JPH11330897A - 厚みすべりを用いた圧電振動子とこれを用いた圧電部品 - Google Patents
厚みすべりを用いた圧電振動子とこれを用いた圧電部品Info
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- JPH11330897A JPH11330897A JP22393098A JP22393098A JPH11330897A JP H11330897 A JPH11330897 A JP H11330897A JP 22393098 A JP22393098 A JP 22393098A JP 22393098 A JP22393098 A JP 22393098A JP H11330897 A JPH11330897 A JP H11330897A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 スプリアスの発生を抑制することのできるエ
ネルギー閉じ込め型の厚みすべりを用いた圧電振動子を
提供することを目的とする。 【解決手段】 板状の圧電セラミック板１と、この圧電
セラミック板１の両面に対向するようにかつ幅方向の端
部に非接触の状態で設けた振動電極２ａ，２ｂと、この
振動電極２ａ，２ｂに電気的に接続する圧電セラミック
板１上に設けた引出電極３ａ，３ｂとを備え、圧電セラ
ミック板１の厚みを２×ｈ１、圧電セラミック板１の密
度をρ１、振動電極２ａ，２ｂの厚みをｈ２、振動電極
２ａ，２ｂの密度をρ２としたとき、（ｈ２×ρ２）／
ｈ１×ρ１≧０．０３を満たす厚みすべりを用いた圧電
振動子である。
ネルギー閉じ込め型の厚みすべりを用いた圧電振動子を
提供することを目的とする。 【解決手段】 板状の圧電セラミック板１と、この圧電
セラミック板１の両面に対向するようにかつ幅方向の端
部に非接触の状態で設けた振動電極２ａ，２ｂと、この
振動電極２ａ，２ｂに電気的に接続する圧電セラミック
板１上に設けた引出電極３ａ，３ｂとを備え、圧電セラ
ミック板１の厚みを２×ｈ１、圧電セラミック板１の密
度をρ１、振動電極２ａ，２ｂの厚みをｈ２、振動電極
２ａ，２ｂの密度をρ２としたとき、（ｈ２×ρ２）／
ｈ１×ρ１≧０．０３を満たす厚みすべりを用いた圧電
振動子である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は圧電セラミック板を
用いたエネルギー閉じ込め型の厚みすべりを用いた圧電
振動子とこれを用いた圧電部品に関するものである。
用いたエネルギー閉じ込め型の厚みすべりを用いた圧電
振動子とこれを用いた圧電部品に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来のエネルギー閉じ込め型の厚みすべ
りモードの圧電振動子は、図５に示すように圧電セラミ
ック板１００の上、下面にそれぞれ一端側に至るように
振動電極１０１を設けたものであった。また、分極方向
Ｐを矢印で示す。
りモードの圧電振動子は、図５に示すように圧電セラミ
ック板１００の上、下面にそれぞれ一端側に至るように
振動電極１０１を設けたものであった。また、分極方向
Ｐを矢印で示す。
【０００３】また、この厚みすべりを用いた圧電振動子
を基板に実装するときは、両端部を基板上に固定したも
のであった。
を基板に実装するときは、両端部を基板上に固定したも
のであった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】この構成によると、振
動電極１０１が圧電セラミック板１００の幅方向の端部
に至るまで形成されているため、切断時に厚みすべりを
用いた圧電振動子にカケが発生した場合、スプリアスが
発生しやすいという問題点を有していた。
動電極１０１が圧電セラミック板１００の幅方向の端部
に至るまで形成されているため、切断時に厚みすべりを
用いた圧電振動子にカケが発生した場合、スプリアスが
発生しやすいという問題点を有していた。
【０００５】そこで本発明は、スプリアスの発生を抑制
することのできるエネルギー閉じ込め型の厚みすべりを
用いた圧電振動子を提供することを目的とするものであ
る。
することのできるエネルギー閉じ込め型の厚みすべりを
用いた圧電振動子を提供することを目的とするものであ
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の厚みすべりを用いた圧電振動子は、板状の圧
