JPH0683010B2 - 圧電振動素子 - Google Patents
圧電振動素子Info
- Publication number
- JPH0683010B2 JPH0683010B2 JP26337286A JP26337286A JPH0683010B2 JP H0683010 B2 JPH0683010 B2 JP H0683010B2 JP 26337286 A JP26337286 A JP 26337286A JP 26337286 A JP26337286 A JP 26337286A JP H0683010 B2 JPH0683010 B2 JP H0683010B2
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- JP
- Japan
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- vibrating element
- piezoelectric
- piezoelectric vibrating
- piezoelectric body
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- Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔概要〕 ニオブ酸リチューム165±５度回転Ｙ板を用い長手方向
を該回転Ｙ板のＸ軸に対し90±５度方向とした圧電体に
電極を形成してなる圧電振動素子において、 圧電体の厚さＨと幅Ｗとの比W/Hを1.8〜2.2とすること
により、 安定に発振する圧電振動素子の小型化を実現したもので
ある。
を該回転Ｙ板のＸ軸に対し90±５度方向とした圧電体に
電極を形成してなる圧電振動素子において、 圧電体の厚さＨと幅Ｗとの比W/Hを1.8〜2.2とすること
により、 安定に発振する圧電振動素子の小型化を実現したもので
ある。
本発明は圧電振動素子、詳しくはニオブ酸リチューム
（LiNbO3）単結晶を用い共振特製に優れた圧電振動素子
の構成に関する。
（LiNbO3）単結晶を用い共振特製に優れた圧電振動素子
の構成に関する。
水晶やタンタル酸リチューム（LiTaO3）等の圧電体に適
当な電極を形成し、この電極に交流電界を印加すると、
圧電体は印加電界と等しい周波数の応力が生じ、かつ印
加電界の周波数が圧電体の固有周波数に一致すると共振
し強勢な振動が得られる。かかる現象を利用した振動子
は、高性能であるため通信装置の発振回路，フィルタ，
遅延線等として広く利用されている。
当な電極を形成し、この電極に交流電界を印加すると、
圧電体は印加電界と等しい周波数の応力が生じ、かつ印
加電界の周波数が圧電体の固有周波数に一致すると共振
し強勢な振動が得られる。かかる現象を利用した振動子
は、高性能であるため通信装置の発振回路，フィルタ，
遅延線等として広く利用されている。
電子機器の小形化，薄形化および軽量化が進む中で、チ
ップ化の要求が強まっている部品の一つに数MHz〜数十M
Hzの振動子があり、電気−機械結合係数の大きいLiTaO3
やLiNbO3の単結晶を用いることにより、水晶を用いたも
のでは不可能とされていた領域の振動子が実現される。
ップ化の要求が強まっている部品の一つに数MHz〜数十M
Hzの振動子があり、電気−機械結合係数の大きいLiTaO3
やLiNbO3の単結晶を用いることにより、水晶を用いたも
のでは不可能とされていた領域の振動子が実現される。
LiNbO3の単結晶からなる圧電体は、対向主面を165±５
度回転Ｙ板の切出し面とし長手方向を該回転Ｙ板のＸ軸
に対し90±５度方向としたとき、水晶を使用したものよ
り小形化すると共に、信頼性および機能に優れたものが
得られる。
度回転Ｙ板の切出し面とし長手方向を該回転Ｙ板のＸ軸
に対し90±５度方向としたとき、水晶を使用したものよ
り小形化すると共に、信頼性および機能に優れたものが
得られる。
第１図はLiNbO3の単結晶を用いた圧電振動素子を示す斜
視図である。
視図である。
第１図において、LiNbO3の単結晶を用いたストリップ形
圧電振動素子１は、圧電体２の対向主面のそれぞれに電
極３または４を形成し、対向する電極３から圧電体２の
一方の端部に向けて行き出しパターン3aを形成し、電極
４から圧電体２の他方の端部に向けて引き出しパターン
4aが形成されてなる。
圧電振動素子１は、圧電体２の対向主面のそれぞれに電
極３または４を形成し、対向する電極３から圧電体２の
一方の端部に向けて行き出しパターン3aを形成し、電極
４から圧電体２の他方の端部に向けて引き出しパターン
4aが形成されてなる。
LiNbO3単結晶の165±５度回転Ｙ板の切出し面を対向主
面とし、長手方向を該回転Ｙ板のＸ軸に対し90±５度方
向とした圧電体２において、圧さをH,幅をW,全幅に渡っ
て形成した電極３と４が対向する長さをｌとしたとき、
従来の圧電体２のW/Hは1.1または2.5〜4.3であった。
面とし、長手方向を該回転Ｙ板のＸ軸に対し90±５度方
向とした圧電体２において、圧さをH,幅をW,全幅に渡っ
