JPS62220011A - 振動素子の周波数調整方法 - 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】 〔概要〕 ストリップ型圧電体の発振周波数を調整するに際し、 対向主面の中間部から一方の端部に渡る全幅に電極を被
着し、該電極の中間部にコ字形状の切断線を設は周波数
調整することにより、 周波数調整を容易化したものである。

〔産業上の利用分野〕

本発明は圧電振動素子、詳しくは圧電振動素子の周波数
調整に関する。

水晶やタンタル酸すチューム（ＬｉＴａＯｉ）等の圧電
体に適当な電極を形成し、この電極に交流電界を印加す
ると、圧電体は印加電界と等しい周波数の応力が生じ、
かつ印加電界の周波数が圧電体の固有周波数に一致する
と共振し強勢な振動が得られる。かかる現象を利用した
振動子は、高性能であるため通信装置の発振回路、フィ
ルタ、遅延線等として広く用いられている。

特に、電子機器の小形化、薄形化および軽量化が進む中
で、チップ化の要求が強まっている部品の一つに数Ｍ　
ｌｌｚ〜数十Ｍ　Ｈｚの振動子がある。かかる要求に対
し、電気−機械結合係数の大きいＬｉＴａ０１やＬｉＮ
ｂＯ３の単結晶を用いたストリップ形圧電振動子は、水
晶を用いたものでは不可能とされていた高周波領域が実
現される。

〔従来の技術〕

一般に圧電振動子は、所定の単結晶板より圧電体を切り
出し、該圧電体の対向主面に適宜の電極を被着形成し作
成されるが、かかる加工技術により所望の周波数を得る
ことが困難である。そこで従来は、必要とするよりも少
しだけ大きい電極を形成し、その一部分を除去する方法
が採用されていた。

第４図は従来構成になるストリップ形圧電振動素子の概
略を示す斜視図、第５図は他の従来構成になるストリッ
プ形圧電振動素子の概略を示す斜視図である。

第４図において、振動素子１は圧電体２の対向主面のそ
れぞれに圧電体２の中間部の全幅に渡る電極３または４
を形成している。電極３および４は、圧電体２の一方ま
たは他方の端部に向けて引き出しパターン３ａ、４ａを
具え、対向主面には、電極３と４の対向長さをｌにする
周波数調整のため、電極３および４から長さ！、だけ切
り離した切離片３ｂ、４ｂが取り残されている。

第５図において、振動素子１よりも電極形状を簡易化し
た振動素子６は、圧電体７の対向主面のそれぞれに圧電
体７の中間部から一方または他方の端部に渡る全幅に電
極８または９を形成している。その対向主面には、電極
８と９の対向長さをｌにする周波数調整のため、電極８
および９から長さｌｚだけ切り離した切離片８ａ、、９
ａが取り残されている。

なお、切離片３ｂ、４ｂおよび８ａ、８ａを切り離し後
の微少調整には、電極３．４．８．９にレーザスポット
を照射し、電極３．４，８．９の微小量を除去している
。

〔発明が解決しようとする問題点３ 以上に説明した如〈従来の周波数調整は、少し長めに形
成した電極の先端部を圧電体の全幅に渡って切り離して
いる。

一方、電極の切り離しには圧電体を傷付けないこと、切
り離し長さの制御が容易であること、切り粉の発生が少
ないこと等の必要条件に鑑み、レーザ光を使用している
。

そこで、該レーザ光の強度が過少であると、切離片が電
極から完全に分離せず、圧電体を透過する該レーザ光が
強過ぎると、対向面に被着した電極を中間部で切断する
という問題点があった。

〔問題点を解決するための手段〕

第１図は本発明の一実施例になる圧電振動素子の斜視図
である。

第１図において、振動素子１１は圧電体１２の一方の主
面（上面）に電極１３を形成し、他方の主面（下面）に
電極１４を形成し、電極１３および１４の各中間部の２
箇所をコ字形に切り離した切断線１５が形成されている
。

上記問題点は第１図に示すように、ストリップ型圧電体
１２の対向主面の中間部から一方の端部に渡る全幅に電
極１３．１４を被着し、少なくとも電極１３．１４の中
間部に電極１３．１４の対向長さｅを決める直線部分を
含む切断線１５を形成して電極１３．１４の一部分を切
り離すことを特徴とした振動素子の周波数調整方法によ
り解決される。

〔作用〕

上記手段において、対向主面のそれぞれに形成した対向
電極の対向領域を外す切断線は、その形成に際し圧電体
を貫通する強力なレーザの使用が可能になり、そのこと
によって対向する主面に被着した電極の一部分を切り離
す恐れがない。

