JP2005286890A - Piezoelectric vibrator - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は圧電素板の表裏面の電極を覆うように光触媒物質の薄膜が形成された圧電振動子に関する。 The present invention relates to a piezoelectric vibrator in which a thin film of a photocatalytic material is formed so as to cover electrodes on the front and back surfaces of a piezoelectric element plate.
圧電振動子は環境温度により周波数が変化する温度特性を持っている。こういった特性を持つ水晶振動子を搭載する発振器のなかでも、例えば移動体通信機器のひとつである携帯電話の端末などに使用される発振器には周囲の温度変化による発振周波数の変動が非常に小さく、その精度の高いことが求められるために、従来から水晶振動子の温度による周波数変化を補正する回路を発振器に搭載した高精度の温度補償型水晶発振器(Temperature Compensated Crystal Oscillator)や伝送系の機器に使用され、さらに高精度で非常に安定した周波数出力を必要とされる恒温槽に水晶振動子と発振回路が収容された恒温槽型水晶発振器(Oven Temperature Compensated Crystal Oscillator)という発振器が数多く市場に存在する。 The piezoelectric vibrator has a temperature characteristic in which the frequency changes depending on the environmental temperature. Among oscillators equipped with crystal resonators with these characteristics, for example, oscillators used in mobile phone terminals, which are one of mobile communication devices, have very high fluctuations in oscillation frequency due to ambient temperature changes. Because it is required to be small and have high accuracy, a high-accuracy temperature-compensated crystal oscillator (Temperature Compensated Crystal Oscillator) with a circuit that compensates the frequency change due to the temperature of the crystal unit in the oscillator, There are many oscillators called Oven Temperature Compensated Crystal Oscillators, which are used in equipment and require a high-accuracy and very stable frequency output. Exists.
先述の恒温槽型水晶発振器においては、例えば図4に示されるような圧電素板の支持構造をもった、即ち圧電素板が金属ベースを気密貫通する二本の金属端子に固定されたサポート板により支持される圧電振動子の支持構造をもった圧電振動子が使用されることが多い。このような圧電振動子の圧電素板は水晶板から成り、要求される特性により側面方向からみた形状が、平板やバイコンベックス(両面凸)、またはプラノコンベックス(片面凸)形状をしており、その圧電素板主面の表裏面には一般に、金(Au)や銀(Ag)から成る電極が形成されている。 In the above-described constant-temperature chamber type crystal oscillator, for example, a support plate having a support structure of a piezoelectric element plate as shown in FIG. 4, that is, the piezoelectric element plate is fixed to two metal terminals hermetically penetrating the metal base. In many cases, a piezoelectric vibrator having a support structure of a piezoelectric vibrator supported by the above-described structure is used. The piezoelectric element plate of such a piezoelectric vibrator is made of a crystal plate, and the shape seen from the side direction is a flat plate, biconvex (double-sided convex), or plano-convex (single-sided convex) shape due to required characteristics. In general, electrodes made of gold (Au) or silver (Ag) are formed on the front and back surfaces of the main surface of the piezoelectric element plate.
先述の圧電振動子の圧電素板の電極表面に極めて微細な有機物、もしくは電極材料の金属粒子といった無機物の粒子といった汚れ(Contamination)が付着した場合、圧電振動子の発振が不安定と成ったり、発振しないといった不具合が発生するおそれがあり、そのため圧電振動子の製造工程においてはその全工程において先述のような汚れを発生させず、仮に汚れが発生して電極表面に付着した場合においても、圧電振動子を気密封止する前の段階でその汚れを除去するための例えばUVオゾン洗浄やプラズマ洗浄というような様々な洗浄工程が組まれているのが実際である。
なお、出願人は前記した先行技術文献情報で特定される先行技術文献以外には、本発明に関連する先行技術文献を、本件出願時までに発見するに至らなかった。 The applicant has not found any prior art documents related to the present invention other than the prior art documents specified by the prior art document information described above by the time of filing of the present application.
しかしながら、先述の電極材料として一般に使われる金(Au)は有機物を誘着する傾向がありそのためUVオゾン洗浄やプラズマ洗浄が行われているが、UVオゾン洗浄では、このオゾン洗浄を行う圧電振動子に導電性接着剤が使用されている場合、その導電性接着剤の特性を損なうおそれがあるといった問題があった。 However, gold (Au), which is generally used as the electrode material described above, tends to attract organic substances, and therefore UV ozone cleaning and plasma cleaning are performed. In UV ozone cleaning, the piezoelectric vibrator that performs this ozone cleaning is used. When a conductive adhesive is used, there is a problem that the characteristics of the conductive adhesive may be impaired.
