JPS6113809A - 複数型圧電振動子 - Google Patents

複数型圧電振動子

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JPS6113809A
JPS6113809A JP13450284A JP13450284A JPS6113809A JP S6113809 A JPS6113809 A JP S6113809A JP 13450284 A JP13450284 A JP 13450284A JP 13450284 A JP13450284 A JP 13450284A JP S6113809 A JPS6113809 A JP S6113809A
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JP
Japan
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piezoelectric
piezoelectric vibrating
piezoelectric vibrator
recess
depth
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Pending
Application number
JP13450284A
Other languages
English (en)
Inventor
Hozumi Nakada
穂積 中田
Hideaki Matsudo
秀亮 松戸
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Nihon Dempa Kogyo Co Ltd
Original Assignee
Nihon Dempa Kogyo Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPS6113809A publication Critical patent/JPS6113809A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/02Details
    • H03H9/02007Details of bulk acoustic wave devices
    • H03H9/02086Means for compensation or elimination of undesirable effects
    • H03H9/02118Means for compensation or elimination of undesirable effects of lateral leakage between adjacent resonators
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/46Filters
    • H03H9/54Filters comprising resonators of piezoelectric or electrostrictive material
    • H03H9/56Monolithic crystal filters

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (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。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、圧電振動子に関し、特に振動特性が良好で圧
電振動子の小型化、複合化に適する複数型圧電振動子に
関する。
(従来技術) 電子機器など種々の分野で使用されている圧電振動子は
、時・計やコンピュータなどの小型化にともない、その
小型化が要求されてきている。
第8図ないし第1O図ぼ従来の圧電振動子を示す図で、
第8図は圧電振動子1の保持構造を示す一部切欠正面図
、第9図は圧電振動子1の斜視図、第10図は圧電振動
子lを第9図に示すA−A面で切断した断面図である。
第8図ないし第1  ・0図において、圧電振動子1は
ATカット等の水晶片2の両面に電極3a、3bを設け
ることにより形成されている。4a、4bは電極3a、
3bの一部より外方へ延びる端子部で、端子部4a。
4bは互いに反対方向に延びている。なお、前記電極3
a、3b及び端子部4a、4bは金、銀。
アルミニウムなどの金属を水晶片2の両面に蒸着するこ
