(57)【要約】【目的】基本波周波数が数百ＭＨｚであって良好な振動特性、特に低いＣＩを実現することができ、組み立て、調整も容易な超高周波水晶振動子を提供する。【構成】本発明の請求項１は中央部に透孔を形成した枠板と、一側板面を枠板に貼り合せて上記透孔に対応する部分を両側板面からエッチングして所望の共振周波数の共振部を形成した圧電板と、上記圧電板の一側板面の共振部に形成した一方の励振電極と、上記圧電板の他側板面に貼り合わせて上記一方の励振電極に対面する位置に上記圧電板の他側板面の共振部に対して所定の間隙を存して他方の励振電極を形成した電極板と、を具備することを特徴とする超高周波水晶振動子であり、請求項２は請求項１に記載のものにおいて、枠板、圧電板及び電極板は板状に形成した水晶板で互いに直接接合によって接合したことを特徴とする超高周波水晶振動子である。  【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
中央部に透孔を形成した枠板と、一側板面を枠板に貼り合せて上記透孔に対応する部分を両側板面からエッチングして所望の共振周波数の共振部を形成した圧電板と、
上記圧電板の一側板面の共振部に形成した一方の励振電極と、
上記圧電板の他側板面に貼り合わせて上記一方の励振電極に対面する位置に上記圧電板の他側板面の共振部に対して所定の間隙を存して他方の励振電極を形成した電極板と、
を具備することを特徴とする超高周波水晶振動子。
【請求項２】
請求項１に記載のものにおいて、枠板、圧電板及び電極板は板状に形成した水晶板で互いに直接接合によって接合したことを特徴とする超高周波水晶振動子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基本波周波数が数百ＭＨｚで良好な振動特性を得ることができる超高周波水晶振動子及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近時、種々の電子機器では高速動作を必要とするものがあり、このような電子機器に使用する水晶振動子では高い周波数のものが求められる傾向にある。
一方、ＡＴカットの水晶振動子では共振周波数は厚みに反比例し、厚みを薄くするほど共振周波数は高くなり、たとえば１００ＭＨｚの水晶振動子では水晶片の厚みは概略０．０１ｍｍ程度となる。
【０００３】
このような高い周波数の振動子では水晶片が極端に薄くなって機械的強度が低くなり、振動、外部からの応力等で容易に割れ、欠け等の損傷を受け易くなる。このため、ある程度の厚みのある水晶片の中央部だけを部分的に薄く成形して振動部分とすることが行われている。
【０００４】
【特許文献１】特開平３−２３５４０８号
【特許文献２】特開平５−１４５３６２号
【０００５】
しかしながら、このように高い周波数の水晶振動子では極めて高い加工精度を要求されフォトリソ技術、エッチング技術等を駆使しても電気的な特性が良好で安定な品質の水晶振動子を大量に生産することは難しい。
特に水晶振動子として重要な特性であるクリスタル・インピーダンス（ＣＩ）を低くすることが難しく発振回路に接続して容易に発振することができる超高周波水晶振動子が望まれている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、基本波周波数が数百ＭＨｚであって良好な振動特性、特に低いＣＩを実現することができ、組み立て、調整も容易な超高周波水晶振動子を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の請求項１は中央部に透孔を形成した枠板と、一側板面を枠板に貼り合せて上記透孔に対応する部分を両側板面からエッチングして所望の共振周波数の共振部を形成した圧電板と、上記圧電板の一側板面の共振部に形成した一方の励振電極と、上記圧電板の他側板面に貼り合わせて上記一方の励振電極に対面する位置に上記圧電板の他側板面の共振部に対して所定の間隙を存して他方の励振電極を形成した電極板と、を具備することを特徴とする超高周波水晶振動子であり、請求項２は請求項１に記載のものにおいて、枠板、圧電板及び電極板は板状に形成した水晶板で互いに直接接合によって接合したことを特徴とする超高周波水晶振動子である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明は、基本波周波数が数百ＭＨｚで低いＣＩを実現でき組み立て、調整も容易で実用性の高い超高周波水晶振動子を提供することができる。
【実施例】
【０００９】
以下本発明の一実施態様を図１に示す組み立て側断面図、図２に示す側断面図を参照して詳細に説明する。
図中１はたとえばＡＴカットの板状の水晶からなり中央部に透孔２を穿設した枠板である。枠板１の透孔２はエッチング等の化学的な手法或いは機械加工等によって実現できる。
