JPS59125114A - 圧電共振子 - Google Patents
圧電共振子Info
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- JPS59125114A JPS59125114A JP23377682A JP23377682A JPS59125114A JP S59125114 A JPS59125114 A JP S59125114A JP 23377682 A JP23377682 A JP 23377682A JP 23377682 A JP23377682 A JP 23377682A JP S59125114 A JPS59125114 A JP S59125114A
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- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 42
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- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 34
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- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 6
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H3/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators
- H03H3/007—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators for the manufacture of electromechanical resonators or networks
- H03H3/02—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators for the manufacture of electromechanical resonators or networks for the manufacture of piezoelectric or electrostrictive resonators or networks
- H03H3/04—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators for the manufacture of electromechanical resonators or networks for the manufacture of piezoelectric or electrostrictive resonators or networks for obtaining desired frequency or temperature coefficient
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)
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。
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Description
【発明の詳細な説明】
(1)発明の技術分野
本発明は圧電共振子の電極構造に係り、特にレーザ光を
用いて圧電共振子の電極をトリミングして周波数調整す
る場合、レーザ照射後の熱による共振周波数変動を減少
させ、周波数調整作業を短時間に行わせる圧電共振素子
に関する。
用いて圧電共振子の電極をトリミングして周波数調整す
る場合、レーザ照射後の熱による共振周波数変動を減少
させ、周波数調整作業を短時間に行わせる圧電共振素子
に関する。
(2)技術の背景
圧電共振子は圧電体に例えば水晶、ロッシェル等の単結
晶または誘電率の大きいチタン酸バリウム(BaTi0
3 )や例えばチクン酸鉛(Pb (Ti、 Zr)0
3〕の多結晶セラミックまたば圧電性を高めるためのP
b (Mgt−x、 Nbx、 Ti + Zr )
03または鉛を使わないLiTa0 ] 、 (Na
、 Li) Nb03等を使用している。これらの結晶
は両側に蒸着した電極に電圧が印加されると機械的歪を
生じる。この圧電共振子は、この結晶に生じる歪により
一定の周波数が得られることを利用したものである。こ
の圧電共振子の周波数の調整は圧電体を挾み蒸着されて
いる電極の質量の加減により行われている。この調整方
法は次のように大別できる。一つは電極の質量を蒸着、
メッキ等で増加させながら所定周波数へ追い込む方法で
