JPH11340775A - Piezoelectric oscillator - Google Patents
Piezoelectric oscillatorInfo
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- JPH11340775A JPH11340775A JP14483698A JP14483698A JPH11340775A JP H11340775 A JPH11340775 A JP H11340775A JP 14483698 A JP14483698 A JP 14483698A JP 14483698 A JP14483698 A JP 14483698A JP H11340775 A JPH11340775 A JP H11340775A
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- piezoelectric vibrator
- piezoelectric
- additional mass
- excitation electrode
- electrode
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- Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、圧電振動子に関す
る。[0001] The present invention relates to a piezoelectric vibrator.
【０００２】[0002]
【従来の技術】例えば、エネルギー閉じ込め厚み縦振動
を利用した圧電振動子では、帯域内外に、インハーモニ
ック振動（非調和振動）によるレスポンスが認められ
る。このインハーモニック振動によるレスポンスは、イ
ンピーダンス特性に悪影響を与えるので、抑制する必要
がある。2. Description of the Related Art For example, in a piezoelectric vibrator utilizing energy confined thickness longitudinal vibration, a response due to inharmonic vibration (non-harmonic vibration) is recognized inside and outside the band. The response due to the inharmonic vibration adversely affects the impedance characteristics, and thus needs to be suppressed.
【０００３】インハーモニック振動によるレスポンス
は、励振電極の大きさ、及び、形状等による影響を受け
る。そこで、従来は、用途に応じて、励振電極の大きさ
や、形状を選択し、それによって、インハーモニック振
動によるレスポンスを低減させるようにしてあった。例
えば、円形状の励振電極を用いた発振子や、共振子で
は、使用する周波数が高くなるにつれて、励振電極の直
径を小さくしてあった。The response due to inharmonic vibration is affected by the size and shape of the excitation electrode. Therefore, conventionally, the size and shape of the excitation electrode have been selected according to the application, thereby reducing the response due to the inharmonic vibration. For example, in an oscillator or a resonator using a circular excitation electrode, the diameter of the excitation electrode is reduced as the frequency used increases.
【０００４】しかしながら、励振電極の大きさの選定
や、形状の選定によって、インハーモニック振動による
レスポンスを低減する手法は、周波数が高くなるにつれ
て、その適用が困難になる。例えは、円形状の励振電極
を用いた発振子や共振子において、励振電極の直径を小
さくして、インハーモニック振動によるレスポンスを低
減しようとする場合、周波数によっては、励振電極の直
径よりも、それに連続する引出電極の幅の方が大きくな
ってしまい、却って、インハーモニック振動によるレス
ポンスを増大させてしまうことがある。However, it is difficult to apply the technique of reducing the response due to the inharmonic vibration by selecting the size and shape of the excitation electrode as the frequency increases. For example, in the case of a resonator or a resonator using a circular excitation electrode, if the diameter of the excitation electrode is reduced to reduce the response due to inharmonic vibration, depending on the frequency, the diameter may be smaller than the diameter of the excitation electrode. In some cases, the width of the continuous extraction electrode becomes larger, and on the contrary, the response due to the inharmonic vibration may be increased.
【０００５】また、使用する周波数に応じて、最適電極
径が異なるため、種々の周波数の発振子を製造するうえ
で、製造工程が煩雑になるという問題があった。In addition, since the optimum electrode diameter varies depending on the frequency used, there has been a problem that the manufacturing process becomes complicated when manufacturing oscillators of various frequencies.
【０００６】更に、圧電振動子を用いる各種デバイスの
高周波化に対応するため、最近、高調波モード圧電振動
子が提案され、実用に供されている。高調波モード圧電
振動子は、圧電基板の有する基本共振周波数の高次高調
波、より具体的には３次高調波を利用する。この高調波
モード圧電振動子の場合も上述した問題を生じる。Further, in order to cope with higher frequencies of various devices using the piezoelectric vibrator, recently, a harmonic mode piezoelectric vibrator has been proposed and put into practical use. The harmonic mode piezoelectric vibrator utilizes a higher harmonic, more specifically, a third harmonic of the fundamental resonance frequency of the piezoelectric substrate. The above-described problem also occurs in the case of this harmonic mode piezoelectric vibrator.
【０００７】しかも、高調波モード圧電振動子の内、高
調波モードトラップでは、トラップ周波数での減衰を大
きくし、かつ、除去帯域幅を拡張する手段として、励振
電極の面積を大きくしなければならない。Moreover, in the harmonic mode trap among the harmonic mode piezoelectric vibrators, the area of the excitation electrode must be increased as means for increasing the attenuation at the trap frequency and extending the removal bandwidth. .
【０００８】ところが、励振電極の面積を大きくする
と、トラップ周波数の近傍で不要振動を励振してしま
い、意図したような除去帯域幅を確保できないという問
題が発生する。即ち、高調波モードトラップでは、大き
な減衰量と、十分な除去帯域幅の確保とは、相反する関
係にあり、両者を同時に満たすことは容易ではない。However, when the area of the excitation electrode is increased, unnecessary vibration is excited in the vicinity of the trap frequency, and a problem arises in that the intended removal bandwidth cannot be secured. That is, in the harmonic mode trap, a large amount of attenuation and securing of a sufficient removal bandwidth have a conflicting relationship, and it is not easy to satisfy both at the same time.
【０００９】[0009]
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、帯域
の内外における不要振動の励振を抑圧し得る圧電振動子
を提供することである。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a piezoelectric vibrator capable of suppressing the excitation of unnecessary vibration inside and outside a band.
【００１０】本発明のもう一つの課題は、広い通過帯域
を有するフィルタとして用い得る圧電振動子を提供する
ことである。It is another object of the present invention to provide a piezoelectric vibrator which can be used as a filter having a wide pass band.
【００１１】本発明の更にもう一つの課題は、より広い
除去帯域幅を有するトラップとして用い得る圧電振動子
を提供することである。Still another object of the present invention is to provide a piezoelectric vibrator which can be used as a trap having a wider removal bandwidth.
【００１２】本発明の更にもう一つの課題は、高いＱｅ
値（電気的Ｑ値）を有し、低電圧駆動型の共振子または
発振子として用い得る圧電振動子を提供することであ
る。Still another object of the present invention is to provide a high Qe
An object of the present invention is to provide a piezoelectric vibrator that has a value (electrical Q value) and can be used as a low-voltage drive type resonator or oscillator.
【００１３】本発明の更にもう一つの課題は、励振電極
の面積を増大することによって、引出電極等の相対的影
響を小さくし、引出電極等に起因する不要振動の相対的
影響を、無視できる程度まで、低減させ得る圧電振動子
を提供することである。Still another object of the present invention is to reduce the relative influence of the extraction electrode and the like by increasing the area of the excitation electrode and to ignore the relative influence of unnecessary vibration caused by the extraction electrode and the like. It is to provide a piezoelectric vibrator that can be reduced to a certain extent.
【００１４】本発明の更にもう一つの課題は、トラップ
周波数における大きな減衰量と、十分な除去帯域幅の確
保の両立が可能な高調波モードトラップとして用い得る
圧電振動子を提供することである。Still another object of the present invention is to provide a piezoelectric vibrator which can be used as a harmonic mode trap capable of achieving both a large attenuation at a trap frequency and a sufficient rejection bandwidth.
【００１５】本発明の更にもう一つの課題は、圧電基板
の端面等に起因して発生することのある不要振動を減少
させ得る圧電振動子を提供することである。Still another object of the present invention is to provide a piezoelectric vibrator capable of reducing unnecessary vibration which may occur due to an end face of a piezoelectric substrate or the like.
【００１６】本発明の更にもう一つの課題は、振動エネ
ルギーを励振電極の中心部に集中させ、全体の寸法を小
型化できるようにした圧電振動子を提供することであ
る。Still another object of the present invention is to provide a piezoelectric vibrator in which vibration energy is concentrated at the center of the excitation electrode so that the overall size can be reduced.
【００１７】本発明の更にもう一つの課題は、量産性に
優れた圧電振動子を提供することである。Still another object of the present invention is to provide a piezoelectric vibrator excellent in mass productivity.
【００１８】[0018]
【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ため、本発明に係る圧電振動子は、圧電基板と、少なく
とも一対の励振電極と、付加質量とを含む。前記励振電
極は、前記圧電基板の厚み方向の両面に、互いに対向し
て配置されている。前記付加質量は、前記励振電極の少
なくとも一方の周辺部に沿って付加されている。To solve the above-mentioned problems, a piezoelectric vibrator according to the present invention includes a piezoelectric substrate, at least one pair of excitation electrodes, and an additional mass. The excitation electrodes are arranged on both surfaces in the thickness direction of the piezoelectric substrate so as to face each other. The additional mass is added along at least one peripheral portion of the excitation electrode.
【００１９】上述したように、本発明に係る圧電振動子
は、付加質量を含み、付加質量は、動電極の少なくとも
一方の周辺部に沿って付加されているから、帯域内外の
不要振動を抑制することができる。このように、帯域内
の不要振動を抑制することができるので、帯域幅を実質
的に拡張することができる。帯域幅の拡張は、フィル
タ、トラップ、共振子及び発振子にとって、極めて重要
である。即ち、より広い通過帯域を有するフィルタ、及
び、より広い除去帯域幅を有するトラップを実現でき
る。帯域は、共振周波数と***振周波数とによって定ま
る。As described above, the piezoelectric vibrator according to the present invention includes an additional mass, and the additional mass is added along at least one peripheral portion of the moving electrode. can do. As described above, unnecessary vibration in the band can be suppressed, so that the bandwidth can be substantially expanded. Bandwidth extension is very important for filters, traps, resonators and oscillators. That is, a filter having a wider pass band and a trap having a wider rejection bandwidth can be realized. The band is determined by the resonance frequency and the anti-resonance frequency.
【００２０】また、帯域内の不要振動を抑制することが
できるので、高いＱｅ値が確保される。このため、低電
圧駆動型の共振子または発振子を実現することができ
る。Further, since unnecessary vibration in the band can be suppressed, a high Qe value is secured. For this reason, a low voltage drive type resonator or oscillator can be realized.