て形成した電極３と４が対向する長さをｌとしたとき、
従来の圧電体２のW/Hは1.1または2.5〜4.3であった。
第４図は従来構成になる前記圧電振動素子の減衰特性図
である。
である。
W/H＝1.1の圧電体を使用した素子の減衰特性を示す第４
図（イ）において、縦軸は減衰量（dB），横軸は周波数
（MHz）であり、共振周波数が6MHzである圧電振動素子
１の減衰特性Ａは、強い共振ピークAaが周波数6MHzの近
傍に見出されると共に、スプリアスAbが周波数7.5MHzの
近傍に見出される。
図（イ）において、縦軸は減衰量（dB），横軸は周波数
（MHz）であり、共振周波数が6MHzである圧電振動素子
１の減衰特性Ａは、強い共振ピークAaが周波数6MHzの近
傍に見出されると共に、スプリアスAbが周波数7.5MHzの
近傍に見出される。
W/H＝3.6の圧電体を使用した素子の減衰特性を示す第４
図（ロ）において、縦軸は減衰量（dB），横軸は周波数
（MHz）であり、共振周波数が6MHzである圧電振動素子
１の減衰特性Ｂは、強い共振ピークAaが周波数6MHzの近
傍に見出され、第４図（イ）に見出されたスプリアスAb
は消滅している。
図（ロ）において、縦軸は減衰量（dB），横軸は周波数
（MHz）であり、共振周波数が6MHzである圧電振動素子
１の減衰特性Ｂは、強い共振ピークAaが周波数6MHzの近
傍に見出され、第４図（イ）に見出されたスプリアスAb
は消滅している。
以上説明したように従来の圧電振動素子１において、W/
H＝1.1の圧電体２を使用したものは、比較的高レベルの
スプリアスAbが発生する。そのため、温度条件の変化等
によって6MHzであるべき発振周波数が、スプリアスAbの
発生周波数に飛ぶことがあるという問題点があった。
H＝1.1の圧電体２を使用したものは、比較的高レベルの
スプリアスAbが発生する。そのため、温度条件の変化等
によって6MHzであるべき発振周波数が、スプリアスAbの
発生周波数に飛ぶことがあるという問題点があった。
他方、W/H＝2.5〜4.3の圧電体２を使用したものは、ス
プリアスAbが消滅し安定であるある反面、W/H＝1.1の圧
電体を使用したものより圧電体２の幅が広くなって大形
化されるという問題点があった。
プリアスAbが消滅し安定であるある反面、W/H＝1.1の圧
電体を使用したものより圧電体２の幅が広くなって大形
化されるという問題点があった。
そのため、出力が安定し小形な圧電振動素子１の出現が
要望されるようになった。
要望されるようになった。
上記問題点の除去を目的とした本発明の圧電振動素子
は、ニオブ酸リチューム単結晶からなり対向主面を165
±５度回転Ｙ板の切出し面とし長手方向を該回転Ｙ板の
Ｘ軸に対し90±５度方向とした圧電体が、厚さをＨとし
幅をＷとしたときW/Hが1.8〜2.2であることを特徴とし
たものである。
は、ニオブ酸リチューム単結晶からなり対向主面を165
±５度回転Ｙ板の切出し面とし長手方向を該回転Ｙ板の
Ｘ軸に対し90±５度方向とした圧電体が、厚さをＨとし
幅をＷとしたときW/Hが1.8〜2.2であることを特徴とし
たものである。
上記手段によれば、W/H＝1.8〜2.2とすることで、W/H＝
2.5〜4.3とした従来のものより幅の狭い圧電体を使用し
小形化すると共に、有害なスプリアスの発生しないこと
で安定な圧電振動素子の提供を可能にする。
2.5〜4.3とした従来のものより幅の狭い圧電体を使用し
小形化すると共に、有害なスプリアスの発生しないこと
で安定な圧電振動素子の提供を可能にする。
以下に、前出の第１図を参照し本発明の実施例について
説明する。
説明する。
第２図は本発明の一実施例による圧電振動素子の減衰特
性図である。
性図である。
第２図において、縦軸は減衰量（dB），横軸は周波数
（MHz）であり、W/H＝1.85とした圧電体２を使用したス
トリップ形圧電振動素子１の減衰特性Ｃは、スプリアス
Abが発生しない。そして、共振周波数のピークAaより低
周波数領域にスプリアスAcが見出されるが、スプリアス
AcはスプリアスAbより低レベルであり、その影響力はス
プリアスAbより小さいため、W/H＝2.5〜4.3とした従来
の圧電振動素子と同等の性能が得られる。
（MHz）であり、W/H＝1.85とした圧電体２を使用したス
トリップ形圧電振動素子１の減衰特性Ｃは、スプリアス
Abが発生しない。そして、共振周波数のピークAaより低
周波数領域にスプリアスAcが見出されるが、スプリアス
AcはスプリアスAbより低レベルであり、その影響力はス
プリアスAbより小さいため、W/H＝2.5〜4.3とした従来
の圧電振動素子と同等の性能が得られる。
第３図は本発明に限定したW/Hを下方および上方に越え
る圧電体を使用したストリップ形圧電振動素子の減衰特
性図である。
る圧電体を使用したストリップ形圧電振動素子の減衰特
性図である。
第３図（イ）において、縦軸は減衰量（dB），横軸は周
波数（MHz）であり、W/Hが本発明より下方に越えて1.6
である圧電体２を使用したストリップ形圧電振動素子の
減衰特性Ｄは、スプリアスAbおよびAcが発生しない反