あり、他は電極自体を直接削り所定の周波数に追い込む
方法で、例えばレーザ光照射によって電極の金属物質を
とばし質量を減少させるレーザトリミングが行われてい
る。近年、特に後者の方法であるレーザトリミングが使
われており、このトリミングは周波数調整中に周波数を
m認しながら作業ができる利点と、レーザ光を利用する
ために高精度で共振周波数を決定することが可能で、こ
のような必要性がある素子に対して有効なごとに着目さ
れ広く利用されている。
晶または誘電率の大きいチタン酸バリウム(BaTi0
3 )や例えばチクン酸鉛(Pb (Ti、 Zr)0
3〕の多結晶セラミックまたば圧電性を高めるためのP
b (Mgt−x、 Nbx、 Ti + Zr )
03または鉛を使わないLiTa0 ] 、 (Na
、 Li) Nb03等を使用している。これらの結晶
は両側に蒸着した電極に電圧が印加されると機械的歪を
生じる。この圧電共振子は、この結晶に生じる歪により
一定の周波数が得られることを利用したものである。こ
の圧電共振子の周波数の調整は圧電体を挾み蒸着されて
いる電極の質量の加減により行われている。この調整方
法は次のように大別できる。一つは電極の質量を蒸着、
メッキ等で増加させながら所定周波数へ追い込む方法で
あり、他は電極自体を直接削り所定の周波数に追い込む
方法で、例えばレーザ光照射によって電極の金属物質を
とばし質量を減少させるレーザトリミングが行われてい
る。近年、特に後者の方法であるレーザトリミングが使
われており、このトリミングは周波数調整中に周波数を
m認しながら作業ができる利点と、レーザ光を利用する
ために高精度で共振周波数を決定することが可能で、こ
のような必要性がある素子に対して有効なごとに着目さ
れ広く利用されている。
(3)従来技術と問題点
第1図+al、 (blは従来の圧電共振子の電極構造
を示す概略的斜視図である。
を示す概略的斜視図である。
第1図において、BaTi0r等の多結晶セラミック等
よりなる圧電体1は第1図(alのように板状又は第1
図(b)盤状に焼結されその両面に′F状の金属電極2
を蒸着しである。レーザトリミングにより圧電共振子の
周波数調整を行う場合には、レーザ光で圧電共振子1に
蒸着しである金属電極2をとばして、電極質企を減少さ
せることにより周波数前述の方法は、レーザ光照射によ
り発生する熱が圧電体1に金属電極2を介して伝導等で
与えられるので、圧電体1の温度が上昇し、この温度に
対応して圧電共振子の周波数変動を生じることになる。
よりなる圧電体1は第1図(alのように板状又は第1
図(b)盤状に焼結されその両面に′F状の金属電極2
を蒸着しである。レーザトリミングにより圧電共振子の
周波数調整を行う場合には、レーザ光で圧電共振子1に
蒸着しである金属電極2をとばして、電極質企を減少さ
せることにより周波数前述の方法は、レーザ光照射によ
り発生する熱が圧電体1に金属電極2を介して伝導等で
与えられるので、圧電体1の温度が上昇し、この温度に
対応して圧電共振子の周波数変動を生じることになる。
従って、この圧電共振子の周波数調整は、圧電体の温度
が下がり温度による周波数変動がなくなるまで不可能と
なっていた。すなわちこの方法は圧電共振子の周波数を
測定しながら金属電極をトリミングするため、圧電体の
温度上昇によって周波数変動を生じなくなるまで待たな
ければならない。従って、圧電体の温度が下がるまでト
リミングを待機する時間を必要とし、作業能率に影響を
与える結果となっζいた。具体的には例えば1.06
Cμm〕波長のレーザ光照射で圧電共振子の金属電極を
トリミングする場合の周波数調整は金属電極の質量減少
による周波数上昇5 (ppm)に加えて圧電体の温度
上昇による周波数上昇20[ppm)が存在し温度上昇
による周波数変動が元に戻るまで1回のレーザ照射に対
して30秒かかる点を有していた。
が下がり温度による周波数変動がなくなるまで不可能と
なっていた。すなわちこの方法は圧電共振子の周波数を
測定しながら金属電極をトリミングするため、圧電体の
温度上昇によって周波数変動を生じなくなるまで待たな
ければならない。従って、圧電体の温度が下がるまでト
リミングを待機する時間を必要とし、作業能率に影響を
与える結果となっζいた。具体的には例えば1.06
Cμm〕波長のレーザ光照射で圧電共振子の金属電極を
トリミングする場合の周波数調整は金属電極の質量減少
による周波数上昇5 (ppm)に加えて圧電体の温度
上昇による周波数上昇20[ppm)が存在し温度上昇
による周波数変動が元に戻るまで1回のレーザ照射に対
して30秒かかる点を有していた。
(4)発明の目的
本発明は上記従来の欠点に鑑み、圧電体の共振子のレー
ザトリミング中に圧電体の温度上昇を抑えるため、この
圧電体にレーザ光が達しなし)ような高反射率の下地電
極部となる高融点金属とレーザ光によりトリミングされ
る低融点金属からなる電極を圧電体に蒸着し、この圧電
共振子によってレーザトリミング作業を迅速に行い得る
