JPS613515A - 圧電振動子 - Google Patents

圧電振動子

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JPS613515A
JPS613515A JP12474284A JP12474284A JPS613515A JP S613515 A JPS613515 A JP S613515A JP 12474284 A JP12474284 A JP 12474284A JP 12474284 A JP12474284 A JP 12474284A JP S613515 A JPS613515 A JP S613515A
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piezoelectric
piezoelectric vibrator
piezoelectric vibrating
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vibrator
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Hozumi Nakada
穂積 中田
Shiyuusuke Matsudo
秀亮 松戸
Masaaki Miura
正明 三浦
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Nihon Dempa Kogyo Co Ltd
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Nihon Dempa Kogyo Co Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/02Details
    • H03H9/05Holders; Supports
    • H03H9/0595Holders; Supports the holder support and resonator being formed in one body

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

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、厚みすべり振動を利用した圧電振動子に関す
る。
(従来技術) 電子機器など種々の分野で使用されている圧電振動子は
、時計やコンピュータなどの小型化にともない、4その
小型化が要求されてきている。
第8図乃至第10図は従来の圧電振動子を示す図゛であ
る。・第8図乃至第1O図において、1は圧電振動子で
、圧電振動子lはATカット等の水晶片2の両面に電極
3a、3bを設けることにより形成されている。4a、
4bは電極3a、3bの一部より外方へ延びる電極引き
出し部で、電極引き出し部4a、4bは互いに反対方向
に延びている。なお、前記電極3a、3b及び電極引き
出し部4a 、4bは金、銀、アルミニウムなどの金属
を水晶片2の両面に蒸着することにより形成される。
そして、上記圧電振動子lは基台5に設けたワイヤーク
リップ6.6に挾持され、電極3a、3bは電極引き出
し部4a、4b、ワイヤークリップ6.6を介して、外
部導出ピン7.7に電気的(ご接続されるものである。
8は圧電振動子1を保護するケースで、ケース8は圧電
振動子lを密封するよう基台5に固着される。圧電振動
子lの周囲の密封された空間は不活性ガス(窒素、アル
ゴン等)が封入されているかまたは真空となっている。
そして、このような厚みすべり振動を利用した圧電振動
子において、その振動周波数は水晶片の厚みにより決定
される。即ち、その厚みを薄くすればそれに応じて振動
周波数が高くなるのである。
ところで、従来上記の水晶片2の厚みの加工は、圧電材
料からなる板の両面を金属等で作られた互いに逆回転す
る研磨板ですり合せることにより行なっていた。
(従来技術の問題点) しかしながら、以上の従来例にあっては、〔1〕圧電振
動子の振動部以外の水晶片の部分も振動してしまう−こ
ととなるばかりか、その振動がワイヤークリップ6.6
を通じて外部に洩れるため、不要な振動エネルギーが必
要となり実効抵抗が増加することとなり、また〔2〕外
部からの衝撃に耐えるように剛性の高いワイヤークリッ
プ6.6で圧電振動子を強く固着すると、圧電振動子の
振動がワイヤークリップ6.6によって阻害され圧電振
動子のQが低下することとなるため、該ワイヤークリッ
プ6.6の剛性を高く出来ず耐衝撃特性を向上させるこ
とが出来ず、また〔3〕この構造の圧電振動子にあって
は、物理的にその小型化に限界があり、現今の非常に小
型化された電子機器等に要求される圧電振動子の大きさ
に対応するには困難であるなど種々の欠点を有していた
さらに、上述の従来例にあっては、研磨によって水晶素
板の厚みを減少することに限界があり。
現状ではその厚みの限界は50JLm程度であった。ま
た、水晶素板の厚みが薄いと、第8図乃至第10図に示
す従来の圧電振動子にあっては、組立時に破損しやすく
、また、組立後にあっても外部からの応力による水晶片
の′そり等の原因により破損を生じやすく、この点から
