JPH06224676A - 圧電共振部品の周波数調整方法 - Google Patents
圧電共振部品の周波数調整方法Info
- Publication number
- JPH06224676A JPH06224676A JP1077593A JP1077593A JPH06224676A JP H06224676 A JPH06224676 A JP H06224676A JP 1077593 A JP1077593 A JP 1077593A JP 1077593 A JP1077593 A JP 1077593A JP H06224676 A JPH06224676 A JP H06224676A
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- JP
- Japan
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- piezoelectric
- resonance frequency
- electrodes
- piezoelectric plate
- frequency
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- Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 高域側及び低域側の何れにも共振周波数を調
整することができ、かつ共振周波数の調整範囲を大きく
することができる圧電共振部品の共振周波数の調整方法
を得る。 【構成】 圧電板１２の両主面に部分的に電極１３，１
４を形成して成る圧電共振子１１の共振周波数の調整方
法であって、電極１３，１４の端縁１３ａ，１４ａと圧
電板１２の端縁１２ｃとの間の距離を異ならせることに
より、電極１３，１４間におけるまわり込み容量を変化
させて共振周波数を調整する方法。
整することができ、かつ共振周波数の調整範囲を大きく
することができる圧電共振部品の共振周波数の調整方法
を得る。 【構成】 圧電板１２の両主面に部分的に電極１３，１
４を形成して成る圧電共振子１１の共振周波数の調整方
法であって、電極１３，１４の端縁１３ａ，１４ａと圧
電板１２の端縁１２ｃとの間の距離を異ならせることに
より、電極１３，１４間におけるまわり込み容量を変化
させて共振周波数を調整する方法。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、圧電共振子や圧電フィ
ルタ等の圧電共振部品の周波数調整方法に関し、特に、
広域側及び低域側の双方に周波数を調整し得る方法に関
する。
ルタ等の圧電共振部品の周波数調整方法に関し、特に、
広域側及び低域側の双方に周波数を調整し得る方法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、厚み縦振動あるいは厚みすべ
り振動を利用した圧電共振子や圧電フィルタ等が種々の
用途において用いられてきている。この種の圧電共振子
の一例を図４に示す。
り振動を利用した圧電共振子や圧電フィルタ等が種々の
用途において用いられてきている。この種の圧電共振子
の一例を図４に示す。
【０００３】図４（ａ），（ｂ）に示すように、圧電共
振子１は、矩形の圧電板２の両主面に共振電極３，４を
部分的に形成した構造を有する。圧電板２は例えば圧電
セラミックスからなり、厚み方向に一様に分極処理され
ている。他方、共振電極３，４は、圧電板２を介して対
向するように形成されている。
振子１は、矩形の圧電板２の両主面に共振電極３，４を
部分的に形成した構造を有する。圧電板２は例えば圧電
セラミックスからなり、厚み方向に一様に分極処理され
ている。他方、共振電極３，４は、圧電板２を介して対
向するように形成されている。
【０００４】圧電共振子１では、ロット間の変動あるい
は電極３，４の形成面積等の変動により共振周波数がば
らつきがちであった。そこで、作製された圧電共振子の
共振周波数を調整するために、共振電極３，４にソルダ
ーレジストインクを塗布し、該ソルダーレジストインク
による質量付加効果により周波数を調整し、所望の共振
周波数を実現していた。
は電極３，４の形成面積等の変動により共振周波数がば
らつきがちであった。そこで、作製された圧電共振子の
共振周波数を調整するために、共振電極３，４にソルダ
ーレジストインクを塗布し、該ソルダーレジストインク
による質量付加効果により周波数を調整し、所望の共振
周波数を実現していた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来の共振周波数調整
方法では、上述したようにソルダーレジストインクの質
量付加作用により共振周波数を低めて周波数が調整され
ていた。従って、共振周波数の調整は、共振周波数を低
下させる方向にしか行うことができなかった。よって、
作製された圧電共振子の共振周波数が所望の周波数より
低かった場合には、もはや従来の周波数調整方法によっ
て共振周波数を所望の値とすることはできなかった。
方法では、上述したようにソルダーレジストインクの質
量付加作用により共振周波数を低めて周波数が調整され
ていた。従って、共振周波数の調整は、共振周波数を低