ようにした圧電共振子を提供することを目的とするもの
である。
ザトリミング中に圧電体の温度上昇を抑えるため、この
圧電体にレーザ光が達しなし)ような高反射率の下地電
極部となる高融点金属とレーザ光によりトリミングされ
る低融点金属からなる電極を圧電体に蒸着し、この圧電
共振子によってレーザトリミング作業を迅速に行い得る
ようにした圧電共振子を提供することを目的とするもの
である。
(5)発明の構成
本発明の上記目的は本発明によれば、圧電体を用いた共
振子に高融点金属を下地電極として蒸着し、該高融点金
属上に低融点金属を電極として蒸着してなることを特徴
とする圧電共振子を提供するごとによって達成される。
振子に高融点金属を下地電極として蒸着し、該高融点金
属上に低融点金属を電極として蒸着してなることを特徴
とする圧電共振子を提供するごとによって達成される。
(6)発明の実施例
以下本発明の一実施例を図面によって説明する。
第2図は本発明の圧電共振子の断面図を示している。第
2図において、圧電共振子は圧電体lの両面に高融点金
属2aと低融点金属2bの2層としたT状電極2を有し
、圧電体1にまず高融点金属2aを蒸着し、該高融点金
属2a上に更に低融点金属2bを蒸着して電極を構成さ
せる。
2図において、圧電共振子は圧電体lの両面に高融点金
属2aと低融点金属2bの2層としたT状電極2を有し
、圧電体1にまず高融点金属2aを蒸着し、該高融点金
属2a上に更に低融点金属2bを蒸着して電極を構成さ
せる。
第2図において、圧電共振子1の周波数調整のためにレ
ーザトリミングで行うには、レーザ光照射により低融点
金属2bをトリミングする。このトリミングにより低融
点金属2b電極の質量が減少するので周波数の上昇が可
能となる。このレーザ光照射で低融点金属2bの電極を
トリミングしても、高融点金17i 2a電極が溶ける
ほどの温度にならないようなレーザを選択する。例えば
、圧電体1にLiTa03を用いて、低融点金属に融点
1100(’C)の金(Au)を、高融点金属2aに融
点1700(’c)の白金(Pb)を用いた電極構成に
おいて、例えばレーザ発振器より1.06 (μm)波
長のレーザ光を発振させて低融点金属をトリミングする
場合、低融点金属篩はレーザ光の一回の照射で八〇の飛
散量が決っているので、^Uの厚みとじて0.2 C
μm)以上、 ptの厚みとして0.1 (、um3以
上を必要としている。以上、これは周波数が5(Mll
z)の圧電共振子を得る例である。この周波数5 (M
llz)の圧電共振子の周波数調整の場合、レーザトリ
ミング装置のレーザ光は低融点金属2bの篩をトリミン
グするとともに高融点金属2aのptをにもレーザ光の
エネルギーを与えて熱に変換し、圧電体の温度上昇を引
き起す。しかじ高融点金属としてレーザ光(1,06C
μm〕波長)に対して98〔%〕の反射率を持つptを
選択したので圧電体1の温度上昇は僅かでありほぼ5秒
で元の温度にもどる。従って、レーザ光の1回の照射に
よる圧電共振子の温度上昇の周波数変動が少なく、圧電
共振子の周波数調整のために繰り返してレーザ光照射を
する時間間隔が短くてすむことになる。
ーザトリミングで行うには、レーザ光照射により低融点
金属2bをトリミングする。このトリミングにより低融
点金属2b電極の質量が減少するので周波数の上昇が可
能となる。このレーザ光照射で低融点金属2bの電極を
トリミングしても、高融点金17i 2a電極が溶ける
ほどの温度にならないようなレーザを選択する。例えば
、圧電体1にLiTa03を用いて、低融点金属に融点
1100(’C)の金(Au)を、高融点金属2aに融
点1700(’c)の白金(Pb)を用いた電極構成に
おいて、例えばレーザ発振器より1.06 (μm)波
長のレーザ光を発振させて低融点金属をトリミングする
場合、低融点金属篩はレーザ光の一回の照射で八〇の飛
散量が決っているので、^Uの厚みとじて0.2 C
μm)以上、 ptの厚みとして0.1 (、um3以
上を必要としている。以上、これは周波数が5(Mll
z)の圧電共振子を得る例である。この周波数5 (M
llz)の圧電共振子の周波数調整の場合、レーザトリ
ミング装置のレーザ光は低融点金属2bの篩をトリミン
グするとともに高融点金属2aのptをにもレーザ光の
エネルギーを与えて熱に変換し、圧電体の温度上昇を引
き起す。しかじ高融点金属としてレーザ光(1,06C
μm〕波長)に対して98〔%〕の反射率を持つptを
選択したので圧電体1の温度上昇は僅かでありほぼ5秒
で元の温度にもどる。従って、レーザ光の1回の照射に
よる圧電共振子の温度上昇の周波数変動が少なく、圧電
共振子の周波数調整のために繰り返してレーザ光照射を
する時間間隔が短くてすむことになる。
さらにレーザ光の波長1.06 Cμm〕は赤外線領域
であるので、水晶等の圧電体はこのレーザ光を透過する
。従って、圧電体の両面に蒸着した金属電極は前述の1