電セラミック板と、この圧電セラミック板の両面に対向
するようにかつ幅方向の端部に非接触の状態で設けた振
動電極と、この振動電極に電気的に接続する前記圧電セ
ラミック板上に設けた引出電極とを備え、前記圧電セラ
ミック板の厚みを２×ｈ１、前記圧電セラミック板の密
度をρ１、前記振動電極の厚みをｈ２、前記振動電極の
密度をρ２としたとき、（ｈ２×ρ２）／（ｈ１×ρ
１）≧０．０３を満たすものであり、振動エネルギーが
圧電セラミック板の幅方向の端部に至らないので、圧電
セラミック板の端部にたとえカケなどがあったとして
も、上記目的を達成することができる。
に本発明の厚みすべりを用いた圧電振動子は、板状の圧
電セラミック板と、この圧電セラミック板の両面に対向
するようにかつ幅方向の端部に非接触の状態で設けた振
動電極と、この振動電極に電気的に接続する前記圧電セ
ラミック板上に設けた引出電極とを備え、前記圧電セラ
ミック板の厚みを２×ｈ１、前記圧電セラミック板の密
度をρ１、前記振動電極の厚みをｈ２、前記振動電極の
密度をρ２としたとき、（ｈ２×ρ２）／（ｈ１×ρ
１）≧０．０３を満たすものであり、振動エネルギーが
圧電セラミック板の幅方向の端部に至らないので、圧電
セラミック板の端部にたとえカケなどがあったとして
も、上記目的を達成することができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、板状の圧電セラミック板と、この圧電セラミック板
の両面に対向するようにかつ幅方向の端部に非接触の状
態で設けた振動電極と、この振動電極に電気的に接続す
る前記圧電セラミック板上に設けた引出電極とを備え、
前記圧電セラミック板の厚みを２×ｈ１、前記圧電セラ
ミック板の密度をρ１、前記振動電極の厚みをｈ２、前
記振動電極の密度をρ２としたとき、（ｈ２×ρ２）／
（ｈ１×ρ１）≧０．０３を満たす厚みすべりを用いた
圧電振動子であり、振動エネルギーが圧電セラミック板
の幅方向の端部に至らないので、圧電セラミック板の端
部にたとえカケなどがあったとしても、不要なスプリア
スを防止することができる。
は、板状の圧電セラミック板と、この圧電セラミック板
の両面に対向するようにかつ幅方向の端部に非接触の状
態で設けた振動電極と、この振動電極に電気的に接続す
る前記圧電セラミック板上に設けた引出電極とを備え、
前記圧電セラミック板の厚みを２×ｈ１、前記圧電セラ
ミック板の密度をρ１、前記振動電極の厚みをｈ２、前
記振動電極の密度をρ２としたとき、（ｈ２×ρ２）／
（ｈ１×ρ１）≧０．０３を満たす厚みすべりを用いた
圧電振動子であり、振動エネルギーが圧電セラミック板
の幅方向の端部に至らないので、圧電セラミック板の端
部にたとえカケなどがあったとしても、不要なスプリア
スを防止することができる。
【０００８】請求項２に記載の発明は、振動電極の形状
を円形とした場合、前記振動電極の直径２×ｒと圧電セ
ラミック板の厚み２×ｈ１との関係が、３＜ｒ／ｈ＜８
を満たす請求項１に記載の厚みすべりを用いた圧電振動
子であり、インピーダンス波形のダイナミックレンジが
十分に大きく、振動の高次モードの発生しないものであ
る。
を円形とした場合、前記振動電極の直径２×ｒと圧電セ
ラミック板の厚み２×ｈ１との関係が、３＜ｒ／ｈ＜８
を満たす請求項１に記載の厚みすべりを用いた圧電振動
子であり、インピーダンス波形のダイナミックレンジが
十分に大きく、振動の高次モードの発生しないものであ
る。
【０００９】請求項３に記載の発明は、振動電極の分極
方向の長さを分極方向に垂直な方向の長さより短くした
請求項１に記載の厚みすべりを用いた圧電振動子であ
り、振動の閉じ込め性が均一になる。
方向の長さを分極方向に垂直な方向の長さより短くした
請求項１に記載の厚みすべりを用いた圧電振動子であ
り、振動の閉じ込め性が均一になる。
【００１０】請求項４に記載の発明は、引出電極の厚み
を振動電極の厚みより薄くした請求項１に記載の圧電振
動子であり、振動の閉じ込め性が向上する。
を振動電極の厚みより薄くした請求項１に記載の圧電振
動子であり、振動の閉じ込め性が向上する。
【００１１】請求項５に記載の発明は、振動電極上に絶
縁物を設けた請求項１〜請求項４のいずれか一つに記載
の厚みすべりを用いた圧電振動子、安価に振動の閉じ込
め性を向上させることができたものである。
縁物を設けた請求項１〜請求項４のいずれか一つに記載
の厚みすべりを用いた圧電振動子、安価に振動の閉じ込
