JPH114133A - 厚み縦圧電共振子 - Google Patents

厚み縦圧電共振子

Info

Publication number
JPH114133A
JPH114133A JP9155281A JP15528197A JPH114133A JP H114133 A JPH114133 A JP H114133A JP 9155281 A JP9155281 A JP 9155281A JP 15528197 A JP15528197 A JP 15528197A JP H114133 A JPH114133 A JP H114133A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
piezoelectric
thickness
piezoelectric resonator
resonator
piezoelectric body
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP9155281A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroaki Kaida
弘明 開田
Mitsuhiro Yamada
光洋 山田
Jiro Inoue
二郎 井上
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Murata Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Murata Manufacturing Co Ltd filed Critical Murata Manufacturing Co Ltd
Priority to JP9155281A priority Critical patent/JPH114133A/ja
Priority to EP98109649A priority patent/EP0884840A3/en
Priority to US09/089,820 priority patent/US6107727A/en
Priority to CN98109887A priority patent/CN1114989C/zh
Publication of JPH114133A publication Critical patent/JPH114133A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/15—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material
    • H03H9/17—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material having a single resonator
    • H03H9/178—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material having a single resonator of a laminated structure of multiple piezoelectric layers with inner electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/02—Details
    • H03H9/02007—Details of bulk acoustic wave devices
    • H03H9/02062—Details relating to the vibration mode
    • H03H9/0207—Details relating to the vibration mode the vibration mode being harmonic
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/02—Details
    • H03H9/02007—Details of bulk acoustic wave devices
    • H03H9/02157—Dimensional parameters, e.g. ratio between two dimension parameters, length, width or thickness