【００２１】しかも、励振電極の周辺部に沿って付加さ
れた付加質量を用いて、帯域内の不要振動を抑制するの
で、励振電極の面積を大きくした場合でも、それに対応
して、付加質量の質量を調整することにより、帯域内の
不要振動を容易に抑制し得る。このため、励振電極の面
積を増大させ、その不要振動を抑制するとともに、励振
電極の面積増大によって、外部接続用電極等の相対的影
響を小さくし、外部接続用電極に起因する不要振動の相
対的影響を無視できる程度まで、低減することができ
る。高調波モードトラップでは、励振電極の面積増大
と、付加質量による不要振動の抑制作用により、トラッ
プ周波数における大きな減衰量と、十分な除去帯域幅の
確保との両立が可能になる。Further, unnecessary vibration in the band is suppressed by using the additional mass added along the periphery of the excitation electrode. Therefore, even when the area of the excitation electrode is increased, the additional mass of the excitation electrode is correspondingly increased. By adjusting the mass, unnecessary vibration in the band can be easily suppressed. For this reason, the area of the excitation electrode is increased to suppress unnecessary vibration, and the increase in the area of the excitation electrode reduces the relative influence of the external connection electrode and the like, thereby reducing the relative vibration of unnecessary vibration caused by the external connection electrode. Can be reduced to a negligible degree. In the harmonic mode trap, an increase in the area of the excitation electrode and a function of suppressing unnecessary vibrations due to the additional mass make it possible to achieve both a large attenuation at the trap frequency and a sufficient removal bandwidth.
【００２２】更に、付加質量は励振電極の周辺部に沿っ
て付加されているので、励振電極の周辺部への振動伝播
（または漏洩）が抑制される。このため、圧電基板を構
成する圧電基板の端面等に起因して発生することのある
不要振動が減少する。しかも、振動エネルギーが励振電
極の中心部に集中するようになるので、全体の寸法を小
型化できる。Further, since the additional mass is added along the periphery of the excitation electrode, the propagation (or leakage) of vibration to the periphery of the excitation electrode is suppressed. For this reason, unnecessary vibration that may occur due to the end face of the piezoelectric substrate constituting the piezoelectric substrate is reduced. In addition, since the vibration energy is concentrated on the center of the excitation electrode, the overall size can be reduced.
【００２３】しかも、付加質量は、励振電極の周辺部に
沿って付加するだけでよいので、付加質量の形成領域を
画定するマスクを用い、蒸着、印刷またはエッチング等
の量産プロセスを採用して、付加質量を形成できる。こ
のため、量産性が極めて高くなる。Further, since the additional mass only needs to be added along the periphery of the excitation electrode, a mass production process such as vapor deposition, printing, or etching is used by using a mask that defines a region for forming the additional mass. Additional mass can be formed. For this reason, mass productivity becomes extremely high.
【００２４】本発明に係る圧電振動子によれば、帯域内
の不要振動を抑制できるばかりではなく、帯域外の不要
振動をも抑制できる。帯域外の不要振動の抑制は、フィ
ルタ、共振子及び発振子にとって重要である。According to the piezoelectric vibrator of the present invention, not only unnecessary vibration in the band can be suppressed, but also unnecessary vibration outside the band can be suppressed. Suppression of out-of-band unwanted vibration is important for filters, resonators, and oscillators.
【００２５】本発明に係る圧電振動子において、圧電基
板の代わりに、圧電薄膜を用いることができる。圧電薄
膜は、適当な絶縁基板によって支持する。In the piezoelectric vibrator according to the present invention, a piezoelectric thin film can be used instead of the piezoelectric substrate. The piezoelectric thin film is supported by a suitable insulating substrate.
【００２６】本発明に係る圧電振動子では、各種の振動
モードを採用できる。好ましい振動モードは、厚み縦振
動であり、エネルギー閉じ込み厚み縦振動が特に適して
いる。本発明に係る圧電振動部品には、フィルタ、トラ
ップ、発振子及び共振子等が含まれる。本発明に係る圧
電振動子において、帯域は、共振周波数と、その***振
周波数とによって定まる。In the piezoelectric vibrator according to the present invention, various vibration modes can be adopted. The preferred vibration mode is thickness longitudinal vibration, and energy trapped thickness longitudinal vibration is particularly suitable. The piezoelectric vibration component according to the present invention includes a filter, a trap, an oscillator, a resonator, and the like. In the piezoelectric vibrator according to the present invention, the band is determined by the resonance frequency and the anti-resonance frequency.
【００２７】本発明は、高調波モード圧電振動子にも適
用できる。高調波モード圧電振動子の場合は、帯域は、
圧電基板の有する基本共振周波数の高次高調波における
共振周波数と、***振周波数によって定まる。The present invention can be applied to a harmonic mode piezoelectric vibrator. For a harmonic mode piezoelectric vibrator, the band is
It is determined by the resonance frequency of the higher harmonic of the fundamental resonance frequency of the piezoelectric substrate and the anti-resonance frequency.
【００２８】本発明は、更に、付加質量の具体的は配
置、形状、構造を開示する。本発明の目的、特徴及び利
点は、実施例を示す添付図面を参照して、更に詳しく説
明する。図面は、単に、例示に過ぎない。The present invention further discloses the specific arrangement, shape and structure of the additional mass. The objects, features and advantages of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings, which show embodiments. The drawings are merely illustrative.
【００２９】[0029]
【発明の実施の形態】図１は本発明に係る圧電振動子の
平面図、図２は図１に示した圧電振動子の正面図、図３
は図１の３−３線に沿った断面図である。本発明に係る
圧電振動子には、フィルタ、トラップ、発振子及び共振
子等が含まれる。圧電振動子の動作モードとしては、圧
電基板の固有共振周波数を利用する基本モード、また
は、圧電基板の有する基本共振周波数の高次高調波、特
に、３次高調波を利用する高調波モードの何れを選択し
てもよい。何れの場合も、帯域幅は、共振周波数Ｆｒ
と、その***振周波数Ｆａとによって定まる。FIG. 1 is a plan view of a piezoelectric vibrator according to the present invention, FIG. 2 is a front view of the piezoelectric vibrator shown in FIG. 1, and FIG.
FIG. 3 is a sectional view taken along line 3-3 in FIG. The piezoelectric vibrator according to the present invention includes a filter, a trap, an oscillator, a resonator, and the like. The operation mode of the piezoelectric vibrator may be any of a fundamental mode using a natural resonance frequency of the piezoelectric substrate, or a higher harmonic of the fundamental resonance frequency of the piezoelectric substrate, particularly a harmonic mode using a third harmonic. May be selected. In any case, the bandwidth is the resonance frequency Fr
And its anti-resonance frequency Fa.
【００３０】図１〜図３を参照すると、圧電振動子は、
圧電基板となる圧電基板１と、少なくとも一対の励振電
極２１、２２と、付加質量４１、４２とを含む。圧電基
板１の代わりに圧電薄膜を圧電基板として用いることが
できる。実際の完成品では、励振電極２１、２２によっ
て構成される振動部の振動障害を生じないように封止さ
れ、更に、外部との接続のための面実装用端子電極また
はリード端子等が備えられる。上述した封止構造及び端
子電極構造は、周知であるので、図示は省略してある。Referring to FIGS. 1 to 3, the piezoelectric vibrator comprises:
The piezoelectric substrate includes a piezoelectric substrate 1 serving as a piezoelectric substrate, at least a pair of excitation electrodes 21 and 22, and additional masses 41 and. Instead of the piezoelectric substrate 1, a piezoelectric thin film can be used as the piezoelectric substrate. The actual finished product is sealed so as not to cause a vibration disturbance of the vibrating portion formed by the excitation electrodes 21 and 22, and further provided with a surface mounting terminal electrode or a lead terminal for connection with the outside. . Since the above-mentioned sealing structure and terminal electrode structure are well known, they are not shown.
【００３１】圧電基板１は、圧電性セラミクス、圧電単
結晶、及び、その誘導体である圧電単結晶から選択され
た少なくとも一種でなる。圧電性セラミクスは、チタン
酸鉛系セラミクスまたはチタン酸ジルコン酸鉛系セラミ
クスの何れかである。圧電単結晶、及び、その誘導体で
ある圧電単結晶は、水晶、ニオブ酸リチウム、タンタル
酸リチウム、４ホウ酸リチウム、ニオブ酸カリウムまた
はランガサイトから選択された少なくとも一種で構成で
きる。圧電薄膜を利用する場合にも、上述した材料を用
いることができる。The piezoelectric substrate 1 is made of at least one selected from piezoelectric ceramics, a piezoelectric single crystal, and a piezoelectric single crystal which is a derivative thereof. The piezoelectric ceramic is either a lead titanate ceramic or a lead zirconate titanate ceramic. The piezoelectric single crystal and the piezoelectric single crystal that is a derivative thereof can be formed of at least one selected from quartz, lithium niobate, lithium tantalate, lithium tetraborate, potassium niobate, or langasite. The above-described materials can be used also when a piezoelectric thin film is used.
【００３２】励振電極２１、２２は、圧電基板１の厚み
方向の両面に、互いに対向して配置されている。励振電
極２１、２２はＣｕ等の金属材料によって構成できる。
励振電極２１は、引出電極３１を経て外部接続用電極３
２に接続されている。励振電極２２は、引出電極３３を
経て外部接続用電極３４に接続されている。図示された
励振電極２１、２２は円形状であるが、矩形状等、他の
形状であってもよい。フィルタの場合は、励振電極２
１、２２の組を複数対設ける構造が好ましい。The excitation electrodes 21 and 22 are arranged on both sides in the thickness direction of the piezoelectric substrate 1 so as to face each other. The excitation electrodes 21 and 22 can be made of a metal material such as Cu.
The excitation electrode 21 is connected to the external connection electrode 3 via the extraction electrode 31.
2 are connected. The excitation electrode 22 is connected to an external connection electrode 34 via an extraction electrode 33. The illustrated excitation electrodes 21 and 22 have a circular shape, but may have other shapes such as a rectangular shape. In the case of a filter, the excitation electrode 2
A structure in which a plurality of pairs of 1, 22 are provided is preferable.
