(57)【要約】【課題】本発明の目的は、水晶素板薄板の振動部とその周囲を囲う水晶素板厚板の補強部とが一体と成った形状をした周波数　１００ＭＨｚ以上のＡＴカットの基本波厚み滑り振動をする振動子において、スプリアスの発生のない安定した所望の主振動が得られる小型の高周波振動子を提供することである。【解決手段】上記の目的を達成するために、本発明は水晶素板薄板の振動部とその周囲を囲う水晶素板厚板の補強部とが一体に成った周波数　１００ＭＨｚ以上のＡＴカットの基本波厚み滑り振動をする振動子において、振動子のエネルギー閉じ込め係数が３．５以上で、かつ電極面長に対して振動面長を１．４倍から２．０倍とすることにより目的を達成する。【選択図】　図１
2004088137.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水晶素板薄板の振動部とその周囲を囲う水晶素板厚板の補強部とが一体に成った周波数　１００ＭＨｚ以上のＡＴカットの基本波厚み滑り振動をする振動子において、振動子のエネルギー閉じ込め係数が３．５以上で、かつ該振動子の電極面長に対して振動面長を１．４倍から２．０倍とすることを特徴とする小型高周波振動子。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は水晶デバイスに属し主として通信分野の伝送系装置に使用される水晶発振器に用いられる１００ＭＨｚ以上のＡＴカットの基本波厚み滑り振動をする小型高周波振動子に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の水晶素板薄板の振動部とその周囲を囲う水晶素板厚板の補強部とが一体と成った形状をした周波数　１００ＭＨｚ以上のＡＴカットの基本波厚み滑り振動をする振動子においては、不要なスプリアス振動の発生回避の為に電極面の大きさに対して例えば図５のように振動面の大きさを出き得る限り大きくとる形状とすることが一般的であった。
【０００３】
一方最近の傾向では通信分野の伝送系装置等を中核としてその搭載部品の非常に急激な市場からの小型化や低背化、加えて軽量化や低価格化の要求がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述の振動子の振動部が薄板状であることから振動子の振動部の周囲の僅かな機械的な歪みの影響も受けやすく、その機械的な歪みは振動部の薄板の厚みを変化させてその結果、主振動以外の多数の不要なスプリアス振動の発生を招く問題があった。
【０００５】
また、この薄板状の振動部に加わる機械的な歪みの影響を避けるために、従来は薄板状の振動部を振動子の支持部分から少なくとも１ｍｍ以上の間隔を持たせる必要があり、このことが振動子素板全体の大きさの小型化を著しく制限するという問題があった。
【０００６】
本発明は、以上のような技術的背景のもとでなされたものであり、従がってその目的は、水晶素板薄板の振動部とその周囲を囲う水晶素板厚板の補強部とが一体と成った形状をした周波数　１００ＭＨｚ以上のＡＴカットの基本波厚み滑り振動をする振動子において、スプリアスの発生のない安定した所望の主振動が得られる小型高周波振動子を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明は水晶素板薄板の振動部とその周囲を囲う水晶素板厚板の補強部とが一体に成った周波数　１００ＭＨｚ以上のＡＴカットの基本波厚み滑り振動をする振動子において、振動子のエネルギー閉じ込め係数を３．５以上とし、かつ前記の振動子の電極面長に対して振動面長を１．４倍から２．０倍とすることを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
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。
【０００９】
図１は本発明である小型高周波振動子の概略の断面図である。図１にあるようにこの振動子３の振動面６は水晶のＸ軸もしくはＺ’軸に平行でかつＹ’軸に対して垂直な方向となっている。また図１においては振動周波数を外部に出力する接続電極７が示されている。
【００１０】
図２はＺ’軸方向からみた本発明である小型高周波振動子の概略の断面図である。図２においては、振動面電極８のみが図示されており振動周波数を外部に出力する接続電極７は省略されている。
【００１１】
図３はＸ軸方向からみた本発明である小型高周波振動子の概略の断面図である。図３においては振動面電極８のみが図示されており振動周波数を外部に出力する接続電極７は省略されている。
【００１２】
図５は従来の小型高周波振動子の概略断面図である。図５においては、振動面電極９のみが図示されており振動周波数を外部に出力する接続電極７は省略されている。図５にあるように従来の１００ＭＨｚ以上の基本波厚み滑り振動においては電極面長４に対して振動面長５を大きくとることにより振動面６が水晶素板１１　の端面１２からの影響をうけてスプリアスが発生することを回避していた。
図６は従来における小型高周波振動子の概略の斜視図である。なお図６においてＸ軸とＺ’軸は、図５と同じように相互に入れ替わっても構うものではない。
【００１３】
従来からエネルギー閉じ込め係数の式として以下の式が知られている。
エネルギー閉じ込め係数＝　（　Δ１／２　）×　（　Ｌ／Ｈ　）
ここでΔはプレートバック量、　Ｌは振動子の電極面長４、Ｈは水晶素板１１の振動部の厚みである。
ここでプレートバック量は水晶素板の周波数の変化量であり、従ってこのプレートバック量は以下のように示される。
プレートバック量　Δ＝（水晶素板の厚みで決まる周波数−水晶素板に振動子の電極を付けたときの周波数）／水晶素板の厚みで決まる周波数
【００１４】
図４は本発明における振動モードの規格化変位分布を示した図である。図４において実線は主振動モード（Ｓ０）、点線は高調波モード（Ｓ１）を示す。この図４より振動面長５が電極面長４の１．４倍以上で主振動モード（Ｓ０）の規格化変位が０．１以下と成り振動面長が２．０倍においては主振動モード（Ｓ０）だけでなく３次の高調波モード（Ｓ１）についても規格化変位がほぼ零と成ることが判る。
【００１５】
発明者はエネルギー閉じ込め効果により、図４に示すような、前述のエネルギー閉じ込め係数が３．５以上において振動子の電極面長４に対して振動面長５を１．４倍から２．０倍としたとき主振動及び図４中にある主振動だけでなく４次までの高次の高調波モードの振動変位が十分に減衰し、その結果振動面長５を小さくしても不要なスプリアスの発生の回避が出来、振動面６の端面１２からの影響を非常に小さく出来ることを見出し本発明を創出するに至った。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、周波数が１００ＭＨｚ以上の振動面長を小さくした、すなわち小型の高周波振動子を得ることが出来る。
【００１７】
また本発明によれば、振動面の端面の影響による不要なスプリアスの発生を無くし、その結果著しく振動子の歩留まりを向上し、その製造コストを低減することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明である小型高周波振動子の概略の断面図である。
【図２】本発明であるＺ’軸方向からみた小型高周波振動子の概略の断面図である。
【図３】本発明であるＸ軸方向からみた小型高周波振動子の概略の断面図である。
【図４】本発明における閉じ込め係数が３．５のときの振動モードの規格化変位分布の図である。
【図５】従来の小型高周波振動子の概略断面図である。
【図６】従来の小型高周波振動子の概略の斜視図である。
【符号の説明】
１　水晶素板薄板の振動部
２　水晶素板厚板の補強部
３　振動子
４　電極面長
５　振動面長
６　振動面
【図１】
2004088137.tif 000003
【図２】
2004088137.tif 000004
【図３】
2004088137.tif 000005
【図４】
2004088137.tif 000006
【図５】
2004088137.tif 000007
【図６】
2004088137.tif 000008