JPH0555865A - 圧電共振子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 圧電共振子の特性が変動するのを防ぎ、支え
位置がずれるのを防ぐとともに、振動及び電気的特性の
安定を計った圧電共振子を提供する。 【構成】 圧電素子をセラミックス等の圧電基板の表裏
面にそれぞれ対向する振動電極を設けて形成し、絶縁性
のシート状部材により前記圧電素子を支えてケース内に
保持し、該ケースに外部電極を設け、該外部電極と前記
振動電極とを導通させる引出し電極を前記シート状部材
の少なくとも一方に形成したことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、圧電発振子、フィル
タ、トラップ、ディスクリミネータ等に用いる圧電セラ
ミックスを利用した圧電共振子に関し、例えば、面積振
動を利用した圧電素子の保持を確実にし、特性の安定を
計った圧電共振子に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、圧電セラミックス等を使用し
た圧電発振子、フィルタ、又はトラップ、ディスクリミ
ネータ等に用いるエネルギー閉じ込め型の振動モード、
例えば、面積振動を利用した圧電共振子がある。このよ
うな面積振動を利用した圧電共振子として、図１２に示
すようなものが知られている。この圧電共振子５１は、
圧電基板５３の表裏面にそれぞれ対向して振動電極５
４，５４を設けた圧電素子５２と、この圧電素子５２を
収納したケース５５と、各振動電極５４を外部と導通さ
せる端子５７とから構成している。圧電素子５２は、表
裏面の各振動電極５４の中央部のノード点をそれぞれ支
持部５６とし、各端子５７の突起５７ａを支え部として
それぞれ表裏面の支持部５６に当接し、端子５７自身の
弾性又はケース５５と端子間にばね材を介装してばね材
の弾性で端子５７，５７間で圧電素子５１を挟みつけて
圧接して支え、ケース５５内に保持している。ケースの
開放口側から端子５７の一端側を外部に露出させ、外部
と導通できるようにし、開放口端部を樹脂層５８で封止
している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の圧電共振子では、圧電素子を端子を介して圧接して
保持していることから、端子が動くことがあるととも
に、圧電素子が移動しやすく、端子の支えの位置が圧電
素子の支持部からずれ、振動電極に接触して振動特性が
変動し、安定性に欠けるという問題点があった。特に圧
電素子の寸法が大きくなると重量も大きくなり、ずれや
すいという問題点があった。

【０００４】本発明は上記従来技術の有する問題点に鑑
みてなされたもので、圧電共振子の特性が変動するのを
防ぎ、支え位置がずれるのを防ぐとともに、振動及び電
気的特性の安定を計った圧電共振子を提供することを目
的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、圧電素子をセ
ラミック等の圧電基板の表裏面にそれぞれ対向する振動
電極を設けて形成し、絶縁性のシート状部材により前記
圧電素子を支えてケース内に保持し、該ケースに外部電
極を設け、該外部電極と前記振動電極とを導通させる引
出し電極を前記シート状部材の少なくとも一方に形成し
たことを特徴とする。本発明においてはシート状部材の
圧電素子の支持部に対応する位置に凸部又は凹部を設け
てもよい。

【０００６】

【作用】上記のように本発明に係る圧電共振子を構成
し、圧電素子のノード点にシート状部材を当接して保持
し、シート状部材の少なくとも一方に引出し電極を形成
し、外部電極と導通するようにしているので、従来のよ
うに端子で支持する構造でないから、圧電素子の支持部
から当接位置がずれることがなくなり、圧電共振子の特
性の変動を防ぐことができ、端子の封止が不要となり小
型化できる。圧電素子とケースの当接位置に凹部又は凸
部をそれぞれ対応させて設け、凹部に凸部を嵌合するよ
うにすることは、ずれることがなくなり、特性が変動し
なくなるので、特性の安定上好ましい。