面、共振周波数のピークAaに重畳するスプリアスAdが発
生するため、共振周波数が極めて不安定となる。
波数（MHz）であり、W/Hが本発明より下方に越えて1.6
である圧電体２を使用したストリップ形圧電振動素子の
減衰特性Ｄは、スプリアスAbおよびAcが発生しない反
面、共振周波数のピークAaに重畳するスプリアスAdが発
生するため、共振周波数が極めて不安定となる。
第３図（ロ）において、縦軸は減衰量（dB），横軸は周
波数（MHz）であり、W/Hが本発明より上方に越えて2.4
である圧電体２を使用したストリップ形圧電振動素子１
の減衰特性Ｅは、共振周波数のピークAaよりやや高い周
波数領域にスプリアスAeが発生するため、共振周波数の
安定性に欠けるようになる。
波数（MHz）であり、W/Hが本発明より上方に越えて2.4
である圧電体２を使用したストリップ形圧電振動素子１
の減衰特性Ｅは、共振周波数のピークAaよりやや高い周
波数領域にスプリアスAeが発生するため、共振周波数の
安定性に欠けるようになる。
以上説明したように本発明によれば、W/H＝1.8〜2.2と
したことにより、W/H＝2.5〜4.3とした従来の圧電振動
素子より圧電体の幅を小さくできることで小形化を実現
し、かつ、W/H＝2.5〜4.3とした従来の圧電振動素子と
同等乃至同等以上の性能の圧電振動素子を実現したこと
によって、高性能な圧電振動素子を安価に提供できるよ
うにした効果がある。
したことにより、W/H＝2.5〜4.3とした従来の圧電振動
素子より圧電体の幅を小さくできることで小形化を実現
し、かつ、W/H＝2.5〜4.3とした従来の圧電振動素子と
同等乃至同等以上の性能の圧電振動素子を実現したこと
によって、高性能な圧電振動素子を安価に提供できるよ
うにした効果がある。
第１図はLiNbO3の単結晶を用いた圧電振動素子の斜視
図、 第２図は本発明の一実施例による圧電振動素子の減衰特
性図、 第３図は本発明に限定したW/Hの範囲を越えた圧電振動
素子の減衰特性図、 第４図は従来の圧電振動素子の減衰特性図、 である。 図中において、 １は圧電振動素子、 ２は圧電体、 3,4は対向電極、 Ｈは圧電体の厚さ、 Ｗは圧電体の幅、 ｌは対向電極の対向幅、 を示す。
図、 第２図は本発明の一実施例による圧電振動素子の減衰特
性図、 第３図は本発明に限定したW/Hの範囲を越えた圧電振動
素子の減衰特性図、 第４図は従来の圧電振動素子の減衰特性図、 である。 図中において、 １は圧電振動素子、 ２は圧電体、 3,4は対向電極、 Ｈは圧電体の厚さ、 Ｗは圧電体の幅、 ｌは対向電極の対向幅、 を示す。
Claims (1)
- 【請求項１】ニオブ酸リチューム単結晶からなり対向主
面を165±５度回転Ｙ板の切出し面とし長手方向を該回
転Ｙ板のＸ軸に対し90±５度方向とした圧電体が、厚さ
をＨとし幅をＷとしたときW/Hが1.8〜2.2であることを
特徴とした圧電振動素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26337286A JPH0683010B2 (ja) | 1986-11-05 | 1986-11-05 | 圧電振動素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26337286A JPH0683010B2 (ja) | 1986-11-05 | 1986-11-05 | 圧電振動素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63117507A JPS63117507A (ja) | 1988-05-21 |
| JPH0683010B2 true JPH0683010B2 (ja) | 1994-10-19 |
Family
ID=17388574
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26337286A Expired - Lifetime JPH0683010B2 (ja) | 1986-11-05 | 1986-11-05 | 圧電振動素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0683010B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0226404A (ja) * | 1988-07-15 | 1990-01-29 | Fujitsu Ltd | 圧電振動子の製造方法 |
| JPH0260222A (ja) * | 1988-08-25 | 1990-02-28 | Fujitsu Ltd | 圧電振動子 |
-
1986
- 1986-11-05 JP JP26337286A patent/JPH0683010B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63117507A (ja) | 1988-05-21 |
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