JPH0211008A

JPH0211008A - 圧電共振子

Info

Publication number: JPH0211008A
Application number: JP15942488A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Kuroda; 廣黒田
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1988-06-29
Filing date: 1988-06-29
Publication date: 1990-01-16

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、圧電セラミック、圧電単結晶を用い。

厚み縦振動モードで駆動させる圧電共振子に関するもの
である。

（従来の技術）第３図は一般的な厚み縦振動モードを利用した圧電共振
子の斜視図である。同図において、３１は圧電セラミッ
ク、圧電単結晶等の圧電板である。

分極軸は厚さに平行な方向であり１図中矢印３２で示さ
れ、圧電セラミックの場合には矢印３２の方向に分極処
理がなされ、圧電単結晶の場合には自発分極軸が矢印３
２の方向となるようカットされる。

３３、３４は圧電板の略中央部に蒸着等の方法で構成さ
れた表裏対向する部分電極である。３５．３６は引出し
電極であり、　３７．３１１の電極パッドと部分電極３
３、３４を接続している。電極パッド３７．３８にはリ
ード線または端子３９．４０が半田等により接合されて
いる。

リード線または端子３９．４０に交流電圧を印加すると
部分電極３３．３４間に電界が発生し圧電板３１の圧電
性により縦振動が励起される。このとき、圧電板３１の
組成１部分電極３３．３４の質量を適当に選ぶと部分電
極部３３．３４の部分およびその周辺に振動エネルギー
が集中する、いわゆるエネルギー閉じ込め型の共振子が
構成できる。この型の共振子は振動エネルギーが圧電板
３１の略中心部に集中しているため、圧電板の輪郭部分
における振動の反射に起因する不要共振がない単一共振
応答が得られる。

第４図は、上記厚み縦エネルギー閉じ込め共振子の小型
化を検討するため作成した共振子であり、電極パッド３
７．３８を奥行き方向に幅Ｗで構成している。圧電板３
１の幅ＱをＱ＝Ｑ、から部分電極３３゜３４を中心とし
て対称となるよう考慮しつつカットしていく。部分電極
３３．３４の幅ａを圧電板３１の厚さしの４倍に設定し
である。

Ｑの変化に伴う本共振子の周波数応答（減衰量対周波数
特性）を第５図（ａ）〜（ｆ）に示す、Ｑが厚さしに比
べて十分大きいとき（略１２＝２０を以上）には、（ａ
）に示すように不要共振のない良好な単一共振が得られ
る。Ｑが小さくなり、略Ｑ＝４５ｔのとき、（ｂ）に示
すように共振周波数ｆ、より低い側に不要共振応答Ｓ工
が現われるが、この不要共振応答Ｓ工の共振１反共振周
波数での減衰量の差（ダイナミックレンジ）は小さい、
（Ｃ）は略Ｑ＝１０ｔのとき、Ｓｌはｆ、に接近し、ダ
イナミックレンジが大きくなるとともに、低周波側に不
要共振応答Ｓ２が現われる。（ｄ）は略Ｑ＝９ｔのとき
Ｓ工は基本共振応答のｆ、の部分に重畳され、減衰量の
最小値が大きくなり、新らたな不要共振Ｓ、が現われる
。（ｅ）は略ｃ＝７ｔ、（ｆ）は略Ｑ＝５ｔのとき共振
応答であり数多くの不要共振が重畳され、共振子として
は使用できなくなる。（ｇ）は８１〜Ｓ５の不要共振応
答の共振周波数のＱ／ｌに対するスペクトル分散を示し
たものである。

（発明が解決しようとする課題）上記説明のように、厚み縦エネルギー閉じ込め型共振子
の小型化をはかろうとして圧電板の形状を小さくしてい
くと、多数の不要共振応答が基本共振応答部分に現われ
る欠点があった。