【０００７】

【実施例】以下、本発明による圧電共振子の実施例を図
面に基づいて説明する。図１ないし図４は、第１実施例
を説明するための図である。図において、１は本実施例
による圧電共振子である。この圧電共振子１は、圧電基
板３の表裏面にそれぞれ対向して振動電極４，４を設け
て形成した圧電素子２と、この圧電素子２をシート状部
材５，５により支えてケース６内に保持し、シート状部
材５，５に形成した引出し電極７，７でケース６外に設
けた外部電極８，８に導通させて構成している。

【０００８】圧電素子２は、例えば図２に示すように、
圧電体セラミックスからなるほぼ正方形の圧電基板３の
表裏面にそれぞれ対向して全面に振動電極４，４が設け
られて形成されている。この圧電素子２は、例えば、面
積振動型の振動モードを生じさせるようになっており、
中央部にはノード点が形成されている。上記圧電素子２
の表裏面側からそれぞれこれを支える各シート状部材５
は、図３に示すように、ほぼ正方形をなし、中央部から
それぞれ一方の辺に延びて引出し電極７が形成され、組
み立てたときに表裏の引出し電極７，７を互いに他方の
辺に伸びるように重ねる。このシート状部材５は絶縁性
であることが必要であり、その他耐熱性が適当で、適当
な強度を有すれば特に限定されず、例えば、ポリイミ
ド、テフロン、ポリエステル等のプラスチック材から形
成される。

【０００９】ケース６は、底部６ａ，６ａと角形の筒部
９との３部材からなり、図４に示すように、平面形状が
ほぼ正方形をなしている。圧電素子２を角形の筒状部９
内の空間に、表裏面からシート状部材５で支えて保持
し、その表裏面側にそれぞれ底部６ａ，６ａ積層して接
着剤等で接着して組み立てて封止している。そして、組
み立てたケース６の外面の対向する２つの面の端部に沿
ってに外部電極８，８を設けている。このケース６は絶
縁性であることが必要であり、その他耐熱性が適当で、
適当な強度を有すれば特に限定されず、例えば、ポリイ
ミド、テフロン、ポリエステル等のプラスチック材、ま
たはセラミックス等から形成される。上記シート状部材
５、ケース６等は、複数の単体を形成した母基板から順
次加工して組み立てるようにすると、生産性が良くな
る。

【００１０】図５ないし図７は、第２実施例を説明する
ための図である。本実施例において、圧電共振子１１の
圧電素子１２は短冊状をしている。この圧電素子１２
は、圧電基板１３の一方の主面（表面）に振動電極１４
ａ，１４ａを設け、これに対向して他方の主面（裏面）
に振動電極１４ｂを設け、すべり振動モードを生じさせ
るようにしている。表面のシート状部材１５ａには振動
電極１４ａ，１４ａにそれぞれ接続する中央で分割され
た引出し電極１７ａ，１７ａが形成され、裏面のシート
状部材１５ｂには振動電極１４ｂに接続して引出し電極
１７ａが延びてない他の辺に延びて引出し電極１７ｂが
形成されている。ケース１６は、箱状の底部１６ａとほ
とんど板状の蓋１６ｂとから、直方体形の箱状に形成さ
れ、内部に圧電素子１２を収納するように空間を有して
いる。両シート状部材１５ａ，１５ｂにより圧電素子１
２をそれぞれ表裏面で支えてケース１６内に保持し、シ
ート状部材１５ａ，１５ｂに形成した引出し電極１７
ａ，１７ａ及び１７ｂでケース１６外に設けた外部電極
１８、１９に導通させている。その他上記第１実施例と
同様にして圧電共振子１１を構成している。

【００１１】図８は第３実施例を説明するための断面図
である。本実施例において、圧電共振子２１のケース２
６は、底部のない筒状の胴部２６ａから形成され、シー
ト状部材２５，２５により筒状内に圧電素子２２を収納
して封止している。各シート状部材２５には、振動電極
２４にそれぞれ接続する引出し電極２７が形成され、封
止したシート状部材２５と胴部２６ａの外に設けた外部
電極２８，２８に導通させている。その他上記第１実施
例と同様にして圧電共振子２１を構成している。