また、先述のUVオゾン洗浄で照射される紫外線のエネルギーは比較的高く、取り扱いに注意が必要であり、そのUVランプ光源も高価であるという問題があった。 In addition, the energy of the ultraviolet rays irradiated by the UV ozone cleaning described above is relatively high, handling is necessary, and the UV lamp light source is also expensive.
また、プラズマ洗浄では有機物以外の物質も除去し得る洗浄能力の高さがあり、このプラズマ洗浄の洗浄時間を長くすると、圧電振動子の電極の電極材料をプラズマ洗浄による除去で減じ、その結果、圧電振動子の所望の周波数を変化させてしまうおそれがあるといった問題があった。 Also, plasma cleaning has a high cleaning ability that can remove substances other than organic substances, and if the cleaning time of this plasma cleaning is increased, the electrode material of the electrode of the piezoelectric vibrator is reduced by removal by plasma cleaning, and as a result, There has been a problem that the desired frequency of the piezoelectric vibrator may be changed.
本発明は、以上のような技術的背景のもとで成されたものであり、従がってその目的は、圧電素板の表裏面の電極を覆うように光触媒物質の薄膜が形成された圧電振動子を提供することである。 The present invention has been made under the technical background as described above. Therefore, the object is to form a thin film of a photocatalytic substance so as to cover the electrodes on the front and back surfaces of the piezoelectric element plate. It is to provide a piezoelectric vibrator.
上記の目的を達成するために本発明は、圧電素板を収納して気密封止して成る圧電振動子において、圧電素板主面の表裏面にこの表裏面に形成される電極を覆い、かつ電極にそれぞれ通じるサポート板同士、その両方にかからないように光触媒物質の薄膜が形成されたことを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention provides a piezoelectric vibrator comprising a piezoelectric element plate that is hermetically sealed and covers electrodes formed on the front and back surfaces of the main surface of the piezoelectric element plate, In addition, a thin film of a photocatalytic substance is formed so as not to cover the support plates that communicate with the electrodes, or both.
また、圧電振動子の圧電素板が平板形状や、バイコンベックス形状、またはプラノコンベックス形状を成すことを特徴とする。 Further, the piezoelectric element plate of the piezoelectric vibrator has a flat plate shape, a biconvex shape, or a plano convex shape.
本発明の圧電振動子により、導電性接着剤の特性を損なうおそれのあるUVオゾン洗浄や、圧電振動子の所望の周波数を変化させてしまうおそれがあるプラズマ洗浄を、圧電振動子の製造工程に用いること無く圧電振動子の圧電素板の電極面へ付着した汚れを除去し、その信頼性を著しく高めることが出来る。 With the piezoelectric vibrator of the present invention, UV ozone cleaning that may impair the properties of the conductive adhesive and plasma cleaning that may change the desired frequency of the piezoelectric vibrator are included in the manufacturing process of the piezoelectric vibrator. It is possible to remove the dirt adhering to the electrode surface of the piezoelectric element plate of the piezoelectric vibrator without using it, and to greatly increase its reliability.
また、本発明の圧電振動子により、圧電素板の電極面への汚れの付着による圧電振動子の発振が不安定と成ったりすることや、発振しないといった不具合が発生するおそれが無くなり圧電振動子の製造歩留まりを著しく高めることが出来る。 In addition, the piezoelectric vibrator of the present invention eliminates the possibility that the oscillation of the piezoelectric vibrator becomes unstable or does not oscillate due to the adhesion of dirt to the electrode surface of the piezoelectric element plate. The production yield can be significantly increased.
また、比較的紫外線のエネルギーが低く照射が容易なブラックライトといった紫外線照射装置を用いても、本発明の一実施例で用いられた二酸化チタン薄膜は光触媒作用を有し有機物を分解することが出来、効率的かつ安全に圧電素板主面の電極面へ付着した汚れを除去することが出来る。 In addition, the titanium dioxide thin film used in one embodiment of the present invention has a photocatalytic action and can decompose organic substances even when using an ultraviolet irradiation device such as black light which has relatively low ultraviolet energy and is easy to irradiate. Thus, it is possible to efficiently and safely remove dirt adhering to the electrode surface of the piezoelectric element main surface.
以下に図面を参照しながら本発明の実施の一形態について説明する。
なお、各図においての同一の符号は同じ対象を示すものとする。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
In addition, the same code | symbol in each figure shall show the same object.
