JPH0795005A - 圧電振動子の電極構造 - Google Patents
圧電振動子の電極構造Info
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- JPH0795005A JPH0795005A JP26162693A JP26162693A JPH0795005A JP H0795005 A JPH0795005 A JP H0795005A JP 26162693 A JP26162693 A JP 26162693A JP 26162693 A JP26162693 A JP 26162693A JP H0795005 A JPH0795005 A JP H0795005A
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- piezoelectric
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 スプリアス特性の良好な、より安定した主振
動発振が行える信頼性の高い圧電振動子を提供する。 【構成】 圧電板の片面には主電極と、その周囲に幅寸
法Ｇの電極不在部を介して周辺電極とが設けられてお
り、前記圧電板の他の片面には少なくとも前記主電極と
電極不在部、並びに周辺電極の対向面に全面電極が形成
されている圧電振動子の電極構造において、前記電極不
在部の幅寸法Ｇを０．４ｍｍ以上１．４ｍｍ未満にて設
定した。
動発振が行える信頼性の高い圧電振動子を提供する。 【構成】 圧電板の片面には主電極と、その周囲に幅寸
法Ｇの電極不在部を介して周辺電極とが設けられてお
り、前記圧電板の他の片面には少なくとも前記主電極と
電極不在部、並びに周辺電極の対向面に全面電極が形成
されている圧電振動子の電極構造において、前記電極不
在部の幅寸法Ｇを０．４ｍｍ以上１．４ｍｍ未満にて設
定した。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、水晶振動子等の圧電振
動子の電極構造に関し、特にＶＣＸＯ用の圧電振動子や
高周波用の圧電振動子に関する。
動子の電極構造に関し、特にＶＣＸＯ用の圧電振動子や
高周波用の圧電振動子に関する。
【０００２】
【従来の技術】通信機の発展にともない、高安定な発振
器とともに周波数を可変する発振器の要求が多くなって
おり、水晶発振器においてもバリキャップを使用した電
圧制御発振器（ＶＣＸＯ）やそのような発振回路に使用
される振動子が要求される事が多くなっている。また、
高周波化にともなう高周波タイプの振動子の利用も多く
なってきたのが現状である。従来の一般的な厚みすべり
圧電振動子は、図１１、図１２に示すように例えば、Ａ
Ｔカットの水晶板からなる圧電基板１の表裏面に金属蒸
着等の手段を用いて、表面電極２及び裏面電極５を設け
ており、表面電極２から圧電基板１の一端部までリード
電極２ｂが形成され、裏面電極５からは圧電基板１の反
対側の端部までリード電極５ｂが形成されている。そし
て、圧電基板１は図示しない支持構体により電気的機械
的な固着がなされ、図示しない外装構体により気密封止
し最終的な圧電振動子として機能を持たせている。そし
て、この圧電振動子をＶＣＸＯ用振動子として用いる場
合、一般的に発振回路での圧電振動子のＣ0（並列容
量）を大きくして周波数可変量を大きくしていた。
器とともに周波数を可変する発振器の要求が多くなって
おり、水晶発振器においてもバリキャップを使用した電
圧制御発振器（ＶＣＸＯ）やそのような発振回路に使用
される振動子が要求される事が多くなっている。また、
高周波化にともなう高周波タイプの振動子の利用も多く
なってきたのが現状である。従来の一般的な厚みすべり
圧電振動子は、図１１、図１２に示すように例えば、Ａ
Ｔカットの水晶板からなる圧電基板１の表裏面に金属蒸
着等の手段を用いて、表面電極２及び裏面電極５を設け
ており、表面電極２から圧電基板１の一端部までリード
電極２ｂが形成され、裏面電極５からは圧電基板１の反
対側の端部までリード電極５ｂが形成されている。そし
て、圧電基板１は図示しない支持構体により電気的機械
