JPS63187907A - 圧電共振子 - Google Patents
圧電共振子Info
- Publication number
- JPS63187907A JPS63187907A JP2077287A JP2077287A JPS63187907A JP S63187907 A JPS63187907 A JP S63187907A JP 2077287 A JP2077287 A JP 2077287A JP 2077287 A JP2077287 A JP 2077287A JP S63187907 A JPS63187907 A JP S63187907A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- length
- thickness
- resonator
- width
- electrodes
- Prior art date
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- Pending
Links
- 230000010287 polarization Effects 0.000 claims abstract description 10
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 238000007790 scraping Methods 0.000 description 1
Landscapes
- 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。
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〕
本発明は圧電共振子に関Ｌ、詳細には低周波数（Ｋｌ（
ｚ）帯域に対応し得る直方体形状の小型の圧電共振子に
関する。
ｚ）帯域に対応し得る直方体形状の小型の圧電共振子に
関する。
従来、圧電共振子は電子部品として例えばフィルタ、超
音波遅延線等に対して採用されているが、最近に至って
は電気回路の集積化に伴い、共振子の小型化が切望され
ているが、共振子はそれ自体の形状が振動特性によって
決定されることから、良好な振動特性を有し且つ小型な
共振子が求められている。
音波遅延線等に対して採用されているが、最近に至って
は電気回路の集積化に伴い、共振子の小型化が切望され
ているが、共振子はそれ自体の形状が振動特性によって
決定されることから、良好な振動特性を有し且つ小型な
共振子が求められている。
従来から、圧電共振子としては第５図に示すように長さ
Ｌ、幅Ｗ、厚みＴの直方体１′から成り、その相対向す
る両生面に電極２゛が形成されるとともに２１の方向に
分極させた厚みすべり振動モードの圧電共振子、あるい
は第６図に示すように１２方向に分極させた拡がり振動
モードの圧電共振子等が知られている。
Ｌ、幅Ｗ、厚みＴの直方体１′から成り、その相対向す
る両生面に電極２゛が形成されるとともに２１の方向に
分極させた厚みすべり振動モードの圧電共振子、あるい
は第６図に示すように１２方向に分極させた拡がり振動
モードの圧電共振子等が知られている。
また、拡がり振動モード（Ｐモード）ではｆｏＸ／ｌ！
８一定にて基準化されることから小型に際してはｆｏ−
ｔあるいはｆｏ、 Ｌ値を小さくすることが必要とされ
る。
８一定にて基準化されることから小型に際してはｆｏ−
ｔあるいはｆｏ、 Ｌ値を小さくすることが必要とされ
る。
前述した先行技術によれば２００〜１０００ＫＨｚの低
周波数領域に対応する場合、拡がり振動モード（Ｐモー
ドが使用され、ｆｏＸ／値は約２０００を超えるもので
ある。厚みすべり振動モード（ＴＳモード）ではｆｏ−
Ｔが１０００〜１３００と小さいが使用しようとする共
振点にスプリアスが発生しない為には、Ｌ／Ｔ＞３２以
上に設定する必要があＬ、Ｔを小さくしてもしか長くな
り、実質的には小型化ができないという問題があった。
周波数領域に対応する場合、拡がり振動モード（Ｐモー
ドが使用され、ｆｏＸ／値は約２０００を超えるもので
ある。厚みすべり振動モード（ＴＳモード）ではｆｏ−
Ｔが１０００〜１３００と小さいが使用しようとする共
振点にスプリアスが発生しない為には、Ｌ／Ｔ＞３２以
上に設定する必要があＬ、Ｔを小さくしてもしか長くな
り、実質的には小型化ができないという問題があった。
本発明者等は圧電共振子の小型化を目的として鋭意研究
を行ったところ、長さＬ１厚みＴがある条件を満足する
形状においてｆｏ（Ｌ−Ｔ）””が１２００〜１８００
ＫＨｚ−ｍｍとなり得る領域が存在することを知見し
た。
を行ったところ、長さＬ１厚みＴがある条件を満足する
形状においてｆｏ（Ｌ−Ｔ）””が１２００〜１８００
ＫＨｚ−ｍｍとなり得る領域が存在することを知見し
た。
即ち本発明によれば、形状が長さＬ、幅Ｗ、厚さＴの直
方体であり長さ方向に分極され、且つ該分極方向と平行
な対向面に一対の電極を設けた圧電共振子であって、前
記しおよびＴが下記式、０．６ ≦Ｌ／Ｔ ≦０．８
５ または １．０≦Ｌ／Ｔ≦１．４ を満足Ｌ、その時、Ｌ、Ｔにおける共振周波数ｆｏが１