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 厚み縦振動モードの高調波を利用した厚み縦
圧電共振子であって、小型化を進めることができ、所望
でない不要スプリアスの発生を効果的に抑圧し得る、厚
み縦圧電共振子を提供する。 【解決手段】 ストリップ型の矩形板状の圧電体２と、
圧電体２の両面に形成されており、圧電体２を介して表
裏対向された第１，第２の励振電極３，４と、圧電体内
に配置されており、第１，第２の励振電極３，４と対向
された内部電極６とを備え、圧電体２の幅をＷ、厚みを
ｔとし、ｄ＝ｔ／ｎとしたときに、Ｗ／ｄが６．１以下
とされている、厚み縦圧電共振子１。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、種々の共振子や発
振子等に用いられる圧電共振子に関し、より詳細には、
厚み縦振動モードの高調波を利用した厚み縦圧電共振子
に関する。
【０００２】
【従来の技術】圧電共振子は、圧電発振子や圧電フィル
タなどの種々の圧電共振部品に用いられており、この種
の圧電共振子としては、使用周波数に応じて種々の圧電
振動モードを利用したものが知られている。
【０００３】特開平１−１１７４０９号公報には、厚み
縦振動モードの２倍波を利用したエネルギー閉じ込め型
圧電共振子が開示されている。この圧電共振子を、図２
１及び図２２を参照して説明する。
【０００４】上記圧電共振子は、図２１に分解斜視図で
示すように、圧電材料よりなるセラミックグリーンシー
ト５１，５２を積層し、一体焼成することにより得られ
ている。セラミックグリーンシート５１上には、中央に
円形の励振電極５３が形成されており、該励振電極５３
は、引き出し電極５４によりセラミックグリーンシート
５１の端縁に引き出されている。また、セラミックグリ
ーンシート５２の上面には、中央に円形の励振電極５５
が形成されており、励振電極５５は引き出し電極５６に
よりセラミックグリーンシート５２の端縁に引き出され
ている。また、セラミックグリーンシート５２の下面に
は、下方に投影して示すように、励振電極５７が形成さ
れており、励振電極５７は引き出し電極５８によりセラ
ミックグリーンシート５２の端縁に引き出されている。
【０００５】上記セラミックグリーンシート５１，５２
を積層し、厚み方向に加圧した後焼成することにより、
焼結体を得、該焼結体を分極処理することにより、図２
２により圧電共振子６０が得られる。
【０００６】圧電共振子６０では、圧電体層６１，６２
が図示の矢印方向に、すなわち焼結体が厚み方向に一様
に分極処理されている。駆動に際しては、励振電極５
３，５７を共通接続し、励振電極５３，５７と、励振電
極５５との間で交流電圧を印加することにより、圧電共
振子６０を共振させることができる。この場合、振動エ
ネルギーは、励振電極５３，５５，５７が重なり合って
いる領域、すなわち共振部Ａに閉じ込められる。
【０００７】従来の厚み縦振動モードの高調波を利用し
た圧電共振子６０は、上記のようにエネルギー閉じ込め
型圧電共振子として構成されており、従って、共振部Ａ
の周囲に振動を減衰させるための振動減衰部を必要とし
ていた。すなわち、共振部の面積に比べて大きな振動減
衰部を必要としていた。従って、圧電共振子６０では小
型化を進めることが困難であった。
【０００８】他方、特開平２−２３５４２２号公報に
は、共振部の周囲に余分な圧電基板部分をあまり必要と
しない、ストリップ型の圧電セラミックスを用いたエネ
ルギー閉じ込め型圧電共振子が開示されている。
【０００９】ここでは、図２３に示すように、細長い圧
電基板７１の上面に励振電極７２ａが、下面に励振電極
７２ｂが形成されている。励振電極７２ａ，７２ｂは、
それぞれ、圧電基板７１の一対の長辺に至るように、す
なわち全幅に至るように形成されており、かつ圧電基板
７１の長さ方向中央において表裏対向されて共振部を構
成している。また、これらの励振電極７２ａ，７２ｂ
は、それぞれ、圧電基板７１の長さ方向端部７１ａ，７
１ｂに至るように延ばされている。
【００１０】圧電共振子７０では、厚み縦振動モードを
励振した場合、圧電基板７１の幅Ｗと厚みＴの寸法関係
に起因する不要振動が発生する。そこで、特開平２−２
３５４２２号公報では、基本波を利用する場合には、共
振周波数１６ＭＨｚにおいてＷ／Ｔ＝５．３３付近とす
ればよいこと、３倍波を利用する場合には、共振周波数
約１６ＭＨｚにおいてＷ／Ｔ＝２．８７付近とすれば、
共振周波数−***振周波数間における不要スプリアスを
低減し得るとされている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】上述した通り、厚み縦
振動モードの２倍波を利用した特開平１−１１７４０９
号公報に開示されているエネルギー閉じ込め型圧電共振
子では、共振部の周囲に大きな振動減衰部を構成する必
要があるため、小型化が困難であるという問題があっ
た。
【００１２】また、特開平２−２３５４２２号公報に開
示されているエネルギー閉じ込め型圧電共振子では、共
振部の側方に振動減衰部を必要としないため、小型化を
果たし得るものの、実際に厚み縦振動モードの高調波を
利用しようとした場合には、共振周波数−***振周波数
間に様々な不要スプリアスが現れ、有効な共振特性を得
られないという問題があった。
【００１３】よって、本発明の目的は、厚み縦振動モー