的な固着がなされ、図示しない外装構体により気密封止
し最終的な圧電振動子として機能を持たせている。そし
て、この圧電振動子をＶＣＸＯ用振動子として用いる場
合、一般的に発振回路での圧電振動子のＣ0（並列容
量）を大きくして周波数可変量を大きくしていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし周知のように、
一般的な表裏同径電極の水晶振動子を基本波振動で用い
る場合、高周波になるにつれ、主振動ｆ0近傍のスプリ
アスＬ1，Ｌ2が大きく成長してくるという問題があった
（図１３参照）。また、ＶＣＸＯ振動子として用いる場
合、一般的に発振回路での可変量を大きくするために、
水晶振動子のＣ0（並列容量）を大きくする傾向にあっ
た。そこで、例えば励振電極径を大きくする等の手法を
用いるが、電極径を大きくすると奇数次のスプリアスＬ
1だけじゃなく、より主振動近傍にある偶数次のスプリ
アスＬ2が大きく成長し、回路側でトリマー調整（周波
数可変）すると偶数次のスプリアスＬ2に周波数ジャン
プする等の問題も有していた。つまり、基本波振動にて
高周波化を行った場合やＶＣＸＯ振動子として用いた場
合に、スプリアス発振したりすることがあり、安定した
主振動発振が得られず信頼性の点で問題があった。
一般的な表裏同径電極の水晶振動子を基本波振動で用い
る場合、高周波になるにつれ、主振動ｆ0近傍のスプリ
アスＬ1，Ｌ2が大きく成長してくるという問題があった
（図１３参照）。また、ＶＣＸＯ振動子として用いる場
合、一般的に発振回路での可変量を大きくするために、
水晶振動子のＣ0（並列容量）を大きくする傾向にあっ
た。そこで、例えば励振電極径を大きくする等の手法を
用いるが、電極径を大きくすると奇数次のスプリアスＬ
1だけじゃなく、より主振動近傍にある偶数次のスプリ
アスＬ2が大きく成長し、回路側でトリマー調整（周波
数可変）すると偶数次のスプリアスＬ2に周波数ジャン
プする等の問題も有していた。つまり、基本波振動にて
高周波化を行った場合やＶＣＸＯ振動子として用いた場
合に、スプリアス発振したりすることがあり、安定した
主振動発振が得られず信頼性の点で問題があった。
【０００４】本発明の目的は、スプリアス特性の良好
な、より安定した主振動発振が行える信頼性の高い圧電
振動子を提供する。
な、より安定した主振動発振が行える信頼性の高い圧電
振動子を提供する。
【０００５】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明は、圧電
板の片面には主電極と、その周囲に幅寸法Ｇの電極不在
部を介して周辺電極とが設けられており、前記圧電板の
他の片面には少なくとも前記主電極と電極不在部、並び
に周辺電極の対向面に全面電極が形成されている圧電振
動子の電極構造において、前記電極不在部の幅寸法Ｇを
０．４ｍｍ以上１．４ｍｍ未満にて設定した。
板の片面には主電極と、その周囲に幅寸法Ｇの電極不在
部を介して周辺電極とが設けられており、前記圧電板の
他の片面には少なくとも前記主電極と電極不在部、並び
に周辺電極の対向面に全面電極が形成されている圧電振
動子の電極構造において、前記電極不在部の幅寸法Ｇを
０．４ｍｍ以上１．４ｍｍ未満にて設定した。
【０００６】
【作用】図３は、電極不在部の幅寸法Ｇを０．２ｍｍか
ら１．４ｍｍに変化させた場合の主振動（基本波）のＣ
Ｉ値変化を示すグラフである。図４はＧ寸法が０．２ｍ
ｍの場合の周波数特性グラフである。図５はＧ寸法が
０．４ｍｍの場合の周波数特性を示すグラフである。図
６はＧ寸法が０．６ｍｍの場合の周波数特性グラフであ
る。図７はＧ寸法が０．８ｍｍの場合の周波数特性を示
すグラフである。図８はＧ寸法が１．０ｍｍの場合の周
波数特性グラフである。図９はＧ寸法が１．２ｍｍの場
合の周波数特性を示すグラフである。図１０はＧ寸法が
１．４ｍｍの場合の周波数特性を示すグラフである。
尚、いずれのグラフについても実験例として、直径７ｍ
ｍφの水晶板において主電極直径を３．５ｍｍφとし、
裏面電極は全面電極を形成したものを使用した。
ら１．４ｍｍに変化させた場合の主振動（基本波）のＣ
Ｉ値変化を示すグラフである。図４はＧ寸法が０．２ｍ
