JPH0352312A - 圧電共振子 - 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】 〔産業上の利用分野］ 本発明は、容量内蔵型の圧電共振子に関し、特に容量を
形威するための電極構造が改良されたものに関する． 〔従来の技術〕 第２図に回路図で示す負荷容量内蔵型発振子としては、
圧電共振子に容量電極を組合わせた構造のものが従来よ
り用いられている。

負荷容量内蔵型発振子の従来の構造の一例を第３図（ａ
）及び（ｂ）に示す。圧電基板ｌの上面ｌａに第１の共
振電極２が、下面１ｂに第２の共振電極３が形成されて
いる。第１，第２の共振電極２，３は圧電基板ｌを介し
て表裏対向するように形成されている。

共振電極２．３は、それぞれ、入出力端子電極４ａ．４
ｂに導電パターンにより電気的に接続されている．ここ
では、端子電極４ａ，４ｂにある拡がりを持たせ、これ
と対向する容量電極５ａ，５ｂが、それぞれ、圧電基板
１の上面１ａ及び下面ｔｂに形威されている．容量電極
５ａ，５ｂは導電パターンを介して圧電基板１の側面に
形威された接続電極６に電気的に接続されている。従っ
て、端子電極４ａ，４ｂを入出力端とし、接続電極６を
アース端として用いることにより、第２図の負荷容量内
蔵型発振子として使用し得る．また、第４図の圧電共振
子７では、表裏対向するように共振電極が形威された圧
電共振ユニノト８の上面及び下面に誘電体セラミソクス
よりなる保護基板９ａ，９ｂが貼付けられている。そし
て、圧電共振ユニットを横戒する第１，第２の共振電極
が、外部電極１０ａ，１０ｂに接続されている。

外部電極１０ａ，１０ｂと所定距離を隔てて、容量電極
１１が圧電共振子７の周囲を覆うように形威されている
．ここでは、人出力端子電極となる外部電極１０ａ，１
０ｂと、容量電極１１との間で、それぞれ容量が取出さ
れるように構威されている。

〔発明が解決しようとする技術的課題〕第３図に示した
圧電共振子では、圧電基Ｆｉ１の主面上に容量形戒のた
めの容量電極５ａ，５ｂを設ける必要があるため、基板
が比較的大きなものとならざるを得なかった。

また、圧電基板１を介して表裏対向する一対の電極間で
容量を取出すものであるため、電荷の充放電に伴って対
向ｔ極間に厚み振動等の圧電振動が励起され、共振特性
が劣化するという問題もあった．もっとも、容量を取出
す部分において圧電基板１の分極を除去すれば共振特性
を良好にし得るが、その場合には分極処理等の工程が複
雑となり、歩留が悪く、量産性が低下する。

他方、第４図の従来例では、誘電体セラミックスよりな
る保護基板９ａ，９ｂを圧電基板８に貼付けているため
、圧電基板８と保護基板９ａ，９ｂの容量温度特性を合
わせることが難しく、周波数安定性に問題があった。の
みならず、保護基板９ａ，９ｂの貼付け等の煩雑な製造
工程を要していた． 本発明の目的は、共振特性の劣化が生し難く、かつ温度
変化に対する特性の安定性にも優れた小型の容量内蔵型
圧電共振子を提供することにある。

〔作用〕

本発明では、第１．第２の共振電極により共振部が構威
されており、第１，第２の共振電極と第１，第２の容量
電極との間で容量が取出されるように横威されている。

そして、相互に電気的に接続された第１，第２の容量電
極が圧電基板を介して表裏対向するように配置されてい
るので、該容量電極が形成されている圧電基板部分は共
振しない．また、共振部からの振動の漏れも、容量電極
が表裏対向するように配置された圧電基板部分において
効果的にダンピングされる．のみならず、圧電基板の両
主面に形威された第１，第２の容量電極は接続電極によ
り電気的に接続されているため、該容量電極は共振部分
を電磁シールドする機能をも果たす。

〔実施例の説明〕

第１図は、本発明の一実施例の圧電共振子の平面図であ
る．圧電基板２１は、適宜の圧電材料よりなり、厚み方
向に一様に分極処理されている。

圧電基板２１の上面の略中央部に第１の共振電極２２ａ
が形威されている．第５図（ａ）及び（ｂ）から明らか
なように、圧電基板２ｌの下面には、第２の共振電極２
２ｂが形威されている。第２の共振電極２２ｂは、第１
の共振電極２２ａと同一の形状とされている。

第１の共振電極２２ａは、導電パターン２３ａを介して
、圧電基板２ｌの端縁に沿うように形威された入力側端
子電極２４ａに電気的に接続されている． 同様に、圧電基板２ｌの下面側においても、第２の共１
ｌｉｉ電極２２ｂが導電パターン２３ｂを介して出力側
端子電極２４ｂ（第５図（ａ）参照）に電気的に接続さ
れている． なお、第５図（ａ）に示すように、入力側端子電極２４
ａは圧電基板２１の側面を経由して下面にも至るように
形威されている。出力側端子電極２４ｂについても同様
に構威されており、圧ｔ基板２１の上面に至るように形
成されている。

