JPS6324324B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

この発明はバルク波圧電共振子およびその応用
部品（以下圧電共振子装置と略称する）に関す
る。 圧電共振子は、圧電効果を有するセラミツク材
料で構成される。その代表的な材料としては、チ
タン酸バリウム系、チタン酸鉛系チタン酸ジルコ
ン酸鉛系などのセラミツクスが用いられている。 最近では、圧電共振子は、各種フイルタ、トラ
ツプ素子、FMデイスクリミネータ素子、発振子
等に応用されており、これら各種の圧電共振子装
置として、高信頼性のものが要求され、外部環境
特に温度環境や熱的環境に対して安定した特性が
要求されている。 しかしながら、従来のものは、厳しい温度環
境、熱的環境に置いたとき、たとえば高温放置試
験や熱衝撃試験などの特殊試験と呼ばれる試験を
行うと、その圧電特性が低下するという現象がし
ばしば生じる。そのために、従来より種々の改良
案が試みられているが、いまだにこれといつた最
善のものが見出されていないのが現状である。 圧電共振子装置に用いられる強誘電性基板とし
ては、(1)温度変化によつても挿入損失や中心周波
数などが変化しないこと、(2)電気機械結合係数が
大きいこと、などが、重要な特性として要求され
る。たとえばチタン酸ジルコン酸鉛系のセラミツ
クス主成分に対して種々の添加物を加え、その材
料それ自体で特性の改善を計ることが行われてい
る。しかしながらこのように材料それ自体を変え
る場合には、高温放置試験や熱衝撃試験について
はある程度改善され得て、上述の(1)の特性は満足
することはできるかも知れないが、逆に上述の(2)
の特性が低下するという現象が見られた。 また、この他に、焼成条件を種々検討すること
により、上述の(1)の特性についての改善も試みら
れているが、やはり上述の(2)の特性にばらつきが
生じたり、それが低下したりするという欠点が見
られ、しかもその焼成条件のコントロールも難し
いという面があり、工業的生産には適したもので
はない。 それゆえに、この発明の主たる目的は、厳しい
温度環境に対して安定なかつその圧電特性も良好
な圧電共振子装置を提供することである。 この発明の他の目的は、より簡易な手段によ
り、厳しい温度環境、熱的環境に対して確実に圧
電特性を安定化できる圧電共振子装置を提供する
ことである。 この発明のさらに他の目的は効率よく生産でき
るかつ厳しい温度環境、熱的環境にに対して安定
な圧電特性を有する圧電共振子装置を提供するこ
とである。 この発明の上述の目的およびその他の目的と特
徴は図面を参照して行う以下の詳細な説明から一
層明らかとなろう。 第１図はこの発明が実施され得るエネルギ閉込
形厚みたて振動モードを用いる圧電共振子の一例
を示す図である。このような圧電共振子はすでに
周知のところであり、ここではこの発明に関連し
て簡単に説明する。圧電共振子１は、厚みが0.2
mmで一辺５mmの正方形板の圧電基板１１を含む。
この圧電基板１１はたとえばチタン酸ジルコン酸
鉛系の強誘電性セラミツク等から成り、厚み方向
に分極処理されている。この圧電セラミツク基板
１上には、その部分でこの基板１を励振する直径
１mmの振動電極１２および１３がそれぞれ互いに
対向して形成される。振動電極１２はリード電極
１２ａによつて、引出電極１４に接続される。ま
た、裏面の振動電極１３は、リード電極１３ａに
よつて引出電極１５に接続される。これら引出電
極１４および１５には、それぞれ、入力端子およ
び出力端子すなわち引出端子１６および１７がそ
れぞれ、たとえばはんだ付によつて接続される。
そして、このような状態で、たとえば特公昭45−
22384号公報等で公知な方法を用いてこのエレメ
ントを絶縁性樹脂（図示せず）でコーテイング
し、共振周波数が10.7MHzの圧電共振子が完成す
る。 第２図、第３図、第４図および第５Ａ図ならび
に第５Ｂ図は、それぞれ、この発明の実施例を示