２００（Ｋｌｌｚ−ｍｍ）≦ｆｏ ・（Ｌ−Ｔ） １／
２≦１８００ ＫＨｚ−ｍｍ但Ｌ、２００ＫＨｚ≦ｆｏ
≦１０００ Ｋ Ｉｔ ｚの関係を満足する圧電共振子
が提供される。
方体であり長さ方向に分極され、且つ該分極方向と平行
な対向面に一対の電極を設けた圧電共振子であって、前
記しおよびＴが下記式、０．６ ≦Ｌ／Ｔ ≦０．８
５ または １．０≦Ｌ／Ｔ≦１．４ を満足Ｌ、その時、Ｌ、Ｔにおける共振周波数ｆｏが１
２００（Ｋｌｌｚ−ｍｍ）≦ｆｏ ・（Ｌ−Ｔ） １／
２≦１８００ ＫＨｚ−ｍｍ但Ｌ、２００ＫＨｚ≦ｆｏ
≦１０００ Ｋ Ｉｔ ｚの関係を満足する圧電共振子
が提供される。
以下、本発明を第１図を参照して詳述する。
本発明の圧電共振子１は第１図に示すように長さＬ、幅
Ｗ、厚さＴの直方体からなるものであって、圧電性を付
与するため平行な対向面であるＬ−Ｗ面に一対の電極２
が形成されている。
Ｗ、厚さＴの直方体からなるものであって、圧電性を付
与するため平行な対向面であるＬ−Ｗ面に一対の電極２
が形成されている。
第１図の形状の圧電共振子の形状のうち長さＬ、厚さＴ
を可変とＬ、各形状における共振周波数ｆ。
を可変とＬ、各形状における共振周波数ｆ。
を測定Ｌ、Ｌ／Ｔとｆｏとの関係を調べ、その結果を第
２図に示す。
２図に示す。
図中、○のプロットは周波数特性において良好な圧電特
性、即ちスプリアスの発生がなく、基本波におけるＰ／
Ｖ値が８０ （ｄＢ）以上のものを示す。一方Ｘ印のも
のはスプリアスの発生がひどく波形分割が生じているも
のを示す。
性、即ちスプリアスの発生がなく、基本波におけるＰ／
Ｖ値が８０ （ｄＢ）以上のものを示す。一方Ｘ印のも
のはスプリアスの発生がひどく波形分割が生じているも
のを示す。
また、Δ印はＯおよび×の中間的特性を示すものであり
、それぞれの代表的周波数特性として第３図にＬ＝２．
５．７・３．５．誓＝１．０．第４図にＬ・２．５．Ｔ
＝２．８゜Ｗ・１．０の時の周波数特性図を示す。
、それぞれの代表的周波数特性として第３図にＬ＝２．
５．７・３．５．誓＝１．０．第４図にＬ・２．５．Ｔ
＝２．８゜Ｗ・１．０の時の周波数特性図を示す。
第２図のグラフによればＴ・一定においてｆｏとＬ／Ｔ
の関係が略直線的な関係にあることがわかるが良好な圧
電特性を得るための条件としてはＬ／Ｔは特定の範囲に
設定されることが重要であり、第２図のグラフから明ら
かな通り、次式（１） （１） ’％式％（１） の範囲になるように設定することが重要である。
の関係が略直線的な関係にあることがわかるが良好な圧
電特性を得るための条件としてはＬ／Ｔは特定の範囲に
設定されることが重要であり、第２図のグラフから明ら
かな通り、次式（１） （１） ’％式％（１） の範囲になるように設定することが重要である。
本発明の圧電共振子の他の特徴は前述した関係を満足す
る長さＬ、厚さＴ （ｍｍ）の形状の共振子がその形状
における２００ＫＨｚ乃至１０００Ｋｌｌｚの範囲の共
振周波数ｆｏ（ＫＨｚ）との間に次式、（２）１２００
Ｋｌｌｚ−ｍｍ≦ｆｏ（Ｌ／Ｔ） １／２≦１８００
ＫＨｚ−ｍｍ ・・（２）が成立することにある。
る長さＬ、厚さＴ （ｍｍ）の形状の共振子がその形状
における２００ＫＨｚ乃至１０００Ｋｌｌｚの範囲の共
振周波数ｆｏ（ＫＨｚ）との間に次式、（２）１２００
Ｋｌｌｚ−ｍｍ≦ｆｏ（Ｌ／Ｔ） １／２≦１８００
ＫＨｚ−ｍｍ ・・（２）が成立することにある。
本発明の圧電共振子はｆｏ（Ｌ−Ｔ） ””値が従来と
比較して極めて小さいことから長さＬ、厚みＴを小さく
することが可能となる。
比較して極めて小さいことから長さＬ、厚みＴを小さく
することが可能となる。
なお、幅Ｗは共振周波数とは相対的関連性がないことか
ら任意に設定することが可能であり、小型化を目的とし
てＷ値を小さくすれば良いが、圧電共振子自体の機械的
強度を持たす必要性から幅Ｗ値は０．５ ｍｍ以上であ
ることが望ましい。
ら任意に設定することが可能であり、小型化を目的とし
てＷ値を小さくすれば良いが、圧電共振子自体の機械的
強度を持たす必要性から幅Ｗ値は０．５ ｍｍ以上であ
ることが望ましい。
本発明を次の例で説明する。
長さＬ、厚みＴを第１表に示す値とし幅Ｗを１゜０ ｍ
ｍに設定した直方体に対Ｌ、第１図の矢印方向に１５０
℃、４ ＫＶ／ｍｍ 、１０分間の条件で分極処理を行
ったのちに分極方向と平行なＬ−Ｗ面の全面に電極を形
成した。
ｍに設定した直方体に対Ｌ、第１図の矢印方向に１５０
℃、４ ＫＶ／ｍｍ 、１０分間の条件で分極処理を行
ったのちに分極方向と平行なＬ−Ｗ面の全面に電極を形
成した。
これらのサンプルに対Ｌ、ベクトルインピーダンスメー
タによって共振周波数を測定Ｌ、ｆｏ（Ｌ・Ｔ）Ｉ／２
値を求め第１表に示した。
タによって共振周波数を測定Ｌ、ｆｏ（Ｌ・Ｔ）Ｉ／２
値を求め第１表に示した。
第１表におけるＬ／Ｔとｆｏとの関係を第２図にプロ・
ノドした。第２図から明らかなようにＬ／Ｔが０．６乃
至０．８５．１゜Ｏ乃至１．４領域で優れていることが
わかる。また第１表によれば共振周波数を２００〜１０
００ＫＨｚの範囲で制御することが可能であることが理
解される。