ｍの場合の周波数特性グラフである。図５はＧ寸法が
０．４ｍｍの場合の周波数特性を示すグラフである。図
６はＧ寸法が０．６ｍｍの場合の周波数特性グラフであ
る。図７はＧ寸法が０．８ｍｍの場合の周波数特性を示
すグラフである。図８はＧ寸法が１．０ｍｍの場合の周
波数特性グラフである。図９はＧ寸法が１．２ｍｍの場
合の周波数特性を示すグラフである。図１０はＧ寸法が
１．４ｍｍの場合の周波数特性を示すグラフである。
尚、いずれのグラフについても実験例として、直径７ｍ
ｍφの水晶板において主電極直径を３．５ｍｍφとし、
裏面電極は全面電極を形成したものを使用した。
【０００７】電極不在部のＧ寸法を小さくするにつれて
まず奇数次のスプリアスＬ1が抑制され、さらに偶数次
のスプリアスＬ2が抑制されてくる作用があり、前記図
１０に比べて図９、図８、図７、図６、図５、図４のグ
ラフ（Ｇ寸法が１．２ｍｍ、１．０ｍｍ、０．８ｍｍ、
０．６ｍｍ、０．４ｍｍ、０．２ｍｍの場合）において
あきらかにスプリアスＬ1が抑制されているのがわか
る。しかし図３に示すように、Ｇ寸法が０．２ｍｍの場
合は、主振動のＣＩ値が高くなり結果的に主振動を抑制
する結果となっている。以上の傾向から電極不在部のＧ
寸法を０．４ｍｍ以上１．４ｍｍ未満にて設定すること
により、奇数次のスプリアスＬ1と偶数次のスプリアス
Ｌ2を抑制しかつ主振動を抑制しない程度にＣＩ値を改
善できる。
まず奇数次のスプリアスＬ1が抑制され、さらに偶数次
のスプリアスＬ2が抑制されてくる作用があり、前記図
１０に比べて図９、図８、図７、図６、図５、図４のグ
ラフ（Ｇ寸法が１．２ｍｍ、１．０ｍｍ、０．８ｍｍ、
０．６ｍｍ、０．４ｍｍ、０．２ｍｍの場合）において
あきらかにスプリアスＬ1が抑制されているのがわか
る。しかし図３に示すように、Ｇ寸法が０．２ｍｍの場
合は、主振動のＣＩ値が高くなり結果的に主振動を抑制
する結果となっている。以上の傾向から電極不在部のＧ
寸法を０．４ｍｍ以上１．４ｍｍ未満にて設定すること
により、奇数次のスプリアスＬ1と偶数次のスプリアス
Ｌ2を抑制しかつ主振動を抑制しない程度にＣＩ値を改
善できる。
【０００８】また、上記実験例以外に周波数特性を示す
グラフとして、図１４，図１５，図１６に示すように直
径５ｍｍφの水晶板において主電極直径を２．０ｍｍφ
とし、裏面電極は全面電極を形成した圧電振動子おいて
Ｇ寸法が１．４ｍｍの場合と０．８ｍｍの場合と０．２
ｍｍの場合のグラフと、図１７，図１８，図１９に示す
ように直径９ｍｍφの水晶板において主電極直径を３．
５ｍｍφとし、裏面電極は全面電極を形成した圧電振動
子おいてＧ寸法が１．４ｍｍの場合と０．８ｍｍの場合
と０．２ｍｍの場合のグラフがある。これらのグラフか
らもわかるように電極不在部のＧ寸法が０．４ｍｍ以上
１．４ｍｍ未満の範中のグラフである０．８ｍｍの場合
（図１５，図１８）おいて、奇数次のスプリアスＬ1と
偶数次のスプリアスＬ2を抑制しかつ主振動を抑制しな
い程度にＣＩ値を改善できる。
グラフとして、図１４，図１５，図１６に示すように直
径５ｍｍφの水晶板において主電極直径を２．０ｍｍφ
とし、裏面電極は全面電極を形成した圧電振動子おいて
Ｇ寸法が１．４ｍｍの場合と０．８ｍｍの場合と０．２
ｍｍの場合のグラフと、図１７，図１８，図１９に示す
ように直径９ｍｍφの水晶板において主電極直径を３．
５ｍｍφとし、裏面電極は全面電極を形成した圧電振動
子おいてＧ寸法が１．４ｍｍの場合と０．８ｍｍの場合
と０．２ｍｍの場合のグラフがある。これらのグラフか
らもわかるように電極不在部のＧ寸法が０．４ｍｍ以上
１．４ｍｍ未満の範中のグラフである０．８ｍｍの場合
（図１５，図１８）おいて、奇数次のスプリアスＬ1と
偶数次のスプリアスＬ2を抑制しかつ主振動を抑制しな
い程度にＣＩ値を改善できる。
【０００９】
【実施例】次に、本発明の実施例について、図１、図２
を参照にして説明する。図１は本発明の実施例を示す圧
電基板の平面図であり、図２は図１の底面図である。圧
電基板１１は、厚みすべり振動を行うＡＴカット水晶板
からなり、水晶板の直径を７ｍｍφとした。その圧電基
板１１の表面には、直径３．５ｍｍφの表面電極２１ａ