す図である。圧電基板１１の外形寸法、振動電極
１２の外形寸法は第１図と同じである。そしてこ
れらの実施例では、圧電基板１１の組成として
は、第１図と同様に（Pb0.95Sr0.05）
（Ti0.48Zr0.52）O₃＋0.75wt％Nb₂O₅＋0.15wt％
Cr₂O₃のようなチタン酸ジルコン酸鉛系のセラミ
ツクスを使用した。このセラミツクスを使用した
場合、この発明を適用する前の従来の形態では引
出端子１６，１７間の抵抗値は５×10¹²Ωであつ
た。 第２図の実施例においては、引出端子１６と１
７との間にデイスクリートな抵抗２を接続した。
その抵抗値としては、たとえば1kΩ、100kΩ、
10MΩあるいは1000MΩなどの値の抵抗を用いる
ことができるが、この実施例では100kΩの抵抗
素子を用いた。抵抗２の接続箇所は、引出電極１
４，１５間、リード電極１２ａ，１３ａ間等、こ
の発明の趣旨に合致するかぎり任意である。 第３図の実施例では、圧電セラミツク基板１１
の両表面にわたつて抵抗性ペースト２１を焼付
け、それによつて引出電極１４と１５とをある抵
抗値を有して接続した。抵抗体ペースト２１とし
ては、たとえばフエノール系樹脂にカーボンを分
散させたものを用い、その抵抗値は1kΩ、100M
Ω、10MΩ、1000MΩなどの値をとることができ
るが、実験では1kΩあるいは10kΩの抵抗体ペー
スト２１を焼付けた。なお、この抵抗体ペースト
２１は、たとえば第４図の２２で示すような位置
に形成し、それによつて引出電極１４および１５
を接続することもできる。つまり、接続箇所は、
この発明の趣旨に合致するかぎり任意である。 第４図の実施例では、先の第２図および第３図
ならびに後の第５Ａ図、第５Ｂ図の実施例が、振
動電極、リード電極および引出電極を抵抗値がほ
ぼ零の、たとえば蒸着法あるいはスパツタリング
法による銀電極を用いたのに対し、これらの電極
を、たとえば蒸着法あるいはスパツタリング法に
よる抵抗性金属（たとえばタンタルやチタンな
ど）あるいは抵抗性金属酸化物（たとえば酸化す
ずなど）で形成する。そして、この実施例では、
圧電セラミツク基板１１の両面にわたつて抵抗値
がほぼ零の銀ペースト２２を焼付け、それによつ
て引出電極１４および１５を抵抗を介さないで直
接接続したものである。もちろん銀ペースト２２
のかわりに短絡リード線でもよいし、これらの接
続箇所はこの発明の趣旨に合致するかぎり任意で
ある。さらに、銀ペースト２２や短絡リード線に
抵抗分をもたせてもよい。振動電極、リード電
極、引出電極とこれら銀ペースト２２や短絡リー
ド線の合成抵抗値は圧電セラミツク基板１１自体
の抵抗値よりも小さく選ばなければならない。 第５Ａ図および第５Ｂ図に示す実施例では、エ
レメントを被覆する樹脂層１８として、抵抗性
（または半導体）樹脂を用いた。この樹脂層１８
の材料としては、たとえばエポキシ系樹脂にカー
ボン、金属、金属酸化物、半導体酸化物粉末ある
いは半導体ガラス粉末などを分散させたものを用
いることができる。そして、その抵抗値は1kΩ、
100kΩ、10MΩおよび1000MΩなどの抵抗値と
することができるが、実験では10MΩおよび
1000MΩの抵抗値とした。そして、この実施例の
ように、抵抗性樹脂１８によつてデイツプしたも
のでは、さらに、高絶縁性または／および耐湿性
の樹脂１９によつてコーテイングすることが望ま
しい。なお、この絶縁性樹脂１９は、従来のエポ
キシ系樹脂などが用いられ得る。この実施例で
は、特に第５Ｂ図から分かるように、引出電極１
４および１５は、この抵抗性樹脂１８によつて相
互に接続されていることになり、したがつてこの
電極１４および１５がその樹脂層１８の抵抗値を
通して接続されたものとなる。 なお、第２図、第３図および第４図の実施例で
は、たとえば第５Ａ図、第５Ｂ図に示す実施例で
用いた樹脂層１９または抵抗分をもたせる材料を
除去した通常の樹脂とほぼ同じ材料で樹脂デイツ
プしているのは、先に説明したとおりである。 このようにして形成した圧電共振子で、次いで