【００１２】以下、シート状部材の他の実施例を説明す
る。図９は、一方のシート状部材３０ａを帯状に形成
し、引出し電極３１ａを設け、他方のシート状部材３０
ｂを十字形状に形成し、１つの枝に引出し電極３１ｂを
設け、圧電素子２９との接触がノード点以外ではできる
だけ減らすようにしている。図１０は、一方のシート状
部材３３ａを十字形状に形成し、引出し電極３４ａを設
け、他方のシート状部材３３ｂを先端部分で中央部が欠
けた十字形状に形成し、引出し電極３４ｂを設け、圧電
素子３２を挟んで保持するとともに、さらに圧電素子３
２を積層してシート状部材３３ａ又は３３ｂを積層して
挟んで保持したとき、シート状部材の引出し電極が重な
らないようにしている。図１１は、シート状部材３７の
支え位置に凹部又は孔３７ａを形成し、この孔３７ａに
導通させて引出し電極３８を設けている。この孔３７ａ
に圧電素子３５に形成した導電性ゴム又は金属からなる
導電性の凸部３６ａを嵌合して圧電素子３５を挟んで保
持する。これにより圧電素子がずれにくくなる。この凸
部及び孔の平面形状は円形、角形、楕円形等適宜にすれ
ばよい。その他、シート状部材の表面をウィスカやフェ
ルト状に表面加工することによって保持を強め圧電素子
が所定の位置からずれたり、不必要に振動電極に触れな
いで保持するようにしてもよい。

【００１３】上記のように圧電素子をシート状部材で挟
んで保持していのるで、圧電素子が支え位置からずれた
り、不必要に振動電極に触れないで保持するので、振動
特性が変動するのが防げ、安定性が高まるとともに、圧
電素子の寸法が大きいものでも安定性が高くでき、シー
ト状部材に引出し電極を設けるようにしているので小型
化でき、基板から加工して製造するようにすると生産性
が向上する。なお、上記実施例において、圧電素子をシ
ート状部材で挟んで保持する例について説明したが、圧
電素子の一方に突起を設け、ケースで支持してもよい。
また、ダンピングが許容される場合には、圧電素子をシ
ート状部材に接着して固定してもよいし、シート状部材
にスルーホール又は突起を設けてもよい。

【００１４】

【効果】本発明によれば、圧電素子を引出し電極を設け
たシート状部材で支えて保持しているので、圧電素子が
支え位置からずれたり、不必要に振動電極に触れないで
保持できるので、圧電共振子の振動特性が変動するのが
防ぐことができ、安定性が高めることができる。また、
小型化できるとともに生産性が向上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる圧電共振子の第１実施例を示す
断面図である。

【図２】本実施例の圧電素子の斜視図である。

【図３】本実施例のシート状部材の斜視図である。

【図４】本実施例のケースを分解した一部の斜視図であ
る。

【図５】第２実施例を示す図６のＡ−Ａ線断面図であ
る。

【図６】本実施例の断面図である。

【図７】本実施例の圧電素子の斜視図である。

【図８】第３実施例を示す断面図である。

【図９】シート状部材の他の例を示す平面図である。

【図１０】シート状部材の他の例を示す平面図である。

【図１１】シート状部材の他の例を示す平面図である。

【図１２】従来例を示す断面図である。

【符号の説明】 １，１１，２１ 圧電共振子 ２，１２，２２，２９，３２，３５ 圧電素子 ５，１５ａ，１５ｂ，２５，３０ａ，３０ｂ，３３ａ，
３３ｂ，３７ シート状部材 ６，１６，２６ ケース

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧電素子をセラミックス等の圧電基板の
   表裏面にそれぞれ対向する振動電極を設けて形成し、絶
   縁性のシート状部材により前記圧電素子を支えてケース
   内に保持し、該ケースに外部電極を設け、該外部電極と
   前記振動電極とを導通させる引出し電極を前記シート状
   部材の少なくとも一方に形成したことを特徴とする圧電
   共振子。