【００３３】付加質量４１、４２は、励振電極２１の周
辺部に沿って付加され、帯域内の不要振動を抑制する。
付加質量４１、４２は、励振電極２１、２２の少なくと
も一方に設ければよい。即ち、付加質量４１、４２は、
励振電極２１、２２の何れか一方、または、両者に設け
ることができる。付加質量４１、４２は、有機材料、金
属酸化物材料または金属材料から選択された少なくとも
一種で構成できる。励振電極２１、２２と同一材料で構
成してもよいし、異なる材料で構成してもよい。実施例
では、付加質量４１、４２は励振電極２１、２２と同一
の材料で構成されている。より具体的には、励振電極２
１、２２は、周辺部に厚みの増大した肉厚部を有してお
り、付加質量４は、その肉厚部によって構成される。励
振電極２１は、ほば円形状で、肉厚部がリング状である
ので、付加質量４１、４２もリング状になる。The additional masses 41 and 42 are added along the periphery of the excitation electrode 21 to suppress unnecessary vibration in the band.
The additional masses 41 and 42 may be provided on at least one of the excitation electrodes 21 and 22. That is, the additional masses 41 and 42 are
Either one or both of the excitation electrodes 21 and 22 can be provided. The additional masses 41 and 42 can be composed of at least one selected from an organic material, a metal oxide material or a metal material. The excitation electrodes 21 and 22 may be made of the same material or different materials. In the embodiment, the additional masses 41 and 42 are made of the same material as the excitation electrodes 21 and 22. More specifically, the excitation electrode 2
Reference numerals 1 and 22 each have a thickened portion having an increased thickness in the peripheral portion, and the additional mass 4 is constituted by the thickened portion. Since the excitation electrode 21 has a substantially circular shape and the thick portion has a ring shape, the additional masses 41 and 42 also have a ring shape.
【００３４】実施例において、付加質量４１は、それぞ
れ、励振電極２１の表面を基準にした厚みｔ３１、幅ｗ
１のリング状となっている。励振電極２１は、厚みｔ３
１を含まない厚みｔ１１である。付加質量４２は、励振
電極２２の表面を基準にした厚みｔ３２、幅ｗ２のリン
グ状となっている。励振電極２２は、厚みｔ３２を含ま
ない厚みｔ１２であある。励振電極２１、２２の総厚み
はｔ１は（ｔ１１＋Ｔ１２）となっており、質量付加４
１、４２の総厚みｔ３は（ｔ３１＋ｔ３２）となってい
る。In the embodiment, the additional mass 41 has a thickness t31 and a width w based on the surface of the excitation electrode 21, respectively.
1 ring shape. The excitation electrode 21 has a thickness t3
The thickness t11 does not include 1. The additional mass 42 has a ring shape having a thickness t32 and a width w2 based on the surface of the excitation electrode 22. The excitation electrode 22 has a thickness t12 that does not include the thickness t32. The total thickness t1 of the excitation electrodes 21 and 22 is (t11 + T12).
The total thickness t3 of 1, 42 is (t31 + t32).
【００３５】上述したように、本発明に係る圧電振動子
は、付加質量４１、４２を含み、付加質量４１、４２
は、励振電極２１の周辺部に沿って付加されているか
ら、帯域内の不要振動を抑制することができる。従っ
て、帯域幅を実質的に拡張することができる。帯域幅の
拡張は、フィルタ及びトラップにとって、極めて重要で
ある。即ち、より広い通過帯域を有するフィルタ、及
び、より広い除去帯域幅を有するトラップを実現でき
る。As described above, the piezoelectric vibrator according to the present invention includes the additional masses 41 and 42 and the additional masses 41 and 42.
Is added along the periphery of the excitation electrode 21, so that unnecessary vibration in the band can be suppressed. Thus, the bandwidth can be substantially expanded. Bandwidth expansion is crucial for filters and traps. That is, a filter having a wider pass band and a trap having a wider rejection bandwidth can be realized.
【００３６】また、帯域内の不要振動を抑制することが
できるので、高いＱｅ値が確保される。このため、低電
圧駆動型の共振子または発振子を実現することができ
る。Further, since unnecessary vibration in the band can be suppressed, a high Qe value is secured. For this reason, a low voltage drive type resonator or oscillator can be realized.
【００３７】励振電極２１の周辺部に沿って付加された
付加質量４１、４２を用いて、帯域内の不要振動を抑制
するので、励振電極２１の面積を大きくした場合でも、
それに対応して、付加質量４１、４２の質量を調整する
ことにより、帯域内不要振動を容易に抑制し得る。この
ため、励振電極２１、２２の面積を増大させ、その不要
振動を抑制するとともに、励振電極２１、２２の面積増
大によって、引出電極３１、３３、外部接続用電極３
２、３４等の相対的影響を小さくし、これらに起因する
不要振動の相対的影響を無視できる程度まで、低減する
ことができる。高調波モードトラップでは、励振電極２
１、２２の面積増大と、付加質量４１、４２による不要
振動の抑制作用により、トラップ周波数における大きな
減衰量と、十分な除去帯域幅の確保との両立が可能にな
る。Since unnecessary vibrations in the band are suppressed by using the additional masses 41 and 42 added along the periphery of the excitation electrode 21, even when the area of the excitation electrode 21 is increased,
By adjusting the masses of the additional masses 41 and 42 correspondingly, unnecessary vibration in the band can be easily suppressed. For this reason, the area of the excitation electrodes 21 and 22 is increased, unnecessary vibration thereof is suppressed, and the area of the excitation electrodes 21 and 22 is increased, so that the extraction electrodes 31 and 33 and the external connection electrode 3 are formed.
The relative effects of 2, 34, etc. can be reduced, and the relative effects of unnecessary vibrations resulting therefrom can be reduced to a negligible level. In the harmonic mode trap, the excitation electrode 2
Due to the increase in the area of Nos. 1 and 22 and the effect of suppressing unnecessary vibrations by the additional masses 41 and 42, it is possible to achieve both a large attenuation at the trap frequency and a sufficient removal bandwidth.
【００３８】更に、付加質量４１、４２は励振電極２
１、２２の周辺部に沿って付加されているので、励振電
極２１、２２の周辺部への振動伝播（または漏洩）が抑
制される。このため、圧電基板１の端面等に起因して発
生することのある不要振動が減少する。しかも、振動エ
ネルギーが励振電極２１、２２の中心部に集中するよう
になるので、全体の寸法を小型化できる。Further, the additional masses 41 and 42 are
Since they are added along the peripheral portions of the excitation electrodes 1 and 22, vibration propagation (or leakage) to the peripheral portions of the excitation electrodes 21 and 22 is suppressed. For this reason, unnecessary vibration that may occur due to the end face of the piezoelectric substrate 1 or the like is reduced. In addition, since the vibration energy is concentrated on the central portions of the excitation electrodes 21 and 22, the overall size can be reduced.
【００３９】しかも、付加質量４１、４２は、励振電極
２１、２２の周辺部に沿って付加するだけでよいので、
付加質量４１、４２の形成領域を画定するマスクを用
い、蒸着、印刷またはエッチング等の量産プロセスを採
用して、付加質量４１、４２を形成できる。このため、
量産性が極めて高くなる。次に実施例を参照して説明す
る。In addition, since the additional masses 41 and 42 need only be added along the periphery of the excitation electrodes 21 and 22,
The additional masses 41 and 42 can be formed by using a mask that defines the formation regions of the additional masses 41 and 42 and employing a mass production process such as evaporation, printing, or etching. For this reason,
Mass production becomes extremely high. Next, a description will be given with reference to examples.
【００４０】＜実施例１＞チタン酸鉛系セラミクス材料
を用いて、平板状の圧電基板１を製造した。この圧電基
板１の３次高調波の周波数定数８０５０Ｈｚ・ｍであ
る。この圧電基板１を、通常の手段に従って、分極し、
研磨して、３次高調波の共振周波数が４７．２５ＭＨｚ
となるように調整した。得られた圧電基板１の厚みＴ
は、Ｏ．１７ｍｍである。共振周波数４７．２５ＭＨｚ
のときの共振波長λはＯ．１１４ｍｍである。Example 1 A flat piezoelectric substrate 1 was manufactured using a lead titanate-based ceramic material. The frequency constant of the third harmonic of the piezoelectric substrate 1 is 8050 Hz · m. This piezoelectric substrate 1 is polarized according to ordinary means,
Polished, the resonance frequency of the third harmonic is 47.25 MHz
It was adjusted to be. The thickness T of the obtained piezoelectric substrate 1
Is O. 17 mm. Resonant frequency 47.25 MHz
At the time of O. 114 mm.
【００４１】圧電基板１の一面上に、Ｃｕ膜を真空蒸着
した後、フォトエッチング法により、励振電極２１の表
面を基準にした厚みｔ３：１．０μｍ、リング幅Ｗ：
１．２５λのリング状の付加質量４１、４２を形成し
た。付加質量４１、４２の外径ｄ１は１７λである。厚
みｔ３を含まない励振電極２１の厚みｔ１は１．０μｍ
に設定した。従って、厚みｔ１及び厚みｔ３との和であ
る総厚みｔ２は２．０μｍとなる。After a Cu film is vacuum-deposited on one surface of the piezoelectric substrate 1, a thickness t3: 1.0 μm based on the surface of the excitation electrode 21 and a ring width W:
Ring-shaped additional masses 41 and 42 of 1.25λ were formed. The outer diameter d1 of the additional masses 41 and 42 is 17λ. The thickness t1 of the excitation electrode 21 not including the thickness t3 is 1.0 μm
Set to. Therefore, the total thickness t2 which is the sum of the thickness t1 and the thickness t3 is 2.0 μm.
【００４２】この後、フォトエッチングにより、リング
状付加質量４１、４２の外径ｄ１と外径が一致するよう
に、励振電極２２を形成し、更に、外部接続用電極３
１、３３、外部接続用電極３２、３４を形成した。Thereafter, the excitation electrode 22 is formed by photoetching so that the outer diameter d1 of the ring-shaped additional masses 41 and 42 matches the outer diameter.
1 and 33 and external connection electrodes 32 and 34 were formed.
【００４３】＜比較例１ー１＞比較例１として、付加質
量４を持たない圧電振動子を製造した。比較例１ー１
は、付加質量を持たない点を除けば、実施例１の圧電振
動子と同じである。Comparative Example 1-1 As Comparative Example 1, a piezoelectric vibrator having no additional mass 4 was manufactured. Comparative Example 1-1
Is the same as the piezoelectric vibrator of the first embodiment except that it has no additional mass.