め性を向上させることができたものである。
【００１２】請求項６に記載の発明は、引出電極を圧電
セラミック板の分極方向に設けた請求項１〜請求項５の
いずれか一つに記載の厚みすべりを用いた圧電振動子で
あり、不要振動を防止することができる。
セラミック板の分極方向に設けた請求項１〜請求項５の
いずれか一つに記載の厚みすべりを用いた圧電振動子で
あり、不要振動を防止することができる。
【００１３】請求項７に記載の発明は、圧電セラミック
板の表面に少なくとも一つの吸音材を設けた請求項１〜
請求項６のいずれか一つに記載の厚みすべりを用いた圧
電振動子であり、不要振動を防止することができる。
板の表面に少なくとも一つの吸音材を設けた請求項１〜
請求項６のいずれか一つに記載の厚みすべりを用いた圧
電振動子であり、不要振動を防止することができる。
【００１４】請求項８に記載の発明は、圧電振動子の分
極方向の長さをＬ、前記分極方向と垂直方向の長さをＷ
としたとき、０．８≦Ｗ／Ｌ≦０．４とした請求項１〜
請求項７のいずれか一つに記載の厚みすべりを用いた圧
電振動子であり、振動を阻害せずに小型化可能なもので
ある。
極方向の長さをＬ、前記分極方向と垂直方向の長さをＷ
としたとき、０．８≦Ｗ／Ｌ≦０．４とした請求項１〜
請求項７のいずれか一つに記載の厚みすべりを用いた圧
電振動子であり、振動を阻害せずに小型化可能なもので
ある。
【００１５】請求項９に記載の発明は、基板上に全外周
部を固定した請求項１〜請求項８のいずれか一つに記載
の厚みすべりを用いた圧電振動子とを備えた圧電部品で
あり、振動を阻害せずに小型化可能なものである。
部を固定した請求項１〜請求項８のいずれか一つに記載
の厚みすべりを用いた圧電振動子とを備えた圧電部品で
あり、振動を阻害せずに小型化可能なものである。
【００１６】請求項１０に記載の発明は、分極方向の空
間を、分極方向と垂直方向の空間より広くなるようにし
た請求項９に記載の圧電部品であり、振動を阻害せずに
小型化可能なものである。
間を、分極方向と垂直方向の空間より広くなるようにし
た請求項９に記載の圧電部品であり、振動を阻害せずに
小型化可能なものである。
【００１７】以下、本発明の実施の形態について図面を
参照しながら説明する。 （実施の形態１）図１（ａ）は、本実施の形態における
エネルギー閉じ込め型の厚みすべりを用いた圧電振動子
の斜視図、図１（ｂ）は同断面図である。１は圧電セラ
ミック板、２ａ，２ｂは圧電セラミック板１の上下面に
設けた振動電極、３ａ，３ｂは振動電極２ａ，２ｂに接
続した引出電極、４ａ，４ｂは引出電極３ａ，３ｂに接
続するとともに圧電セラミック板１の端面に設けた端面
電極、５ａ，５ｂは振動電極２ａ，２ｂ上に設けた質量
負荷である。また、分極方向Ｐを矢印で示す。
参照しながら説明する。 （実施の形態１）図１（ａ）は、本実施の形態における
エネルギー閉じ込め型の厚みすべりを用いた圧電振動子
の斜視図、図１（ｂ）は同断面図である。１は圧電セラ
ミック板、２ａ，２ｂは圧電セラミック板１の上下面に
設けた振動電極、３ａ，３ｂは振動電極２ａ，２ｂに接
続した引出電極、４ａ，４ｂは引出電極３ａ，３ｂに接
続するとともに圧電セラミック板１の端面に設けた端面
電極、５ａ，５ｂは振動電極２ａ，２ｂ上に設けた質量
負荷である。また、分極方向Ｐを矢印で示す。
【００１８】まず、チタン酸ジルコン酸鉛系あるいはチ
タン酸鉛系の圧電ブロックの両主面全体に分極用電極を
形成して分極を行う。この圧電ブロックの密度は７．８
ｇ／cm3である。次にこの圧電ブロックを切断して、両
端面に分極用電極がくるように圧電ウエハを作製する。
次いでこの圧電ウエハの厚みを９０μｍになるように研
磨する。その後この圧電ウエハの上面にクロム（７．２
０ｇ／cm3）を用いて蒸着、スパッタなどにより０．０
５μｍの厚みの振動電極２ａと引出電極３ａを形成す
る。次に銅（８．９３ｇ／cm3）を用いてクロム上に蒸
着、スパッタなどにより０．０５μｍの厚みに振動電極
２ａと引出電極３ａを形成する。その後、銀（１０．５
ｇ／cm3）を用いて銅の上に１．４μｍの厚みに振動電
極２ａと引出電極３ａを形成する。このようにして三層
構造の厚み１．５μｍの振動電極２ａを複数形成する。
同様にして振動電極２ｂ、引出電極３ｂを形成する。こ
こで圧電ウエハの分極用電極は端面電極４ａ，４ｂとし
て用い、引出電極３ａ，３ｂと接続している。この圧電
ウエハを切断し、図１に示す厚みすべりを用いた圧電振
動子を得た。