が設けられ、圧電基板１１の保持方向に向かって幅寸法
０．４ｍｍの電極不在部３１が設けられ更にその外部に
幅寸法１．１ｍｍの周辺電極４１ａが設けられている。
また、圧電基板１１の裏面には、当該圧電基板のほぼ全
面に形成された裏面電極５１ａが設けられている。ま
た、表面電極２１ａから圧電基板１１の一端部までリー
ド電極２１ｂが形成され、周辺電極４１ａ及び裏面電極
５１ａは圧電基板１１の反対側の端部までリード電極４
１ｂ，５１ｂが形成されている。そして、これらの電極
は真空蒸着により形成される。そして、圧電基板１１は
図示しない支持構体により電気的機械的な固着がなさ
れ、図示しない外装構体により気密封止し最終的な圧電
振動子として機能を持たせている。尚、前記リード電極
４１ｂと５１ｂは前記支持構体により電気的な短絡がな
される。そして、この圧電振動子をＶＣＸＯ振動子とし
て用いたり、基本波発振で例えば１６．９３４４ＭＨｚ
の高周波振動子として使用する。尚、本実施例では、電
極不在部３１の幅寸法Ｇを０．４ｍｍとしたが、電極不
在部の３１の幅寸法Ｇを０．４ｍｍ以上１．４ｍｍ未満
の範囲の大きさで設定することにより同様のスプリアス
抑制効果がある。
を参照にして説明する。図１は本発明の実施例を示す圧
電基板の平面図であり、図２は図１の底面図である。圧
電基板１１は、厚みすべり振動を行うＡＴカット水晶板
からなり、水晶板の直径を７ｍｍφとした。その圧電基
板１１の表面には、直径３．５ｍｍφの表面電極２１ａ
が設けられ、圧電基板１１の保持方向に向かって幅寸法
０．４ｍｍの電極不在部３１が設けられ更にその外部に
幅寸法１．１ｍｍの周辺電極４１ａが設けられている。
また、圧電基板１１の裏面には、当該圧電基板のほぼ全
面に形成された裏面電極５１ａが設けられている。ま
た、表面電極２１ａから圧電基板１１の一端部までリー
ド電極２１ｂが形成され、周辺電極４１ａ及び裏面電極
５１ａは圧電基板１１の反対側の端部までリード電極４
１ｂ，５１ｂが形成されている。そして、これらの電極
は真空蒸着により形成される。そして、圧電基板１１は
図示しない支持構体により電気的機械的な固着がなさ
れ、図示しない外装構体により気密封止し最終的な圧電
振動子として機能を持たせている。尚、前記リード電極
４１ｂと５１ｂは前記支持構体により電気的な短絡がな
される。そして、この圧電振動子をＶＣＸＯ振動子とし
て用いたり、基本波発振で例えば１６．９３４４ＭＨｚ
の高周波振動子として使用する。尚、本実施例では、電
極不在部３１の幅寸法Ｇを０．４ｍｍとしたが、電極不
在部の３１の幅寸法Ｇを０．４ｍｍ以上１．４ｍｍ未満
の範囲の大きさで設定することにより同様のスプリアス
抑制効果がある。
【００１０】
【発明の効果】本発明による圧電板の片面には主電極
と、その周囲に幅寸法Ｇの電極不在部を介して周辺電極
とが設けられており、前記圧電板の他の片面には少なく
とも前記主電極と電極不在部、並びに周辺電極の対向面
に全面電極が形成されている圧電振動子の電極構造にお
いて、前記電極不在部の幅寸法Ｇを０．４ｍｍ以上１．
４ｍｍ未満にて設定したことにより、例えば基本波振動
にて高周波振動子として用いた場合やＶＣＸＯ用振動子
として用いる場合において、主振動近傍のスプリアスを
抑制し、スプリアス発振することのないより安定した主
振動発振が行える信頼性の高い圧電振動子を提供でき
る。
と、その周囲に幅寸法Ｇの電極不在部を介して周辺電極
とが設けられており、前記圧電板の他の片面には少なく
とも前記主電極と電極不在部、並びに周辺電極の対向面
に全面電極が形成されている圧電振動子の電極構造にお
いて、前記電極不在部の幅寸法Ｇを０．４ｍｍ以上１．
４ｍｍ未満にて設定したことにより、例えば基本波振動
にて高周波振動子として用いた場合やＶＣＸＯ用振動子
として用いる場合において、主振動近傍のスプリアスを
抑制し、スプリアス発振することのないより安定した主
振動発振が行える信頼性の高い圧電振動子を提供でき
る。
【図１】本発明の実施例を示す圧電基板の平面図であ
る。
る。
【図２】図１の底面図である。
【図３】Ｇ寸法とＣＩ値の関係を示すグラフである。
【図４】７ｍｍφの圧電振動子におけるＧ寸法が０．２