熱衝撃試験を行つた。熱衝撃試験の条件は次のと
おりである。すなわち、−55℃と＋100℃の温度に
それぞれ60分間保持し、−55℃から＋100℃に移行
させるのを１サイクルとして、これを100サイク
ル繰返した。そして、−55℃から＋100℃への移
行、またはその逆への移行は、それぞれ数秒内で
行つた。 この熱衝撃試験の結果を第１表に示す。なお、
この第１表では、特に第２図、第３図または第５
Ａ図、第５Ｂ図に示す実施例のものを試料番号２
ないし６として用い、第１図に示す従来のものを
試料番号１として用いた。いずれの実施例の場合
でも、要は電荷発生電極間の圧電セラミツク基板
の抵抗値よりも低い抵抗値で電荷発生電極間を接
続すればよい。そして、いずれの実施例の場合も
先に説明した条件で熱衝撃試験を行つた。第１表
にその結果を示す。

【表】

【表】 この第１表は熱衝撃試験による圧電共振子の特
性（厚みΔf；素子共振時のインピーダンスの最
小、最大の周波数すなわち共振、反共振の周波数
差）の試験サイクル数に対する測定結果を示した
もので、それぞれ試料数10個について平均値
（Ｘ）とばらつき幅（Ｒ）を示した。 この第１表から分かるように、第１図に示す従
来のものすなわち挿入抵抗値がない場合では、熱
衝撃のサイクル数が多くなればなるほどその厚み
Δfの変化およびばらつき幅が大きくなつている
ことが分かる。これに対して、たとえば第３図の
実施例において、抵抗体ペースト２１を1kΩと
した場合の例すなわち試料番号２のデータでは、
厚みΔfはほとんど変化なく、そのばらつき幅も
許容限度内にある。同様に、第２図の実施例で固
体抵抗素子２を100kΩとした場合を試料番号３
として示す。第５Ａ図、第５Ｂ図に示す実施例
で、抵抗性樹脂層１８の抵抗値を10MΩとした場
合を試料番号４として示す。さらに、第３図の実
施例で抵抗値を10MΩとしたものを試料番号５と
して示し、第５Ａ図、第５Ｂ図の実施例で抵抗値
を1000MΩとしたものを試料番号６として示す。
この第１表における試料番号２ないし６のものの
厚みΔfの変化およびばらつき幅が、第１図に示
すような従来のものすなわち試料番号１のものに
比べて、明確にしかも確実に改善されていること
が分かる。 第６図は試料番号６すなわち第５Ａ図、第５Ｂ
図に示す実施例で、樹脂層１８の抵抗値を1000M
Ωとした場合のものと、試料番号１すなわち第１
図に示す従来のものの厚みΔfの変化量を示し、
第１表に示すデータに基づいて作成したグラフで
ある。 なお第２図の実施例における固体抵抗素子２の
抵抗値および第３図の実施例における抵抗体ペー
スト２１の抵抗値ならびに第５Ａ図、第５Ｂ図に
示す実施例の樹脂層１８の抵抗値は、いずれも、
圧電セラミツクス基板１１の抵抗値よりも小さい
ことが条件である。また、第４図の実施例では、
抵抗体ペーストで形成した各電極１２，１３，１
２ａ，１３ａ，１４および１５の抵抗値と銀ペー
スト２２の抵抗値との和が、圧電セラミツク基板
１１の抵抗値よりも小さく選ばれていることが条
件である。つまり、種々の材料のセラミツク基板
の抵抗値と熱衝撃試験での電気的特性の変化量と
の関係を求めたところ、セラミツク基板の抵抗値
がある値よりも低くなると、熱衝撃試験による電
気的特性の変化量が小さくなるということが明ら
かとなつた。これは焦電効果によつて分極時の電
界方向とは逆の反電界の電荷が強誘電性セラミツ
ク基板の対向している電極側に蓄積されずに、セ
ラミツク基板の内部を通して自然放電されるもの
と考えられる。 しかしながら、すでに上記したようにセラミツ
ク基板の抵抗の低下にともなつて、圧電性の低
下、電気的特性のバラツキの増大が見られること
が明らかとなつており、他の自然放電の形態を考
慮しなければならない。つまり、セラミツク基板
の内部を通しての放電ではなく、外部回路を通じ
て放電させればよいことになり、したがつてセラ
ミツク基板の内部よりも抵抗値の低い抵抗（抵抗
を介さない場合を含む）で電荷が発生している電