タン酸鉛系の圧電ブロックの両主面全体に分極用電極を
形成して分極を行う。この圧電ブロックの密度は７．８
ｇ／cm3である。次にこの圧電ブロックを切断して、両
端面に分極用電極がくるように圧電ウエハを作製する。
次いでこの圧電ウエハの厚みを９０μｍになるように研
磨する。その後この圧電ウエハの上面にクロム（７．２
０ｇ／cm3）を用いて蒸着、スパッタなどにより０．０
５μｍの厚みの振動電極２ａと引出電極３ａを形成す
る。次に銅（８．９３ｇ／cm3）を用いてクロム上に蒸
着、スパッタなどにより０．０５μｍの厚みに振動電極
２ａと引出電極３ａを形成する。その後、銀（１０．５
ｇ／cm3）を用いて銅の上に１．４μｍの厚みに振動電
極２ａと引出電極３ａを形成する。このようにして三層
構造の厚み１．５μｍの振動電極２ａを複数形成する。
同様にして振動電極２ｂ、引出電極３ｂを形成する。こ
こで圧電ウエハの分極用電極は端面電極４ａ，４ｂとし
て用い、引出電極３ａ，３ｂと接続している。この圧電
ウエハを切断し、図１に示す厚みすべりを用いた圧電振
動子を得た。
【００１９】また、図２（ａ）は図１に示す厚みすべり
を用いた圧電振動子を用いた発振子の分解斜視図、図２
（ｂ）は同断面図である。まずアルミナ基板１０の表面
に設けた一対の基板電極１１ａ，１１ｂ上に、導電性接
着剤１２ａ，１２ｂを塗布し、この上に図１に示す厚み
すべりを用いた圧電振動子を固定し、厚みすべりを用い
た圧電振動子と基板電極１１ａ，１１ｂとを電気的に接
続する。次に厚みすべりを用いた圧電振動子を覆うよう
にキャップ１３をアルミナ基板１０上に被せて、その周
囲を封止樹脂１４で封止固定して発振子を得た。
を用いた圧電振動子を用いた発振子の分解斜視図、図２
（ｂ）は同断面図である。まずアルミナ基板１０の表面
に設けた一対の基板電極１１ａ，１１ｂ上に、導電性接
着剤１２ａ，１２ｂを塗布し、この上に図１に示す厚み
すべりを用いた圧電振動子を固定し、厚みすべりを用い
た圧電振動子と基板電極１１ａ，１１ｂとを電気的に接
続する。次に厚みすべりを用いた圧電振動子を覆うよう
にキャップ１３をアルミナ基板１０上に被せて、その周
囲を封止樹脂１４で封止固定して発振子を得た。
【００２０】（実施の形態２）図３（ａ）は、図１に示
す厚みすべりを用いた圧電振動子を用いた発振子の分解
斜視図、図３（ｂ）は同断面図である。
す厚みすべりを用いた圧電振動子を用いた発振子の分解
斜視図、図３（ｂ）は同断面図である。
【００２１】まず、基板電極２１ａ，２１ｂを形成した
アルミナ基板２０上に、中央部に空間２３を形成したエ
ポキシ樹脂シート２２を積層し、空間２３に図１に示す
厚みすべりを用いた圧電振動子の振動部が配置されるよ
うに厚みすべりを用いた圧電振動子を積層する。さらに
中央部に空間２５を形成したエポキシ樹脂シート２４を
同じく厚みすべりを用いた圧電振動子の振動部が空間２
５に配置されるように積層したものの上に、基板電極２
７ａ，２７ｂを形成したアルミナ基板２６を積層し、端
面電極２８ａにより、基板電極２１ａ、引出電極３ａ、
基板電極２７ａの導通を、端面電極２８ｂにより、基板
電極２１ｂ、引出電極３ｂ、基板電極２７ｂの導通を取
ることで発振子を得た。
アルミナ基板２０上に、中央部に空間２３を形成したエ
ポキシ樹脂シート２２を積層し、空間２３に図１に示す
厚みすべりを用いた圧電振動子の振動部が配置されるよ
うに厚みすべりを用いた圧電振動子を積層する。さらに
中央部に空間２５を形成したエポキシ樹脂シート２４を
同じく厚みすべりを用いた圧電振動子の振動部が空間２
５に配置されるように積層したものの上に、基板電極２
７ａ，２７ｂを形成したアルミナ基板２６を積層し、端
面電極２８ａにより、基板電極２１ａ、引出電極３ａ、
基板電極２７ａの導通を、端面電極２８ｂにより、基板
電極２１ｂ、引出電極３ｂ、基板電極２７ｂの導通を取
ることで発振子を得た。
【００２２】以下、本発明のポイントとなる点について
記載する。 （１）上記実施の形態では、圧電セラミック板１の厚み
が９０μｍ、密度が７．８０ｇ／cm3、振動電極２ａ，
２ｂの厚みがクロム０．０５μｍ、銅０．０５μｍ、銀
１．４０μｍ、密度がクロム７．２０ｇ／cm3、銅８．
９３ｇ／cm3、銀１０．５０ｇ／cm3の場合、つまり（ｈ
２×ρ２）／（ｈ１×ρ１）＝０．０４４２の値の時の
みを説明したが、圧電セラミック板１の厚みを２×ｈ
１、密度をρ１、振動電極２ａ，２ｂの厚みをｈ２、密