も水晶片の厚みの減少には限界があった。そしてこれら
の理由により、圧電振動子の基本波による周波数は30
MH2付近が限界であり、それより高い周波数帯は三次
高調波、三次高調波等を利用することによってカバーさ
れていた。しかしながら、基本波による圧電振動子の方
が高調波利用の圧電振動子よりも一般にその緒特性は良
好である。
(発明の目的) 本発明の目的は、圧電振動子の振動部分の厚みが50p
m程度以下のものが容易に作成できるとともに、組立時
や組立後に破損しにくい圧電振動子を提供するものであ
る。
本発明の他の目的は、容易に小型化が図れる圧電振動子
を提供するものである。
本発明のさらに他の目的は、圧電振動子の振動部の振動
と外部の振動とを有効にしゃ断する圧電振動子を提供す
るものである。
(発明の概要) 本願に係る第一の発明は、両面に励振用の電極部を形成
した圧電振動部と、圧電振動部より厚い厚みで該圧電振
動部の外周に圧電振動部と同一の材料で一体に形成し表
面に励振用電極の引き出し電極部を形成するとともに圧
電振動部を囲む部分に溝部を形成した外周部とを有する
圧電振動子に係るものであり、また、第二の発明は1両
面に励振用の電極部を形成した圧電振動部と、圧電振動
部より厚い厚みで該圧電振動部の外周全体に圧電振動部
と同一の材料で一体に形成し表面に励振用電極の引き出
し電極部を形成するとともに圧電振動部を囲む部分に溝
部を形成した外周部と、該外周部の両表面上に固着され
圧電振動部を密封するカバーとを有する圧電振動子に係
るものである。
(実施例) 次に本発明の一実施例を、図面を用いて詳細に説明する
第1図は本発明に係る圧電振動子の斜視図、第2図は第
1図に示す圧電振動子をC−0面で切断した断面図であ
る。第1図、第2図において、19は圧電振動部で、該
圧電振動部19の表面の一部の両面には該圧電振動部1
9を振動させるための電極13a、13bが被着されて
いる(この圧電振動部19の電極形成部を1電極部」と
いう)。18は圧電振動部19を囲むように形成された
圧電振動子の外周部であり、該外周部18の表面には図
に示すような電極13a、13bの引き出し電極14a
、14b (この外周部18の引き出し電極形成部を「
引き出し電極部Aという)が被着されている。17は外
周部18上であって圧電振動部19を囲む部分の一部に
形成された溝部で、該溝部17の深さは外周部18の厚
みの1/100以上の深さを有することが好ましい。
以上の本実施例に係る圧電振動子は以下の方法により作
成される。
即ち、ATカットなどの水晶からなる水晶素板をエツチ
ングすることにより圧電振動部19を所望の振動周波数
を得る厚みまで減少させるとともに溝部17もエツチン
グし、その後、電極13a、13bと引き出し電極14
a、14bを、金、銀、アルミニウム等の金属を真空蒸
着の方法またはスパッターなとの方法により該圧電振動
部19及び外周部18の両面に被着すれば、本発明に係
る圧電振動子が得られるのである。ここで、外周部18
の厚みは、外部からの種々の力から圧電振動部19を保
護するため、十分な厚みとすることが好ましく、特に圧
電振動部19の厚みの2倍以上の厚みを有することが好
ましい。
第3図は第1図に示す圧電振動子の保持構造の一例を示
した図である。第3図において、15は基台、16.1
6は外部導出ピンであり、外部導出ピア16,16は引
き出し電極14a、14bに導電性接着材や半田などを
用いて固着される。
そして、この保持された圧電振動子はケース(図示せず
)により密封され、その内部は不活性ガス(窒素、アル
ゴン等)が封入されているかまたは真空となっている。
このように圧電振動子を弾性の少ない外部導出ピンで直
接保持すれば、第7図に示す従来例に比較し弾性を有す
るワイヤークリップが不要となるため、圧電振動子を確
実に保持できることとなる。
第4図乃至第6図は本発明に係る他の圧電振動子を示し
た図であり、第4図は第1図、第2図に示す圧電振動子
にカバーを取付けた圧電振動子を示す斜視図、第5図は
第4図に示す圧電振動子をE−E面で切断した断面図、
第6図は第4図に示す圧電振動子の電子機器等のプリン
ト基板への固着構造を示した図である。ここで20はそ
の内部を密封、保護するためのカバーであり、外周部1
8の両表面に圧電振動部19を密封、保護するように固
着される。カバー20は水晶、コバール。
ガラスなどの材料によって形成されている。その固着は
エポキシ樹脂などの接着剤を用いて行なわれる。なお、
外周部18のカバー20と固着される両表面上には引き
出し電極14a、14bの一部が形成されているが、そ
の厚みは数100オングストロームから数1000オン
グストロームと非常に薄いので、カバー20及び接着剤
で圧電振動部19を密封する。障害とはならない。そし
て、密封された圧電振動部19の周りの空隙部分21に
は圧電振動部19を物理的に安定な状態に維持するため
、不活性ガス(窒素、アルゴン等)を封入するかまたは
真空とする。第6図に示す25はプリント基板、24a
、24bはプリント基板25上に形成された導体層であ
る。23は半田等の導電性固着剤であり、これによって
第4図、第5図に示す圧電振動子はプリント基板上に固
着され、かつ圧電振動子の引き出し電極14a、14b
と導電性固着材23を介して圧電振動部19上の電極1