極間を接続すればよいことになる。しかしなが
ら、振動電極面と分極方向が交差する構造では、
共振子としての本来の動作を妨げないようにしな
ければならないので、これら抵抗値を小さくする
にもおのずと限度がある。この下限値については
一概には決定できず個々のケース毎に定められる
べきものである。 熱衝撃試験の場合、低温（−55℃）から高温
（＋100℃）に移るとき、焦電効果により、基板１
１の両側電極の間に分極方向とは順方向に電界を
生じ、一方高温から低温に移るときは逆方向に電
界を生じる。このような交番電界によつて基板１
１の分極がとれて、その圧電特性の低下が生じる
ものと考えられる。そこで、この発明では、この
ような交番電界を即時に緩和するために、基板１
１の両表面の電極相互間を実質的にある抵抗値を
有して電気接続したのである。 第７Ａ図、第７Ｂ図は、それぞれこの発明の他
の実施例としてのエネルギ閉込形３端子圧電フイ
ルタ素子の一例を示す図であり、第７Ａ図がその
一方表面を示し第７Ｂ図が他方表面を示す。この
ような圧電フイルタ素子は、すでに周知のところ
であるが、以下にはこの発明に関連して、簡単に
説明する。 フイルタ素子１００は圧電セラミツク基板１０
１を含み、この基板１０１も同様にチタン酸バリ
ウム系、チタン酸鉛系あるいはチタン酸ジルコン
酸鉛系セラミツクスによつて形成することができ
る。圧電セラミツク基板１０１の一方面に２対の
電極１０２および１０３を形成し、裏面にこれら
電極１０２および１０３に対向する共通電極１１
４および１１３を形成する。電極１０２および１
０３の一方電極はリード電極１０４および１０５
を介して引出電極１０６および１０７に接続され
る。また、電極１０２および１０３の他方電極は
リード電極１０８を介して電極１０９に共通接続
される。そして、この電極１０９に対向する基板
１０１の裏面には、電極１１７が形成される。こ
の電極１１７はリード電極１１６および１１５に
よつて共通電極１１４および１１３に接続され
る。そして、基板１０１を挾んで対向する電極１
０２と１１４とで１つの振動部を形成し、電極１
０３とそれに対向する電極１１３とで１つの振動
部を形成する。そして、基板１０１を挾んで対向
する１０９と１１７とによつて、コンデンサを形
成し、したがつて、電極１０９および１１７はそ
れぞれコンデンサ電極としても作用する。そして
引出電極１０６、コンデンサ電極１１７および引
出電極１０７には、それぞれ、引出端子１１０，
１１１および１１２が、たとえばはんだ付によつ
て接続される。そして、このエレメントが図示し
ない樹脂層によつて被覆され、３端子フイルタ素
子が完成するのである。 この第７Ａ図、第７Ｂ図の実施例では、引出端
子１１０，１１２および電極１０９を、デイスク
リートな抵抗素子２′，２′，２′を介して、引出
端子１１１に接続している。 第８図、第９図および第１０Ａ図、第１０Ｂ図
は、それぞれこの発明の他の実施例としての３端
子フイルタ素子を示す図である。 第８図の実施例では、基板１０１の両面にわた
つて抵抗体ペースト２１′，２１′，２１′を形成
し、それによつて引出電極１０６とコンデンサ電
極１１７とを、そしてまた引出電極１０７とコン
デンサ電極１１７とを、さらに電極１０９とコン
デンサ電極１１７とを、電気的に接続する。な
お、この抵抗体ペースト２１′，２１′，２１′は、
たとえば第９図の２２′で示すような位置に形成
し、それによつて引出電極１０６，１０７および
電極１０９をそれぞれコンデンサ電極１１７に接
続することもできる。つまり接続箇所は、この発
明の趣旨に合致するかぎり任意である。 第９図の実施例では、電極１０２ないし１０９
および１１３ないし１１７を、それぞれ、たとえ
ば蒸着法あるいはスパツタリング法による銀電極
ではなく、たとえば蒸着法あるいはスパツタリン
グ法による抵抗性金属（たとえばタンタルおよび
チタン等）あるいは金属酸化物（たとえば酸化す
ず等）で形成する。そして、基板１０１の両面に
わたつて銀ペースト（抵抗値はほぼ零）２２′，