【００４４】＜実施例１と比較例１ー１との対比＞図４
は比較例１の周波数−インピーダンス特性を示してい
る。図５は実施例１の周波数−インピーダンス特性を示
している。<Comparison between Example 1 and Comparative Example 1-1> FIG.
Represents the frequency-impedance characteristic of Comparative Example 1. FIG. 5 shows frequency-impedance characteristics of the first embodiment.
【００４５】図４を参照すると、比較例１の場合、共振
周波数Ｆｒと***振周波数Ｆａとの差として与えられる
帯域△Ｆの中で、位相特性に、不要振動に起因する大き
なレスポンスＰＨ１及びＰＨ２が現れており、また、振
幅特性にも、不要振動に起因する大きなレスポンスＺ
１、Ｚ２が現れている。Referring to FIG. 4, in the case of Comparative Example 1, within the band ΔF given as the difference between the resonance frequency Fr and the anti-resonance frequency Fa, the phase characteristics show large responses PH1 and PH2 due to unnecessary vibration. And the amplitude characteristic also shows a large response Z due to unnecessary vibration.
1, Z2 appears.
【００４６】これに対して、本発明に係る実施例１のデ
ータである図５を参照すると、位相特性及び振幅特性の
両者において、不要振動に起因するレスポンスＰＨ１、
Ｚ１が、比較例１−１よりも、著しく小さくなってい
る。On the other hand, referring to FIG. 5, which is the data of the first embodiment according to the present invention, it can be seen that in both the phase characteristic and the amplitude characteristic, the response PH1,
Z1 is significantly smaller than Comparative Example 1-1.
【００４７】＜比較例１−２＞比較例１−２として、付
加質量４１及び４２持たないで、かつ、共振周波数Ｆｒ
と***振周波数Ｆａとの間にインハモーニック振動不要
振動が現れないように、励振電極２１、２２の外径ｄ１
を４．５λとした圧電振動子を製造した。比較例１−２
は、付加質量を持たない点と、励振電極２１、２２の外
径ｄ１、ｄ２が４．５λである点を除けば、実施例１の
圧電振動子と同じである。<Comparative Example 1-2> As Comparative Example 1-2, without the additional masses 41 and 42, and at the resonance frequency Fr
The outer diameter d1 of the excitation electrodes 21 and 22 is set so that unnecessary inharmonic vibration does not appear between
Was set to 4.5λ to produce a piezoelectric vibrator. Comparative Example 1-2
Is the same as the piezoelectric vibrator of the first embodiment except that it has no additional mass and the outer diameters d1 and d2 of the excitation electrodes 21 and 22 are 4.5λ.
【００４８】＜実施例１と比較例１−２との対比＞図６
は、比較例１−２の周波数−インピーダンス特性を示し
ている。図７は、実施例１の周波数ーインピーダンス特
性を示している。<Comparison between Example 1 and Comparative Example 1-2> FIG.
Indicates the frequency-impedance characteristics of Comparative Example 1-2. FIG. 7 shows the frequency-impedance characteristic of the first embodiment.
【００４９】比較例１−２では、図６から明らかなよう
に、最大Ｑｅ値が６．５、帯域ΔＦは１０５ｋＨｚであ
る。これに対して、実施例１では、図７から明らかなよ
うに、最大Ｑｅ値２５、帯域ΔＦが３６０ｋＨｚであ
る。In Comparative Example 1-2, as apparent from FIG. 6, the maximum Qe value is 6.5 and the band ΔF is 105 kHz. On the other hand, in the first embodiment, as is clear from FIG. 7, the maximum Qe value is 25 and the band ΔF is 360 kHz.
【００５０】従って、本発明によれば、Ｑｅ値の改善が
可能であり、共振子または発振子として用いた場合は、
低電圧で駆動することができる。また、帯域ΔＦの拡大
が可能であり、フィルタに構成した場合は、広い通過帯
域を得ることができる。Therefore, according to the present invention, the Qe value can be improved, and when used as a resonator or an oscillator,
It can be driven at low voltage. Further, the band ΔF can be expanded, and when the filter is configured, a wide pass band can be obtained.
【００５１】更に、本発明に係る圧電振動子によれば、
帯域内の不要振動を抑制できるばかりではなく、帯域外
の不要振動をも抑制できる。次に、この点について説明
する。Further, according to the piezoelectric vibrator of the present invention,
Not only unnecessary vibration in the band can be suppressed, but also unnecessary vibration outside the band can be suppressed. Next, this point will be described.
【００５２】＜実施例２＞実施例１において、励振電極
２１、２２及びリング状付加質量４１、４２の外径ｄ１
が、５．５λとなる圧電振動子を製造した。それ以外
は、実施例１と同じである。<Example 2> In Example 1, the outer diameter d1 of the excitation electrodes 21 and 22 and the ring-shaped additional masses 41 and 42 was used.
Manufactured a piezoelectric vibrator having 5.5λ. Other than that, it is the same as the first embodiment.
【００５３】＜比較例２＞比較例２として、付加質量４
１、４２を持たない圧電振動子を製造した。比較例２
は、付加質量を持たない点を除けば、実施例２の圧電振
動子と同じである。<Comparative Example 2> As Comparative Example 2, an additional mass of 4
A piezoelectric vibrator having neither 1 nor 42 was manufactured. Comparative Example 2
Is the same as the piezoelectric vibrator of the second embodiment except that it has no additional mass.
【００５４】＜実施例２と比較例２との対比＞図８は比
較例２の周波数−インピーダンス特性を示す図、図９は
実施例２の周波数−インピーダンス特性を示す図であ
る。図８を参照する。主振動の共振周波数Ｆｒと、***
振周波数Ｆａとの間で得られる帯域△Ｆの近傍にまで、
インハーモニック振動に起因するレスポンスＰＨ１、Ｚ
１が近づき、大きな値を示している。<Comparison between Example 2 and Comparative Example 2> FIG. 8 is a diagram showing frequency-impedance characteristics of Comparative Example 2, and FIG. 9 is a diagram showing frequency-impedance characteristics of Example 2. Referring to FIG. In the vicinity of a band ΔF obtained between the resonance frequency Fr of the main vibration and the anti-resonance frequency Fa,
Responses PH1 and Z due to inharmonic vibration
1 approaches and indicates a large value.
【００５５】これに対して、本発明に係る実施例２のデ
ータである図９では、インハーモニック振動に起因する
不要振動のレスポンスＰＨ１、Ｚ１が、比較例２よりも
著しく小さくなっている。従って、本発明によると、主
振動の帯域外の不要振動を抑圧することが可能である。
このため、共振子または発振子として用いた場合には、
駆動電圧の変動や周辺温度の変動によって、発振周波数
が急激に変化する危険性が少なく、しかも、安定した共
振子または発振子を得ることができる。また、フィルタ
を構成した場合には、帯域外の不要スプリアスの小さな
フィルタを得ることができる。On the other hand, in FIG. 9 which is data of the second embodiment according to the present invention, the responses PH1 and Z1 of the unnecessary vibration caused by the inharmonic vibration are significantly smaller than those of the comparative example 2. Therefore, according to the present invention, unnecessary vibrations outside the band of the main vibration can be suppressed.
Therefore, when used as a resonator or an oscillator,
It is possible to obtain a stable resonator or oscillator with less risk of a sudden change in the oscillation frequency due to a change in the drive voltage or a change in the ambient temperature. Further, when a filter is configured, a filter having a small unnecessary spurious component outside the band can be obtained.
【００５６】本発明において、付加質量４１、４２によ
って、不要振動を抑制するので、不要振動の抑制作用
は、付加質量４１、４２の質量に依存する。次に、付加
質量４１、４２の好ましい例について説明する。In the present invention, unnecessary vibrations are suppressed by the additional masses 41 and 42, so that the action of suppressing unnecessary vibrations depends on the masses of the additional masses 41 and 42. Next, preferred examples of the additional masses 41 and 42 will be described.
【００５７】実施例１で説明したように、励振電極２
１、２２は、ほぼ円形状とし、付加質量４１、４２を構
成する肉厚部をリング状にした。この励振電極２１、２
２及び付加質量４１、４２のディメンションは、図１〜
図３の図示を参照し、次のように定義する。As described in the first embodiment, the excitation electrode 2
1 and 22 have substantially circular shapes, and the thick portions constituting the additional masses 41 and 42 have a ring shape. The excitation electrodes 21, 2
2 and the dimensions of the additional masses 41 and 42 are shown in FIGS.
With reference to the illustration of FIG. 3, it is defined as follows.
【００５８】ｔ３１：励振電極２１の表面を基準にした
付加質量の厚み ｔ３２：励振電極２２の表面を基準にした付加質量の厚
み ｔ１１：厚みｔ３１を含まない励振電極４１の厚み ｔ１２：厚みｔ３２を含まない励振電極４２の厚み ｔ３：付加質量総厚み、厚みｔ３１、ｔ３２の和（ｔ３
１＋ｔ３２） ｔ１：励振電極総厚み、厚みｔ１１、ｔ１２の和（ｔ１
１＋ｔ２２） ｗ１：励振電極２１側の付加質量４１の幅 ｗ２：励振電極２２側の付加質量４２の幅 Ｗ：平均付加質量幅で（ｗ１×ｔ３１＋ｗ２×ｔ３２）
／ｔ３で表す ｄ１：付加質量４１の外径 ｄ２：付加質量４２の外径 △Ｆ：***振周波数Ｆａと共振周波数Ｆｒとの周波数差 （ｄＦ／ｄｔ）：励振電極総厚みｔ１が１μｍだけ変化
したときの共振周波数Ｆｒの変化量 λ：共振波長 付加質量４１、４２の幅Ｗ及び厚みｔ３を変えて得られ
た試料Ｎｏ．１〜４２について、不要振動の抑圧効果を
調べた。結果を表１に示すと共に、図１０に図示してあ
る。図１０は表１にデータをグラフ化したもので、横軸
に（Ｗ／λ）をとり、縦軸に（ｔ３・ｄＦ／ｄｔ）／△
Ｆをとってある。表１に記載され記号Ａ〜Ｊは、（Ｗ／
λ）及び（ｔ３・ｄＦ／ｄｔ）／△Ｆの組み合わせの
内、不要振動の抑圧作用の高い組み合わせ（表１中、丸
印で表示）を示している。 T31: thickness of the additional mass based on the surface of the excitation electrode 21 t32: thickness of the additional mass based on the surface of the excitation electrode 22 t11: thickness of the excitation electrode 41 not including the thickness t31 t12: thickness t32 Thickness of excitation electrode 42 not included t3: total thickness of added mass, sum of thicknesses t31 and t32 (t3
1 + t32) t1: Sum of excitation electrode total thickness and thicknesses t11 and t12 (t1
1 + t22) w1: The width of the additional mass 41 on the excitation electrode 21 side w2: The width of the additional mass 42 on the excitation electrode 22 side W: The average additional mass width (w1 × t31 + w2 × t32)
Expressed by / t3 d1: outer diameter of additional mass 41 d2: outer diameter of additional mass 42 ΔF: frequency difference between anti-resonance frequency Fa and resonance frequency Fr (dF / dt): total thickness t1 of excitation electrode changes by 1 μm Λ: resonance wavelength when the sample No. was obtained by changing the width W and the thickness t3 of the additional masses 41 and 42. For Examples 1 to 42, the effect of suppressing unnecessary vibration was examined. The results are shown in Table 1 and in FIG. FIG. 10 is a graph of the data in Table 1, where (W / λ) is plotted on the horizontal axis and (t3 · dF / dt) / △ is plotted on the vertical axis.