ドの高調波を利用した厚み縦圧電共振子であって、小型
化を進めることができ、かつ所望でない不要スプリアス
の発生を効果的に抑制し得る良好な共振特性を有する厚
み縦圧電共振子を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、厚み縦振動モードの高調波を利用した厚み縦圧電共
振子であって、矩形板状の圧電体と、前記圧電体の両面
に形成されており、圧電体を介して対向された第１，第
２の励振電極と、前記圧電体内に配置されており、圧電
体層を介して第１，第２の励振電極と少なくとも部分的
に対向された少なくとも一層の内部電極とを備え、前記
圧電体の幅をＷ、厚みをｔとし、ｄ＝ｔ／ｎとしたとき
に、Ｗ／ｄが６．１以下であることを特徴とする。
【００１５】また、好ましくは、請求項２に記載のよう
に、上記比Ｗ／ｄが、以下の範囲とされる。 Ｗ／ｄ≦０．８ …（１） １．０≦Ｗ／ｄ≦２．０ …（２） ２．２≦Ｗ／ｄ≦４．０ …（３） ４．３≦Ｗ／ｄ≦４．８ …（４） ５．７≦Ｗ／ｄ≦６．１ …（５） また、請求項３に記載の発明は、エネルギー閉じ込め型
圧電共振子であって、一方向のみに振動減衰部を有し、
前記方向と直交する方向において、圧電板の端部または
端部近傍まで第１，第２の励振電極が至るように第１，
第２の励振電極が形成されている請求項１または２に記
載の厚み縦圧電共振子である。
【００１６】また、好ましくは、請求項４に記載のよう
に、上記圧電体は細長いストリップ型の圧電体により構
成されている。請求項５に記載の発明は、前記第１また
は第２の励振電極が形成されている面に、圧電共振子の
振動を妨げないための空間を隔てて貼り合わされたコン
デンサをさらに備えることを特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ本発明の
非限定的な実施例につき説明する。 （第１の実施例）図１は、本発明の第１の実施例に係る
厚み縦圧電共振子を示す斜視図であり、図２はその断面
図である。
【００１８】厚み縦圧電共振子１は、細長いストリップ
状の圧電体２を用いて構成されている。圧電体２は、チ
タン酸ジルコン酸鉛系セラミックスのような圧電セラミ
ックスで構成されており、その幅をＷ、厚みをｔとし、
ｄ＝ｔ／ｎとしたときに、Ｗ／ｄが６．１以下とされて
いる。
【００１９】圧電体２は、図示の矢印で示すように、厚
み方向に一様に分極処理されている。他方、圧電体２の
上面には、第１の励振電極３が形成されており、下面に
は第２の励振電極４が形成されている。励振電極３，４
は、圧電体２の一方端部２ａから圧電体２の上面及び下
面において他方端部２ｂに向かって延ばされている。
【００２０】他方、励振電極３，４は、圧電体２の端面
２ａに形成された接続電極５により共通接続されてい
る。また、圧電体２の中間高さ位置には、内部電極６が
形成されている。内部電極６は、圧電体２の端面２ｂに
引き出されており、端面２ｂに形成された端子電極７に
電気的に接続されている。
【００２１】駆動に際しては、第１，第２の励振電極
３，４と、内部電極６との間に交流電圧を印加すること
により、厚み縦振動モードの２倍波が強く励振され、該
２倍波を利用した圧電共振子として動作させることがで
きる。
【００２２】なお、本実施例では、第１，第２の励振電
極３，４と、内部電極６とは、圧電体２の長さ方向中央
部分において圧電体層を介して重なり合うように形成さ
れている。従って、第１，第２の励振電極３，４と内部
電極６とが重なり合っている部分において、エネルギー
閉じ込め型の共振部が構成され、この共振部が振動した
場合のエネルギーは、共振部から端面２ａ，２ｂ側の圧
電体部分で減衰される。
【００２３】言い換えれば、上記共振部を中心として考
えると、圧電体２の長さ方向（第１の方向）のみに振動
減衰部が両側に設けられており、第１，第２の励振電極
は、長さ方向と直交する方向において、圧電板の端部、
すなわち長手方向端縁に至るように形成されている。
【００２４】この場合、第１，第２の励振電極３，４及
び内部電極６は、共振部においてのみ、圧電体２の全幅
に至るように形成されておればよく、共振部外では、同
じ幅に形成されている必要は必ずしもない。例えば、励
振電極３を例にとると、共振部においてのみ、励振電極
３は圧電体２の全幅に至るように形成されておればよ
く、励振電極３の共振部より端面２ａ側の部分は、単に
励振電極を接続電極５に電気的に接続する部分であるた
め、より細い幅で形成されていてもよい。
【００２５】本実施例の厚み縦圧電共振子１では、従来
のストリップ型厚み縦圧電共振子と異なり、不要スプリ
アスを効果的に抑制することができる。これを、図２４
及び図３〜図１１を参照して説明する。
【００２６】本発明によれば、図２３に示した従来のス
トリップ型圧電共振子７０では、圧電基板７１の断面エ
ッジモードによる共振が強く発生が確かめられた。この
圧電共振子７０のインピーダンス周波数特性を図２４に
示す。
【００２７】図２４において、矢印ＴＥ2 で示す振動モ
ードが、厚み縦振動モードの２倍波であり、ＳＥ1 〜Ｓ
Ｅ3 で示す応答が断面エッジモードに起因するスプリア
ス振動である。図２４に示すインピーダンス周波数特性
は、共振周波数が１６ＭＨｚとした圧電共振子７０の特
性であるが、図２４から明らかなように、ＳＰ1 で示す
スプリアスが１３．５ＭＨｚ付近に、ＳＰ2 で示すスプ
リアスが１４．５ＭＨｚ付近に、ＳＰ3 で示すスプリア