２２′，２２′を形成し、それによつて電極１０４
と１１５、１１６と１０５および１０９と１１７
をそれぞれ直接接続する。もちろん銀ペースト２
２′，２２′，２２′のかわりに短絡リード線でも
よいし、これらの接続箇所はこの発明の趣旨に合
致するかぎり任意である。さらに銀ペースト２
２′，２２′，２２′や短絡リード線に抵抗分をも
たせてもよい。 第１０Ａ図、第１０Ｂ図に示す実施例では、抵
抗性（半導体）樹脂によつて、樹脂被覆層１１８
を形成する。そして、その樹脂層１１８を、さら
に高絶縁性または／および耐湿性の樹脂１１９に
よつて被覆している。いずれの実施例の場合で
も、要は電荷発生電極間の圧電セラミツク基板の
抵抗値よりも低い抵抗値で電荷発生電極間を接続
すればよい。そして、いずれの実施例の場合も先
に説明した条件で熱衝撃試験を行つた。第２表に
その結果を示す。

【表】

【表】 この第２表は熱衝撃試験による端子フイルタ素
子の特性（挿入損失、中心周波数）の試験サイク
ル数に対する測定結果を示したもので、それぞれ
試料数10個について平均値（）とばらつき幅
（Ｒ）を示したものである。 試料番号１はたとえば第７Ａ図、第７Ｂ図にお
いて抵抗２′を除いた従来のものである。試料番
号２は第１０Ａ図、第１０Ｂ図に示す実施例にお
いてその抵抗値を1kΩとしたものである。試料
番号３は第８図の実施例においてその抵抗値を
100kΩとしたものである。試料番号４は第１０
Ａ図、第１０Ｂ図においてその抵抗値を10MΩと
したものである。試料番号５は第７Ａ図、第７Ｂ
図において固体抵抗素子の抵抗値を10MΩとした
場合のものであり、試料番号６は第８図において
その抵抗値を100MΩとしたものである。 この第２表から分かるように、従来の全く挿入
抵抗のない場合には、サイクル数が増えれば増え
るほどその挿入損失や中心周波数の変化が大きく
なり、しかもそのばらつきの幅が大きくなつてい
る。これに対して、試料番号２ないし６のデータ
で示すように、この発明によれば、サイクル数が
増えても挿入損失や中心周波数の変化はそれほど
大きくなく、しかもそのばらつきの幅は許容範囲
内である。 第１１図は試料番号１のものと試料番号３のも
のとのサイクル数に対する挿入損失の変化量を示
すグラフである。第１２図は同じ試料番号のもの
においてサイクル数と中心周波数の変化量を示す
グラフである。 また、第１３図は試料番号１のものにおけるフ
イルタ特性の変化を示すグラフであり、第１４図
は試料番号３のものにおけるフイルタ特性の変化
を示すグラフである。そして、それぞれ実線Ａが
熱衝撃試験を施す前のものの特性を示し、破線Ｂ
が100サイクルの熱衝撃試験を経たものの特性を
示す。この第１３図から分かるように、従来のも
のにおいては100サイクルの熱衝撃試験を経た後
には、その中心周波数が大きくずれるだけでな
く、その減衰特性にも顕著な変化が生じてくる。
これに対して、この発明を適用したものにおいて
は、100サイクルの熱衝撃試験を受けた後でも、
中心周波数のずれはそれほどでもなくしかもその
減衰特性も試験前とほぼ同様でありあまり変化し
ない。 なお、上述の実施例では、抵抗として、焼付抵
抗やデイスクリートな固体抵抗素子などを用いた
例を示した。また、樹脂として抵抗を兼ねるもの
を用いた例も示した。しかしこの発明には、その
他の半導体ガラス、ペースト、半導体酸化物粉末
ペースト半導体樹脂などを用いてもよく、要は回
路上から見て、抵抗が挿入されている状態が作り
出されていればよいのである。 さらに、上述の実施例では、圧電基板の両面に
形成された電極相互間に実質的に抵抗を挿入する
ように電気接続したが、これはそれぞれの電極が
個別的にアース電位に、ある抵抗値を有して電気
接続されるようにしてもよく、要は焦電効果によ
つて生じる正電荷および負電荷を速やかに緩和で
きればよいのである。 上記した実施例では、電荷が蓄積される導電部
材が、振動電極その他圧電セラミツク基板面上に