従って、使用レーザの強さに留意する従来の煩わしさが
なくなり、振動素子の周波数調整が容易化されると共に
、分離片の切り離し不完全や対向する電極を切断すると
いう不良品の発生をなくし得た等の効果が生じる。

〔実施例〕

以下に前出の第１図および、本発明方法による振動素子
の周波数変化特性を示す第２図、本発明方法による振動
素子の共振抵抗特性を示す第３図を用い、本発明の一実
施例になる振動素子を説明する。

第１図において、電極１３と１４との対向長さｌは共振
周波数により決まる寸法であり、電極１３．１４の中間
部の一部を長さ１３だけ切り離す各切断線１５は、Ｌ字
形の切断線１５ａと、長さβを切り出す短い直状の切断
線１５ｂとでなる。なお、電極１３または１４に形成す
る一対の切断線１５は圧電体１２の幅をＷとしたとき、
例えばＷ／４だけ電極１３または１４の中央部を残すよ
うにする。

このような振動素子１１は切断線１５の形成に強力なレ
ーザ、即ち圧電体１２を透過し対向する主面に被着した
電極１３または１４を切断する強さのレーザを用いたと
き、酸レーザによって該対向主面の電極の一部に短い切
断線の入ることがあっても、その一部分を切り離すこと
がなく、従来よりも高エネルギのレーザが使用可能にな
る。

第２図において、横軸は切断線長さ１３ｉ縦軸は周波数
変化量であり、本発明方法になる試料の実測値から得た
周波数変化特性Ａは、切断線長さ！、が長くなると共に
周波数変化量が増大する。

図中の点線Ｂは従来方法にて周波数調整した振動素子ｌ
または６の周波数変化特性であり、本発明による周波数
変化特性Ａと、Ｉｔ３＝１．または１２として第２図に
示す周波数変化特性Ｂとは、周波数変化率がほぼ同等に
なっている。

第３図において、横軸は切断線長さｊ２３．縦軸は振動
素子のエネルギ効率に係わる共振抵抗値Ｒｓであり、図
中の実線Ｃは本発明方法で周波数調整した振動素子１１
を実測した共振抵抗特性、図中の点線りは従来方法で周
波数調整した振動素子１または６の共振抵抗特性である
。

共振抵抗特性りはＩｌ、　＝１．またはＩｌ２としてあ
り、本発明方法による共振抵抗特性Ｃの共振抵抗増加率
は、従来方法による共振抵抗特性りの共振抵抗増加率の
Ａ以下であるため、本発明方法は従来方法のものより共
振抵抗が小さく、振動素子の高性能化に寄与する。

なお、前記実施例の切断線１５は電極１３．１４の一部
分をコ字形に切り離しているが、本発明方法はかかる切
断線１５に限定されず、一連のコ字形切断線で電極１３
．１４の一部分を切り離すおよび、切断線１５ｂと一端
が切断線１５ｂに交差し他端が圧電体端面に至る切断線
との組み合わせで電極１３．１４の一部分を切り離す等
により実施されることを付記する。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明方法によれば、対向する主面
の電極を切断する恐れが解消し、電極の一部分を切り離
す周波数調整が容易となり、特に電極の一部分をコ字形
に切り離すことで共振抵抗の増加率が低減し高性能の圧
電振動素子を実現した効果は大きい。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の一実施例になる圧電振動素子の斜視図
である。 第２図は本発明方法による振動素子の周波数変化特性を
示す図、 第３図は本発明方法による振動素子の共振抵抗特性を示
す図、 第４図は従来構成になるストリップ形圧電振動素子の概
略を示す斜視図、 第５図は他の従来構成になるストリップ形圧電振動素子
の概略を示す斜視図、 である。 図中において、 １．６．１１は圧電振動素子、 ２．７．１２は圧電体、 ３．４．８．９，１３．１４は電極、 １５は切断線、 ｌは電極の対向長さ、 を示す。 射ｌ　図 、末尾Ｊ月匁り云ｊて７る扱動累千の」装（交互Ｌｊ吟
４僅メ２回 末沁Ｂ材法１〜゛理長動１乎の只徐損抗場・仁篤３　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　ストリップ型圧電体（１２）の対向主面の中間部から
   一方の端部に渡る全幅に電極（１３、１４）を被着し、
   該電極（１３、１４）の非対向部分に電極対向長さ（ｌ
   ）を決める直線部分を含む切断線（１５）を形成し、該
   電極（１３、１４）の一部分を切り離すことを特徴とし
   た振動素子の周波数調整方法。