スが１６．５ＭＨｚ付近に現れており、何れのスプリア
スもかなり大きいことがわかる。
【００２８】上記スプリアスにおける圧電共振子の変位
状態を有限要素法で分析したところ、図４〜図８に示す
結果が得られた。なお、図４〜図８は、図３に示すよう
に、ストリップ型厚み縦圧電共振子１の横断面、すなわ
ち長さ方向と直交する方向であり、かつ厚み方向にスト
リップ型圧電共振子を切断した面の半分の変位状態を模
式的に拡大して示す図である。
【００２９】図４〜図８は、それぞれ、断面エッジモー
ドの変位形態であり、それぞれＳＥ 0 〜ＳＥ4 と呼ぶこ
とにする。上記ＳＰ1 ，ＳＰ2 ，ＳＰ3 は断面エッジモ
ードスプリアスＳＥ2 に基づく、あるいは付随したモー
ドと考えられる。
【００３０】そこで、本願発明者は、上記断面エッジモ
ードＳＥ0 〜ＳＥ4 に起因するスプリアスを抑制すべく
種々実験を繰り返したところ、図１に示した厚み縦圧電
共振子１において、圧電体２の幅をＷ、厚みをｔとし、
ｄ＝ｔ／ｎとしたとき、比Ｗ／ｄを特定の値とすれば、
断面エッジモードの応答を小さくすることができ、厚み
縦振動モードの２倍波ＴＥ2 のみを大きく励振させ得る
ことを見出した。すなわち、図９及び図１０は、それぞ
れ、比Ｗ／ｄ＝４．２及び２．８とした場合の有限要素
法により解析された圧電共振子１のインピーダンス周波
数特性を示す。
【００３１】図９から明らかなように、Ｗ／ｄ＝４．２
の場合には、共振点ｆｒと***振点ｆａとの間の通過帯
域近傍に、断面エッジモードＳＥ2 とそれに付随したモ
ードが強く現れているのに対し、図１０に示すようにＷ
／ｄ＝２．８の場合には、共振点ｆｒと***振点ｆａと
の間の通過帯域近傍に大きな断面エッジモードスプリア
スが現れていないことがわかる。
【００３２】上記有限要素法による解析に従って、実際
に、Ｗ／ｄ＝２．８となるように、圧電共振子１を作製
し、インピーダンス−周波数特性を測定したところ、図
１１に示す結果が得られた。
【００３３】図１１から明らかなように、共振点ｆｒと
***振点ｆａとの間の通過帯域近傍に断面エッジモード
によるスプリアスがほとんど現れていないことがわか
る。そこで、上記比Ｗ／ｄを変化させた場合に、図１１
に示したように良好な共振特性が得られたことに鑑み、
比Ｗ／ｄを変化させた場合の各モードの周波数定数を有
限要素法により確かめたところ、図１２に示す結果が得
られた。
【００３４】なお、ここでの周波数定数とは、***振周
波数ｆａにｄを乗じて、周波数を定数化したものであ
る。図１２から明らかなように、比Ｗ／ｄを変化させる
と、比帯域幅が変化し、特に、Ｗ／ｄが６を超えると、
断面エッジモードによる振動の共振点（図１２において
は×印で示す）が通過帯域内に現れることがわかる。ま
た、比Ｗ／ｄが６．１以下の場合には、該Ｗ／ｄの値を
選択することにより、断面エッジモードによる振動の影
響を受け得ない厚み縦圧電共振子の得られることがわか
る。特に、比Ｗ／ｄを上記式（１）〜（５）の範囲内と
すれば、×印で示される断面エッジモードの共振が共振
点（○）と***振点（△）との間の通過帯域内に位置せ
ず、従って、良好な共振特性の得られることがわかる。
【００３５】本実施例の厚み縦圧電共振子１では、上記
のように、圧電体２の比Ｗ／ｄを６．１以下としている
ので、厚み縦振動モードの２倍波ＴＥ2 を用いた圧電共
振子を構成した場合、断面エッジモードによる不要スプ
リアスを効果的に抑制することが可能であり、良好な共
振特性の得られることがわかる。
【００３６】（第２の実施例）第１の実施例に係る厚み
縦圧電共振子１では、圧電体２が厚み方向に一様に分極
処理されており、各層に加える印加電界が逆方向とされ
るパラレル接続タイプの圧電共振子を示したが、本発明
は、複数の圧電体層を厚み方向に交互に逆方向に分極処
理してなるシリーズ接続型の圧電共振子としてもよい。
このようなシリーズ性型の厚み縦圧電共振子を、図１３
に示す。
【００３７】図１３に示す厚み縦圧電共振子１１は、細
長い矩形板状のストリップ型圧電体１２を用いて構成さ
れている。圧電体１２の上面には、第１の励振電極１３
が形成されており、下面には第２の励振電極１４が形成
されている。第１，第２の励振電極１３，１４は圧電体
１２を用いて表裏対向されている。また、第１，第２の
励振電極１３，１４は、圧電体１２の長さ方向中央部分
において対向しており、この第１，第２の励振電極１
３，１４が対向している部分はエネルギー閉じ込め型の
共振部とされている。
【００３８】本実施例においても、第１，第２の励振電
極１３，１４は、それぞれ、圧電体１２の端面１２ａま
たは端面１２ｂに引き出されているが、共振部以外の部
分は圧電体１２の全幅に至るように形成されておらずと
もよい。
【００３９】従って、励振電極１３，１４についても、
見方を変えれば、圧電体１２の長さ方向に振動減衰部を
有するエネルギー閉じ込め型の共振部を構成するため
に、該長さ方向と直交する方向において第１，第２の励
振電極１３，１４が圧電体１２の長さ方向端縁に至るよ
うに形成されていることになる。
【００４０】圧電体１２の中間高さ位置には、内部電極
１６が形成されている。この内部電極１６は、圧電体１
２を分極処理するために設けられている。すなわち、分
極に際しては、内部電極１６に相対的に高い電圧を、励
振電極１３，１４には相対的に低い電圧を与えることに
より、圧電体層１２ｃ，１２ｄが図示の矢印で示すよう
に厚み方向に逆方向に分極処理される。