下させる方向にしか行うことができなかった。よって、
作製された圧電共振子の共振周波数が所望の周波数より
低かった場合には、もはや従来の周波数調整方法によっ
て共振周波数を所望の値とすることはできなかった。
【０００６】また、従来の周波数調整方法では、周波数
を調整し得る範囲が狭く、共振周波数の１％程度が限度
であった。これは、１％を超えて周波数を低めるように
ソルダーレジストインクを塗布した場合には、ソルダー
レジストインクの質量により共振特性（商品としての）
に悪影響を及ぼすほどダンピングされるからである。
を調整し得る範囲が狭く、共振周波数の１％程度が限度
であった。これは、１％を超えて周波数を低めるように
ソルダーレジストインクを塗布した場合には、ソルダー
レジストインクの質量により共振特性（商品としての）
に悪影響を及ぼすほどダンピングされるからである。
【０００７】本発明の目的は、広域側及び低域側の何れ
にも周波数を調整することができ、しかも周波数調整範
囲の大きな圧電部品の周波数調整方法を提供することに
ある。
にも周波数を調整することができ、しかも周波数調整範
囲の大きな圧電部品の周波数調整方法を提供することに
ある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、圧電板と、圧
電板の両面に圧電板を介して対向し合うようにかつ部分
的に形成された一対の電極とを有する圧電共振部品の周
波数調整方法であって、前記電極の端縁から圧電板の端
縁までの距離を変化させることにより、前記電極間のま
わり込み容量を調整して周波数を調整する方法である。
電板の両面に圧電板を介して対向し合うようにかつ部分
的に形成された一対の電極とを有する圧電共振部品の周
波数調整方法であって、前記電極の端縁から圧電板の端
縁までの距離を変化させることにより、前記電極間のま
わり込み容量を調整して周波数を調整する方法である。
【０００９】
【作用】本発明の周波数調整方法は、圧電板を介して対
向し合っている一対の電極間の容量が、電極間を結んで
いる圧電板部分だけでなく、圧電板を結んでいる圧電板
部分の側方をまわり込む容量成分にも影響を受けること
に鑑みてなされたものであり、該まわり込み容量の大き
さを、電極端縁と圧電板の端縁との間の距離を変更する
ことにより調整し、それによって共振周波数あるいは中
心周波数を調整するものである。
向し合っている一対の電極間の容量が、電極間を結んで
いる圧電板部分だけでなく、圧電板を結んでいる圧電板
部分の側方をまわり込む容量成分にも影響を受けること
に鑑みてなされたものであり、該まわり込み容量の大き
さを、電極端縁と圧電板の端縁との間の距離を変更する
ことにより調整し、それによって共振周波数あるいは中
心周波数を調整するものである。
【００１０】従って、本発明の周波数調整方法では、電
極の端縁と圧電板の端縁との間の距離を調整することに
より、共振周波数又は中心周波数を広域側にも、低域側
にも調整することができる。しかも、振動をダンピング
するものでないため、周波数を調整し、変化させた場合
であっても特性の劣化が生じ難い。よって、周波数を大
きく調整することができる。
極の端縁と圧電板の端縁との間の距離を調整することに
より、共振周波数又は中心周波数を広域側にも、低域側
にも調整することができる。しかも、振動をダンピング
するものでないため、周波数を調整し、変化させた場合
であっても特性の劣化が生じ難い。よって、周波数を大
きく調整することができる。
【００１１】
【実施例の説明】以下、本発明の実施例を図面を参照し
つつ説明することにより、本発明を明らかにする。図１
は、本発明の一実施例により共振周波数を調整される圧
電共振子を示す断面図である。圧電共振子１１は、厚み
方向に一様に分極処理された矩形の圧電板１２の両主面
に電極１３，１４を形成した構造を有する。電極１３，
１４は、圧電板１２を介して対向し合っており、かつ圧
電板１２の主面１２ａ，１２ｂ上において部分的に形成
されている。従って、厚み縦振動モードを利用したエネ
ルギー閉じ込め型の圧電共振子として動作するものであ
る。
つつ説明することにより、本発明を明らかにする。図１
は、本発明の一実施例により共振周波数を調整される圧
電共振子を示す断面図である。圧電共振子１１は、厚み
方向に一様に分極処理された矩形の圧電板１２の両主面
に電極１３，１４を形成した構造を有する。電極１３，
１４は、圧電板１２を介して対向し合っており、かつ圧
電板１２の主面１２ａ，１２ｂ上において部分的に形成
されている。従って、厚み縦振動モードを利用したエネ
ルギー閉じ込め型の圧電共振子として動作するものであ
る。
【００１２】本実施例の圧電共振子の共振周波数の調整
方法では、圧電共振子１１を作製するにあたり、図２
（ａ）に示すように、電極１３，１４の端部１３ａ，１
４ａと圧電板１２の端縁１２ｃ，１２ｃとの間の距離ｄ
1 を短くしたり、あるいは図２（ｂ）に示すように、電
極１３，１４の端縁１３ａ，１４ａと、圧電板１２の端
縁１２ｃ，１２ｄとの間の距離ｄ2 を大きくしたりする
ことによって行われる。上記のように、電極１３，１４
と圧電板１２の端縁１２ｃ，１２ｄとの間の距離を変化