F is taken. Symbols A to J described in Table 1 are (W /
Among the combinations of (λ) and (t3 · dF / dt) / ΔF, combinations having a high effect of suppressing unnecessary vibration (indicated by circles in Table 1) are shown.
【００５９】表１のデータをグラフ化して示す図１０を
参照すると、Ｗ／λ＝０．１、及び、（ｔ３・ｄＦ／ｄ
ｔ）／△Ｆ＝３の点Ａ、Ｗ／λ＝０．１、及び、（ｔ３
・ｄＦ／ｄｔ）／△Ｆ＝２の点Ｂ、Ｗ／λ＝０．２５、
及び、（ｔ３・ｄＦ／ｄｔ）／△Ｆ＝１．５の点Ｃ、Ｗ
／λ＝０．５、及び、（ｔ３・ｄＦ／ｄｔ）／△Ｆ＝１
の点Ｄ、Ｗ／λ＝１．２５、及び、（ｔ３・ｄＦ／ｄ
ｔ）／△Ｆ＝０．５の点Ｅ、Ｗ／λ＝３、及び、（ｔ３
・ｄＦ／ｄｔ）／△Ｆ＝０．３の点Ｆ、Ｗ／λ＝３．
５、及び、（ｔ３・ｄＦ／ｄｔ）／△Ｆ＝０．３の点
Ｇ、Ｗ／λ＝１．２５、及び、（ｔ３・ｄＦ／ｄｔ）／
△Ｆ＝１．５の点Ｈ、Ｗ／λ＝０．５、及び、（ｔ３・
ｄＦ／ｄｔ）／△Ｆ＝３の点Ｉ、及びＷ／λ＝０．２
５、及び、（ｔ３・ｄＦ／ｄｔ）／△Ｆ＝３．５の点Ｊ
を結んで得られた領域の範囲内は、不要振動の抑圧効果
が高い部分である。従って、（Ｗ／λ）及び（ｔ３・ｄ
Ｆ／ｄｔ）／△Ｆの組み合わせが、点Ａ〜Ｊによって囲
まれた領域内になるように、付加質量４１、４２の厚み
ｔ３及び幅Ｗ等を選択する。Referring to FIG. 10, which shows the data of Table 1 in a graph, W / λ = 0.1 and (t3 · dF / d
t) / ΔF = 3, point A, W / λ = 0.1, and (t3
DF / dt) / point B at ΔF = 2, W / λ = 0.25,
And points C and W at (t3 · dF / dt) /ΔF=1.5
/Λ=0.5 and (t3 · dF / dt) / △ F = 1
D, W / λ = 1.25, and (t3 · dF / d
t) /△F=0.5 point E, W / λ = 3, and (t3
DF / dt) /△F=0.3 point F, W / λ = 3.
5, and a point G of (t3 · dF / dt) /ΔF=0.3, W / λ = 1.25, and (t3 · dF / dt) /
ΔF = 1.5 point H, W / λ = 0.5, and (t3 ·
dF / dt) / △ F = 3 point I and W / λ = 0.2
5, and a point J at (t3 · dF / dt) /ΔF=3.5
The area within the area obtained by connecting is a portion where the effect of suppressing unnecessary vibration is high. Therefore, (W / λ) and (t3 · d
The thickness t3 and the width W of the additional masses 41 and 42 are selected so that the combination of F / dt) / ΔF is within the region surrounded by the points A to J.
【００６０】次に、本発明の変形例について、図１１〜
図３０を参照して説明する。まず、図１１では、励振電
極２１に付加質量４１を形成するとともに、励振電極２
２にも、付加質量４１とほぼ同じディメンションを持つ
付加質量４２を付加してある。Next, a modification of the present invention will be described with reference to FIGS.
This will be described with reference to FIG. First, in FIG. 11, an additional mass 41 is formed on the excitation electrode 21 and the excitation electrode 2
2, an additional mass 42 having substantially the same dimensions as the additional mass 41 is also added.
【００６１】図１０では、励振電極２１に付加された付
加質量４１と、励振電極２２に負荷された付加質量４２
とは、互いに異なるディメンションを持っている。In FIG. 10, an additional mass 41 added to the excitation electrode 21 and an additional mass 42 applied to the excitation electrode 22 are shown.
And have different dimensions from each other.
【００６２】図１３では、励振電極２１に付加質量４を
付加し、励振電極２２には付加質量を付加しない。付加
質量４はリング状に形成され、その内周側が、次第に傾
斜して立ち上がっている。In FIG. 13, an additional mass 4 is added to the excitation electrode 21 and no additional mass is added to the excitation electrode 22. The additional mass 4 is formed in a ring shape, and the inner peripheral side thereof is gradually inclined and rises.
【００６３】図１４では、励振電極２１に、内周側が、
次第に傾斜して立ち上がるリング状の付加質量４１を形
成するとともに、励振電極２２にも、付加質量４１とほ
ぼ同じディメンションを持つ付加質量４２を付加してあ
る。In FIG. 14, the inner peripheral side of the excitation electrode 21 is
A ring-shaped additional mass 41 that rises up gradually is formed, and an additional mass 42 having substantially the same dimensions as the additional mass 41 is also added to the excitation electrode 22.
【００６４】図１５では、励振電極２１に、内周側が、
段付状になっているリング状の付加質量４を付加してあ
る。励振電極２２には付加質量を付加しない。In FIG. 15, the inner peripheral side of the excitation electrode 21 is
A stepped ring-shaped additional mass 4 is added. No additional mass is added to the excitation electrode 22.
【００６５】図１６では、励振電極２１に、内周側が、
段付状になっているリング状の付加質量４１を付加して
ある。励振電極２２には付加質量４１とは形状の異なる
リング状の付加質量４２を付加してある。In FIG. 16, the inner peripheral side of the excitation electrode 21 is
A stepped ring-shaped additional mass 41 is added. A ring-shaped additional mass 42 having a different shape from the additional mass 41 is added to the excitation electrode 22.
【００６６】図１７では、外周側に傾斜部を有するリン
グ状の付加質量４を、励振電極２１に付加してある。励
振電極２２には付加質量は付加していない。In FIG. 17, a ring-shaped additional mass 4 having an inclined portion on the outer peripheral side is added to the excitation electrode 21. No additional mass is added to the excitation electrode 22.
【００６７】図１８では、外周側に傾斜部を育するリン
グ状の付加質量４１、４２を、励振電極２１、２２の両
者に付加してある。In FIG. 18, ring-shaped additional masses 41 and 42 for growing inclined portions on the outer peripheral side are added to both the excitation electrodes 21 and 22.
【００６８】図１９では、励振電極２１または２２に設
けられる付加質量を、複数片４１〜４４に分割して配置
してある。付加質量片４１〜４４のそれぞれはギャップ
４０によって分離されている。In FIG. 19, the additional mass provided to the excitation electrode 21 or 22 is divided into a plurality of pieces 41 to 44 and arranged. Each of the additional mass pieces 41 to 44 is separated by a gap 40.
【００６９】図２０は本発明に係る圧電振動子の更に別
の実施例を示す平面図、図２１は図２０に示した圧電振
動子の正面図、図２２は図２０の２２ー２２線に沿った
断面図である。図２０〜図２２に示された圧電振動子を
実施例３と称することとする。実施例３に示された圧電
振動子は、矩形状の励振電極２１、２２を有する。励振
電極２１は引出電極３１により外部接続用電極３２に導
かれている。励振電極２２は引出電極３３により外部接
続用電極３４に導かれている。励振電極２１は、長手方
向において相対する両辺に沿って、付加質量４１、４２
を有する。この実施例３の場合も、既に述べた作用効果
を奏する。FIG. 20 is a plan view showing still another embodiment of the piezoelectric vibrator according to the present invention, FIG. 21 is a front view of the piezoelectric vibrator shown in FIG. 20, and FIG. 22 is a line 22-22 in FIG. It is sectional drawing along. The piezoelectric vibrator shown in FIGS. 20 to 22 is referred to as a third embodiment. The piezoelectric vibrator shown in the third embodiment has rectangular excitation electrodes 21 and 22. The excitation electrode 21 is guided to the external connection electrode 32 by the extraction electrode 31. The excitation electrode 22 is guided to the external connection electrode 34 by the extraction electrode 33. The excitation electrode 21 is provided with additional masses 41 and 42 along both sides facing each other in the longitudinal direction.
Having. In the case of the third embodiment as well, the above-described effects can be obtained.
【００７０】図２３は比較例３の周波数−インピーダン
ス特性を示している。比較例３は、図２３に示した実施
例３において、付加質量４１、４２を除いた圧電振動子
である。FIG. 23 shows frequency-impedance characteristics of Comparative Example 3. Comparative Example 3 is a piezoelectric vibrator in which the additional masses 41 and 42 are removed from Example 3 shown in FIG.
【００７１】図２４は実施例３の周波数−インピーダン
ス特性を示している。FIG. 24 shows frequency-impedance characteristics of the third embodiment.