【００４１】駆動に際しては、第１，第２の励振電極１
３，１４間に交流電圧を印加することにより、すなわち
内部電極１６を用いることなく駆動することにより、厚
み縦振動モードの２倍波ＴＥ2 を励振させることができ
る。
【００４２】第２の実施例に係る厚み縦圧電共振子１１
においても、比Ｗ／ｄが上述した５種類の範囲のいずれ
かの範囲内とされているため、第１の実施例の厚み縦圧
電共振子１と同様に、断面エッジモードに基づく不要ス
プリアスを効果的に抑制することができ、良好な共振特
性を得ることができる。
【００４３】（変形例）第１，第２の実施例は、何れも
厚み縦振動モードの２倍波を利用した圧電共振子１，１
１であるが、本発明に係る圧電共振子は、厚み縦振動モ
ードの２倍波以外の高調波を利用したものであってもよ
い。図１４〜図１７は、これらの他の高調波を利用した
圧電共振子を説明するための断面図であり、第１の実施
例について示した図２に相当する図である。
【００４４】図１４は、厚み縦振動モードの３倍波を利
用したパラレル接続型厚み縦圧電共振子２１を示す。す
なわち、圧電体２内に２枚の内部電極２２，２３を配置
し、矢印で示すように圧電体２を厚み方向に一様に分極
処理することにより、厚み縦振動モードの３倍波を利用
した圧電共振子２１を構成することができる。
【００４５】また、図１５に示す厚み縦圧電共振子２４
は、厚み縦振動モードの４倍波を利用したパラレル接続
型圧電共振子２４を示す断面図である。厚み縦圧電共振
子２４では、圧電体２が厚み方向に一様に分極処理され
ており、内部に３枚の内部電極２５〜２７が厚み方向に
等間隔を隔てて配置されており、それによって厚み縦振
動モードの４倍波が効果的に励振される。
【００４６】図１６は、厚み縦振動モードの３倍波を利
用したシリーズ接続型の厚み縦圧電共振子２８を示す断
面図である。厚み縦圧電共振子２８では、圧電体１２内
に２枚の内部電極２９，３０が配置されており、圧電体
１２内が３層の圧電体層１２ｅ〜１２ｇに分割されてお
り、これらの内部電極２９，３０を用いて分極処理する
ことにより、厚み方向において隣合う圧電体層が逆方向
となるように分極処理されている。従って、第１，第２
の励振電極１３，１４に交流電圧を印加することによ
り、厚み縦振動モードの３倍波を励振することができ
る。
【００４７】同様に、図１７は、厚み縦振動モードの４
倍波を利用したシリーズ接続型圧電共振子３１を示す断
面図である。ここでは、圧電体１２内に、３枚の内部電
極３２〜３４が配置されており、これらの内部電極３２
〜３４を用いて分極処理することにより、図示のように
隣接する圧電体層が相互に逆方向になるように厚み方向
に分極処理されている。
【００４８】従って、第１，第２の励振電極１３，１４
から交流電圧を印加することにより、厚み縦振動の４倍
波を利用した圧電共振子として動作させ得る。図１４〜
図１７に示した各厚み縦圧電共振子においても、比Ｗ／
ｄが上述した５種類の何れかの範囲内とされているた
め、第１，第２の実施例の厚み縦圧電共振子と同様に厚
み縦振動の高調波を利用し、かつ断面エッジモードや他
の高調波のレスポンスによる不要スプリアスを効果的に
抑制することが可能となる。
【００４９】（第３の実施例）図１８は、本発明の第３
の実施例に係る厚み縦圧電共振子を説明するための斜視
図であり、図１９はその等価回路を示す図である。図１
８に示す圧電共振子４１は、第１の実施例に係る厚み縦
圧電共振子１にコンデンサ４２を結合した構造を有す
る。すなわち、厚み縦圧電共振子１の下面に、導電性接
着剤４３，４４を介してコンデンサ４２が接合されてい
る。
【００５０】コンデンサ４２では、誘電体基板４２ａの
上面において、所定のギャップを隔てて容量電極４２
ｂ，４２ｃが形成されている。また、誘電体基板４２ａ
の下面には、容量電極４２ｂ，４２ｃと誘電体基板４２
ａを介して表裏対向するように共通電極４２ｄが形成さ
れている。
【００５１】他方、導電性接着剤４３は、上記容量電極
４２ｂと端子電極７とを接合しており、導電性接着剤４
４は、容量電極４２ｃと端子電極５とを接合している。
従って、圧電共振子４１は、図１９に示すように、共振
子に２個のコンデンサユニットを組み合わせた容量内蔵
型圧電発振子として用いることができるものである。
【００５２】よって、厚み縦圧電共振子１が厚み縦振動
の２倍波を利用した圧電共振子であって、断面エッジモ
ードに起因するスプリアスを効果的に抑制することが可
能とされているので、良好な周波数特性を有する圧電発
振子を提供することが可能となる。
【００５３】（他の変形例）図２０は、本発明の厚み縦
圧電共振子のさらに他の変形例を示す斜視図である。
【００５４】本発明に係る厚み縦圧電共振子は、厚み縦
振動の高調波を利用した圧電共振子において、比Ｗ／ｄ
が上述した５種類の特定の範囲として断面エッジモード
に起因するスプリアスや他の高調波に起因する不要スプ
リアスを抑制したことに特徴を有するものである。すな
わち、エネルギー閉じ込め型の圧電共振子に限定される
ものではなく、図２０に示すように、エネルギー閉じ込
め型ではない厚み縦圧電共振子にも本発明を適用するこ
とができる。
【００５５】図２０に示す厚み縦圧電共振子４５は、矩
形板状の細長いストリップ型の圧電体４６を用いて構成
されており、該圧電体４６は、比Ｗ／ｄが第１の実施例
で示した５種類の特定の範囲の何れかの範囲内とされて
いる。そして、圧電体４６の上面及び下面の全面に、そ