度をρ２としたとき、（ｈ２×ρ２）／（ｈ１×ρ１）
≧０．０３を満たす厚みすべりを用いた圧電振動子であ
れば、圧電セラミック板１の幅方向にも振動を閉じ込め
ることができるので、図４に示すように共振周波数と反
共振周波数との間にスプリアスが発生しない。しかしな
がら、単に図５に示す圧電振動子の電極の平面形状を図
１に示す様に圧電セラミック板の幅方向の端部に非接触
の状態にしたとしても、板１００の幅方向には振動は閉
じ込めることができないので、図６に示すように共振周
波数と反共振周波数との間にスプリアスが発生し、良好
な発振子を得ることができない。
記載する。 （１）上記実施の形態では、圧電セラミック板１の厚み
が９０μｍ、密度が７．８０ｇ／cm3、振動電極２ａ，
２ｂの厚みがクロム０．０５μｍ、銅０．０５μｍ、銀
１．４０μｍ、密度がクロム７．２０ｇ／cm3、銅８．
９３ｇ／cm3、銀１０．５０ｇ／cm3の場合、つまり（ｈ
２×ρ２）／（ｈ１×ρ１）＝０．０４４２の値の時の
みを説明したが、圧電セラミック板１の厚みを２×ｈ
１、密度をρ１、振動電極２ａ，２ｂの厚みをｈ２、密
度をρ２としたとき、（ｈ２×ρ２）／（ｈ１×ρ１）
≧０．０３を満たす厚みすべりを用いた圧電振動子であ
れば、圧電セラミック板１の幅方向にも振動を閉じ込め
ることができるので、図４に示すように共振周波数と反
共振周波数との間にスプリアスが発生しない。しかしな
がら、単に図５に示す圧電振動子の電極の平面形状を図
１に示す様に圧電セラミック板の幅方向の端部に非接触
の状態にしたとしても、板１００の幅方向には振動は閉
じ込めることができないので、図６に示すように共振周
波数と反共振周波数との間にスプリアスが発生し、良好
な発振子を得ることができない。
【００２３】（２）振動電極２ａ，２ｂの形状を円形と
した場合、前記振動電極２ａ，２ｂの直径２ｒと圧電セ
ラミック板１の厚み２×ｈ１との関係が、ｒ／ｈ＜３の
場合には、圧電セラミック板１はインピーダンス波形に
おいて十分なダイナミックレンジが得られず発振子とし
て不適切であり、またｒ／ｈ＞８の場合には、インピー
ダンス波形において、不要振動が誘起されやすくなるの
で、３＜ｒ／ｈ＜８を満たす圧電セラミック板１を用い
ることが、インピーダンス波形においてダイナミックレ
ンジが十分に大きく、不要振動が誘起されない発振子を
得るためにも好ましい。
した場合、前記振動電極２ａ，２ｂの直径２ｒと圧電セ
ラミック板１の厚み２×ｈ１との関係が、ｒ／ｈ＜３の
場合には、圧電セラミック板１はインピーダンス波形に
おいて十分なダイナミックレンジが得られず発振子とし
て不適切であり、またｒ／ｈ＞８の場合には、インピー
ダンス波形において、不要振動が誘起されやすくなるの
で、３＜ｒ／ｈ＜８を満たす圧電セラミック板１を用い
ることが、インピーダンス波形においてダイナミックレ
ンジが十分に大きく、不要振動が誘起されない発振子を
得るためにも好ましい。
【００２４】（３）また、エネルギー閉じ込め形の厚み
すべりを用いた圧電振動子において、閉じ込め性には異
方性があるので、振動電極２ａ，２ｂはその面積が決定
された場合、真円形状よりも、圧電振動子の分極方向よ
り分極方向と垂直方向の方が長い形状にすることによ
り、圧電振動子を小さくすること即ち圧電部品を小さく
また低コストで提供できる。
すべりを用いた圧電振動子において、閉じ込め性には異
方性があるので、振動電極２ａ，２ｂはその面積が決定
された場合、真円形状よりも、圧電振動子の分極方向よ
り分極方向と垂直方向の方が長い形状にすることによ
り、圧電振動子を小さくすること即ち圧電部品を小さく
また低コストで提供できる。
【００２５】（４）さらに、引出電極３ａ，３ｂ近傍の
閉じ込め性が悪く、振動が減衰するのに長い距離を要し
ている。これは、引出電極３ａ，３ｂの質量負荷による
共振周波数低下が閉じ込め性を悪化させているからであ
る。従って、引出電極３ａ，３ｂの厚みは、振動電極２
ａ，２ｂの厚みより薄くすることにより、引出電極３
ａ，３ｂの質量負荷による共振周波数の低下を減少さ
せ、閉じ込め性が向上でき、より小形の圧電振動子を提
供できる。
閉じ込め性が悪く、振動が減衰するのに長い距離を要し
ている。これは、引出電極３ａ，３ｂの質量負荷による
共振周波数低下が閉じ込め性を悪化させているからであ
る。従って、引出電極３ａ，３ｂの厚みは、振動電極２
ａ，２ｂの厚みより薄くすることにより、引出電極３
ａ，３ｂの質量負荷による共振周波数の低下を減少さ