とにより形成される。
そして、上記圧電振動子1は基台5に設けたワイヤーク
リップ6.6に挾持され、電極3a、3bは端子部4a
、4b、ワイヤークリップ6.6を介して、外部導出ピ
ン7.7に電気的に接続されるものである。
(従来技術の問題点) しかしながら、以上の従来例にあっては、水晶片2自体
が振動をするため、圧電振動子1の保持によりその特性
は大きく左右され、一般に保持を施す場所は水晶片2の
振動の少ない場所を選択するが、圧電振動子1が小型化
されればされるほど圧電振動子1の電極3a、3bと端
子部4a、4bが近接し、該端子部4a、4bを保持す
るワイヤークリップ6.6によって圧電振動子の振動が
阻害されその振動特性の悪化を招く。
一方、同一圧電材料上に複数個の圧電振動部(即ち電極
)を形成する場合、その複数型圧電振動子を小型化する
には個々の圧電振動部を小型化することはもちろんであ
るが、各圧電振動部間の間隔を狭める必要がある。しか
しながら各圧電振動部をある程度以上近接させると各圧
電振動部間の振動の結合が生じ、各圧電振動部の持つ固
有振動周波数での発振ができなくなり、所望の複数型圧
電振動子が得られない。
(発明の目的) 本発明は、複数型圧電振動子を小型化しても圧電振動部
の振動が減衰せず、また、各圧電振動部間に振動の結合
が生じにくい複数型圧電振動子を提供することを目的と
する。
(発明の概要) 本願に係る第一の発明は、両面に電極を形成した圧電振
動部を同一の圧電板上に2箇所以上設けた複数型圧電振
動子において、該圧電板の少なくとも片面上であって各
圧電振動部間に圧電板の厚みの11500以上の深さの
凹部を設けたことを特徴とする複数型圧電振動子に係る
もので、また、第二の発明は、両面に電極を形成した圧
電振動部を同一の圧電板上に2箇所以上設けた複数型圧
電振動子において、該圧電板の少なくとも片面上であっ
て各圧電振動部間に圧電板の厚みの11500以上の深
さの凹部を設け、該圧電板の少なくとも片面上であって
各圧電振動部間にアース電極を設けたことを特徴とする
複数型圧電振動子に係るものである。
(実施例) 次に本発明の一実施例を、図面を用いて詳細に説明する
第1図は本発明を2つの圧電振動部を同一の圧電板上に
有する複数型圧電振動子に適用した実施例を示す斜視図
である。同図において、2つの圧電振動部は同一の形状
となっているので、右下の圧電振動部について説明する
と、11は圧電振動部であり、該圧電振動部llの表裏
面には該圧電振動部11を励振させるための電極13a
、13b(13bは図示せず)が被着されている。15
は圧電振動部11を囲むように形成された第1の凹部、
16は該凹部の外周に形成された囲み部、17は該囲み
部16の外周に形成された第2の凹部である。囲み部1
6の表面であって同図の左下側には図に示すような電極
13aの端子部14aが被着されている。また、囲み部
16の裏面であって同図の右上側には電極13bの端子
部14b(図示せず)が被着されている。18は圧電振
動部11と囲み部16を連結するサポート部であり、1
8aは電極13aと端子部14aとを連結する電極引き
出し部である。該サポート部18と電極引き出し部18
aは裏面の電極13bと端子部14bとを連結する部分
にも設けられている。
19は両圧電振動部11.11のほぼ中央に設けられた
凸条である。そしてこれら圧電振動部11、第1の凹部
15.囲み部16.第2の凹部17、サポート部18.
凸条19は、同一のATカットなどの水晶で一体に形成
されている。
第2図は、本発明に係る複数型圧電振動子をエツチング
技術を用いて製造する方法を示す図である。−まず圧電
材料のウェファ−の両面上であって複数個の電極、端子
部、電極引き出し部となる部分に、金、銀、アルミニウ
ム等の金属を真空蒸着の方法またはスパッターなとの方
法により被着し、次に、該ウェファ−にフォトエッチン
ク技術を用いて複数個の第1の凹部、第2の凹部を形成
すると第2図に示すような多数の圧電振動部を有するウ
ェファ−が形成されるのである。そして、該ウェファ−
をダイシング等により2個からn個の所望の圧電振動部
間に分割すれば本発明に係る複数型圧電振動子が完成す
る(例えば、第2図に示すA−A、B−B面で該ウェフ
ァ−を分割すれば、Cの部分が第1図に示す2側型圧電
振動子となる)。
第3図は、第1図に示す複数型圧電振動子を保持器に保
持する構成を示す斜視図で、20は金属等よりなる基台
、21はコバールガラス等からなる絶縁体、22は第1