れぞれ、第１，第２の励振電極４７，４８が形成されて
おり、内部に内部電極５０が配置されている。また、圧
電体４６では、隣り合う圧電体層４６ａ，４６ｂが厚み
方向において逆方向に分極処理されている。
【００５６】厚み縦圧電共振子４５においても、Ｗ／ｄ
が上記特定の範囲とされているため、第２の実施例の厚
み縦圧電共振子１１と同様に、断面エッジモードや他の
高調波に起因する不要スプリアスを効果的に抑制するこ
とができ、良好な共振特性を得ることができる。
【００５７】
【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、矩形板
状の圧電体と、圧電体の両面に形成された第１，第２の
励振電極と、圧電体内に配置されており、第１，第２の
励振電極と少なくとも部分的に対向された少なくとも１
層の内部電極とを備える厚み縦圧電共振子において、比
Ｗ／ｄが６．１以下とされているため、Ｗ／ｄの値を調
整することにより断面エッジモードや利用する高調波以
外の他の高調波に起因する不要スプリアスを効果的に抑
制することができる。よって、共振特性の良好な厚み縦
圧電共振子を提供することができる。
【００５８】また、比Ｗ／ｄを、請求項２に記載のよう
に、上述した５種類の特定の範囲の何れかの範囲内とす
れば、断面エッジモードや利用する高調波以外の他の高
調波に起因する不要スプリアスをより一層効果的に抑制
することができる。
【００５９】請求項３に記載の発明によれば、さらに、
エネルギー閉じ込め型圧電共振子として構成されてお
り、一方向のみに振動減衰量を有し、該方向と直交する
方向において、圧電板の端部または端部近傍まで第１，
第２の励振電極が至るように第１，第２の励振電極が形
成されているので、共振部の側方に振動減衰部を設ける
必要はない。従って、圧電共振子の小型化を促進するこ
とができる。
【００６０】また、請求項４に記載のように、圧電体と
して、細長いストリップ型の圧電体を用いた場合には、
厚み縦圧電共振子の小型化を進めることができ、さらに
細長いストリップ型の圧電体を用い、請求項３に記載の
発明に従ってエネルギー閉じ込め型圧電共振子を構成し
た場合には、より一層小型の厚み縦圧電共振子を提供す
ることができる。
【００６１】請求項５に記載の発明によれば、請求項１
〜４の何れかに記載の厚み縦圧電共振子に、さらに共振
子の振動を妨げないための空間を隔ててコンデンサが貼
り合わされているので、不要スプリアスが少ない共振特
性の良好な圧電共振子を用いて、容量内蔵型の圧電発振
子を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例に係る厚み縦圧電共振子
を示す斜視図。
【図２】第１の実施例に係る厚み縦圧電共振子の断面
図。
【図３】図４〜図８に示す変位分布が表されている部分
である圧電共振子の断面図の半分を示す断面図。
【図４】断面エッジモートＳＥ0 で振動している圧電体
の有限要素法による解析された変位分布を示す図。
【図５】断面エッジモートＳＥ1 で振動している圧電体
の有限要素法による解析された変位分布を示す図。
【図６】断面エッジモートＳＥ2 で振動している圧電体
の有限要素法による解析された変位分布を示す図。
【図７】断面エッジモートＳＥ3 で振動している圧電体
の有限要素法による解析された変位分布を示す図。
【図８】断面エッジモートＳＥ4 で振動している圧電体
の有限要素法による解析された変位分布を示す図。
【図９】比Ｗ／ｄ＝４．２の場合の有限要素法により解
析したインピーダンス−周波数特性を示す図。
【図１０】比Ｗ／ｄ＝２．８の場合の有限要素法により
解析された図１に示した厚み縦圧電共振子のインピーダ
ンス−周波数特性を示す図。
【図１１】本発明の第１の実施例に係る厚み縦圧電共振
子のインピーダンス−周波数特性を示す図。
【図１２】比Ｗ／ｄの絶対値と比帯域幅との関係を示す
図。
【図１３】本発明の第２の実施例に係る厚み縦圧電共振
子を説明するための斜視図。
【図１４】本発明に係る厚み縦圧電共振子の第１の変形
例を示す断面図。
【図１５】本発明に係る厚み縦圧電共振子の第２の変形
例を示す断面図。
【図１６】本発明に係る厚み縦圧電共振子の第３の変形
例を示す断面図。
【図１７】本発明に係る厚み縦圧電共振子の第４の変形
例を示す断面図。
【図１８】本発明の第３の実施例に係る圧電共振子であ
って、コンデンサ内蔵型圧電共振子を示す斜視図。
【図１９】図１８に示した圧電共振子の回路構成を示す
図。
【図２０】本発明の厚み縦圧電共振子のさらに他の変形
例を説明するための斜視図。
【図２１】従来の厚み縦圧電共振子の一例を説明するた
めの分解斜視図。
【図２２】図２１に示した厚み縦圧電共振子の断面図。
【図２３】従来の厚み縦圧電共振子の他の例を説明する
ための斜視図。
【図２４】従来の厚み縦圧電共振子のインピーダンス周
波数特性を示す図。
【符号の説明】
１…厚み縦圧電共振子 ２…圧電体 ３，４…第１，第２の励振電極 ６…内部電極 １１…厚み縦圧電共振子 １２…圧電体 １３，１４…第１，第２の励振電極 １６…内部電極 ２１…厚み縦圧電共振子 ２２，２３…内部電極 ２４…厚み縦圧電共振子 ２５〜２７…内部電極 ２８…厚み縦圧電共振子 ２９，３０…内部電極 ３１…厚み縦圧電共振子 ３２〜３４…内部電極 ４１…圧電共振子 ４２…コンデンサ ４５…厚み縦圧電共振子 ４６…圧電体 ４７，４８…第１，第２の励振電極 ５０…内部電極

