JPH0758875B2 - 圧電共振子 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、圧電共振子の構造に係り、特にフォーク型、
乃至は音叉型圧電共振子と呼ばれる共振子の改良に関す
るものである。

〔従来技術〕

第４図は上記のようなフォーク型圧電共振子の従来の一
例を示すもので、同図（ａ）は表面側から見た斜視図、
同図（ｂ）は裏面側から見た斜視図である。

このような圧電共振子１は、母基板からの切り出しを容
易にするように平面視で略直角四角形状に形成された圧
電基板２の対称中心線上に、圧電基板２の長手方向に沿
ったスリット３を形成し、第４図（ａ）に示す上記圧電
基板２の表面側に、上記スリット３の両側縁に沿ったＵ
字状の第１電極４と、この第１電極４に対して所定の間
隔を隔てて、第２電極5,5が形成され、第４図（ｂ）に
示す裏面側に上記第１電極４及び第２電極５の両方に共
通して対向する第３電極６が形成されている。

前記第２電極5,5はその脚部5a,5bに半田付けられたリー
ド端子7a,7bを介して共通電極９に接続され、第１電極
４の脚部4aは、リード端子８を介して電極10に接続され
ている。尚、前記第３電極６は、オープン状態、即ち何
も接続されていない状態となっている。

このような圧電共振子１では、前記共通電極９と電極10
との間に励振信号が印加されると、第１電極４から第３
電極６を経て第２電極５に向かう電界とその逆方向の電
界が交互に形成され、前記スリット３によって隔てられ
た部分が上記スリット３の幅が開いたり、閉じたりする
ように振動する。

上記のような第４図に示した圧電共振子では、上記スリ
ット３の長さや、第１電極4,第２電極５を形成した部分
の幅等の寸法に応じて、その振動周波数が調整される。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記したように、従来のフォーク型圧電共振子では、そ
の振動部分の寸法が振動周波数に大きく影響し、一般に
振動周波数を高くするためには、上記振動部の寸法を小
さくする必要のあることが知られている。

ところが、第４図に示したようなリード端子7a,7b,8を
半田付けする形式の圧電共振子１では、半田付けの作業
性の点から、その半田付け部分の寸法を小さくするのに
限界がある。その点、半田付け部分を大きいままに保っ
て、振動部分を小さくするように変形化した圧電共振子
を構成することも考えられるが、このような変形化され
た圧電共振子は、母基板からの切り出しが難しく、ま
た、変形構造のために基板の捨てられる部分の面積が広
くなって、その分コストアップを促進するという問題が
ある。

従って、本発明が目的とするところは、圧電基板の形状
を母基板から切り出し易いように平面視で略直角形状に
保ったままで、そのような圧電共振子における振動周波
数の向上を図ることである。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明が採用する主たる手
段は、平面略直角四角形状の圧電基板の一辺側から略平
行の３本のスリットを形成し、上記圧電基板の片面側で
あって上記一辺側に、中央のスリットの両側縁に沿った
第１電極と、この第１電極と間隔を隔てて外側の両スリ
ットの第１電極側の側縁に沿って一対の第２電極とを形
成し、上記圧電基板の他面側の上記外側の両スリット間
で挟まれた部分であって上記第1,第２電極の両方に共通
して対向する部位に第３電極を形成し、且つ、上記圧電
基板の上記一辺側であって上記外側の両スリットより更
に外側の非振動部分に上記各第２電極にそれぞれ接続さ
れた一対の第４電極を形成すると共に、上記圧電基板の
非振動部分であって上記一辺側の上記第４電極から離間
して対向する他辺側の部分に第１電極に接続された第５
電極を形成した点を要旨とする圧電共振子である。

〔作用〕

上記圧電共振子では、中央のスリットが第４図に示した
スリット３に相当し、その外側に設けたスリットによっ
て挟まれた部分が圧電共振子本体を構成する。そして、
この圧電共振子本体に形成された第２電極は、それぞれ
上記外側のスリットより更に外側の部分に形成された一
対の第４電極の１つに接続され、前記中央のスリットに
沿って形成した第１電極は、第５電極に接続され、上記
第４電極の部分と第５電極の部分を固定的に支持するこ
とにより、圧電共振子本体の部分を浮いた状態に保っ
て、自由振動を可能とすることができる。