図に示す複数型圧電振動子の端子部14a、14bに導
電性接着剤や軟金属(例えば半田)で接続固定せしめら
れる端子である。そして該基台20の内側に4木の端子
22を貫通せしめた後、該内側に溶融させた絶縁体21
を埋め込ませ、その後、該絶縁体21を固体化させれば
、該複数型圧電振動子が保持器に保持されるのである。
そして、図示しないケースを、複数型圧電振動子の周辺
空間を密封するように基台20の外周に圧入すれば本願
に係る複数型圧電振動子の保持は完成する。
つぎに、この実施例の作用を、第4図に示すような凹部
を設けない複数型圧電振動子と比較して説明する。
第4図は、第1図に示す複数型圧電振動子と同一の厚み
大きさを有するが、第1図に示す複数型圧電振動子のよ
うに第1.第2の凹部を形成しない複数型圧電振動子を
示す斜視図である。第5図2は共振特性図で、このうち
実線で示すグラフは第4図に示す複数型圧電振動子の各
々を単独で励振した場合の共振特性を示すものであり、
一点鎖線で示すグラフは第4図に示す複数型圧電振動子
の両圧電振動部を並列共振させた場合の共振特性を示す
ものである。同図かられかるように、第4図に示す複数
型圧電振動子の両圧電振動部を並列共振させた場合は、
両圧電振動部の振動が互いに干渉、結合するため、同図
の実線で示す2つの単独の圧電振動子の共振状態と相違
し、各圧電振動部の持つ固有振動周波数での発振ができ
なくなる現象が生ずる。ここで、同図に示す単独の2つ
の圧電振動子の両共振周波数をfl+f2、その時のレ
ベルをvl、v2、第4図に示す複数型圧電振動子の両
共振周波数をfl’+f2 ′、その時のL/ ヘルを
Vs  ’ 、V2 ’トシ、Δv= 1 Vl−V□
 ′1、Δf= I fl−fx  ’ Iとする。そ
して第4図に示す複数型圧電振動子と、凹部の深さをd
(#Lm)としたときの第1図に示す複数型圧電振動子
とのΔV、Δfとdとの関係を第6図に示す。同図から
れかるように、凹部の深さd=oのとき、即ち、第4図
に示す複数型圧電振動子のときに比べ、凹部の深さが深
くなればなるほどΔ■、Δfは小さくなる。これは、凹
部を設ければ、複数型圧電振動子であっても、その複数
の圧電振動部間志が結合せず、通常の単独の圧電振動子
の並列共振とほぼ同一の共振特性、即ち、各圧電振動部
の持つ固有振動周波数での共振特性に近づくことを示す
。なお、第6図の実験においては圧電板の厚みは0 、
1 (mm)とした。そして、凹部の深さdは0.2(
pm)以上であればその効果を有することが第6図から
明らかである。即ち、凹部の深さは少なくとも圧電板の
厚みの11500以上であればその効果を生ずるのであ
る。
なお、ΔV−1v2−V2 ’ 1.Af= l f2
−f2′1としたときの実験結果も、この実験結果と略
々同様であった。
なお、第1図に示す圧電振動子にあっては、凹部を圧電
振動子の回りに2重に設けたが、該凹部はいずれか一方
のみでもよく、また、突条19はなくてもよい。即ち、
複数個の圧電振動部間を仕切る位置に少なくとも1つの
凹部を設ければ両圧電振動部の振動の結合が防止される
のである。
ところで、上記したように、圧電振動部間の振動の結合
を防止するためには、各圧電振動部間を仕切る位置に少
なくとも1つの凹部を設ければよいが、特に上記実施例
に示すように、各圧電振動部を囲むような凹部(第1の
凹部のみでもよい)を設ければ、圧電振動部間外の水晶
片の部分にその振動が伝わりにくく、その振動が該圧電
振動部に封じ込められ、該圧電振動部の振動が減衰する
ことがない。また、上記実施例のように圧電振動部を囲
むような凹部の外側に端子部を設けこれを端子で保持す
れば、圧電振動部と端子との間の振動の伝導が少ないた
め、その端子の保持をワイヤークリップのような弾性の
あるものとする必要はなく、弾性の少ない端子をそのま
ま、または、これと同様の部材を用いることができ、こ
れによって圧電振動子を確実に保持できるため、たとえ
圧電振動子を小型化しても圧電振動子の周りを保護する
ケースに圧電振動子が衝突することはなく、該圧電振動
子を破損する恐れがない。
第7図は本発明の他の実施例を示す図で、第1図の複数
型圧電振動子と相違する点は、突条19上にアース電極
30を設けるとともに、該アース電極30を基台20に
アースするためのリード線31を設けた点である。この
ように複数型圧電振動子を構成すれば、両圧電振動部の
機械的振動によって生しる電気分極をアースでき、両圧
電振動部の振動の結合をさらに防止できることとなる。