図1は本発明の圧電素板主面3の電極5を覆うようにひとつの光触媒物質の薄膜である二酸化チタン(酸化チタン)薄膜7が形成された圧電振動子2をその圧電素板1の主面方向からみた概略の正面模式図である。本図1に示される様に圧電素板主面3の電極5を覆うように、同時にそれぞれの電極5に接続するふたつのサポート板6同士にかからないように二酸化チタン薄膜7を蒸着法により形成する。二酸化チタン薄膜7は紫外線を照射することにより光触媒作用を有し、圧電振動子2の製造工程において電極5を形成してその上に二酸化チタン薄膜7を形成した後、ブラックライトといった比較的紫外線照射エネルギーの弱い紫外線照射装置を用いて紫外線を照射した場合でも光触媒作用を有するため、有機物の汚れを効率的かつ安全に除去することが出来る。また本図1に示される様に、圧電素板主面3の電極5面を覆うように、また、それぞれの電極5に個別に接続するふたつのサポート板6同士にかからないように二酸化チタン薄膜7を形成することにより、圧電素板主面3の電極5面上への二酸化チタン薄膜7の形成後、圧電素板主面3の電極5の、導電性接着剤9を介したサポート板6への電気的な接続を全く妨げることなく圧電振動子2を組み立てることが出来る。なお、圧電素板主面3の電極5を覆うように形成される薄膜は二酸化チタン(酸化チタン)薄膜に限らず他の光触媒物質の薄膜でも構わず、この場合も本発明の技術的範囲に含まれることは言うまでもない。また、本図1において圧電素板の表裏面に形成される光触媒物質の薄膜は電極を覆い、その電極形状と同じ同心円状のものと成っているが、圧電素板の支持部分の導電性接着剤が塗布される部分だけを除いた圧電素板の全面に光触媒物質の薄膜が形成されても構わない。
FIG. 1 shows a
図2は本発明の圧電素板の表裏面4の電極5を覆うように二酸化チタン(酸化チタン)薄膜7が形成された図1の圧電振動子2を圧電素板1の上面方向からみた概略の上面模式図である。圧電振動子2の圧電素板1における振動部分の表裏面にある電極5を完全に覆うように二酸化チタン薄膜7が形成される。圧電素板の表裏面4の電極5とそれぞれの電極5とサポート板6とは導電性接着剤9を介して接続するが、それぞれの電極5に個別に接続するふたつのサポート板6同士にかからないように二酸化チタン薄膜7が形成されるために、導電性接着剤9の導電性能を全く損なうおそれが無く、導電性接着剤9を介して圧電素板1をサポート板6に組み立てることが出来る。図に示されるように二酸化チタン薄膜7が電極5面を覆うように形成されることにより、比較的紫外線のエネルギーが低く照射が容易なブラックライトといった紫外線照射装置を用いて、二酸化チタン(酸化チタン)薄膜7の光触媒作用により、圧電素板1の表面についた有機物を分解して除去することが出来、効率的かつ安全に圧電素板主面3の電極5面へ汚れが付着してそのまま残留するおそれを無くすことが出来る。また、同時に二酸化チタン薄膜7が保護膜の働きをし、また有機物を分解するために有機物がバインダーとなる場合の電極5材料の金や銀などの金属粒子のような無機物の粒子といった汚れ(Contamination)も付着しにくくする効果を奏する。
FIG. 2 is a schematic view of the
図3は圧電素板1がバイコンベックス(両面凸)形状をした圧電素板1の表裏面4に、その電極5を覆うように二酸化チタン薄膜7が形成された圧電振動子2を圧電素板1の上面方向からみた概略の上面模式図である。二酸化チタン薄膜7の形成は蒸着法により成される。なお、図には示されていないが、サポート板6による支持構造を成さず、導電性パッドの上に圧電素板1の接続電極が支持される構成の圧電振動子2でも構わず、この場合においても本発明の技術的範囲に含まれることは言うまでも無い。
3 shows a
図4は従来の圧電素板1が金属ベースを気密貫通する二本の金属端子に固定されたサポート板6により支持される圧電振動子2を、その圧電素板1の主面方向からみた概略の正面模式図である。
FIG. 4 is a schematic view of a
1 圧電素板
2 圧電振動子
3 圧電素板主面
4 圧電素板の表裏面
5 電極
6 サポート板
7 二酸化チタン薄膜
9 導電性接着剤
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (2)
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JP2004100695A JP2005286890A (en) | 2004-03-30 | 2004-03-30 | Piezoelectric vibrator |
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JP2004100695A Pending JP2005286890A (en) | 2004-03-30 | 2004-03-30 | Piezoelectric vibrator |
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2004
- 2004-03-30 JP JP2004100695A patent/JP2005286890A/en active Pending
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