JPH06268474A - 圧電共振子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 小型で安価な圧電共振子を提供する。 【構成】 この圧電共振子は圧電素子１２を含む。圧電
素子１２はたとえば長方形の圧電基板１４を含む。圧電
基板１４の一方主面には、４つの振動電極１６ａ，１６
ｂ，１６ｃおよび１６ｄが間隔を隔てて形成される。２
つの振動電極１６ｂおよび１６ｃは、接続電極１８で接
続される。また、他の２つの振動電極１６ａおよび１６
ｄには、引出し電極２０ａおよび２０ｂがそれぞれ接続
される。圧電基板１４の他方主面には、２つの振動電極
１６ａおよび１６ｂに対向するようにアース電極が形成
され、２つの振動１６ｃおよび１６ｄに対向するように
別のアース電極が形成される。また、圧電基板１４に
は、振動電極１６ａおよび１６ｂを挟むようにしてスリ
ット２６ａおよび２６ｂがそれぞれ形成され、振動電極
１６ｃおよび１６ｄを挟むようにしてスリット２６ａお
よび２６ｂがそれぞれ形成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は圧電共振子に関し、特
にエネルギ閉じ込め型厚み滑り振動モードを利用した圧
電素子を有し、たとえばフィルタなどに用いられる圧電
共振子に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１０は従来の圧電共振子に用いられる
従来のエネルギ閉じ込め型厚み滑り振動モードを利用し
た圧電素子を一例を示す斜視図である。この圧電素子１
は短冊状の圧電基板２を含む。圧電基板２の一方主面の
長手方向における中央には、２つの振動電極３ａおよび
３ｂが間隔を隔てて形成される。さらに、圧電基板２の
一方主面には、その長手方向における一端から一方の振
動電極３ａにわたって引出し電極４ａが形成され、その
長手方向における他端から他方の振動電極３ｂにわたっ
て引出し電極４ｂが形成される。また、圧電基板２の他
方主面には、アース電極５が２つの振動電極３ａおよび
３ｂに対向するように形成される。この圧電素子１を用
いた従来の圧電共振子では、圧電素子１がたとえばアル
ミナなどの誘電体からなるケースに収納され、圧電素子
１の長手方向における両端部分がケースで保持される。
これは、圧電素子１の長手方向における中央の振動電極
３ａおよび３ｂに相当する振動部分の側面をフリーにし
ておかなければならなく、圧電素子１の長手方向におけ
る両端部分しか保持することができないからである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、この圧電素
子１を用いた従来の圧電共振子では、圧電素子１がケー
スに収納されるため大型であり、また、ケースにかかる
費用が高いためコストも高い。

【０００４】それゆえに、この発明の主たる目的は、小
型で安価な圧電共振子を提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明は、圧電基板と
圧電基板の主面に形成される振動電極とを有する圧電素
子を含む圧電共振子であって、振動電極を挟むようにし
て圧電基板にスリットが形成された、圧電共振子であ
る。

【０００６】

【作用】振動電極を挟むようにして圧電基板にスリット
が形成されているので、振動電極の部分に振動が閉じ込
められる。そのため、圧電素子を振動電極の近傍でも保
持することができるようになる。

【０００７】

【発明の効果】この発明によれば、圧電素子を振動電極
の近傍でも保持することができるので、従来例のような
大きく高価なケースが不要となる。そのため、小型で安
価な圧電共振子が得られる。

【０００８】この発明の上述の目的，その他の目的，特
徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳
細な説明から一層明らかとなろう。

【０００９】

【実施例】図１はこの発明の一実施例を示す斜視図であ
り、図２はその分解斜視図である。この圧電共振子１０
はエネルギ閉じ込め型厚み滑り振動モードを利用した圧
電素子１２を含む。圧電素子１２は、たとえば長方形の
圧電基板１４を含む。

【００１０】圧電基板１４の一方主面には、特に図２お
よび図３に示すように、その幅方向における中央に、４
つの振動電極１６ａ，１６ｂ，１６ｃおよび１６ｄが間
隔を隔てて形成される。この場合、２つの振動電極１６
ａおよび１６ｂは接近して形成され、他の２つの振動電
極１６ｃおよび１６ｄも接近して形成される。また、圧
電基板１４の一方主面には、振動電極１６ｂから振動電
極１６ｃにわたって接続電極１８が形成される。さら
に、圧電基板１４の一方主面には、その長手方向におけ
る一端から振動電極１６ａにわたってたとえばＴ字形の
引出し電極２０ａが形成され、その長手方向における他
端から振動電極１６ｄにわたってたとえばＴ字形の引出
し電極２０ｂが形成される。