ノドした。第２図から明らかなようにＬ／Ｔが０．６乃
至０．８５．１゜Ｏ乃至１．４領域で優れていることが
わかる。また第１表によれば共振周波数を２００〜１０
００ＫＨｚの範囲で制御することが可能であることが理
解される。
以上詳述した通り、本発明の圧電共振子は、長さＬ、厚
さＴを特定の関係にて設定することによりｆｏ（Ｌ−Ｔ
）””値の低い共振子が得られ、それによりＬ値、Ｔ値
の設定に際Ｌ、各個の極小値を採用することによって共
振子の小型化を可能とすることができる。特にこの共振
子は２００ＫＨｚ ＝ １００ＯＫＩＩ２の低周波数帯
域に対して有用なものであり、特にフィルター用として
用いられる。
さＴを特定の関係にて設定することによりｆｏ（Ｌ−Ｔ
）””値の低い共振子が得られ、それによりＬ値、Ｔ値
の設定に際Ｌ、各個の極小値を採用することによって共
振子の小型化を可能とすることができる。特にこの共振
子は２００ＫＨｚ ＝ １００ＯＫＩＩ２の低周波数帯
域に対して有用なものであり、特にフィルター用として
用いられる。
第１図は本発明の圧電共振子を示す斜視図、第２図は本
発明の圧電共振子のＬ／Ｔとｆｏとの関係を示す図、第
３図は第２図における○プロットの代表的周波数特性、
第４図は第２図における×プロットの代表的周波数特性
図、第５図は従来の一般的厚みすべり振動モードの圧電
共振子の斜視図、第６図は拡がり振動モードの一般的圧
電共振子の斜視図をそれぞれ示す。 １・・・圧電共振子 ２・・・電極 Ｐ・・・分掻方向
発明の圧電共振子のＬ／Ｔとｆｏとの関係を示す図、第
３図は第２図における○プロットの代表的周波数特性、
第４図は第２図における×プロットの代表的周波数特性
図、第５図は従来の一般的厚みすべり振動モードの圧電
共振子の斜視図、第６図は拡がり振動モードの一般的圧
電共振子の斜視図をそれぞれ示す。 １・・・圧電共振子 ２・・・電極 Ｐ・・・分掻方向
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 形状が長さＬ、幅Ｗ、厚さＴの直方体であり、長さ方
向に分極され、且つ該分極方向と平行な対向面に一対の
電極を設けた圧電共振子であって、前記ＬおよびＴが下
記式、 ０．６≦Ｌ／Ｔ≦０．８５ または １．０≦Ｌ／Ｔ≦１．４ の関係にあり、該形状により決定される共振周波数ｆｏ
とＬ、Ｔが １２００（ＫＨｚ・ｍｍ）≦ｆｏ・（Ｌ・Ｔ）＾１＾／
＾２≦１８００（ＫＨｚ・ｍｍ）但し、２００ＫＨｚ≦
ｆｏ≦１０００ＫＨｚの関係を満足することを特徴とす
る圧電共振子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2077287A JPS63187907A (ja) | 1987-01-30 | 1987-01-30 | 圧電共振子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2077287A JPS63187907A (ja) | 1987-01-30 | 1987-01-30 | 圧電共振子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63187907A true JPS63187907A (ja) | 1988-08-03 |
Family
ID=12036454
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2077287A Pending JPS63187907A (ja) | 1987-01-30 | 1987-01-30 | 圧電共振子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63187907A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5400001A (en) * | 1992-09-21 | 1995-03-21 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Piezoelectric resonator and piezoelectric filter |
| US5548179A (en) * | 1994-10-17 | 1996-08-20 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Chip-type piezoelectric resonance component |
| US5627425A (en) * | 1992-07-03 | 1997-05-06 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Vibrating unit |
| US5635882A (en) * | 1993-08-17 | 1997-06-03 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Laterally coupled piezo-resonator ladder-type filter with at least one bending mode piezo-resonator |