第４電極と第５電極に励振信号を印加することにより、
上記圧電共振子本体の部分が振動する。上記圧電共振子
本体の部分は前記第４電極や第５電極を設けた部分によ
り支持されるので、それ自身自由な寸法に形成すること
ができ、高い共振周波数を得ることができる。

〔実施例〕

続いて、第１図乃至第３図を参照して本発明を具体化し
た実施例につき説明し、本発明の理解に供する。ここに
第１図は本発明の一実施例に係る圧電共振子の圧電基板
を示すもので、同図（ａ）はその表面側から見た斜視
図、同図（ｂ）はその裏面側から見た斜視図、第２図は
第１図に示した圧電基板を保持基板に収容した状態を示
す平面図、第３図は第２図に示した保持基板に更に蓋を
被せてチップ状の圧電共振子となした状態を示す斜視図
である。

尚、以下の実施例は本発明の具体的一例に過ぎず、本発
明の技術的範囲を限定する性格のものではない。

また、第４図に示す従来の圧電共振子と共通の要素に
は、同一の符号を使用して説明を省略する。

第１図に示したようにこの実施例に係る圧電基板11は、
母基板からの切り出しを容易とするために、平面視で略
直角四角形状に形成されている。この圧電基板11の対称
中心線上であって一辺側には、第４図に示すスリット３
と同様のスリット３が形成されている。また、上記スリ
ット３の両側には、このスリット３と平行で、且つスリ
ット３よりも長い外側スリット12a,12bが形成されてい
る。

上記外側スリット12a,12bに挟まれた部分が圧電共振子
本体13である。

従って、第１図（ａ）に示す圧電基板11の表面側であっ
て上記一辺側に上記中央のスリット３の両側縁に沿った
Ｕ字状の第１電極４を形成し、この第１電極４と間隔を
隔てて、上記外側の一対のスリット12a,12bの上記第１
電極４側の側縁に沿って、第２電極5,5を形成する。そ
して、第１図（ｂ）に示すように、圧電共振子本体13の
裏側には、上記外側の一対のスリット12a,12b間で挟ま
れた部分であって上記第１電極４及び第２電極５の両方
に共通して対向する部位に第３電極６を形成する。

また、上記圧電基板11の第１図（ａ）に示す表面側の前
記外側スリット12a,12bよりも更に外側の部分であって
上記一辺側には、上記各第２電極5,5にそれぞれ接続部1
5,15を介して接続された第４電極14,14が形成される。

更に、前記第１電極４に接続部16を介して接続された第
５電極17は、上記圧電共振子本体13のような振動部を除
いて部分であって、上記一辺側の上記第４電極14,14か
ら離間して対向する他辺側の部分に形成される。

上記のような圧電基板11は、それ自体ある程度の大きさ
に構成されているが、上記振動部である圧電共振子本体
14は、上記スリット４及び12a,12bの形成位置を適当に
考慮することにより、極めて小さくも又大きくも任意の
寸法に形成することができる。

第２図はこのようにして構成された圧電基板11を保持
し、且つ、励振信号を供給するための保持基板の一例を
示すものである。

この場合、保持基板18は上記圧電基板11よりも多少大き
めの直角四角形状に構成され、概略平行の一対の突出電
極19a及び19bが隙間20を介して形成されている。上記突
出電極19a,19bの一方、19aには、第２図に示す如く、圧
電基板11を保持基板18に重ねた時に、その圧電共振子本
体13の部分が突出電極19aと接触しないように凹部21が
形成されている。

上記突出電極19a及び19bは、隙間20の平面よりも紙面に
直角の方向へ多少突出しているので、圧電基板11を第２
図に示す如く、保持基板18の中央部に重ね合わせると、
圧電基板11が保持基板18の表面から浮いた状態となり、
特に圧電共振子本体13の部分は、その脚部22を介して圧
電基板11に連結されている以外は完全に宙に浮いた状態
となっている。