せ、閉じ込め性が向上でき、より小形の圧電振動子を提
供できる。
【００２６】（５）上記実施の形態においては、振動電
極２ａ，２ｂの厚みと導通性を確保するために振動電極
２ａ，２ｂを三層構造とし、それぞれの層をスパッタ、
蒸着等で形成している。しかしながらこの振動電極２
ａ，２ｂを形成するために、長時間かかる上に、高価な
貴金属を用いる必要がある。そこで、例えば振動電極２
ａ，２ｂを薄くし、振動電極２ａ，２ｂ上に絶縁層を設
けて、（ｈ２×ρ２）＝（振動電極２ａ，２ｂの厚み×
密度＋絶縁層の厚み×密度）が（ｈ２×ρ２）／（ｈ１
×ρ１）≧０．０３を満たすようにすることにより、同
様の効果が得られる。絶縁層は例えばアクリル、エポキ
シ等の樹脂をスクリーン印刷等の厚膜形成技術を用い
て、請求項１の条件よりも薄い振動電極２ａ，２ｂ上に
形成することで、上記実施の形態のようにスパッタ、蒸
着等で長時間、高価な貴金属を用いて振動電極２ａ，２
ｂを形成するよりも安価に圧電振動子を得ることができ
る。また、このときの絶縁層の厚みは、厚みすべりの振
動を抑制されないように絶縁層の膜厚は圧電セラミック
板１の厚みの半分以下、好ましくはおよそ１００μｍ以
下にすることが望ましい。
極２ａ，２ｂの厚みと導通性を確保するために振動電極
２ａ，２ｂを三層構造とし、それぞれの層をスパッタ、
蒸着等で形成している。しかしながらこの振動電極２
ａ，２ｂを形成するために、長時間かかる上に、高価な
貴金属を用いる必要がある。そこで、例えば振動電極２
ａ，２ｂを薄くし、振動電極２ａ，２ｂ上に絶縁層を設
けて、（ｈ２×ρ２）＝（振動電極２ａ，２ｂの厚み×
密度＋絶縁層の厚み×密度）が（ｈ２×ρ２）／（ｈ１
×ρ１）≧０．０３を満たすようにすることにより、同
様の効果が得られる。絶縁層は例えばアクリル、エポキ
シ等の樹脂をスクリーン印刷等の厚膜形成技術を用い
て、請求項１の条件よりも薄い振動電極２ａ，２ｂ上に
形成することで、上記実施の形態のようにスパッタ、蒸
着等で長時間、高価な貴金属を用いて振動電極２ａ，２
ｂを形成するよりも安価に圧電振動子を得ることができ
る。また、このときの絶縁層の厚みは、厚みすべりの振
動を抑制されないように絶縁層の膜厚は圧電セラミック
板１の厚みの半分以下、好ましくはおよそ１００μｍ以
下にすることが望ましい。
【００２７】（６）厚みすべりを用いた圧電振動子にお
いては、一般に分極方向よりも、分極方向に対して垂直
方向の方が閉じ込め性が優れている。しかしながら引出
電極３ａ，３ｂの形成による閉じ込め性への影響は分極
方向の方が小さい。従って本発明においては、分極方向
に引出電極３ａ，３ｂを設けることにより振動の閉じ込
め性への影響を小さくし、不要振動を抑制している。
いては、一般に分極方向よりも、分極方向に対して垂直
方向の方が閉じ込め性が優れている。しかしながら引出
電極３ａ，３ｂの形成による閉じ込め性への影響は分極
方向の方が小さい。従って本発明においては、分極方向
に引出電極３ａ，３ｂを設けることにより振動の閉じ込
め性への影響を小さくし、不要振動を抑制している。
【００２８】（７）本発明の圧電振動子は、分極方向の
長さをＬ、分極方向と垂直方向の長さをＷとしたとき、
０．８≦Ｗ／Ｌ≦０．４としたものであり、振動を阻害
することなく小型化可能なものである。
長さをＬ、分極方向と垂直方向の長さをＷとしたとき、
０．８≦Ｗ／Ｌ≦０．４としたものであり、振動を阻害
することなく小型化可能なものである。
【００２９】（８）本発明の圧電セラミック板１におい
て、例えば圧電セラミック板１の所望の厚みすべりが十
分に減衰した圧電セラミック板１の表面の幅方向の端部
に、例えば厚み５０μｍのエポキシ樹脂部をスクリーン
印刷等で形成することで、その部分に発生する不要振動
を抑制できる。このときの不要振動抑制効果が十分発揮
されるようにエポキシ樹脂部の厚みは、およそ１０μｍ
以上形成することが望ましい。
て、例えば圧電セラミック板１の所望の厚みすべりが十
分に減衰した圧電セラミック板１の表面の幅方向の端部
に、例えば厚み５０μｍのエポキシ樹脂部をスクリーン
印刷等で形成することで、その部分に発生する不要振動
を抑制できる。このときの不要振動抑制効果が十分発揮
されるようにエポキシ樹脂部の厚みは、およそ１０μｍ
以上形成することが望ましい。
【００３０】（９）実施の形態２に説明したように、圧
電振動子、樹脂シート２２，２４及びアルミナ基板２
０，２６とを積層した積層型の発振子とすることによ