ｍｍの場合の周波数特性グラフである。
ｍｍの場合の周波数特性グラフである。
【図５】７ｍｍφの圧電振動子におけるＧ寸法が０．４
ｍｍの場合の周波数特性グラフである。
ｍｍの場合の周波数特性グラフである。
【図６】７ｍｍφの圧電振動子におけるＧ寸法が０．６
ｍｍの場合の周波数特性グラフである。
ｍｍの場合の周波数特性グラフである。
【図７】７ｍｍφの圧電振動子におけるＧ寸法が０．８
ｍｍの場合の周波数特性グラフである。
ｍｍの場合の周波数特性グラフである。
【図８】７ｍｍφの圧電振動子におけるＧ寸法が１．０
ｍｍの場合の周波数特性グラフである。
ｍｍの場合の周波数特性グラフである。
【図９】７ｍｍφの圧電振動子におけるＧ寸法が１．２
ｍｍの場合の周波数特性グラフである。
ｍｍの場合の周波数特性グラフである。
【図１０】７ｍｍφの圧電振動子におけるＧ寸法が１．
４ｍｍの場合の周波数特性グラフである。
４ｍｍの場合の周波数特性グラフである。
【図１１】従来の実施例を示す圧電基板の平面図であ
る。
る。
【図１２】図１の底面図である。
【図１３】従来の電極構成による周波数特性グラフであ
る。
る。
【図１４】５ｍｍφの圧電振動子におけるＧ寸法が０．
２ｍｍの場合の周波数特性グラフである。
２ｍｍの場合の周波数特性グラフである。
【図１５】５ｍｍφの圧電振動子におけるＧ寸法が０．
８ｍｍの場合の周波数特性グラフである。
８ｍｍの場合の周波数特性グラフである。
【図１６】５ｍｍφの圧電振動子におけるＧ寸法が１．
４ｍｍの場合の周波数特性グラフである。
４ｍｍの場合の周波数特性グラフである。
【図１７】９ｍｍφの圧電振動子におけるＧ寸法が０．
２ｍｍの場合の周波数特性グラフである。
２ｍｍの場合の周波数特性グラフである。
【図１８】９ｍｍφの圧電振動子におけるＧ寸法が０．
８ｍｍの場合の周波数特性グラフである。
８ｍｍの場合の周波数特性グラフである。
【図１９】９ｍｍφの圧電振動子におけるＧ寸法が１．
４ｍｍの場合の周波数特性グラフである。
４ｍｍの場合の周波数特性グラフである。
１，１１・・・圧電基板 ２，２１ａ・・・表面電極 ３１・・・電極不在部 ４１ａ・・・周辺電極 ５，５１ａ・・・裏面電極 ２ｂ，２１ｂ，４１ｂ，５ｂ，５１ｂ・・・リード電極
Claims (1)
- 【請求項１】 圧電板の片面には主電極と、その周囲に
幅寸法Ｇの電極不在部を介して周辺電極とが設けられて
おり、前記圧電板の他の片面には少なくとも前記主電極
と電極不在部、並びに周辺電極の対向面に全面電極が形
成されている圧電振動子の電極構造において、前記電極
不在部の幅寸法Ｇを次式 ０．４≦Ｇ＜１．４ にて設定した事を特徴とする圧電振動子の電極構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26162693A JPH0795005A (ja) | 1993-09-24 | 1993-09-24 | 圧電振動子の電極構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26162693A JPH0795005A (ja) | 1993-09-24 | 1993-09-24 | 圧電振動子の電極構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0795005A true JPH0795005A (ja) | 1995-04-07 |
Family
ID=17364511
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26162693A Pending JPH0795005A (ja) | 1993-09-24 | 1993-09-24 | 圧電振動子の電極構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0795005A (ja) |
-
1993
- 1993-09-24 JP JP26162693A patent/JPH0795005A/ja active Pending
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