【００７２】図２３を参照すると、比較例３の場合、共
振周波数Ｆｒと***振周波数Ｆａとの差として与えられ
る帯域△Ｆの中で、位相特性に、不要振動に起因する大
きなレスポンスＰＨ１、ＰＨ２が現れており、また、振
幅特性にも、不要振動に起因する大きなレスポンスＺ
１、Ｚ２が現れている。Referring to FIG. 23, in the case of Comparative Example 3, within the band ΔF given as the difference between the resonance frequency Fr and the anti-resonance frequency Fa, the phase characteristics show large responses PH1 and PH2 due to unnecessary vibration. And the amplitude characteristic also shows a large response Z due to unnecessary vibration.
1, Z2 appears.
【００７３】これに対して、本発明に係る実施例３のデ
ータである図２４を参照すると、位相特性及び振幅特性
の両者において、不要振動に起因するレスポンスＰＨ
１、ＰＨ２、Ｚ１、Ｚ２が著しく小さくなっている。On the other hand, referring to FIG. 24 which is the data of the third embodiment according to the present invention, it can be seen that the response PH caused by the unnecessary vibration is exhibited in both the phase characteristic and the amplitude characteristic.
1, PH2, Z1, Z2 are remarkably small.
【００７４】図２５は本発明に係る圧電振動子の更に別
の実施例を示す平面図、図２６は図２５に示した圧電振
動子の正面図、図２７は図２５の２７ー２７線に沿った
断面図である。この実施例に係る圧電振動子は、矩形状
の励振電極２１、２２を有する。励振電極２１は引出電
極３１により外部接続用電極３２に導かれている。励振
電極２２は引出電極３３により外部接続用電極３４に導
かれている。励振電極２１は相対する両辺に沿って、付
加質量４１、４２を有する。付加質量４１、４２は励振
電極２１の幅方向の両辺に沿って設けられている。励振
電極２１の幅方向は、長手方向と直交する方向にある。
この実施例の場合も、既に述べた作用効果を奏する。FIG. 25 is a plan view showing still another embodiment of the piezoelectric vibrator according to the present invention, FIG. 26 is a front view of the piezoelectric vibrator shown in FIG. 25, and FIG. 27 is a view taken along line 27-27 of FIG. It is sectional drawing along. The piezoelectric vibrator according to this embodiment has rectangular excitation electrodes 21 and 22. The excitation electrode 21 is guided to the external connection electrode 32 by the extraction electrode 31. The excitation electrode 22 is guided to the external connection electrode 34 by the extraction electrode 33. The excitation electrode 21 has additional masses 41 and 42 along both opposing sides. The additional masses 41 and 42 are provided along both sides of the excitation electrode 21 in the width direction. The width direction of the excitation electrode 21 is in a direction orthogonal to the longitudinal direction.
In the case of this embodiment as well, the above-described effects can be obtained.
【００７５】図２８は本発明に係る圧電振動子の更に別
の実施例を示す平面図である。この実施例では、励振電
極２１は長手方向の相対する両辺に沿って、付加質量４
１、４２を有すると共に、幅方向の相対する両辺に沿っ
て、付加質量４３、４４を有する。この実施例３の場合
も、既に述べた作用効果を奏する。FIG. 28 is a plan view showing still another embodiment of the piezoelectric vibrator according to the present invention. In this embodiment, the excitation electrode 21 has an additional mass 4 along both sides in the longitudinal direction.
1 and 42, and additional masses 43 and 44 along both sides in the width direction. In the case of the third embodiment as well, the above-described effects can be obtained.
【００７６】図２９は本発明に係る圧電振動子の更に別
の実施例を示す平面図、図３０は図２９の３０ー３０線
に沿った断面図である。この実施例に示された圧電振動
子は、矩形状の励振電極２１の周辺に、矩形リング状の
付加質量４を有する。励振電極２１は引出電極として兼
用される外部接続用電極３２に導かれている。励振電極
２２も矩形状であり、引出電極として兼用される外部接
続用電極３４に導かれている。FIG. 29 is a plan view showing still another embodiment of the piezoelectric vibrator according to the present invention, and FIG. 30 is a sectional view taken along line 30-30 in FIG. The piezoelectric vibrator shown in this embodiment has a rectangular ring-shaped additional mass 4 around a rectangular excitation electrode 21. The excitation electrode 21 is led to an external connection electrode 32 which is also used as an extraction electrode. The excitation electrode 22 also has a rectangular shape, and is led to the external connection electrode 34 also serving as an extraction electrode.
【００７７】図示は、省略するが、図２０〜図３０に示
した実施例においても、励振電極２２に付加質量を付加
できることは勿論である。また、各実施例の組み合わせ
が種々存在することも自明である。Although illustration is omitted, it goes without saying that an additional mass can be added to the excitation electrode 22 also in the embodiments shown in FIGS. It is also obvious that there are various combinations of the embodiments.
【００７８】図３１は本発明に係る圧電振動子の更に別
の実施例を示す断面図である。この実施例では、圧電基
板１は、励振電極２１、２２を形成する一面に、リング
状突起４１、４２を有しており、この突起４１、４２を
付加質量として利用する。励振電極２１、２２は、付加
質量として用いられる突起４１、４２によって囲まれた
領域内に形成されている。FIG. 31 is a sectional view showing still another embodiment of the piezoelectric vibrator according to the present invention. In this embodiment, the piezoelectric substrate 1 has ring-shaped projections 41 and 42 on one surface on which the excitation electrodes 21 and 22 are formed, and these projections 41 and 42 are used as additional mass. The excitation electrodes 21 and 22 are formed in a region surrounded by protrusions 41 and 42 used as additional mass.
【００７９】図３２は本発明に係る圧電振動子の更に別
の実施例を示す断面図である。この実施例では、圧電基
板１は、励振電極２１、２２を形成する一面に、リング
状突起４１、４２を有して為り、この突起４１、４２を
付加質量として利用する、励振電極２１、２２は、付加
質量として用いられる突起４１、４２の表面、及び、突
起４１、４２によって囲まれたに領域内に、連続して形
成されている。FIG. 32 is a sectional view showing still another embodiment of the piezoelectric vibrator according to the present invention. In this embodiment, the piezoelectric substrate 1 has ring-shaped projections 41 and 42 on one surface on which the excitation electrodes 21 and 22 are formed, and uses the projections 41 and 42 as additional masses. 22 is continuously formed on the surfaces of the protrusions 41 and 42 used as the additional mass and in the region surrounded by the protrusions 41 and 42.
【００８０】次に、本発明に係る圧電振動子の製造方法
について、図３３〜図３９を参照して説明する。Next, a method for manufacturing a piezoelectric vibrator according to the present invention will be described with reference to FIGS.
【００８１】まず、図３３に示すように、例えば、チタ
ン酸鉛系セラミクス材料を用いて、平板状の圧電基板１
００を製造する。この圧電基板１を、通常の手段に従っ
て、分極し、研磨して、利用しようとする高調波、例え
ば３次高調波の共振周波数となるように調整する。そし
て、圧電基板１００の一面上に、Ｃｕ等の導体膜２１
０、２２０を真空蒸着、スパッタ等の手段によって形成
する。First, as shown in FIG. 33, for example, a plate-like piezoelectric substrate 1 is formed using a lead titanate-based ceramic material.
00 is manufactured. The piezoelectric substrate 1 is polarized and polished according to ordinary means, and adjusted so as to have a resonance frequency of a harmonic to be used, for example, a third harmonic. Then, a conductive film 21 of Cu or the like is formed on one surface of the piezoelectric substrate 100.
0 and 220 are formed by means such as vacuum evaporation and sputtering.
【００８２】次に、図３４に示すように、圧電基板１０
０の上に形成された導体膜２１０、２２０の上に、フォ
トレジスト膜６１０、６２０を塗布する。その後、所定
の電極パターンを有するフォトマスク５１０、５２０
を、フォトレジスト膜６１０、６２０の上に重ね、露光
し、現像する。フォトマスク５１０は透光部５１１及び
遮光部５１２を有し、フォトマスク５２０は透光部５２
１及び遮光部５２２を有する。Next, as shown in FIG.
Photoresist films 610 and 620 are applied on the conductor films 210 and 220 formed on the substrate 0. Then, photomasks 510 and 520 having a predetermined electrode pattern
Is overlaid on the photoresist films 610 and 620, exposed, and developed. The photomask 510 has a light transmitting part 511 and a light shielding part 512, and the photomask 520 has a light transmitting part 52.
1 and a light shielding portion 522.
【００８３】これにより、図３５に示すように、付加質
量のべ一スとなる導体片２１１、２２１が形成される。
導体片２１１、２２１の上には、フォトレジスト６１
１、６２１が残っているので、これを、除去する。As a result, as shown in FIG. 35, conductor pieces 211 and 221 serving as a base for the added mass are formed.
A photoresist 61 is formed on the conductor pieces 211 and 221.
Since 1,621 remains, it is removed.
【００８４】次に、図３６に示すように、導体片２１
１、２２１の表面、及び、圧電基板１００の表面に、Ｃ
ｕ等の導体膜２３０、２４０を成膜する。導体膜２３
０、２４０の成膜法としては、真空蒸着またはスパッタ
等を採用できる。Next, as shown in FIG.
1, 221 and the surface of the piezoelectric substrate 100
Conductive films 230 and 240 such as u are formed. Conductive film 23
As the film forming methods 0 and 240, vacuum deposition, sputtering, or the like can be employed.
【００８５】次に、図３７に示すように、圧電基板１０
０の上に形成された導体膜２３０、２４０の上に、フォ
トレジスト膜６３０、６４０を塗布する。その後、所定
の電極パターンを有するフォトマスク５３０、５４０
を、フォトレジスト膜６３０、６４０の上に重ね、露光
し、現像する。フォトマスク５３０は透光部５３１及び
遮光部５３２を有し、フォトマスク５４０は透光部５４
１及び遮光部５４２を有する。Next, as shown in FIG.
Photoresist films 630 and 640 are applied on the conductor films 230 and 240 formed on the substrate 0. Thereafter, photomasks 530, 540 having a predetermined electrode pattern
Is overlaid on the photoresist films 630 and 640, exposed, and developed. The photomask 530 has a light-transmitting portion 531 and a light-shielding portion 532, and the photomask 540 has a light-transmitting portion 54.
1 and a light shielding portion 542.