従って、第４電極14,14の部分を突出電極19aに半田付け
23a,23bして保持基板18に固定し、また，第５電極17を
突出電極19bに半田付け23cして保持基板18に固定する
と、上記半田付け23a,23b,23cによって圧電基板11が保
持基板18に完全に保持されると共に、突出電極19aと19b
に励振信号を印加すれば、上記圧電共振子本体13の部分
がその共振周波数で振動することになる。

上記のような圧電共振子を実際に使用する場合には、湿
気や埃から圧電基板11を守るために圧電基板11上にプラ
スチック製等のカバー24を接着により被せ、突出電極19
a及び19bをプリント基板に半田付けすることにより使用
する。

上記実施例では、第４電極14を圧電基板11の角部に設定
し、第５電極17を第４電極14,14とは反対側の部分に形
成したが、このような電極を圧電基板11の端部に形成し
た図示せぬ電極を介して裏面側に形成することも可能で
ある。

〔発明の効果〕

本発明は、以上述べたように、平面略直角四角形状の圧
電基板の一辺側から略平行の３本のスリットを形成し、
上記圧電基板の片面側であって上記一辺側に、中央のス
リットの両側縁に沿った第１電極と、この第１電極と間
隔を隔てて外側の両スリットの第１電極側の側縁に沿っ
て一対の第２電極とを形成し、上記圧電基板の他面側の
上記外側の両スリット間で挟まれた部分であって上記第
1,第２電極の両方に共通して対向する部位に第３電極を
形成し、且つ、上記圧電基板の上記一辺側であって上記
外側の両スリットより更に外側の非振動部分に上記各第
２電極にそれぞれ接続された一対の第４電極を形成する
と共に、上記圧電基板の非振動部分であって上記一辺側
の上記第４電極から離間して対向する他辺側の部分に第
１電極に接続された第５電極を形成した圧電共振子であ
るから、圧電基板を母基板からき切り出しを容易とする
ように平面視略直角四角形状に保ったままでの振動部分
である圧電共振子本体のみを小型化させて、その共振周
波数を高くすることができる。更に上記構成とすること
により、入／出力電極に相当する第4,第５電極間の距離
を最大限離すことができると共に、圧電基板の表裏面間
に関しても第３電極を最小限寸法としてこの第３電極と
第4,第５電極やそれに連なる接続部分とが直接的に対向
するのを回避することができ、不要な浮遊容量の発生を
抑制して特性の安定化を図ることが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る圧電共振子の圧電基板
を示すもので、同図（ａ）はその表面側から見た斜視
図、同図（ｂ）はその裏面側から見た斜視図、第２図は
第１図に示した圧電基板を保持基板に収容した状態を示
す平面図、第３図は第２図に示した保持基板に更に蓋を
被せてチップ状の圧電共振子となした状態を示す斜視
図、第４図は従来の圧電共振子を構成する圧電基板を示
すもので、同図（ａ）はその表面側から見た斜視図、同
図（ｂ）はその裏面側から見た斜視図である。 〔符号の説明〕 ３……中央のスリット、４……第１電極 ５……第２電極、６……第３電極 11……圧電基板 12a,12b……外側スリット 13……圧電共振子本体 14……第４電極、17……第５電極 18……保持基板 19a,19b……突出電極 20……隙間、21……凹部 22……脚部 23a,23b,23c……半田付け 24……カバー。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 井上 二郎 京都府長岡京市天神２丁目26番10号 株式 会社村田製作所内 (56)参考文献 特開 昭51−24190（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】平面略直角四角形状の圧電基板の一辺側か
   ら略平行の３本のスリットを形成し、 上記圧電基板の片面側であって上記一辺側に、中央のス
   リットの両側縁に沿った第１電極と、この第１電極と間
   隔を隔てて外側の両スリットの第１電極側の側縁に沿っ
   て一対の第２電極とを形成し、 上記圧電基板の他面側の上記外側の両スリット間で挟ま
   れた部分であって上記第1,第２電極の両方に共通して対
   向する部位に第３電極を形成し、 且つ、上記圧電基板の上記一辺側であって上記外側の両
   スリットより更に外側の非振動部分に上記各第２電極に
   それぞれ接続された一対の第４電極を形成すると共に、
   上記圧電基板の非振動部分であって上記一辺側の上記第
   ４電極から離間して対向する他辺側の部分に第１電極に
   接続された第５電極を形成した圧電共振子。