く塗布することにより、誘電体基板上の電極部への導電接合を図りつつ、長さ振動の励振を抑圧し、長さ振動の高調波スプリアスＦｓを実用上問題が無い程度まで抑圧，回避していた。

【００１０】しかし、従来の方法では、圧電振動子の長さを短くできず、製品の小型化の要求に対応できない。また、導電性接着剤等の導電接合部材の塗布量により、長さ振動の高調波スプリアスＦｓの抑圧度合が左右され生産上の歩留を低下させていた。また導電接合部材の塗布量が多く、コストアップの要因となったり、塗布部を確保するために、小型化の障害となっていた。

【００１１】

【考案が解決しようとする課題】

上述したように、従来の方法では長さ振動の高調波スプリアス振動の回避が容易ではなく、また不十分であるという問題があった。

【００１２】そこで本考案は、上記事情に鑑みてなされたものであり、スプリアス振動を容易に回避できる圧電共振部品を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために本考案は、誘電体基板上に圧電振動子を搭載した圧電共振部品において、前記圧電振動子に並列又は直列にコンデンサを接続したことを特徴とするものである。また、前記コンデンサを前記誘電体基板の表面又は内部に形成してもよい。

【００１４】

【作用】

このように構成された本考案によれば、圧電振動子に並列にコンデンサを接続すると厚み滑り振動の基本波の反共振周波数Ｆａを低周波側へ、また、直列に接続すると共振周波数Ｆｒを高周波側へ移動することができる。

【００１５】従って圧電振動子の反共振周波数近傍に長さ振動の高調波スプリアス振動が発生する場合は、圧電振動子に並列に適切な容量のコンデンサを接続し、また、共振周波数近傍にスプリアス振動が発生する場合は、圧電振動子に直列に適切な容量のコンデンサを接続するように圧電共振部品を構成すれば、共振周波数，反共振周波数及びその間の利用領域内にスプリアス振動のない圧電共振部品を得ることができる。

【００１６】

【実施例】

以下に、本考案の実施例を図面を参照して詳述する。

【００１７】図１は本考案の第１の実施例の圧電共振部品１の断面斜視図、図２は図１におけるＡ矢視図である。本部品１は、チタン酸ストロチウム（ＳｒＴｉＯ₃）等を主成分とするセラミック誘電体からなる誘電体基板２の両端面２ａ，２ｂに断面コ字状の銀等からなる入力電極３ａ，出力電極３ｂを形成し、更にこれら入出力電極３ａ，３ｂの振動子搭載用の導電接着剤からなる間隔規制部材４ａ，４ｂに圧電振動子５の表面及び端部側に形成された電極５１，５２を導電性接着剤６ａ，６ｂにより接続した構造を有している。なお、図１，図２中７ａ，７ｂはグランド電極である。また、誘電体基板２は内部に内部電極８ａ，８ｂを形成し、入力電極３ａ，出力電極３ｂをそれぞれ導通接続している。内部電極８ａ，８ｂ間、下側のグランド電極７ｂと下側の内部電極８ｂ間、上側のグランド電極７ａと上側の内部電極８ａ間には、図２に示すようにそれぞれコンデンサＣ_p，Ｃ₁₁，Ｃ₁₂が形成される。なお、図１，図２中９は、金属，セラミック又は樹脂部材からなるケースである。

【００１８】本部品１の内部回路図を図３に示す。同図に示すように本考案に係るコンデンサＣ_pは、圧電振動子５に並列に接続される。また、同図に示す回路構成による周波数特性は、本考案者らの測定結果によると図４のようになる。同図において図１０と同様に、縦軸は端子３ａ，３ｂ間のインピーダンスの大きさ及び位相を示し、横軸は周波数を示す。本例は、本考案に係るコンデンサＣ_pの容量を２５ｐＦとしたもので、当該コンデンサＣ_pを有していない従来のもの（図１０に示す）と比較して、共振周波数Ｆｒは３．９０ＭＨｚと変化はないが、反共振周波数Ｆａは４．０８ＭＨｚと０．１５ＭＨｚ減少している。なお、本考案者らの測定によると、当該コンデンサＣ_pの容量を大きくするに従って、反共振周波数Ｆａが小さくなることが確認されている。

【００１９】このように当該コンデンサＣ_pの容量を変更することにより、反共振周波数Ｆａを変更できるので、利用領域Ｅ内であって反共振周波数Ｆａ側例えば、４．１５ＭＨｚにスプリアス振動が現れた場合は、振動子部品４に並列に接続した当該コンデンサＣ_pの容量を例えば２５ｐＦとすれば、利用領域Ｅ外にスプリアス振動を追い出すことができる。