設けた付随電極となつており、分極軸方向がこれ
らの電極が設けられている圧電セラミツク基板面
に直交している状態における例を示しているが、
このほか次のような例がある。 第１５図は、圧電共振子の他の構成例を示した
もので、主にトラツプ素子として用いられ、強誘
電性セラミツク基板２０１の分極方向は、基板面
に対して平行で、いわゆる厚みすべり振動モード
で使用するものである。この場合セラミツク基板
２０１は厚みが0.2mmで一辺５mmの正方形板から
なり、分極方向に垂直な面２０２，２０３間の抵
抗は、１×10¹⁴Ωであつた。導電部材の１つであ
る直径２mmの振動電極１２，１３その他付随電極
（これについては図示しない）がセラミツク基板
２０１の対向主表面に形成されている。さらにセ
ラミツク基板２０１の側面２０２，２０３にはこ
れもまた導電部材にあたる電極２０４，２０５
が、従来公知の方法で形成されている。共振周波
数は約50MHzである。 この構成によれば、温度変化によつて電荷が蓄
積される側の導電部材は主に電極２０４，２０５
であつて振動電極１２，１３ではない。 したがつて、この発明を適用しようとすれば、
たとえば図示したように電極２０４，２０５を短
絡リード線２０６にて電極２０４，２０５を電気
接続するときに抵抗を介してもよい。 この場合、電極２０４，２０５を抵抗性金属酸
化物のようなそれ自身抵抗性をもつ材料で形成し
てもよい。 また、電極２０４，２０５を互いに接続せず、
いずれもアース電位に電気接続してもよい。 さらに、この圧電共振子の外装構造の一例とし
ては、第５Ａ図および第５Ｂ図示のものが適用で
きる。この場合第１６図に示すように電極２０
４，２０５はなくてもよい。第１５図に示す実施
例の場合でも要は、発生電荷を放電させる回路を
形成すればよいのである。そして２端子型の共振
子に限らず、第７Ａ、第７Ｂ図のようなフイルタ
で厚みすべり振動モードを用いたものにも、第１
５図や上述したような発生電荷放電構造が適用で
きる。 以上の実施例は主に厚みたて、厚みすべり振動
モードを用いた例であるが、厚みねじれ振動モー
ドや電界平行型厚みすべり振動モードであつても
同様に適用できるものである。低い周波数域で
は、厚み振動モードではなく、スプリツト・リン
グ振動モード、屈曲振動モード、長さ振動モー
ド、径方向振動モード、輪郭振動モード等が用い
られるがいずれもこの発明を適用できる。以下適
用できる共振子やフイルタの代表的な構造を図示
して簡単に説明する。 第１７図に示すものは、長方形のセラミツク板
２５１の両主表面に電極２５２，２５３を設けた
いわゆる長方形板形共振子である。分極方向は厚
み方向であるので、図示のように電極２５２，２
５３を電気的に抵抗で接続する前記した各実施例
の中で適当な構造をとればよい。 第１８Ａ図は、ラダー型フイルタにこの発明を
適用した電気回路図を示し、第１８Ｂ図はこのフ
イルタに使用する輪郭振動モードを用いる矩形成
形圧電共振子３０１を示す。この場合も分極方向
は厚み方向であるので図示のようにセラミツク板
３０２の両主表面に全面電極３０３，３０４を設
け、たとえば抵抗ペースト３０５で両電極３０
３，３０４を接続する。他に前記した各実施例の
中で適当な構造をとればよい。 第１９Ａ図は、輪郭振動モードを用いるいわゆ
る端子型フイルタを直列結合容量で２個接続した
例にこの発明を適用した電気回路図を示し、第１
９Ｂ図はこのフイルタに使用する３端子型フイル
タ４０１を示す。この場合も分極方向は厚み方向
であるので図示のようにセラミツク板４０２の一
方主表面に同心状にドツト電極４０３、リング電
極４０４を設け、他方主表面に全面電極４０５を
設け、たとえば抵抗ペースト４０６で電極４０
３，４０４を接続し、抵抗ペースト４０７で電極
４０４，４０５を接続する。他に前記した各実施
例の中で適当な構造をとればよい。 第２０図に示すものは、円板状セラミツク板５
０１，５０２の接合面に共通電極５０３セラミツ
ク板５０１に入力または出力電極５０４、セラミ