【００１１】圧電基板１４の他方主面には、特に図４に
示すように、２つの振動電極１６ａおよび１６ｂに対向
するようにしてアース電極２２ａが形成され、他の２つ
の振動電極１６ｃおよび１６ｄに対向するようにしてア
ース電極２２ｂが形成される。さらに、圧電基板１４の
他方主面には、それらのアース電極２２ａおよび２２ｂ
から圧電基板１４の幅方向における両端の中央にわたっ
て、たとえばＸ字形の引出し電極２４が形成される。

【００１２】圧電基板１４には、特に図２，図３および
図４に示すように、２つの振動電極１６ａおよび１６ｂ
とアース電極２２ａとを挟むようにして、２つのスリッ
ト２６ａおよび２６ｂがそれぞれ形成される。この場
合、スリット２６ａおよび２６ｂは、振動電極１６ａお
よび１６ｂの両端部を規定する部分に形成される。さら
に、圧電基板１４には、他の２つの振動電極１６ｃおよ
び１６ｄとアース電極２２ｂとを挟むようにして、２つ
のスリット２６ａおよび２６ｂがそれぞれ形成される。
この場合、スリット２６ａおよび２６ｂは、振動電極１
６ｃおよび１６ｄの両端部を規定する部分に形成され
る。

【００１３】また、圧電基板１４上には、特に図２の１
点鎖線で示すように、２つの振動電極１６ａおよび１６
ｂを覆うようにして、たとえばシリコンからなるダンピ
ング材２８ａが形成され、同様に、他の２つ振動電極１
６ｃおよび１６ｄを覆うようにして、ダンピング材２８
ｂが形成される。

【００１４】この圧電素子１２の一方主面および他方主
面には、特に図１および図２に示すように、たとえば合
成樹脂からなる外装材３０ａおよび３０ｂがそれぞれ形
成される。

【００１５】さらに、圧電素子１２と外装材３０ａおよ
び３０ｂとの表面には、その長手方向における両端に２
つの外部電極３２ａおよび３２ｂがそれぞれ形成され、
その長手方向における中央に外部電極３２ｃが形成され
る。この場合、外部電極３２ａ，３２ｂおよび３２ｃ
は、引出し電極２０ａ，２０ｂおよび２４にそれぞれ接
続される。

【００１６】この圧電共振子１０では、圧電素子１２の
振動電極１６ａ〜１６ｄを挟むようにして圧電基板１４
にスリット２６ａおよび２６ｂがそれぞれ形成されてい
るため、振動電極１６ａ〜１６ｄの部分に厚み滑り振動
モードの振動が閉じ込められる。そのため、圧電素子１
２を振動電極１６ａ〜１６ｄの近傍でも保持することが
できる。したがって、この圧電共振子１０では、大きく
高価なケースが不要となる。

【００１７】また、この圧電共振子１０では、振動電極
１６ａ〜１６ｄの両端部を規定する部分にスリット２６
ａおよび２６ｂが形成されているので、圧電素子１２の
厚み滑り振動モードの振動が圧電基板１４でダンピング
されにくく、圧電素子１２を厚み滑り振動モードで効率
よく振動することができる。

【００１８】さらに、この圧電共振子１０では、いずれ
の電極もスリット２６ａおよび２６ｂを横切らないの
で、各電極を容易に形成することができる。

【００１９】また、この圧電共振子１０では、スリット
２６ａおよび２６ｂが実質的に振動電極１６ａ〜１６ｄ
の両端部を規定する部分のみに形成されているので、圧
電素子１２ないし圧電基板１４の機械的な強度があまり
落ちない。

【００２０】次に、この圧電共振子１０の製造方法の一
例について説明する。

【００２１】まず、複数の圧電素子１２の圧電基板１４
となるべき圧電体からなる矩形板状の親基板１５が準備
される。この親基板１５は、縦辺が圧電基板１４の長手
方向の長さを有し、横辺が圧電基板１４の幅方向の長さ
のたとえば数倍ないし数十倍の長さを有する。

【００２２】この親基板１５の一方主面には、図５に示
すように、複数の圧電素子１２の振動電極１６ａ，１６
ｂ，１６ｃおよび１６ｃと接続電極１８と引出し電極２
０ａおよび２０ｂとが、それぞれたとえば電極材料を蒸
着あるいはスパッタリングによってまたは導電ペースト
を塗布することによって形成される。さらに、親基板１
５の他方主面には、複数の圧電素子１２のアース電極２
２ａおよび２２ｂと引出し電極２４とが、それぞれたと
えば電極材料を蒸着あるいはスパッタリングによってま
たは導電ペーストを塗布することによって形成される。

【００２３】そして、この親基板１５には、図６に示す
ように、たとえばダイサーなどによって、振動電極１６
ａおよび１６ｂとアース電極２２ａとの両側にスリット
２６ａおよび２６ｂがそれぞれ形成され、振動電極１６
ｃおよび１６ｄとアース電極２２ｂとの両側にスリット
２６ａおよび２６ｂがそれぞれ形成される。