なお、該アース電極30は突条19上に設ける必要はな
く、各圧電振動部間を仕切る位置に設ければよいことは
いうまでもない。
以上、本発明を実施例に従って詳細に説明したが、本発
明に係る複数型圧電振動子は第1図、第7図−に限定さ
れるものではなく、圧電振動部の数を同一の圧電板上に
3個以上としてもよいことはいうまでもないばかりか、
圧電振動部、凹部の形状を円形、六角形等の他の形状と
してもよく、また、凹部の一部に窪み又は貫通穴を設け
てもよく、また、サポート部、電極引き出し部の形状又
は本数を変更してもよい。
(発明の効果) 以上詳細に説明したように本発明を構成したので、〔1
〕同一・のウェファ−上に2個以上の圧電振動部を有す
る複数型圧電振動子を小型化しても各圧電振動部間に振
動の結合が生じにくい。
〔2〕また、凹部を各圧電振動部を囲む部分に形成すれ
ば、」二記〔1〕の効果に加えて、圧電振動子の振動が
外部に洩れることがほとんどなくなり、このため該複数
型圧電振動子を小型化しても圧電振動部の振動が減衰せ
ず、このため実効抵抗か著しく減少するという効果を有
する。〔3〕また、第7図に示すように、圧電板の少な
くとも片面上であって各圧電振動部間にアース電極を設
ければ、各圧電振動部間の振動の結合の防止効果が、上
記〔1〕の効果以上のものとなる。
【図面の簡単な説明】
@1図は本発明を2つの圧電振動部を有する複数型圧電
振動子に適用したものを示す斜視図、第2図は本発明に
係る複数型圧電振動子をエツチング技術を用いて製造す
る方法を示す図、第3図は第1図に示す複数型圧電振動
子を保持器に保持する構成を示す斜視図、第4図は凹部
を形成しない複数型圧電振動子を保持器に保持する構成
を示す斜視図、第5図は第4図に示す複数型圧電振動子
の並列接続したときの共振特性と2つの単独の圧電振動
部の共振特性とを示す共振特性図、第6図は単独の圧電
振動部の共撤周波数、レベルと、複数型圧電振動子の共
振周波数、レベルとの相違値Δf、Δ■と、凹部の深さ
d (pm)との関係を示す図、第7図は本発明の他の
実施例に係る複数型圧電振動子を保持器に保持する構成
を示す斜視図、第8図ないし第10図は従来の圧電振動
子を示す図で、第8図は圧電振動子1の保持構造を示す
一部切欠正面図、第9図は圧電振動子lの斜視図、第1
0図は圧電振動子1を第9図に示すA−A面で切断した
断面図である。 11・・圧電振動部  13a・・電極15・・第1の
凹部  17・・第2の凹部30・・アース電極 特許出願人    日本電波工業株式会社代 理 人 
   弁理士 辻  實(外1名)第7図 第2図 第 3 図 第4面

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)両面に電極を形成した圧電振動部を同一の圧電板
    上に2箇所以上設けた複数型圧電振動子において、該圧
    電板の少なくとも片面上であって各圧電振動部間に圧電
    板の厚みの1/500以上の深さの凹部を設けたことを
    特徴とする複数型圧電振動子。
  2. (2)凹部は各圧電振動部の外周を囲む位置に設けられ
    たことを特徴とする特許請求の範囲第(1)項記載の複
    数型圧電振動子。
  3. (3)両面に電極を形成した圧電振動部を同一の圧電板
    上に2箇所以上設けた複数型圧電振動子において、該圧
    電板の少なくとも片面上であって各圧電振動部間に圧電
    板の厚みの1/500以上の深さの凹部を設け、該圧電
    板の少なくとも片面上であって各圧電振動部間にアース
    電極を設けたことを特徴とする複数型圧電振動子。
JP13450284A 1984-06-29 1984-06-29 複数型圧電振動子 Pending JPS6113809A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH0355911A (ja) * 1989-07-24 1991-03-11 Murata Mfg Co Ltd 厚みすべり振動モードを利用した圧電トラップおよびその製造方法
GR20050100595A (el) * 2005-10-06 2007-05-23 Νικολαος Σταθοπουλος Διπλος κρυσταλλος υψηλων συχνοτητων θεμελιωδους συχνοτητας ταλαντωσης

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