ツク板５０２に出力または入力電極５０５を設け
た、いわゆる円板複合型フイルタである。分極方
向は厚み方向であるので図示のように電極５０
３，５０４および電極５０３，５０５を電気的に
抵抗で接続する前記した各実施例の中で適当な構
造をとればよい。 なお、分極軸方向が基板面に対して斜めの場合
には、分極軸方向が基板面に直交する場合の実施
例と分極軸方向が基板面に平行な場合の実施例
を、温度変化によつて発生する電荷量の大きさに
応じて、適宜組合せればよい。 以上のように、この発明によれば、圧電基板上
の正電荷が蓄積される側の電極と負電荷が蓄積さ
れる側の電極とを相互に電気接続するかあるいは
それら双方の電極とアース電位とを電気接続する
ことによつて、焦電効果に基づく電荷による交番
電荷を速やかに緩和でき、したがつて分極がとれ
たりするような圧電特性の劣化がない。また、そ
のような圧電特性の劣化のない共振子装置が、簡
単な構成ないし方法によつて得られ、工業的に製
造する場合量産性も良くかつその良品率も向上さ
せることができる。さらに、このように温度環
境、熱的環境によつても特性が安定であるので、
非常に高い信頼性の素子が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明が実施され得る従来のエネル
ギー閉込形２端子圧電共振子の一例を示す図であ
る。第２図ないし第５Ａ図、第５Ｂ図は、それぞ
れ、この発明の異なる実施例を示す図である。第
６図は第１図に示すものと第３図に示すものとの
厚みΔfの変化量を示すグラフである。第７Ａ図、
第７Ｂ図ないし第１０Ａ図、第１０Ｂ図は、それ
ぞれこの発明を３端子の圧電フイルタ素子に適用
した異なる実施例を示す図である。第１１図は従
来のものと第８図の実施例のものとの挿入損失の
変化量を示すグラフであり、第１２図は同じもの
の中心周波数の変化量を示すグラフである。第１
３図は従来のものの熱衝撃試験前のフイルタ特性
と100サイクルの熱衝撃試験を経た後のフイルタ
特性とを示すグラフである。第１４図はたとえば
第８図の実施例のものにおいて熱衝撃試験前のフ
イルタ特性と100サイクルの熱衝撃試験を経た後
のフイルタ特性とを示すグラフである。第１５図
は、この発明を利用した圧電共振子の他の構成例
を示す概略側面図、第１６図は、同じく外装を施
した後の断面図である。第１７図ないし第２０図
は、さらにそれぞれこの発明の他の実施例を示
し、第１７図は長方形板形共振子の概略斜視図、
第１８Ａ図はラダー型フイルタの電気回路図、第
１８Ｂ図はラダー型フイルタに用いる共振子の概
略斜視図、第１９Ａ図は３端子型フイルタの電気
回路図、第１９Ｂ図は３端子型フイルタユニツト
の概略斜視図、第２０図は円板複合型フイルタの
概略斜視図である。 図において、１は圧電共振子、１１は圧電セラ
ミツク基板、１２，１３は振動電極、１４，１５
は引出電極、１６，１７は引出端子、２はデイス
クリートな固定抵抗素子、２１は抵抗体ペース
ト、２２は銀ペースト、１８は抵抗性樹脂層、１
００はフイルタ素子、１０１は圧電セラミツク基
板、１０２，１０３は振動電極、１０６，１０７
は引出電極、１０９，１１７はコンデンサ電極、
１１３，１１４は共通電極、２′はデイスクリー
トな固定抵抗素子、２１′は抵抗性ペースト、２
２′は銀ペースト、１１８は抵抗性樹脂層、２０
１はセラミツク基板、２０２，２０３は側面、２
０４，２０５は電極、２０６は短絡リード線、２
５１はセラミツク板、２５２，２５３は電極、３
０１は圧電共振子、３０２はセラミツク板、３０
３，３０４は電極、３０５は抵抗ペースト、４０
１は３端子型フイルタ、４０２はセラミツク板、
４０３はドツト電極、４０４はリング電極、４０
５は全面電極、４０６，４０７は抵抗ペースト、
５０１，５０２はセラミツク板、５０３，５０
４，５０５は電極を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ バルク波圧電共振子装置であつて、 分極処理を施した強誘電性基板の表面に、その