させることにより共振周波数が調整されるのは、以下の
理由による。
方法では、圧電共振子１１を作製するにあたり、図２
（ａ）に示すように、電極１３，１４の端部１３ａ，１
４ａと圧電板１２の端縁１２ｃ，１２ｃとの間の距離ｄ
1 を短くしたり、あるいは図２（ｂ）に示すように、電
極１３，１４の端縁１３ａ，１４ａと、圧電板１２の端
縁１２ｃ，１２ｄとの間の距離ｄ2 を大きくしたりする
ことによって行われる。上記のように、電極１３，１４
と圧電板１２の端縁１２ｃ，１２ｄとの間の距離を変化
させることにより共振周波数が調整されるのは、以下の
理由による。
【００１３】すなわち、圧電共振子１１の等価回路は図
３に示す通りであるが、この等価回路における容量Ｃ1
と容量Ｃ0 との和である容量Ｃαは、電極１３，１４間
の容量に相当するが、この電極間容量は、電極面積、圧
電板１２の厚み及び圧電板１２の比誘電率からのみから
定まるものよりも大きくなる。これは、容量Ｃαは、電
極１３，１４間を結ぶ圧電板部分（図１に破線Ａで囲ま
れる領域だけでなく、該領域Ａの外側にも電気力線がま
わり込み、このまわり込みによる容量成分が関係してい
るものと思われる。他方、圧電共振子１１の反共振周波
数Ｆａは、次の式（１）で表される。
３に示す通りであるが、この等価回路における容量Ｃ1
と容量Ｃ0 との和である容量Ｃαは、電極１３，１４間
の容量に相当するが、この電極間容量は、電極面積、圧
電板１２の厚み及び圧電板１２の比誘電率からのみから
定まるものよりも大きくなる。これは、容量Ｃαは、電
極１３，１４間を結ぶ圧電板部分（図１に破線Ａで囲ま
れる領域だけでなく、該領域Ａの外側にも電気力線がま
わり込み、このまわり込みによる容量成分が関係してい
るものと思われる。他方、圧電共振子１１の反共振周波
数Ｆａは、次の式（１）で表される。
【００１４】
【数１】
【００１５】従って、式（１）から明らかなように、容
量Ｃαを大きくすることにより、反共振周波数Ｆａを小
さくすることができ、同様に、容量Ｃαを小さくするこ
とにより、反共振周波数Ｆａを高め得ることがわかる。
すなわち、上記容量Ｃαを調整することにより、共振周
波数及び反共振周波数を高めたり、あるいは低めたりす
ることができる。
量Ｃαを大きくすることにより、反共振周波数Ｆａを小
さくすることができ、同様に、容量Ｃαを小さくするこ
とにより、反共振周波数Ｆａを高め得ることがわかる。
すなわち、上記容量Ｃαを調整することにより、共振周
波数及び反共振周波数を高めたり、あるいは低めたりす
ることができる。
【００１６】そして、前述したように、容量Ｃαには、
領域Ａの側方に起因するまわり込み容量が寄与する。従
って、電極１３，１４の端縁１３ａ，１４ａと圧電板１
２の端縁１２ｃとの間の距離を変化させることにより、
上記まわり込み容量を調整することができるため、結果
的に共振周波数を調整することができる。
領域Ａの側方に起因するまわり込み容量が寄与する。従
って、電極１３，１４の端縁１３ａ，１４ａと圧電板１
２の端縁１２ｃとの間の距離を変化させることにより、
上記まわり込み容量を調整することができるため、結果
的に共振周波数を調整することができる。
【００１７】本実施例の圧電共振子の共振周波数の調整
方法は、上記のように電極１３，１４の端縁１３ａ，１
４ａと、圧電板１２の端縁１２ｃ，１２ｄとの間の距離
ｄを変化させることにより行うものである。従って、電
極１３，１４に質量を付加して共振周波数を変更するも
のでないため、共振周波数を大きく調整した場合であっ
ても、振動をダンピングすることがないため、特性の劣
化が生じ難い。
方法は、上記のように電極１３，１４の端縁１３ａ，１
４ａと、圧電板１２の端縁１２ｃ，１２ｄとの間の距離
ｄを変化させることにより行うものである。従って、電
極１３，１４に質量を付加して共振周波数を変更するも
のでないため、共振周波数を大きく調整した場合であっ
ても、振動をダンピングすることがないため、特性の劣
化が生じ難い。
【００１８】また、本実施例の共振周波数の調整方法で
は、具体的に適用される圧電共振子の共振周波数、使用
している周波数部分、圧電材料の比誘電率によっても異
なるが、共振周波数が反共振周波数に大きく依存してい
るものについては、中心周波数Ｆ0 に対し約±０．５％
以上の範囲で周波数調整を行うことができる。
は、具体的に適用される圧電共振子の共振周波数、使用
している周波数部分、圧電材料の比誘電率によっても異
なるが、共振周波数が反共振周波数に大きく依存してい
るものについては、中心周波数Ｆ0 に対し約±０．５％
以上の範囲で周波数調整を行うことができる。
【００１９】また、本実施例の圧電共振子の共振周波数
の調整方法は、単独で使用してもよく、あるいは従来よ
り使用されていたソルダーレジストインク等の付加によ
り共振周波数を低下せさる調整方法と併用してもよい。
このように、従来の共振周波数の調整方法と併用した場
合には、より一層共振周波数の調整範囲を拡げることが
でき、＋０．５％〜−１．５％の範囲で共振周波数を調
整することができる。
の調整方法は、単独で使用してもよく、あるいは従来よ
り使用されていたソルダーレジストインク等の付加によ
り共振周波数を低下せさる調整方法と併用してもよい。