【００１０】
そして３はＡＴカットの板状の水晶からなる圧電板である。
この圧電板３の一側板面を上記枠板１に貼り合わせている。貼り合わせは接着剤等の適宜な媒体を用いても良いし、接合面の結晶軸方向が同じ水晶と水晶であれば公知の直接接合によって貼り合わせても良い。
【００１１】
そして圧電板３の上記枠板１の透孔２に対応する部分を両側板面からエッチングして所望の共振周波数となるように厚みを薄くして共振部４を形成する。
ＡＴカットの水晶振動子で共振周波数が１５０ＭＨｚの場合、厚みは０．０１ｍｍ程度であるが共振部４の板面に電極を形成するとその質量付加効果によって共振周波数は低下する。
【００１２】
そして、このような質量付加効果は共振周波数の高い、すなわち厚みの薄い水晶の場合ほど顕著になる。
したがって目的の周波数が１５０ＭＨｚの場合であれば、共振部の厚みは数μ程度になるようにエッチングして厚みを薄くする必要がある。
なお水晶をエッチングによって加工する場合、エッチングの進行速度は水晶の結晶軸方向との相関があり圧電板の一側板面だけをエッチング加工した場合は共振部の平行度を維持できなくなるおそれがある。
【００１３】
しかしながら上記実施態様では圧電板の両側板面からエッチング加工を行うようにしているので共振部４の平行度の維持が容易でそれによって良好な振動特性を得られる利点がある。
そして圧電板３の共振部４の中心から枠板１の縁部まで一方の励振電極５を形成している。この励振電極５は公知の蒸着、スパッタ等の手法で形成した金属薄膜である。
【００１４】
そして、圧電板３の他側板面に電極板６を貼り合わせている。この電極板６も、たとえばＡＴカットの水晶板で上記圧電板３の共振部４に対面する一部に透孔７を穿設している。この透孔７はエッチング等の化学的な手法或いは機械加工等によって形成すればよい。
そして圧電板３の共振部４の一方の励振電極５に対面して電極板の内側面に他方の励振電極８を形成し、この他方の励振電極８を上記透孔７を介して電極板６の外側板面の端部まで延出している。
【００１５】
このようにすれば、共振部４の一方の電極５に対しては外部から蒸着による質量付加、スパッタによる質量除去等が行え最終的な共振周波数を正確に調整することが可能となる。
そして他方の励振電極８は透孔７を介して導出しているので圧電板３の他側板面側の共振部４の凹所は外気に連通していて組み立て後に洗浄も行え周囲の圧力変化の影響も受けない。
【００１６】
そして圧電板３の共振部４は一側板面のみに励振電極５を形成しているので振動部分に付着する質量は両側板面に励振電極を形成した場合に比して略半分になる。
このような付加質量は振動を制動する原因となるが、これを半減することによって振動特性を向上することができ、特に振動部の厚みが薄く微弱な電力で厚み振動を励振する場合、ＣＩを著しく向上することができる。
【００１７】
なお本発明は上記実施の態様に限定されるものではなく、たとえば図３に示す組み立て斜視図のように枠板１に複数の透孔２を穿設してこの枠板１に圧電板３を貼り合わせて所定の部位をマスクして振動部４を形成するようにしてもよい。  そして圧電板３にさらに予め他方の励振電極８を形成した電極板６を貼り合わせ、各振動部４の共振周波数を一方の励振電極５の質量を加減して各別に所望の周波数に調整する。
【００１８】
そして枠板１、圧電板３、電極板６を重ね合わせたまま各個片に切断して、たとえば適宜な容器に収納して両電極５、８を外部に導出して超高周波水晶振動子を完成させるようにしてもよい。
このようにすれば形状が数ｍｍ各程度の小型の振動子を一度に大量に組み立て製造することができ生産性も良好で均一な特性で高品質でありコストも安価にできる利点がある。
【００１９】
また上記実施の態様では、枠板１、圧電板３、電極板６としてＡＴカットの水晶板を用いるものについて説明したが、圧電板として圧電材料を用いれば枠板１電極板６としては適宜な板材を用い得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施態様の組み立て側断面図である。
【図２】本発明の一実施態様の側断面図である。
【図３】本発明の他の実施態様の組み立て斜視図である。
【符号の説明】
【００２１】
１        枠板
２        透孔
３        圧電板
４        振動部
５        一方の励振電極
６        電極板
８        他方の励振電極
【図１】
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【図２】
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【図３】
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