.06 Cμm〕波長のレーザ光により両面電極を同時
にトリミングできる。
であるので、水晶等の圧電体はこのレーザ光を透過する
。従って、圧電体の両面に蒸着した金属電極は前述の1
.06 Cμm〕波長のレーザ光により両面電極を同時
にトリミングできる。
(6)発明の効果
以上、詳細に説明したように本発明によれば、圧電共振
子をレーザトリミングで周波数調整する場合、圧電共振
子の電極が高融点金属、低融点金属で構成されているた
め、圧電体の温度」1昇が少なく、周波数変動を元に戻
す時間がほぼ5秒と短時間ですむことになり作業能率向
上につながる効果をもっている。さらに、圧電体の温度
上昇が少く圧電体の結晶に与える影響も少ない。
子をレーザトリミングで周波数調整する場合、圧電共振
子の電極が高融点金属、低融点金属で構成されているた
め、圧電体の温度」1昇が少なく、周波数変動を元に戻
す時間がほぼ5秒と短時間ですむことになり作業能率向
上につながる効果をもっている。さらに、圧電体の温度
上昇が少く圧電体の結晶に与える影響も少ない。
第1図は従来例の圧電共振子の概略的斜視図、第2図は
本発明の圧電共振子の断面図である。 1・・・圧電体、 2・・・電極、 2b・・・低
融点金属、 2a・・・高融点金属。 特許出願人 富士通株式会社 代理人弁理士 検量 宏四部
本発明の圧電共振子の断面図である。 1・・・圧電体、 2・・・電極、 2b・・・低
融点金属、 2a・・・高融点金属。 特許出願人 富士通株式会社 代理人弁理士 検量 宏四部
Claims (4)
- (1)圧電体を用いた共振子に高融点金属を下地電極と
して蒸着し、該高融点金属上に低融点金属を電極として
蒸着してなることを特徴とする圧電共振子。 - (2)高融点金属として1700 (”c )以上の融
点を有する金属電極としたことを特徴とする特許請求の
範囲第1項記載の圧電共振子。 - (3)低融点金属として1000 (’C)の融点を有
する金属電極としたことを特徴とする特許請求の範囲第
1項記載の圧電共振子。 - (4)電極トリーミング用のLO6Clノm〕μmレー
ザ光R対して98〔%〕%以上の反射率を有する高融点
金属からなることを特徴とする特許請求の範囲第1項記
載の圧電共振子。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23377682A JPS59125114A (ja) | 1982-12-29 | 1982-12-29 | 圧電共振子 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23377682A JPS59125114A (ja) | 1982-12-29 | 1982-12-29 | 圧電共振子 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS59125114A true JPS59125114A (ja) | 1984-07-19 |
Family
ID=16960387
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP23377682A Pending JPS59125114A (ja) | 1982-12-29 | 1982-12-29 | 圧電共振子 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS59125114A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2006018788A1 (en) * | 2004-08-20 | 2006-02-23 | Philips Intellectual Property & Standards Gmbh | Narrow band bulk acoustic wave filter |
JP2010118951A (ja) * | 2008-11-13 | 2010-05-27 | Fujitsu Ltd | 共振子、フィルタ、デュープレクサおよび電子装置 |
-
1982
- 1982-12-29 JP JP23377682A patent/JPS59125114A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2006018788A1 (en) * | 2004-08-20 | 2006-02-23 | Philips Intellectual Property & Standards Gmbh | Narrow band bulk acoustic wave filter |
JP2010118951A (ja) * | 2008-11-13 | 2010-05-27 | Fujitsu Ltd | 共振子、フィルタ、デュープレクサおよび電子装置 |
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