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 厚み縦振動モードのｎ次の高調波を利用
    した厚み縦圧電共振子であって、 矩形板状の圧電体と、 前記圧電体の両面に形成されており、圧電体を介して対
    向された第１，第２の励振電極と、 前記圧電体内に配置されており、圧電体層を介して第
    １，第２の励振電極と少なくとも部分的に対向された少
    なくとも一層の内部電極とを備え、 前記圧電体の幅をＷ、厚みをｔとし、ｄ＝ｔ／ｎとした
    ときに、Ｗ／ｄが６．１以下とされていることを特徴と
    する、厚み縦圧電共振子。
  2. 【請求項２】 前記Ｗ／ｄが以下の何れかの範囲とされ
    ていることを特徴とする、請求項１に記載の厚み縦圧電
    共振子。 Ｗ／ｄ≦０．８、 １．０≦Ｗ／ｄ≦２．０、 ２．２≦Ｗ／ｄ≦４．０、 ４．３≦Ｗ／ｄ≦４．８、 ５．７≦Ｗ／ｄ≦６．１。
  3. 【請求項３】 エネルギー閉じ込め型圧電共振子であっ
    て、一方向のみに振動減衰部を有し、前記方向と直交す
    る方向において、圧電板の端部または端部近傍まで第
    １，第２の励振電極が至るように第１，第２の励振電極
    が形成されている、請求項１または２に記載の厚み縦圧
    電共振子。
  4. 【請求項４】 前記圧電体が細長いストリップ型の圧電
    体により構成されている、請求項１〜３の何れかに記載
    の厚み縦圧電共振子。
  5. 【請求項５】 前記第１または第２の励振電極が形成さ
    れている面に、圧電共振子の振動を妨げないための空間
    を隔てて貼り合わされたコンデンサをさらに備えること
    を特徴とする、請求項１〜４の何れかに記載の厚み縦圧
    電共振子。
JP9155281A 1997-06-12 1997-06-12 厚み縦圧電共振子 Pending JPH114133A (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9155281A JPH114133A (ja) 1997-06-12 1997-06-12 厚み縦圧電共振子
EP98109649A EP0884840A3 (en) 1997-06-12 1998-05-27 Thickness extensional vibration mode piezoelectric resonator
US09/089,820 US6107727A (en) 1997-06-12 1998-06-03 Thickness extensional vibration mode piezoelectric resonator
CN98109887A CN1114989C (zh) 1997-06-12 1998-06-12 厚度延伸振动模式压电谐振器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9155281A JPH114133A (ja) 1997-06-12 1997-06-12 厚み縦圧電共振子