【００８６】これにより、図３８に示すように、付加質
量のべ一スとなる導体片２１１、２２１の上に、導体片
２３１、２４１を付着させた膜構造が得られる。導体片
２３１、２４１の上には、フォトレジスト６３１、６
４１が残っているので、これを、除去する。As a result, as shown in FIG. 38, a film structure is obtained in which the conductor pieces 231 and 241 are adhered on the conductor pieces 211 and 221 serving as the base of the additional mass. On the conductor pieces 231 and 241, photoresists 631 and 63
Since 41 remains, it is removed.
【００８７】これにより図３９に示すように、励振電極
２１、２２の上に、付加質量４１、４２を有する圧電振
動子が得られる。付加質量４１は導体片２１１と導体片
２３１との積層でなり、付加質量４２は導体片２２１
と、導体片２４１との積層でなる。As a result, as shown in FIG. 39, a piezoelectric vibrator having additional masses 41 and 42 on the excitation electrodes 21 and 22 is obtained. The additional mass 41 is a laminate of the conductor piece 211 and the conductor piece 231, and the additional mass 42 is a conductor piece 221.
And a conductor piece 241.
【００８８】説明は省略するが、他の実施例の圧電振動
子も、同様の製造方法によって製造できる。また、実施
例では、１つの圧電振動子を製造する方法を示したが、
実際の量産工程では、一枚のウエハー状圧電基板の上
に、多数の圧電振動子を同時に形成する工程が採用され
る。Although the description is omitted, the piezoelectric vibrators of other embodiments can be manufactured by the same manufacturing method. In the embodiment, the method for manufacturing one piezoelectric vibrator has been described.
In an actual mass production process, a process of simultaneously forming a large number of piezoelectric vibrators on one wafer-shaped piezoelectric substrate is employed.
【００８９】[0089]
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、次
のような効果を得ることができる。 （ａ）帯域内における不要振動の励振を抑圧し得る圧電
振動子を提出することができる。 （ｂ）広い通過帯域を有するフィルタとして用い得る圧
電振動子を提供することができる。 （ｃ）より広い除去帯域幅を有するトラップとして用い
得る圧電振動子を提供することができる。 （ｄ）高いＱｅ値を有し、低圧駆動型の共振子または発
振子として用い得る圧電振動子を提供することができ
る。 （ｅ）励振電極の面積を増大することによって、引出電
極等の相対的影響を小さくし、引出電極等に起因する不
要振動の相対的影響を無視できる程度まで、低減させ得
る圧電振動子を提供することができる。 （ｆ）トラップ周波数における大きな減衰量と、十分な
除去帯域幅の確保の両立が可能な高周波モードトラップ
として用い得る圧電振動子を提供することができる。 （ｇ）圧電基板の端面等に起因して発生することのある
不要振動を減少させ得る圧電振動子を提供することがで
きる。 （ｈ）振動エネルギーを励振電極の中心部に集中させ、
全体の寸法を小型化できるようにした圧電振動子を提供
することができる。 （ｉ）量産性に優れた圧電振動子を提供することができ
る。As described above, according to the present invention, the following effects can be obtained. (A) A piezoelectric vibrator capable of suppressing excitation of unnecessary vibration in a band can be provided. (B) It is possible to provide a piezoelectric vibrator that can be used as a filter having a wide pass band. (C) A piezoelectric vibrator that can be used as a trap having a wider removal bandwidth can be provided. (D) It is possible to provide a piezoelectric vibrator that has a high Qe value and can be used as a low-pressure drive type resonator or oscillator. (E) A piezoelectric vibrator capable of reducing the relative influence of the extraction electrode and the like by increasing the area of the excitation electrode and reducing the relative influence of unnecessary vibration caused by the extraction electrode and the like to a negligible extent. can do. (F) It is possible to provide a piezoelectric vibrator that can be used as a high-frequency mode trap capable of achieving both a large attenuation at a trap frequency and a sufficient removal bandwidth. (G) It is possible to provide a piezoelectric vibrator capable of reducing unnecessary vibration that may occur due to the end face of the piezoelectric substrate or the like. (H) concentrating the vibration energy at the center of the excitation electrode,
It is possible to provide a piezoelectric vibrator whose entire dimensions can be reduced in size. (I) A piezoelectric vibrator excellent in mass productivity can be provided.
【図１】本発明に係る圧電振動子の平面図である。FIG. 1 is a plan view of a piezoelectric vibrator according to the present invention.
【図２】図１に示した圧電振動子の正面図である。FIG. 2 is a front view of the piezoelectric vibrator shown in FIG.
【図３】図１の３−３線に沿った断面図である。FIG. 3 is a sectional view taken along line 3-3 in FIG. 1;
【図４】比較例１ー１の周波数−インピーダンス特性を
示す図である。FIG. 4 is a diagram showing frequency-impedance characteristics of Comparative Example 1-1.
【図５】実施例１の周波数−インピーダンス特性を示す
図である。FIG. 5 is a diagram illustrating frequency-impedance characteristics of the first embodiment.
【図６】比較例１ー２の周波数−Ｑｅ値特性、及び、周
波数−インピ−ダンス特性を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing frequency-Qe value characteristics and frequency-impedance characteristics of Comparative Example 1-2.
【図７】実施例１の周波数−Ｑｅ値特性、及び、周波数
−インピ−ダンス特性を示す図である。FIG. 7 is a diagram illustrating a frequency-Qe value characteristic and a frequency-impedance characteristic of the first embodiment.
【図８】比較例２の周波数−インピーダンス特性を示す
図である。FIG. 8 is a diagram showing frequency-impedance characteristics of Comparative Example 2.
【図９】実施例２の周波数−インピーダンス特性を示す
図である。FIG. 9 is a diagram illustrating frequency-impedance characteristics of the second embodiment.
【図１０】（Ｗ／λ）と（ｔ３・ｄＦ／ｄｔ）／△Ｆと
の関係を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing a relationship between (W / λ) and (t3 · dF / dt) / ΔF.
【図１１】本発明に係る圧電振動子の更に別の例におけ
る断面図である。FIG. 11 is a sectional view of still another example of the piezoelectric vibrator according to the present invention.
【図１２】本発明に係る圧電振動子の更に別の例におけ
る断面図である。FIG. 12 is a sectional view of still another example of the piezoelectric vibrator according to the present invention.
【図１３】本発明に係る圧電振動子の更に別の例におけ
る断面図である。FIG. 13 is a sectional view of still another example of the piezoelectric vibrator according to the present invention.
【図１４】本発明に係る圧電振動子の更に別の例におけ
る断面図である。FIG. 14 is a sectional view of still another example of the piezoelectric vibrator according to the present invention.
【図１５】本発明に係る圧電振動子の更に別の例におけ
る断面図である。FIG. 15 is a sectional view of still another example of the piezoelectric vibrator according to the present invention.
【図１６】本発明に係る圧電振動子の更に別の例におけ
る断面図である。FIG. 16 is a sectional view of still another example of the piezoelectric vibrator according to the present invention.
【図１７】本発明に係る圧電振動子の更に別の例におけ
る断面図である。FIG. 17 is a sectional view of still another example of the piezoelectric vibrator according to the present invention.
【図１８】本発明に係る圧電振動子の更に別の例におけ
る断面図である。FIG. 18 is a sectional view of still another example of the piezoelectric vibrator according to the present invention.
【図１９】本発明に係る圧電振動子の更に別の例におけ
る平面図である。FIG. 19 is a plan view of still another example of the piezoelectric vibrator according to the present invention.
【図２０】本発明に係る圧電振動子の更に別の実施例を
示す平面図である。FIG. 20 is a plan view showing still another embodiment of the piezoelectric vibrator according to the present invention.
【図２１】図２０に示した圧電振動子の正面図断面図で
ある。FIG. 21 is a front sectional view of the piezoelectric vibrator shown in FIG. 20;
【図２２】図２０の２２ー２２線に沿った断面図であ
る。FIG. 22 is a sectional view taken along the line 22-22 in FIG. 20;
【図２３】比較例３の周波数−インピーダンス特性を示
す図である。FIG. 23 is a diagram showing frequency-impedance characteristics of Comparative Example 3.
【図２４】実施例３の周波数−インピーダンス特性を示
す図である。FIG. 24 is a diagram illustrating frequency-impedance characteristics of the third embodiment.
【図２５】本発明に係る圧電振動子の更に別の実施例を
示す平面図である。FIG. 25 is a plan view showing still another embodiment of the piezoelectric vibrator according to the present invention.
【図２６】図２５に示した圧電振動子の正面図である。26 is a front view of the piezoelectric vibrator shown in FIG.
【図２７】図２５の２７ー２７線に沿った断面図であ
る。FIG. 27 is a sectional view taken along the line 27-27 in FIG. 25;
【図２８】本発明に係る圧電振動子の更に別の実施例を
示す平面図である。FIG. 28 is a plan view showing still another embodiment of the piezoelectric vibrator according to the present invention.
【図２９】本発明に係る圧電振動子の更に別の実施例を
示す平面図である。FIG. 29 is a plan view showing still another embodiment of the piezoelectric vibrator according to the present invention.
【図３０】図２９の３０ー３０線に沿った断面図であ
る。30 is a sectional view taken along the line 30-30 in FIG. 29;
【図３１】本発明に係る圧電振動子の更に別の実施例を
示す平面図である。FIG. 31 is a plan view showing still another embodiment of the piezoelectric vibrator according to the present invention.
【図３２】本発明に係る圧電振動子の更に別の実施例を
示す平面図である。FIG. 32 is a plan view showing still another embodiment of the piezoelectric vibrator according to the present invention.
【図３３】本発明に係る圧電振動子の製造方法を示す図
である。FIG. 33 is a view illustrating a method for manufacturing a piezoelectric vibrator according to the present invention.