上述した第１，第２の共振電極２２ａ，２２ｂにより、
本実施例では共振部が構成されている。

次に、容量部の構成を説明する。

圧電基板２ｌの上面において、第１の共振電極２２ａと
所定距離を隔てて一対の第１の容量電極２５．２６が形
成されている。すなわち、共振電極２２ａと容量電極２
５．２６との間でそれぞれ容量が取出されるように構威
されている。

同様に、圧電基板２ｌの下面側にも、第２の共振電極２
２ｂと所定距離を隔てて一対の第２の容量電極２７．２
８が形成されている（第５図（ｂ）参照）。この第２の
容量電極２７．２８の平面形状は、特に図示はしないが
、第１の容！電極２５．２６と同一形状とされており、
かつ圧電基板２ｌを介して第１の容！ｉ電極２５．２６
と表裏対向する位置に形威されている。従って、圧電基
板２１の下面側においても、第２の共振電極２２ｂと第
２の容量電極２７．２８との間で、それぞれ、容量が取
出されるように構威されている．第１の容量電極２５及
び２６は、それぞれ、接続導電部２９ａ，２９ｂにより
、下面側の第２の容量電極２７．２８と電気的に接続さ
れている．すなわち、上面側の第１の容！１１ｔ極２５
，２６と下面側の第２の容量電極２７．２８とを電気的
に接続するように、圧電基Ｆｉ２１の側面を経由する接
続導電部２９ａ，２９ｂが形威されている。

従って、本実施例の圧電共振子では、接続導電部２９ａ
，２９ｂ間を電気的に接続すれば、容量電極がすべて同
電位に接続されることになる。そして、この容量電極部
分をアース端とし、人力側端子電極２４ａを入力端とし
、出力側端子電極２４ｂを出力端とすることにより、第
２図の回路に相当の負荷容量内蔵型圧電発振子を実現す
ることができる． 本実施例の圧電共振子では、第１の容量電極２５．２６
と第２の容量電極２Ｌ，２８とが圧電基板２１を介して
表裏対向されているが、第１，第２の容量電極が同電位
に接続されているため、第１，第２の容量電極２５〜２
８が表裏対向されている圧！基板部分は共振しない． のみならず、共振部からの振動の漏れも、該振動によっ
て生じる電荷が対向している容ｔｔ極間で短絡されるた
め、効果的にダンピングされる。

さらに、入力側端子電極２４ａと出力側端子電極２４ｂ
との間において、圧電基板２１の両主面に股がるように
第１．第２の容量電極２５〜２８が形或されているので
、入出力端子電極間の電磁シールドも、該容量電極２５
〜２８により果たされる。

なお、接続導電部２９ａ，２９ｂの形或は、圧電共振子
をチップ部品として構戒する場合には、外部電極形戒の
際に行えば、外部電極と同時に形威し得る． また、入出力側端子電極２４ａ，２４ｂの圧電基板２１
の両主面に形威される部分並びに第１第２の容量電極２
５〜２日については、マザーの圧！基板の状態で、第１
，第２の共振電極２２ａ．２２ｂと同時に形或すること
ができる．よって、本実施例の圧電共振素子は、量産性
においても優れていることがわかる． なお、上記実施例では、第１．第２の共振電極２２ａ，
２２ｂの両側に、それぞれ、第１の容量電極２５．２６
及び第２の容量電極２７．２８を形威していたが、一方
側にのみ第１の容量電極及び第２の容量！極を構威して
もよい．すなわち、第１の容量電極２５及び第２の容量
電極２７のみを形威してもよく、あるいは第１の容Ｎ電
極２６及び第２の容量電極２８のみを形威した構造であ
ってもよい． 上記圧電共振素子をチップ状部品とする場合には、第６
図に示すように、圧電基Ｆｉ２１の上面及び下面に絶縁
性材料よりなる保護基板３０ａ，３０ｂを、共振部分の
振動を妨げない閉空間を形成した状態で貼付けて、外部
電極３１ａ，３ｌｂ，３１ｃを形戒すればよい．なお、
保！！基板３０ａ，３０ｂは容量を形或するために用い
るものではないため、容量に着目して誘電体セラ旦冫ク
スを選択する必要がない。従って、本実施例の圧電共振
子では、容量を取出す部分の容Ｗｋ温度特性が共振部分
の容量温度特性と合致しないという問題は生じない． 第１，第２の容　　極の　状の 第１図実施例では、第１，第２の容量電ｐｉ２５〜２８
として、圧電基板２１の長手方向に延びる矩形形状のも
のを示した。しかしながら、本発明における第１，第２
の容量電極の平面形状は、共振電極及び入出力端子電極
で形威されている領域を除いた残余の領域において適宜
の形状に構威し得るものである． 例えば、第７図に示すように、共振電極２２ａの両側に
おいて、共振電極２２ａの外周縁に相似する曲縁部３２
ａ，３３ａを有する第１の容量電極３２．３３を形成し
てもよい．この場合、第２の容量電極は、第１の容！電
極３２．３３と同一形状とされており、圧１ｔ基板２１
を介して第１の容量１ｔ極３２，３３と表裏対向するよ
うに形戒されている． また、第８図の圧電共振子では、共振電極２２ａと入力
側端子電極２４ａとを結ぶ導電パターン２３ａが圧電基
板２ｌの中央から一方端縁２ｌｂ側に寄せられて形威さ
れている．そして、第１の容量電極３４の曲縁部３４ａ
が、導電パターン２３ａが寄せられた分だけ第７図の曲
縁部３２ａよりも長くされている．また、第１の容量電
極及び第２の容量電極（図示せず）を電気的に接続する
接続導電部３５は圧電基板２１の一方端縁の全長に至る
ように形威されて、シールド効果が高めらでいる． 第９図の例では、圧電基板２１の上面に形威された共振
電極２２ａ、導電パターン２３ａ及び入出力側端子電極
２４ａ，２４ｂ以外の領域のほとんどを覆うように第１
の容量電極３６が形威されている。従って、第１の容量
電極３６と裏面側の第２の容量電極とにより共振部分が
より効果的に電磁シールドされる。また、曲縁部３６ａ
の長さも、第７図及び第８図の例に比べて長くされてい
るので、共振電極２２ａとの対向部分を広くされている
ので、容量部で取出される容量の値も太きくされている
。

