JPS59119912A - 縦振動変換子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （ａ）　　発明の技術分’Ｊｆ 本発明は、安定度、信頼度に優れ、かつ製造容易な縦１
族動変侠子に関する。

（ｂ）　　従来技術と問題点 近年ＰＣＭ伝送装置の小形化が計られ、本装置に使用さ
れているタイミング抽出用フィルタにも小形化が要求さ
れている。しかしながら、従来から用いられている電気
的ＬＣフィルタでは小形化の限界に達しており、最近、
小形化の可能なフィルタ素子として圧電材料を用いた振
動部品に期待がかけられている。とくに宅内装置に組み
込まれるタイミング抽出用フィルタは比較的低周波（約
２００Ｋ）Ｔｚ）　　で用いられ、従来は縦振動モード
のセラミックフィルタが主に検討されてきた。しかしセ
ラミックフィルタは安価であるという利点はあるものの
温度やニージンクに対する安定度に問題があシ、またセ
ラミック低切子を保持する支持線を圧電セラミックの電
極面に直接半田等で接続する方法しか採用し得ないこと
から電極面剥離等の問題が発生する可能性があり部品の
信頼性という点から難がある。またセラミック自身危い
材質であるので切断、研磨等の加工製造の工程において
その取り扱いに十分略章する必要がある。

（ｅ）　　発明の目的 本発明は、かかる従来の欠点に鑑み、安定度。

信頼度に優れ、かつ製造容易な縦振動子を提供すること
を目的とする。

（ｄ）　　発明の構成 本発明は、かかる目的を達成するために、厚み方向に残
留分極を有し、形状が矩形状である１個の横効果利用圧
電セラミックと、該圧電セラミックの両電極面とほぼ同
一の形状を有し、かつ該電極面のそれぞれと半田等の接
着剤で接合され、恒弾性金属材料から成り、互いに厚さ
のほぼ等しい２個の弾性板と、該２個の弾性板それぞれ
の長さ方向の略中心部に設けられたリード端子とから成
ることを％徴とするものである。

（ｅ）　　発明の実施例 以下実施例に従い詳細に説明を行う。

第１図は本発明第１の実施例を示す斜視図である。同図
において１は横効果利用の圧電セラミックであり、あら
かじめ厚み方向に分極が成されてる。また画商は金＃Ｎ
着等によ！ｌｌｌ電極が施されている０２および３はあ
らかじめ通尚な温度で熱処理が施された恒弾性金属材料
からなる弾性板である。

なお各弾性板２および３の厚さはそれぞれ互いに等しい
ものとする。弾性板２および３と前記圧電セラミック１
は本実施例の場合半田で接合されている。無論半田以外
の接着剤（例えば導電接着斉りでも構わない。また４お
よび５は前記弾性板２および３にそれぞれ接続されたリ
ード端子であり、機能的には支持線の役割も同時に果た
す。

リード端子４および５と弾性板２および３との接続は半
田あるいは溶接によって行なう。

いま上記構成から成る振動子のリード端子４および５間
に′電気入力信号を印加すると、該振動子は所定周波数
の縦第１次モードで励振される。

失踪には所望の第１次モード以外にも奇数次モードがス
プリアスとして励振される。第２図に周波数応答特性を
示す。同図において横軸は周波数を示し、縦軸は減衰量
を示す。またＬＬ、Ｌ２．Ｌ３で示した応答波形はそれ
ぞれ縦振動の第１次モード、第３次モードおよび第５次
モードを表わす。

なお上述したようにあらかじめ弾性板２および３の厚さ
を互いに等しくしているため縦奇数次振動以外のスプリ
アスモードは励振されない。

一般に２００ｋＨｚ程度のタイミング抽出用フィルタで
は０．５％程度の比帯域幅が要求される、フィルタの入
出力端にＬＣ電気回路を付加すれば上記比帯域幅の実現
は容易であるが、小形化への要求から電気回路素子を付
加することはできない。