   強誘電性基板を介して少なくともその一部が対向
   する１対の導電部材が形成された構造からなり、 前記１対の導電部材には前記強誘電性基板の温
   度変化によつて正および負電荷が蓄積され、さら
   に 前記正電荷が蓄積される側の導電部材と前記負
   電荷が蓄積される側の導電部材とが電気接続され
   ているか、前記正電荷が蓄積される側の導電部材
   および前記負電荷が蓄積される側の導電部材の少
   なくとも一方がアース電位に電気接続されること
   により温度変化によつて蓄積された電荷を放電さ
   せる電荷放電手段を備え、 前記電荷放電手段が一体的に設けられているこ
   とを特徴とする、バルク波圧電共振子装置。 ２ 前記正電荷が蓄積される側の導電部材と前記
   負電荷が蓄積される側の導電部材との間に抵抗が
   電気的に直列に接続されている、特許請求の範囲
   第１項記載のバルク波圧電共振子装置。 ３ 前記正電荷が蓄積される側の導電部材および
   前記負電荷が蓄積される側の導電部材の少なくと
   も一方と、前記アース電位との間に、抵抗が電気
   的に直列に接続されている、特許請求の範囲第１
   項記載のバルク波圧電共振子装置。 ４ 前記抵抗は前記強誘電性基板自体の抵抗値よ
   りも小さい値に選ばれている、特許請求の範囲第
   ２項または第３項記載のバルク波圧電共振子装
   置。 ５ 前記導電部材には、振動電極が含まれてい
   る、特許請求の範囲第１項ないし第４項のいずれ
   かに記載のバルク波圧電共振子装置。 ６ 前記導電部材には、振動電極以外のものが含
   まれている、特許請求の範囲第１項ないし第４項
   のいずれかに記載のバルク波圧電共振子装置。 ７ 温度変化により電荷が蓄積される側の導電部
   材間において、分極された強誘電性セラミツク基
   板の結晶配向軸が導電部材に対して垂直方向に配
   向している、特許請求の範囲第１項ないし第６項
   のいずれかに記載のバルク波圧電共振子装置。 ８ 温度変化により電荷が蓄積される側の導電部
   材間において分極された強誘電性セラミツク基板
   の結晶配向軸が導電部材に対して斜め方向に配向
   している、特許請求の範囲第１項ないし第６項の
   いずれかに記載のバルク波圧電共振子装置。 ９ 前記正電荷が蓄積される側の導電部材および
   前記負電荷が蓄積される側の導電部材が、それぞ
   れ、所定の抵抗値を有して形成され、 前記抵抗値は前記強誘電性基板自体の抵抗値よ
   りも小さく選ばれていて、さらに 前記正電荷が蓄積される側の導電部材と前記負
   電荷が蓄積される側の導電部材とが直接接続され
   ているか、前記正電荷が蓄積される側の導電部材
   および前記負電荷が蓄積される側の導電部材の少
   なくとも一方がアース電位に直接接続される、特
   許請求の範囲第１項記載のバルク波圧電共振子装
   置。 １０ 前記正電荷が蓄積される側の導電部材およ
   び前記負電荷が蓄積される側の導電部材の間、ま
   たは前記正電荷が蓄積される側の導電部材および
   前記負電荷が蓄積される側の導電部材の少なくと
   も一方と前記アース電位との間に、抵抗が電気的
   に直列に接続されていて、 前記各導電部材の抵抗値と前記抵抗の抵抗値と
   の和が前記強誘電性圧電基板自体の抵抗値よりも
   小さく選ばれている、特許請求の範囲第９項記載
   のバルク波圧電共振子装置。 １１ 前記導電部材は少なくとも前記強誘電性基
   板を覆う樹脂層であつて、 前記樹脂層が所定の抵抗値を有するものであ
   り、 前記強誘電性基板の温度変化によつて蓄積され
   た正および負電荷がこの樹脂層の存在によつて放
   電される、特許請求の範囲第１項記載のバルク波
   圧電共振子装置。 １２ さらに前記樹脂層を覆うかつ高絶縁性樹脂
   からなる第２の樹脂層を形成した、特許請求の範
   囲第１１項記載のバルク波圧電共振子装置。