| US5644274A (en) * | 1993-08-17 | 1997-07-01 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Stacked piezoelectric resonator ladder-type filter with at least one bending mode resonator |
| US5701048A (en) * | 1993-05-31 | 1997-12-23 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Chip-type piezoelectric resonance component |
-
1987
- 1987-01-30 JP JP2077287A patent/JPS63187907A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5627425A (en) * | 1992-07-03 | 1997-05-06 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Vibrating unit |
| US5400001A (en) * | 1992-09-21 | 1995-03-21 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Piezoelectric resonator and piezoelectric filter |
| US5701048A (en) * | 1993-05-31 | 1997-12-23 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Chip-type piezoelectric resonance component |
| US5635882A (en) * | 1993-08-17 | 1997-06-03 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Laterally coupled piezo-resonator ladder-type filter with at least one bending mode piezo-resonator |
| US5644274A (en) * | 1993-08-17 | 1997-07-01 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Stacked piezoelectric resonator ladder-type filter with at least one bending mode resonator |
| US5648746A (en) * | 1993-08-17 | 1997-07-15 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Stacked diezoelectric resonator ladder-type filter with at least one width expansion mode resonator |
| US5684436A (en) * | 1993-08-17 | 1997-11-04 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Ladder-type filter with laterally coupled piezoelectric resonators |
| US5689220A (en) * | 1993-08-17 | 1997-11-18 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Laterally coupled piezoelectric resonator ladder-type filter with at least one width expansion mode resonator |
| US5696472A (en) * | 1993-08-17 | 1997-12-09 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Stacked ladder-type filter utilizing at least one shear mode piezoelectric resonator |
| US5548179A (en) * | 1994-10-17 | 1996-08-20 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Chip-type piezoelectric resonance component |
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