3a、13bと導体層24a、24bが各々導通される
。圧電振動子をこのように保持すれば、第7図乃至第9
図に示す基台、ワイヤークリップ、外部導出ピンは不要
となり、第3図に示す保持構造に比較してもその構造が
簡単になり、圧電振動子の保持構造が小型化される。な
お、この構造で圧電振動子を保持する場合、圧電振動部
19の電極を形成していない部分の一部に貫通穴を設け
れば、圧電振動部19の上下の空隙部分21.21が導
通され、ガスの密度が一定となる。
第7図は、第4図、第5図に示す圧電振動子の他の実施
例を示す断面図で、第4図、第5図に示す圧電振動子の
カバー20には、外周部18の溝部の内側の部分の表面
に接触しないように、凹部が設けられて−いるのに対し
、第7図に示す圧電振動子は、そのカバー20に該凹部
を設けず、外周部184)9部の内側の部分の厚みを外
側の部分の厚みより薄く構成している。
以上、本発明を実施例に従って詳細に説明したが、本発
明に係る圧電振動子は上記実施例に限定されるものでは
なく、圧電振動部、外周部の形状を円形、六角形等の他
の形状としてもよく、又、外周部上の溝部は外周部の全
周又は他の一部に形成してもよく、又、振動子は水晶で
なく他の圧電材料であってもよい、又、圧電振動子を第
3図に示すように保持させる場合は、外周部を圧電振動
部の全周に亘って形成する必要はなく、外部導出ピンと
接続する部分のみに外周部を設けてもよい。
(発明の効果) 以上のように圧電振動子を構成したので、〔1〕圧電振
動子の圧電振動部の振動が外周部上の溝部によって遮断
されこれによって該振動が外部に伝わりに〈〈、また逆
に〔2部外部の振動が圧電振動子に伝わったとしても圧
電振動子の外周部上の溝部によってその、振動は圧電振
動部にまでは伝わりにくく、さらにまた〔3部本発明に
係る圧電振動子の保持はその構造上、ワイヤークリップ
のような弾性のある材料を使用する必要はなく、圧電振
動子を確実に固定できる剛性率の高い材料を使用できる
ため、たとえ圧電振動子を小型化しても圧電振動子の周
りを保護するケースに圧電振動子が衝突することはなく
、該圧電振動子を破損する恐れがなくなる。
また1本発明によれば、圧電振動部の厚みが薄くなって
も(例えば50km程度以下)、外周部により保護され
ることにより1組立時に破損しにくく、また、組立後に
あっても外部からの応力による圧電振動部のそり等がな
く破損を生じにくく、これによって従来の圧電振動子よ
りも高い周波数を得られる圧電振動子を容易に作成でき
る。
さらに、゛本発明に係る圧電振動子を第4図、第5図に
示すようにカバーで覆う構成とすれば、従来の圧電振動
子に比べ、非常に小型化が図れるため、現今の非常に小
型化された電子機器等に要求される圧電振動子の大きさ
に対応できるという効果をも有する。    ′
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る圧電振動子の斜視図、第2図は8
81図に示す圧電振動子をC−0面で切断した断面図で
ある。第3図は第1図に示す圧電振動子の保持構造の一
例を示した図である。第4図乃至第6図は本発明に係る
他の圧電振動子を示した図であり、第4図は第1図、第
2図に示す圧電振動子にカバーを取付けた圧電振動子を
示す斜視図、第5図は第4図に示す圧電振動子をE−E
面で切断した断面図、第6図は第4図に示す圧電振動子
の電子機器等のプリント基板、への固着構造を示した図
である。第7図は第4図、第5図に示す圧電振動子の他
の実施例を示す断面図である。第8図は従来の圧電振動
子の保持方法を示した一部切欠斜視図、第9図は従来の
圧電振動子の斜視図、第1O図は第9図に示す圧電振動
子をA−A面で切断した断面図である。 13a、t3bs電極 14a、14bΦ引き出し電極 17−溝部 18−外周部 19・圧電振動部 20・カバー 特許出願人    日木電波工業株式会社代  理  
人      弁理士  辻      實(外1名) 第1図 第2図 第3図 1θ 第4図 γ′ 第6図 第7図 第8図 第10図 4b    3b

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)両面に励振用の電極部を形成した圧電振動部と、
    圧電振動部より厚い厚みで該圧電振動部の外周に圧電振
    動部と同一の材料で一体に形成し表面に励振用電極の引
    き出し電極部を形成するとともに圧電振動部を囲む部分
    に溝部を形成した外周部とを有する圧電振動子。
  2. (2)溝部の深さは外周部の厚みの少なくとも1/10
    0以上であることを特徴とする特許請求の範囲第(1)
    項記載の圧電振動子。
  3. (3)両面に励振用の電極部を形成した圧電振動部と、
    圧電振動部より厚い厚みで該圧電振動部の外周全体に圧
    電振動部と同一の材料で一体に形成し表面に励振用電極
    の引き出し電極部を形成するとともに圧電振動部を囲む
    部分に溝部を形成した外周部と、該外周部の両表面上に
    固着され圧電振動部を密封するカバーとを有する圧電振
    動子。
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