【００２０】図５は本考案の第２の実施例の圧電共振部品１０の斜視図、図６は図５におけるＢ−Ｂ線断面図である。本部品１０は、第１の実施例部品１と同様にセラミック誘電体からなる誘電体基板１２，入力電極１３ａ，出力電極１３ｂを備え、他に誘電体基板１２の表面に表面電極２０を形成し、入力電極１３ａと表面電極２０の振動子搭載用の導電接着剤からなる間隔規制部材１４ａ，１４ｂに圧電振動子５の表面及び端部側に形成された電極５１，５２を導電性接着剤６ａ，６ｂにより接続した構造を有している。なお、図５中１７はグランド電極であり、内部電極１８ｂと導通接続されている。また誘電体基板１２は、内部に内部電極１８ａ，１８ｂを形成し、内部電極１８ａは出力電極１３ｂと導通接続している。入力電極１３ａと下側の内部電極１８ｂ間、内部電極１８ａ，１８ｂ間、表面電極１７と上側の内部電極１８ａ間には、図６に示すようにそれぞれコンデンサＣ₂₁ ，Ｃ₂₂，Ｃ_sが形成される。なお、図５，図６中１９は、金属，セラミック又は樹脂部材からなるケースである。

【００２１】本部品１０の内部回路図を図７に示す。同図に示すように、本考案に係るコンデンサＣ_sは圧電振動子５に直列に接続されている。また、同図に示す回路構成による周波数特性は、本考案者らの測定結果によると図８のようになる。本例では、本考案に係るコンデンサＣ_sの容量を５０ｐＦとしたもので、当該コンデンサＣ_sを有していない従来のもの（図１１に示す）と比較して、反共振周波数Ｆａは４．１１ＭＨｚと変化はないが、共振周波数Ｆｒは３．８９Ｈｚと０．１２ＭＨｚ増加している。なお、本考案者らの測定によると、当該コンデンサＣ_sの容量を大きくするに従って、共振周波数Ｆｒが大きくなることが確認されている。

【００２２】このように当該コンデンサＣ_sの容量を変更することにより、共振周波数Ｆｒを変更できるので、利用領域Ｅ内であって共振周波数Ｆｒ例えば、３．８ＭＨｚにスプリアス振動が現れた場合は、振動子部品４に直列に接続した当該コンデンサＣ_sの容量を例えば５０ｐＦとすれば、利用領域Ｅ外にスプリアス振動を追い出すことができる。

【００２３】なお、本考案は上記実施例に限定されず、その要旨を変更しない範囲内で種々に変形実施可能である。例えば、圧電振動子は、リード線により誘電体基板の電極に接続したものでもよく、筒状の容器内に圧電振動子を配置したもの（筒型）等でもよい。また、厚み滑り振動と長さ振動の高調波の場合について説明したが、本考案は厚み縦振動と面積広がり振動の高調波、厚み縦振動と厚み滑り振動の高調波等の組合せについても同様に適用できる。

【００２４】

【考案の効果】

以上詳述した本考案によれば、共振周波数と反共振周波数の近傍にスプリアス振動が現れても、圧電振動子に並列又は直列にコンデンサを接続することで、共振周波数，反共振周波数及びその間の利用領域をスプリアス振動の周波数からずらせるので、スプリアス振動を容易にかつ完全に回避できる圧電共振部品を提供することができる。また、共振周波数と反共振周波数との差を小さくできるため、発振周波数のゆらぎを減少できる。更に当該コンデンサの温度特性を適宜選択することにより、圧電振動子の温度特性の補償も可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第１の実施例の圧電共振部品の断面斜
視図である。

【図２】図１におけるＡ矢視図である。

【図３】図１に示す部品の内部回路図である。

【図４】図１に示す部品の周波数特性図である。

【図５】本考案の第２の実施例の圧電共振部品の斜視図
である。

【図６】図５におけるＢ−Ｂ線断面図である。

【図７】図５に示す部品の内部回路図である。

【図８】図５に示す部品の周波数特性図である。

【図９】従来の圧電共振部品の内部回路図である。

【図１０】図９に示す回路構成の周波数特性例を示す図
である。

【図１１】図９に示す回路構成の周波数特性例を示す図
である。

【符号の説明】

１圧電共振部品２誘電体基板５圧電振動子Ｃ_p コンデンサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者小山内勝則東京都中央区日本橋一丁目13番１号テイーデイーケイ株式会社内

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】誘電体基板上に圧電振動子を搭載した圧
電共振部品において、前記圧電振動子に並列又は直列にコンデンサを接続した
ことを特徴とする圧電共振部品。
【請求項２】前記コンデンサは前記誘電体基板の表面
又は内部に形成された請求項１記載の圧電共振部品。