本発明の目的は、従来の欠点を解消し、圧電共振子を小
型化しようとする場合に生ずる不要共振を抑圧する圧電
共振子を提供することである。

（課題を解決するための手段）本発明の圧電共振子は、分極軸に垂直な２つの面に対向
して部分電極を構成した圧電平板の部分電極構成面と、
これに垂直に交わる面との交わる陵を面取りしたもので
ある。

（作　用）本発明の厚み縦振動圧電共振子を用いれば良好な単一共
振を維持しながら共振子の小型化をはかることかできる
。

（実施例）本発明の実施例を第１図、第２図および第６図に基づい
て説明する。

第１図は本発明の圧電共振子の第１実施例である。同図
において、厚さ方向に分極軸をもつ矩形状の圧電平板１
の分極軸２に垂直な２面に対向する部分電極３，４を設
け、これらと電極パッド５゜６を引出し電極７，８で接
続しである。９は部分電極３，４を構成した２面と分極
軸２に平行な長手方向の２面と交わる陵部に施した面取
り部である。部分電極３，４の幅ａ　＝　４　ｔとした
とき、この面取りを施すことにより、ｗ＝５ｔまで圧電
平板１の幅Ｗを小さくしても厚み縦モードの共振部に不
要共振が重畳されず、良好な単一共振が得られる。Ｗを
５ｔより小さくしてゆくにつれて、単一共振は得られる
が共振抵抗が増大する。

面取りは研磨を行うことにより容易に構成することがで
きる。

１０、１１はリード線である。

第２図は本発明の圧電共振子の第２実施例である。本実
施例では電極を構成する２面と、これに垂直に交わる面
とで構成される。陵部のすべてに面取り９を実施したも
のである。なお引出し電極の幅は部分電極の幅ａより小
さく記載しであるが、これらを同一寸法としてもよい。

また部分電極の形状も矩形に限らず、円形、楕円形等で
もよい。

第６図は本発明の効果を示すための共振子の変位分布図
である。第６図は第４図を厚さに垂直な方向から見たも
のである。但し引出し電極および電極パッド部を削除し
て示している。同図において１２〜１６はＡ−Ｅ軸上で
みた変位振幅分布であり、変位の方向は厚さ方向である
が、見やすいように変位分布を横波と同様に示している
。変位最大の点は圧電板表面部分であり、電極部分から
振動が端面１７方向に伝搬するにつれて変位が減少して
いる。Ｑが充分大きな場合には圧電板の端面１７におけ
る振動変位は略零であるが、Ｑが小さくなると端面１７
と電極構成を行った面１８との交わる陵部が振動するこ
とになる。端面１７まで伝搬した振動はここで反射し、
部分電極部まで伝搬し、さらに反射をくり返し、不要共
振を発生する。この不要共振を抑圧するためには電極構
成面１８と端面１７との交線（陵）を研磨し、この部分
で反射した振動を散乱させ、共振応答を行なわないよう
にする。

（発明の効果）本発明によれば、厚み縦振動圧電共振子を用いることに
よって良好な単一共振を維持しながら共振子の小型化を
はかることができ、その実用上の効果は大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例による圧電共振子の斜視
図、第２図は同第２の実施例の圧電共振子の斜視図、第
３図は従来の圧電共振子の斜視図、第４図は同小型化を
検討するための共振子の斜視図、第５図は共振子の共振
部近傍の周波数特性図、第６図は本発明の効果を示す共
振子の変位分布図である。１　・・・圧電平板、　２・・・分極軸、　３゜４・・
・部分電極、　５，６　・・・電極パッド。７．８・・・引出し電極、　９　・・・面取り部、１０
、１１・・・　リード線、１２〜１６・・・変位振幅分
布、１７・・・端面、１８・・・電極構成面。特許出願人　松下電器産業株式会社第１図第２図第図第図第図第図コ］Ｕ１コＵ

Claims

【特許請求の範囲】

　分極軸に垂直な２つの面に対向して部分電極を構成し
た圧電平板の、部分電極構成面と、これに垂直に交わる
面との交わる陵を面取りしたことを特徴とする厚み縦モ
ードの圧電共振子。