り、発振子の外周は圧電振動子とほぼ同じにすることが
でき、実施の形態１に示すキャップ１３内に圧電振動子
を封入した発振子よりも小型化できる。
電振動子、樹脂シート２２，２４及びアルミナ基板２
０，２６とを積層した積層型の発振子とすることによ
り、発振子の外周は圧電振動子とほぼ同じにすることが
でき、実施の形態１に示すキャップ１３内に圧電振動子
を封入した発振子よりも小型化できる。
【００３１】（１０）また、実施の形態１の発振子にお
いては、アルミナ基板１０と圧電振動子間に、また、実
施の形態２の発振子においてはアルミナ基板２０，２６
を容量を形成した基板に代えることにより、負荷容量を
有する発振子としてもよい。
いては、アルミナ基板１０と圧電振動子間に、また、実
施の形態２の発振子においてはアルミナ基板２０，２６
を容量を形成した基板に代えることにより、負荷容量を
有する発振子としてもよい。
【００３２】（１１）実施の形態２において空間２５
は、分極方向の空間を分極方向と垂直方向の空間の方よ
り広くすることにより、振動を阻害することなく小型化
可能となる。
は、分極方向の空間を分極方向と垂直方向の空間の方よ
り広くすることにより、振動を阻害することなく小型化
可能となる。
【００３３】（１２）本発明は面実装タイプの発振子だ
けでなく、ラジアルテーピングタイプのものについても
同様の効果が得られるものである。
けでなく、ラジアルテーピングタイプのものについても
同様の効果が得られるものである。
【００３４】（１３）また、上記実施の形態においては
圧電部品の一例として発振子について説明したが、厚み
すべりを用いた圧電セラミックフィルタにおいても同様
の効果が得られる。
圧電部品の一例として発振子について説明したが、厚み
すべりを用いた圧電セラミックフィルタにおいても同様
の効果が得られる。
【００３５】
【発明の効果】以上本発明によると、振動エネルギーが
圧電セラミック板の幅方向の端部に至らないので、圧電
セラミック板の端部にたとえカケなどがあったとして
も、スプリアスの発生を抑制することのできるエネルギ
ー閉じ込め型の厚みすべりを用いた圧電振動子を提供す
ることができる。
圧電セラミック板の幅方向の端部に至らないので、圧電
セラミック板の端部にたとえカケなどがあったとして
も、スプリアスの発生を抑制することのできるエネルギ
ー閉じ込め型の厚みすべりを用いた圧電振動子を提供す
ることができる。
【図１】（ａ）本発明の実施の形態１における厚みすべ
りを用いた圧電振動子の斜視図 （ｂ）同断面図
りを用いた圧電振動子の斜視図 （ｂ）同断面図
【図２】（ａ）図１に示す圧電振動子を用いた発振子の
分解斜視図 （ｂ）同断面図
分解斜視図 （ｂ）同断面図
【図３】（ａ）図１に示す圧電振動子を用いた発振子の
分解斜視図 （ｂ）同断面図
分解斜視図 （ｂ）同断面図
【図４】本発明の一実施の形態における圧電振動子のイ
ンピーダンス波形図
ンピーダンス波形図
【図５】従来の圧電振動子の斜視図
【図６】図５に示す圧電振動子の振動電極を圧電セラミ
ック板の幅方向の端部に非接触の状態にした圧電振動子
のインピーダンス波形図
ック板の幅方向の端部に非接触の状態にした圧電振動子
のインピーダンス波形図
１ 圧電セラミック板 ２ａ 振動電極 ２ｂ 振動電極 ３ａ 引出電極 ３ｂ 引出電極 ４ａ 端面電極 ４ｂ 端面電極 ５ａ 質量負荷 ５ｂ 質量負荷 １０ アルミナ基板 １１ａ 基板電極 １１ｂ 基板電極 １２ａ 導電性接着剤 １２ｂ 導電性接着剤 １３ キャップ １４ 封止樹脂 ２０ アルミナ基板 ２１ａ 基板電極 ２１ｂ 基板電極 ２２ 樹脂シート ２３ 空間 ２４ 樹脂シート ２５ 空間 ２６ アルミナ基板 ２７ａ 基板電極 ２７ｂ 基板電極 ２８ａ 端面電極 ２８ｂ 端面電極
Claims (10)
- 【請求項１】 圧電セラミック板と、この圧電セラミッ
ク板の両面に対向するようにかつ幅方向の端部に非接触
の状態で設けた振動電極と、この振動電極に電気的に接
続する前記圧電セラミック板上に設けた引出電極とを備
え、前記圧電セラミック板の厚みを２×ｈ１、前記圧電
セラミック板の密度をρ１、前記振動電極の厚みをｈ
２、前記振動電極の密度をρ２としたとき、（ｈ２×ρ
２）／（ｈ１×ρ１）≧０．０３を満たす厚みすべりを
用いた圧電振動子。 - 【請求項２】 振動電極の形状を円形とした場合、前記
振動電極の直径２ｒと圧電セラミック板の厚み２ｈ１と
の関係が、３＜ｒ／ｈ＜８を満たす請求項１に記載の厚