【図３４】図３３に示した後の工程を示す図である。FIG. 34 is a view showing a step after that shown in FIG. 33;
【図３５】図３４に示した後の工程を示す図である。FIG. 35 is a view showing a step after that shown in FIG. 34;
【図３６】図３５に示した後の工程を示す図である。FIG. 36 is a view showing a step after that shown in FIG. 35;
【図３７】図３６に示した後の工程を示す図である。FIG. 37 is a view showing a step after that shown in FIG. 36;
【図３８】図３７に示した後の工程を示す図である。FIG. 38 is a view showing a step after that shown in FIG. 37;
【図３９】図３８に示した後の工程を示す図である。FIG. 39 is a view showing a step after that shown in FIG. 38;
１ 圧電基板 ２１、２２ 励振電極 ４、４１、４２ 付加質量 1 piezoelectric substrate 21, 22 excitation electrode 4, 41, 42 additional mass
フロントページの続き (72)発明者 山下 喜就 東京都中央区日本橋１丁目13番１号 ティ ーディーケイ株式会社内Continued on the front page (72) Inventor Yoshiju Yamashita 1-13-1 Nihonbashi, Chuo-ku, Tokyo Inside TDK Corporation
Claims (14)
と、付加質量とを含む圧電振動子であって、 前記励振電極は、前記圧電基板の厚み方向の両面に、互
いに対向して配置されており、 前記付加質量は、前記励振電極の少なくとも一方の周辺
部に沿って付加されている圧電振動子。1. A piezoelectric vibrator including a piezoelectric substrate, at least one pair of excitation electrodes, and an additional mass, wherein the excitation electrodes are disposed on both surfaces in the thickness direction of the piezoelectric substrate so as to face each other. The piezoelectric vibrator, wherein the additional mass is added along at least one peripheral portion of the excitation electrode.
と、付加質量とを含む圧電振動子であって、 前記圧電薄膜は、絶縁基板によって支持されており、 前記励振電極は、前記圧電薄膜の厚み方向の両面に、互
いに対向して配置されており、 前記付加質量は、前記励振電極の少なくとも一方の周辺
部に沿って付加されている圧電振動子。2. A piezoelectric vibrator including a piezoelectric thin film, at least one pair of excitation electrodes, and an additional mass, wherein the piezoelectric thin film is supported by an insulating substrate, and the excitation electrode is formed of a piezoelectric thin film. A piezoelectric vibrator that is disposed on both surfaces in the thickness direction so as to face each other, and wherein the additional mass is added along at least one peripheral portion of the excitation electrode.
圧電振動子であって、 前記付加質量は、帯域内の不要振動を抑制する圧電振動
子。3. The piezoelectric vibrator according to claim 1, wherein the additional mass suppresses unnecessary vibration in a band.
電振動子であって、 前記付加質量は、帯域外の不要振動を抑制する圧電振動
子。4. The piezoelectric vibrator according to claim 1, wherein the additional mass suppresses unnecessary vibration outside a band.
電振動子であって、 前記圧電基板または前記圧電薄膜の厚み縦振動を利用す
る圧電振動子。5. The piezoelectric vibrator according to claim 1, wherein a thickness longitudinal vibration of the piezoelectric substrate or the piezoelectric thin film is used.
電振動子であって、 前記付加質量は、無端状である圧電振動子。6. The piezoelectric vibrator according to claim 1, wherein the additional mass is endless.
電振動子であって、 前記付加質量は、複数に分割されている圧電振動子。7. The piezoelectric vibrator according to claim 1, wherein the additional mass is divided into a plurality of pieces.
電振動子であって、 前記励振電極の少なくとも一方は、周辺部に厚みの増大
した肉厚部を有しており、 前記付加質量は、前記肉厚部によって構成される圧電振
動子。8. The piezoelectric vibrator according to claim 1, wherein at least one of said excitation electrodes has a thickened portion in a peripheral portion with an increased thickness. A piezoelectric vibrator whose mass is constituted by the thick portion.
て、 前記一対の励振電極は、前記付加質量を有しており、 前記一対の励振電極のそれぞれの表面を基準にした前記
付加質量の厚みをｔ３１、ｔ３２とし、 厚みｔ３１、ｔ３２を含まない励振電極の厚みをｔ１
１、ｔ１２とし、 厚みｔ３１、ｔ３２の和である付加質量総厚み（ｔ３１
＋ｔ３２）をｔ３とし、 厚みをｔ１１、ｔ１２の和である励振電極総厚み（ｔ１
１＋ｔ１２）をｔ１とし、 ***振周波数Ｆａと共振周波数Ｆｒとの周波数差を△Ｆ
とし、 励振電極総厚みｔ１が１μｍだけ変化したときの共振周
波数Ｆｒの変化量を（ｄＦ／ｄｔ）とし、 前記付加質量の厚みがｔ３１である部分の幅寸法をｗ１
とし、 付加質量の厚みがｔ３２である部分の幅寸法をｗ２と
し、 平均付加質量幅Ｗを（ｗ１×ｔ３１＋ｗ２×ｔ３２）／
ｔ３とし、 共振周波数をλとし、 Ｗ／λを横軸にとり、（ｔ３×ｄＦ／ｄｔ）／△Ｆを横
軸にとったグラフを想定したとき、 前記Ｗ／λ及び（ｔ３×ｄＦ／ｄｔ）／△ＦはＷ／λ＝
０．１、及び、（ｔ３・ｄＦ／ｄｔ）／△Ｆ＝３の点
Ａ、 Ｗ／λ＝０．１、及び、（ｔ３・ｄＦ／ｄｔ）／△Ｆ＝
２の点Ｂ、 Ｗ／λ＝０．２５、及び、（ｔ３・ｄＦ／ｄｔ）／△Ｆ
＝１．５の点Ｃ、 Ｗ／λ＝０．５、及び、（ｔ３・ｄＦ／ｄｔ）／△Ｆ＝
１の点Ｄ、 Ｗ／λ＝１．２５、及び、（ｔ３・ｄＦ／ｄｔ）／△Ｆ
＝０．５の点Ｅ、 Ｗ／λ＝３、及び、（ｔ３・ｄＦ／ｄｔ）／△Ｆ＝０．
３の点Ｆ、 Ｗ／λ＝３．５、及び、（ｔ３・ｄＦ／ｄｔ）／△Ｆ＝
０．３の点Ｇ、 Ｗ／λ＝１．２５、及び、（ｔ３・ｄＦ／ｄｔ）／△Ｆ
＝１．５の点Ｈ、 Ｗ／λ＝０．５、及び、（ｔ３・ｄＦ／ｄｔ）／△Ｆ＝
３の点Ｉ、及びＷ／λ＝０．２５、及び、（ｔ３・ｄＦ
／ｄｔ）／△Ｆ＝３．５の点Ｊを結んで得られた領域の
範囲内にある圧電振動子。9. The piezoelectric vibrator according to claim 8, wherein the pair of excitation electrodes has the additional mass, and the additional excitation electrodes are based on respective surfaces of the pair of excitation electrodes. The thicknesses of the masses are t31 and t32, and the thickness of the excitation electrode not including the thicknesses t31 and t32 is t1.
1, t12, and the total added mass thickness (t31
+ T32) as t3, and the total thickness of the excitation electrode (t1
1 + t12) is t1, and the frequency difference between the anti-resonance frequency Fa and the resonance frequency Fr is ΔF
Where the change amount of the resonance frequency Fr when the excitation electrode total thickness t1 changes by 1 μm is (dF / dt), and the width dimension of the portion where the thickness of the additional mass is t31 is w1
The width dimension of the portion where the thickness of the additional mass is t32 is w2, and the average additional mass width W is (w1 × t31 + w2 × t32) /
Assuming that t3 is the resonance frequency, λ is W / λ on the horizontal axis, and (t3 × dF / dt) / ΔF is the horizontal axis, the above W / λ and (t3 × dF / dt) ) / △ F is W / λ =
0.1 and point A at (t3 · dF / dt) / △ F = 3, W / λ = 0.1, and (t3 · dF / dt) / △ F =
2 point B, W / λ = 0.25, and (t3 · dF / dt) / △ F
= 1.5 point C, W / λ = 0.5, and (t3 · dF / dt) / △ F =
1, a point D, W / λ = 1.25, and (t3 · dF / dt) / △ F
= 0.5 point E, W / λ = 3, and (t3 · dF / dt) / ΔF = 0.
3, a point F, W / λ = 3.5, and (t3 · dF / dt) / ΔF =
A point G of 0.3, W / λ = 1.25, and (t3 · dF / dt) / △ F
= 1.5 point H, W / λ = 0.5, and (t3 · dF / dt) / △ F =
3 and I / W = 0.25 and (t3 · dF
/Dt)/ΔP=3.5 Piezoelectric vibrators within the range obtained by connecting point J at 3.5.
圧電振動子であって、 前記付加質量は、前記励振電極とは異なる材料でなる圧
電振動子。10. The piezoelectric vibrator according to claim 1, wherein the additional mass is made of a material different from that of the excitation electrode.
あって、 前記付加質量は、有機材料、金属酸化物材料または金属
材料から選択された少なくとも一種でなる圧電振動子。11. The piezoelectric vibrator according to claim 10, wherein the additional mass is at least one selected from an organic material, a metal oxide material, and a metal material.
って、 前記圧電基板は、前記励振電極の少なくとも一方を形成
する一面に突起を有しており、 前記付加質量は、前記突起によって構成されている圧電
振動子。12. The piezoelectric vibrator according to claim 1, wherein the piezoelectric substrate has a projection on one surface forming at least one of the excitation electrodes, and the additional mass is determined by the projection. The configured piezoelectric vibrator.
た圧電振動子であって、 前記圧電基板または前記圧電薄膜は、圧電セラミクス、
圧電単結晶、及び、その誘導体である圧電単結晶から選
択された少なくとも一種でなる圧電振動子。13. The piezoelectric vibrator according to claim 1, wherein the piezoelectric substrate or the piezoelectric thin film includes a piezoelectric ceramic,
A piezoelectric vibrator made of at least one selected from a piezoelectric single crystal and a piezoelectric single crystal that is a derivative thereof.
た圧電振動子であって、 フィルタ、トラップ、発振子または共振子として用いら
れる圧電振動子。14. The piezoelectric vibrator according to claim 1, wherein the piezoelectric vibrator is used as a filter, a trap, an oscillator, or a resonator.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14483698A JPH11340775A (en) | 1998-05-26 | 1998-05-26 | Piezoelectric oscillator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14483698A JPH11340775A (en) | 1998-05-26 | 1998-05-26 | Piezoelectric oscillator |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11340775A true JPH11340775A (en) | 1999-12-10 |
Family
ID=15371574
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14483698A Withdrawn JPH11340775A (en) | 1998-05-26 | 1998-05-26 | Piezoelectric oscillator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11340775A (en) |
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- 1998-05-26 JP JP14483698A patent/JPH11340775A/en not_active Withdrawn
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