【００２４】さらに、親基板１５には、図７に示すよう
に、たとえばシリコンなどを塗布することによって、振
動電極１６ａおよび１６ｂを覆うようにしてダンピング
材２８ａが形成され、振動電極１６ｃおよび１６ｄを覆
うようにしてダンピング材２８ｂが形成される。

【００２５】そして、親基板１５の周囲を枠で囲み、そ
の枠内に合成樹脂を流し込み、その合成樹脂を焼き固め
ることによって、親基板１５の一方主面および他方主面
に外装材３０ａおよび３０ｂがそれぞれ形成される。

【００２６】それから、親基板１５と引出し電極２０ａ
および２０ｂと外装材３０ａおよび３０ｂとが、各圧電
素子１２などに切断される。

【００２７】最後に、圧電素子１２と外装材３０ａおよ
び３０ｂとの表面に、たとえば導電ペーストを塗布する
ことによって、外部電極３２ａ，３２ｂおよび３２ｃが
それぞれ形成される。

【００２８】図５ないし図７に示す圧電共振子の製造方
法では、複数の圧電素子の各電極、スリットおよびダン
ピング材をそれぞれ一度に形成することができるので、
それらを効率よく形成することができる。

【００２９】図８は図３および図４に示す圧電素子の変
形例を示す平面図であり、図９はその底面図である。図
８および図９に示す圧電素子１２では、図３および図４
に示す圧電素子１２と比べて、特に、振動電極１６ａお
よび１６ｂの一端側に形成されるスリット２６ａと、振
動電極１６ｃおよび１６ｄの一端側に形成されるスリッ
ト２６ａとが一連に形成され、同様に、振動電極１６ａ
および１６ｂの他端側に形成されるスリット２６ｂと、
振動電極１６ｃおよび１６ｄの他端側に形成されるスリ
ット２６ｂとが一連に形成されている。

【００３０】なお、図８および図９に示す圧電素子１２
では、引出し電極２４がスリット２６ａおよび２６ｂを
横切るが、スリット２６ａおよび２６ｂの各幅が比較的
狭いため、引出し電極２４は、たとえば導電ペーストを
塗布することによって、スリット２６ａおよび２６ｂを
またぐように形成される。

【００３１】図８および図９に示す圧電素子１２を用い
て圧電共振子を形成しても、振動電極１６ａ〜１６ｄの
部分に厚み滑り振動モードの振動が閉じ込められるの
で、振動電極１６ａ〜１６ｄの近傍でも保持することが
でき、大きく高価なケースが不要となる。

【００３２】さらに、図８および図９に示す圧電素子１
２を用いて圧電共振子を形成しても、振動電極１６ａ〜
１６ｄの両端部を規定する部分にスリット２６ａおよび
２６ｂが形成されているので、厚み滑り振動モードの振
動が圧電基板１４でダンピングされにくく、厚み滑り振
動モードで効率よく振動することができる。

【００３３】なお、上述の各実施例では２組の振動電極
１６ａ〜１６ｄを有する圧電素子１２が用いられてる
が、この発明では１組あるいは３組以上の振動電極を有
する圧電素子が用いられてもよい。また、圧電素子の圧
電基板は、長方形に限らず正方形であってもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を示す斜視図である。

【図２】図１に示す実施例の分解斜視図である。

【図３】図１に示す実施例に用いられる圧電素子を示す
平面図である。

【図４】図１に示す実施例に用いられる圧電素子を示す
底面図である。

【図５】圧電素子の電極を形成する工程の一例を示す平
面図である。

【図６】圧電基板にスリットを形成する工程の一例を示
す平面図である。

【図７】圧電素子にダンピング材を形成する工程の一例
を示す平面図である。

【図８】図３および図４に示す圧電素子の変形例を示す
平面図である。

【図９】図３および図４に示す圧電素子の変形例を示す
底面図である。

【図１０】従来の圧電共振子に用いられる圧電素子の一
例を示す斜視図である。

【符号の説明】

１０ 圧電共振子 １２ 圧電素子 １４ 圧電基板 １６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄ 振動電極 １８ 接続電極 ２０ａ，２０ｂ，２４ 引出し電極 ２２ａ，２２ｂ アース電極 ２６ａ，２６ｂ スリット ２８ａ，２８ｂ ダンピング材 ３０ａ，３０ｂ 外装材 ３２ａ，３２ｂ，３２ｃ 外部電極

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧電基板と前記圧電基板の主面に形成さ
   れる振動電極とを有する圧電素子を含む圧電共振子であ
   って、 前記振動電極を挟むようにして前記圧電基板にスリット
   が形成された、圧電共振子。