みすべりを用いた圧電振動子。 - 【請求項３】 振動電極の長さは、分極方向よりも分極
方向に垂直な方向を長くした請求項１に記載の厚みすべ
りを用いた圧電振動子。 - 【請求項４】 引出電極の厚みは、振動電極の厚みより
薄くした請求項１記載の厚みすべりを用いた圧電振動
子。 - 【請求項５】 振動電極上に絶縁物を設けた請求項１〜
請求項４のいずれか一つに記載の厚みすべりを用いた圧
電振動子。 - 【請求項６】 引出電極は圧電セラミック板の分極方向
に設けた請求項１〜請求項５のいずれか一つに記載の厚
みすべりを用いた圧電振動子。 - 【請求項７】 圧電セラミック板の表面に少なくとも一
つの吸音材を設けた請求項１〜請求項６のいずれか一つ
に記載の厚みすべりを用いた圧電振動子。 - 【請求項８】 圧電振動子の分極方向の長さをＬ、前記
分極方向と垂直方向の長さをＷとしたとき、０．８≦Ｗ
／Ｌ≦０．４とした請求項１〜請求項７のいずれか一つ
に記載の厚みすべりを用いた圧電振動子。 - 【請求項９】 基板上に全外周部を固定した請求項１〜
請求項８のいずれか一つに記載の厚みすべりを用いた圧
電振動子とを備えた圧電部品。 - 【請求項１０】 分極方向の空間を、分極方向と垂直方
向の空間の方より広くなるようにした請求項９に記載の
圧電部品。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22393098A JPH11330897A (ja) | 1998-03-10 | 1998-08-07 | 厚みすべりを用いた圧電振動子とこれを用いた圧電部品 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5780298 | 1998-03-10 | ||
| JP10-57802 | 1998-03-10 | ||
| JP22393098A JPH11330897A (ja) | 1998-03-10 | 1998-08-07 | 厚みすべりを用いた圧電振動子とこれを用いた圧電部品 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11330897A true JPH11330897A (ja) | 1999-11-30 |
Family
ID=26398876
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22393098A Pending JPH11330897A (ja) | 1998-03-10 | 1998-08-07 | 厚みすべりを用いた圧電振動子とこれを用いた圧電部品 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11330897A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008090758A1 (ja) * | 2007-01-24 | 2008-07-31 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | 共振アクチュエータ |
| JP2009094829A (ja) * | 2007-10-10 | 2009-04-30 | Murata Mfg Co Ltd | 圧電振動装置、発振回路及び電子装置 |
-
1998
- 1998-08-07 JP JP22393098A patent/JPH11330897A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008090758A1 (ja) * | 2007-01-24 | 2008-07-31 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | 共振アクチュエータ |
| US8035283B2 (en) | 2007-01-24 | 2011-10-11 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Resonant actuator |
| JP2009094829A (ja) * | 2007-10-10 | 2009-04-30 | Murata Mfg Co Ltd | 圧電振動装置、発振回路及び電子装置 |
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