したがって低容量比変換子の実現が要求される。

下表かられかるように本振動変換子の容量比は比較的小
さい。圧電セラミックや弾性板の寸法を適当に変えるこ
とによりさらに小さな容量比を実現することも可能であ
る。すなわちセラミック振動子が有する容量比（１０〜
３０）に近づけることが可能である。

表 第３図に本発明の第２の実施例を示す０間図において１
は第１図で示した同一番号と同一の意味を表わす。２′
および３′は恒弾性金属材料から成る弾性板で機能的に
は第１図に示した弾性板２および３と同一であるが、本
実施例の特徴は第１図に示したリード端子（支持線と兼
用）を弾性体と一体化した点にある。すなわち同図に示
すように弾性板２′あるいは３′の片側面の長さ方向略
中心部に突出した矩形状のリード端子６および７を設け
たことである。なお弾性板２′および３′と圧電セラミ
ック１との接続は第１の実施例と同様である。本実施例
の様な構造、とすれば第１の実施例に比べて縦振動変換
子の厚さを小さくすることができ装置の高密度実装に寄
与できる。なお第３図では弾性板２′と３′のリード端
子は同一側面から出ているが、互いに逆方向に出しても
構わないＯかかる構造の第３実施例の変換子を第４図に
示す０間図において、１．２．’　３：　６．７．の表
わす意味は第３図の同一番号の表わす意味と同じである
。本実兄例のようにリード端子を互いに逆方向に出せば
変換子の幅寸法は第２の実施に比べて太きくなるが逆に
２端子６゜７間の浮遊容量は減少する。

尚、本発明において、恒弾性金属材料からなる弾性板を
用いる理由は第１に複合振動子の温度補償を行うためで
あり、第２にリード線の機能もあわせて持つ支持線を前
記弾性板に半田付けあるいは溶接することで接続の強度
を増し、信頼度を向上させるためである。また第３に金
属−セラミックー金属のザンドイッチ構成とすることに
より機械的に堅牢な構造とするためである。堅牢な構造
とすることにより製造上の取り扱いも容易となる。

゛さらに、第１の理由を補足すると、一般に恒弾性金属
の熱処理温度を適当に変えることにより、恒弾性金属材
料の周波数温度係数全制御できることが知られている。

この技術を利用し、例えば介物に圧電セラミックの周波
数温度係数が正のある値を有するとすれば、恒弾性金属
材料の温度係数が負になるように熱処理温度を調整し、
圧電セラミックと恒弾性金属板から成る複合振動子の周
波数温度係数が零温度係数でおるようにすることが可能
となる。

（ｆ）　　発明の効果 以上、詳細に説明した如く、本発明によれば安定度や信
頼性に優れ、また製造上取扱いの容易な縦振動変換子を
実現することができる０またセラミック振動子の特長で
ある低容量比をあま９損うことなく実現することができ
、タイミング抽出用フィルタの変換子として適用可能で
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明縦振動変換子第一の実施例斜視図、第２
図は第一の実施例縦振動変換子の周波数応答図、第３図
は本発明の縦振動変換子の第二の実施例斜視図、第４図
は本発明の縦振動変換子の第三の実施例斜視図である。 図において、１は圧電セラミック、２，３，２１３′は
恒弾性金属材料からなる弾性板、４，５は支持機能の役
割を果たすリード端子、６，７は弾性板と一体化したリ
ード端子である。 ／・′ ／・′ 第４　図 第２図 第３図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）厚み方向に残留分極を有し、形状が矩形状である
   １個の横効果利用圧電セラミックと、該圧電セラミック
   の両電極面とほぼ同一の形状を有し、かつ該電極面のそ
   れぞれと半田等の接着剤で接合され、恒弾性金属材料か
   ら成り互いに厚さのほぼ等しい２個の弾性板と、該２個
   の弾性板それぞれの長さ方向の略中心部に設けられたリ
   ード端子とから成ることを特徴とする縦振動変換子。 動変換子。