さらに、第１０図に示すように、両端に複数本の電極指
３７ａ，３８ａを有する、両端かくし歯電極状の容ＩＪ
電極３７．３８を共振電極２２ａの両側に配置してもよ
い。ここでは、複数本の電極指３７ａ，３８ａと、入出
力側端子電極２４ａ．２４ｂから圧電基板２１の内方に
突出された複数本の電極指３９ａ，３９ａとが互いに間
挿し合うように配置されている． 〔発明の効果〕 以上のように、本発明によれば、圧電基板上において共
振部を構戒する第１，第２の共振電極と所定距離を隔て
て第１，第２の容量電極が対向配置されており、第１，
第２の容量電極が圧電基板を介して表裏対向されており
かつ相互に電気的に接続されているので、圧電基板上の
共振電極及び入出力端子電極等が形威されている領域の
残りの領域を効率良く利用して容量部を構戒することが
できる．従って、容量内蔵型圧電共振子の小型化を図る
ことができる。

また、第１，第２の容量電極が電気的に接続されている
ため、容量電極が対向配置されている圧電基板部分は共
振せず、また共振部からの振動の漏れも効果的にダンピ
ングされる。のみならず、第１．第２の容ｉｔ電極によ
り、共振部分の電磁シールドも図ることが可能とされて
いる。

さらに、圧電基板を利用して容量を取出すものであり、
第４図従来例のように容量を取出すために圧電基板とは
異質の誘電体基板を積層する必要がない．よって、周波
数安定性も高められる．

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の圧電共振子の平面図、第２
図は容量内蔵型圧電共振子の回路図、第３図（ａ）及び
（ｂ）は従来の容量内蔵型圧電共振子の斜視図及び底面
図、第４図は従来の容量内蔵型圧電共振子の他の例を説
明するための外観斜視図、第５図（ａ）及び（ｂ）は第
１図のＡ−Ａ線及びＢ−Ｂ線に沿う各断面図、第６図は
第１図、実施例により構威したチップ型圧電共振子の外
観斜視図、第７図〜第１Ｏ図は、それぞれ、本発明の圧
電共振子の変形例を示し、特に、容量電極及び端子電極
等の平面形状が変形された例を示す各平面図である。 図において、２１は圧電基板、２２ａ．２２ｂは第１．
第２の共振電極、２５．２６は第１の容量電極、２７．
２８は第２の容量電極、２９ａ．２９ｂは接続導電部を
示す。 嬉 】 図 第２図 第３図 第４ 図 第５図 （Ｑ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　圧電基板と、該圧電基板の両主面に圧電基板を介して
   表裏対向するように形成された第１，第２の共振電極と
   、前記圧電基板の主面上において第１，第２の共振電極
   と所定距離を隔てて対向配置された第１，第２の容量電
   極とを備え、前記第１，第２の容量電極は、圧電基板を
   介して表裏対向するように配置されており、前記第１，
   第２の容量電極を電気的に接続する接続導電部をさらに
   備える圧電共振子。