このように、従来の共振周波数の調整方法と併用した場
合には、より一層共振周波数の調整範囲を拡げることが
でき、＋０．５％〜−１．５％の範囲で共振周波数を調
整することができる。
【００２０】上述した実施例では、圧電板の両主面に一
対の電極１３，１４が形成された圧電共振子１１におい
て、本発明の共振周波数の調整方法を提供した例につき
説明したが、本発明の共振周波数の調整方法は、３以上
の電極が圧電板を介して対向されている共振子や圧電フ
ィルタ等にも適用することができる。
対の電極１３，１４が形成された圧電共振子１１におい
て、本発明の共振周波数の調整方法を提供した例につき
説明したが、本発明の共振周波数の調整方法は、３以上
の電極が圧電板を介して対向されている共振子や圧電フ
ィルタ等にも適用することができる。
【００２１】
【発明の効果】本発明によれば、圧電共振子の電極の端
縁と圧電板の端縁との間の距離を調整することにより、
電極間のまわり込み容量を調節することにより共振周波
数が調整される。従って、従来の共振周波数の調整方法
に比べてより大きく共振周波数を調整することができる
だけでなく、広域側及び低域側の双方に共振周波数を調
整することが可能となる。従って、圧電共振子の歩留ま
りを効果的に高めることができる。
縁と圧電板の端縁との間の距離を調整することにより、
電極間のまわり込み容量を調節することにより共振周波
数が調整される。従って、従来の共振周波数の調整方法
に比べてより大きく共振周波数を調整することができる
だけでなく、広域側及び低域側の双方に共振周波数を調
整することが可能となる。従って、圧電共振子の歩留ま
りを効果的に高めることができる。
【図１】本発明の一実施例の共振周波数の調整方法が適
用される圧電共振子を示す断面図。
用される圧電共振子を示す断面図。
【図２】（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ、電極の端縁と
圧電板の端縁との距離を異ならせた場合の電極間容量を
説明するための各断面図。
圧電板の端縁との距離を異ならせた場合の電極間容量を
説明するための各断面図。
【図３】圧電共振子の等価回路を示す。
【図４】（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ、従来の圧電共
振子における共振周波数の調整方法を説明するための断
面図及び平面図。
振子における共振周波数の調整方法を説明するための断
面図及び平面図。
１１…圧電共振子 １２…圧電板 １３，１４…電極 １３ａ，１４ａ…電極の端縁 １２ｃ…圧電板の端縁 １２ａ，１２ｂ…圧電板の主面
Claims (1)
- 【請求項１】 圧電板と、圧電板の両面に該圧電板を介
して対向し合うようにかつ部分的に形成された少なくと
も一対の電極とを有する圧電共振部品の周波数調整方法
において、 前記電極の端縁から圧電板の端縁までの距離を変化させ
ることにより、前記電極間のまわり込み容量を調整して
共振周波数を調整することを特徴とする、圧電共振部品
の周波数調整方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1077593A JPH06224676A (ja) | 1993-01-26 | 1993-01-26 | 圧電共振部品の周波数調整方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1077593A JPH06224676A (ja) | 1993-01-26 | 1993-01-26 | 圧電共振部品の周波数調整方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06224676A true JPH06224676A (ja) | 1994-08-12 |
Family
ID=11759709
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1077593A Pending JPH06224676A (ja) | 1993-01-26 | 1993-01-26 | 圧電共振部品の周波数調整方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06224676A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007312157A (ja) * | 2006-05-19 | 2007-11-29 | Ngk Insulators Ltd | 圧電薄膜共振子及び圧電薄膜共振子の共振周波数の調整方法 |
-
1993
- 1993-01-26 JP JP1077593A patent/JPH06224676A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007312157A (ja) * | 2006-05-19 | 2007-11-29 | Ngk Insulators Ltd | 圧電薄膜共振子及び圧電薄膜共振子の共振周波数の調整方法 |
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