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH114133A true JPH114133A (ja) 1999-01-06

Family

ID=15602479

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP9155281A Pending JPH114133A (ja) 1997-06-12 1997-06-12 厚み縦圧電共振子

Country Status (4)

Country Link
US (1) US6107727A (ja)
EP (1) EP0884840A3 (ja)
JP (1) JPH114133A (ja)
CN (1) CN1114989C (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4817048A (en) * 1986-08-11 1989-03-28 Amdahl Corporation Divider with quotient digit prediction
US6621193B1 (en) 1999-08-26 2003-09-16 Murata Manufacturing Co., Ltd. Thickness extensional vibration mode piezoelectric resonator, ladder-type filter, and piezoelectric resonator component

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3461453B2 (ja) * 1998-12-16 2003-10-27 株式会社村田製作所 厚み縦圧電共振子及び圧電共振部品
JP2000183683A (ja) * 1998-12-17 2000-06-30 Murata Mfg Co Ltd 厚み縦圧電共振子及び圧電共振部品
JP3324536B2 (ja) * 1998-12-18 2002-09-17 株式会社村田製作所 厚み縦圧電共振子及び圧電共振部品
JP3334669B2 (ja) * 1999-03-29 2002-10-15 株式会社村田製作所 圧電共振部品
JP2001036376A (ja) 1999-07-23 2001-02-09 Murata Mfg Co Ltd 圧電共振子及び圧電部品
EP1077092A3 (en) * 1999-08-16 2004-03-17 Murata Manufacturing Co., Ltd. Piezoelectric element
US6915547B2 (en) * 1999-10-01 2005-07-12 Ngk Insulators, Ltd. Piezoelectric/electrostrictive device and method of manufacturing same
US7164221B1 (en) * 1999-10-01 2007-01-16 Ngk Insulators, Ltd. Piezoelectric/electrostrictive device and method of manufacturing same
JP4015820B2 (ja) * 2001-04-11 2007-11-28 日本碍子株式会社 配線基板及びその製造方法
SI1625156T1 (sl) * 2003-05-12 2013-02-28 Affymax, Inc. Peptidi, ki se veĹľejo k eritropoetinskemu receptorju
CN114636410B (zh) * 2022-02-25 2024-05-10 中国科学院西安光学精密机械研究所 一种变壁厚伞形半球谐振子及半球谐振陀螺

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59115609A (ja) * 1982-12-22 1984-07-04 Murata Mfg Co Ltd 圧電フイルタ
JPS6194408A (ja) * 1984-10-15 1986-05-13 Nec Corp セラミツクフイルタ
JP2790178B2 (ja) * 1987-06-26 1998-08-27 株式会社村田製作所 電歪共振装置
JPS6412711A (en) * 1987-07-07 1989-01-17 Murata Manufacturing Co Chip type resonator
JPH01288005A (ja) * 1988-05-13 1989-11-20 Fujitsu Ltd 圧電振動素子
US5045744A (en) * 1988-12-23 1991-09-03 Murata Mfg. Co. Energy-trapping-by-frequency-lowering-type piezoelectric-resonance device
JPH02235422A (ja) * 1989-03-08 1990-09-18 Matsushita Electric Ind Co Ltd 厚み縦共振子
JPH0559955U (ja) * 1992-01-09 1993-08-06 株式会社村田製作所 圧電共振器
JPH06125242A (ja) * 1992-10-13 1994-05-06 Fujitsu Ltd 圧電振動子
JPH08242026A (ja) * 1995-03-03 1996-09-17 Fujitsu Ltd 圧電振動子及びこれを具備する圧電振動子デバイス並びに該デバイスを具備する回路装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4817048A (en) * 1986-08-11 1989-03-28 Amdahl Corporation Divider with quotient digit prediction
US6621193B1 (en) 1999-08-26 2003-09-16 Murata Manufacturing Co., Ltd. Thickness extensional vibration mode piezoelectric resonator, ladder-type filter, and piezoelectric resonator component

Also Published As

Publication number Publication date
EP0884840A2 (en) 1998-12-16
CN1211857A (zh) 1999-03-24
CN1114989C (zh) 2003-07-16
US6107727A (en) 2000-08-22
EP0884840A3 (en) 2000-03-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH114133A (ja) 厚み縦圧電共振子
JP3324536B2 (ja) 厚み縦圧電共振子及び圧電共振部品
JP2000183683A (ja) 厚み縦圧電共振子及び圧電共振部品
JP3695615B2 (ja) エネルギー閉じ込め型厚み縦圧電共振子
US6051910A (en) Thickness extensional vibration mode piezoelectric resonator and piezoelectric resonator component
JP3322169B2 (ja) エネルギー閉じ込め型厚み縦圧電共振子
JP3461453B2 (ja) 厚み縦圧電共振子及び圧電共振部品
JPH07336184A (ja) エネルギー閉じ込め型圧電共振子
JP3473613B2 (ja) 厚み縦圧電共振子及び圧電共振部品
JP3485114B2 (ja) 厚み縦圧電共振子及び圧電共振部品
JP3485115B2 (ja) エネルギー閉じ込め型厚み縦圧電共振子
JPH1127083A (ja) 厚み縦圧電共振子及び圧電共振部品
JP3114521B2 (ja) ラダー型フィルタ
JP3509813B2 (ja) エネルギー閉じ込め型厚み縦圧電共振子
JP3322170B2 (ja) エネルギー閉じ込め型厚み縦圧電共振子
JP3139274B2 (ja) 幅拡がりモードを利用した振動体、共振子及び共振部品
JPH114136A (ja) 厚み縦圧電共振子
JPH118527A (ja) 厚み縦圧電共振子
JPH118529A (ja) エネルギー閉じ込め型厚み縦圧電共振子
JP3114522B2 (ja) ラダー型フィルタ
JPH10163794A (ja) 圧電共振子およびそれを用いた電子部品
JP2000183684A (ja) 厚み縦圧電共振子及び圧電共振部品
JPH0140529B2 (ja)
JP2002368570A (ja) 厚み縦圧電共振子
JP2001160734A (ja) 圧電共振素子、圧電フィルタ及び負荷容量内蔵型圧電発振子