(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水晶基板と、間に前記水晶基板を介して配置される一対の駆動電極とを有する圧電共振子であって、
前記水晶基板は、平面形状が略矩形状をなし、且つ厚みが略一定の基部と、該基部の少なくとも一端から延出され、且つ先端に向けて厚みが漸次薄くなる楔部とから構成され、
前記駆動電極は前記楔部に配置されるとともに、その厚みが前記楔部の先端に向けて次第に厚くなるように形成されていることを特徴とする圧電共振子。
【請求項２】
前記水晶基板はベベル加工又はコンベックス加工により作製されていることを特徴とする請求項１記載の圧電共振子。
【請求項３】
前記駆動電極から前記楔部の厚みが厚くなる方向に引き出された引き出し電極を具備することを特徴とする請求項１又は２記載の圧電共振子。
【請求項４】
請求項３記載の圧電共振子を収納容器内に収容するとともに、前記圧電共振子の引き出し電極を、前記収納容器の底面に形成された電極パッドに導電性接着剤で接合してなることを特徴とする圧電共振装置。
【請求項５】
水晶基板と、前記水晶基板を介して対向配置される一対の駆動電極と、前記駆動電極に引き出し線を介して接続される引出し電極とを有する圧電共振子を収納容器内に収容してなる圧電共振装置であって、
前記水晶基板は、平面形状が略矩形状をなし、且つ厚みが略一定に保たれる基部と、該基部の両端から延出され、且つ先端に向けて厚みが漸次薄くなる一対の楔部とから構成され、
前記駆動電極が前記楔部のうち一方に配されるとともに、前記引出し電極が前記基部に配されており、前記引出し電極を、前記収納容器の底面に形成した電極パッドに導電性接着剤を介して接合したことを特徴とする圧電共振装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は圧電共振子及び圧電共振装置に関するものである。
【０００２】
【従来技術】
従来、圧電共振子を組み込んだ圧電共振装置として、圧電共振子とともにＩＣチップ、コンデンサ、抵抗などの電子部品素子を搭載した発振子が知られている。
【０００３】
従来の圧電共振子を用いた圧電共振装置として、例えば図１４に示すような水晶からなる圧電共振子５３を用いた発振子が知られている。この圧電共振子５３は、圧電基板５３０、駆動電極５３１、５３３、引き出し電極５３２、５３４を具備して構成されている。圧電基板５３０は矩形板状の基部５３０ａと、この基部５３０ａの両側に形成され、長さ方向先端部に向けて次第に厚みが薄くなる楔部５３０ｂとから構成されており、駆動電極５３１、５３３は基部５３０ａの両主面に対向するように形成されている。
【０００４】
また、駆動電極５３１、５３３には、引き出し電極５３２、５３４がそれぞれ接続され、一方の楔部５３０ｂに引き出されている。
【０００５】
圧電共振子５３は、図示しないが、収納容器であるセラミックパッケージなどに、導電性樹脂ペーストを用いて、圧電基板５３０下面に形成された引き出し電極５３２、５３４をセラミックパッケージのキャビティ底面に形成される電極パッドに接続、固定され、発振子が構成されていた。
【０００６】
このような圧電共振子５３は、図１５に示すように、前述のようにセラミックパッケージなどの収納容器に接続、固定された後、一方の主面の駆動電極５３１にＡｇなどを蒸着させたり、Ａｒイオンを照射し表面のＡｕ層を薄くするなどの方法で発振周波数の調整を行っていた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような水晶振動子では主に振動モードとして厚み滑り振動を用いており、発振周波数は駆動電極５３１、５３３が形成された圧電基板５３０の基部５３０ａの厚みにより決定されるが、水晶からなる圧電共振子５３では薄くなると取り扱いが困難であることに起因して、圧電基板５３０の基部５３０ａの厚みは２０μｍ程度（即ち、基本波で８０ＭＨｚでの発振可能な厚み）までしか薄くすることができなかった。即ち、８０ＭＨｚ以下でしか発振させられず、基本波を用いて１００ＭＨｚ〜３００ＭＨｚといった高周波にて発振させることは困難であった。
【０００８】
また、発振周波数は基部５３０ａの厚みにより決定されるため、エッチングにより厚みを厳密に制御する必要があり、作製が困難で量産性に欠け、製造コストの増大につながるという問題があった。即ち、高周波にて共振させるには、圧電基板の厚みを薄くし、しかも所望の共振周波数を得るべく均一厚みに制御する必要があるため、従来から水晶基板をエッチング処理して圧電基板を作製していたが、エッチング処理という量産性に欠ける工程が必要であった。
【０００９】
一方、量産性に優れるものの比較的加工精度が低い、ベベル加工やコンベックス加工により圧電基板を作製することもなされているが、いずれも低い共振周波数のものであり、ベベル加工やコンベックス加工により作製された圧電基板を高周波にて共振させようとすると、加工精度が低いため所望の共振周波数が得られないという問題があった。このため、高周波にて共振させる圧電基板はエッチング処理で作製されたものでしか用いることができず、量産性に欠け、製造コストが増大するという問題があった。
【００１０】
また、従来、発振子を３倍波を用いて発振させる方法もあったが、電圧や温度などの条件が変わると基本波やさらに３倍波よりも高次での発振といった所望ではない次数において発振が起こってしまう場合があり、確実に動作させることが困難であった。
【００１１】
さらに、発振周波数の調整を、一方の主面の駆動電極５３１にＡｇなどを蒸着させたり、Ａｒイオンを照射し駆動電極５３１の表面のＡｕ層を薄くするなどの方法で行っていたが、このような方法は、駆動電極５３１の重さを変化させて周波数調整を行うため、駆動電極５３１の重量変化による周波数変化は小さく、発振周波数の調整は困難であった。
【００１２】
本発明は、基本波を用いて高周波にて共振可能であり、共振周波数の調整が容易でかつ安価な圧電共振子及び圧電共振装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明の圧電共振子は、水晶基板と、間に前記水晶基板を介して配置される一対の駆動電極とを有する圧電共振子であって、前記水晶基板は、平面形状が略矩形状をなし、且つ厚みが略一定の基部と、該基部の少なくとも一端から延出され、且つ先端に向けて厚みが漸次薄くなる楔部とから構成され、前記駆動電極は前記楔部に配置されるとともに、その厚みが前記楔部の先端に向けて次第に厚くなるように形成されていることを特徴とする。
【００１４】
本発明の圧電共振子では、厚みが先端に向けて次第に薄くなる楔部に駆動電極を設けることにより、１００ＭＨｚ以上の共振周波数とすることができるとともに、水晶基板は厚みが厚い部分を有するため強度的に高い。また、駆動電極は傾斜面を有する楔部に形成されており、駆動電極により挟持された楔部の厚みは駆動電極の形成位置により変化するため、駆動電極の形成位置を制御することにより、所望の共振周波数を得ることができる。
【００１５】
さらに、本発明では、厚みが先端に向けて次第に薄くなる楔部に駆動電極を設けるため、量産性に優れるものの比較的加工精度が低い、ベベル加工やコンベックス加工の機械的研磨により作製された水晶からなる圧電基板を用いた場合でも、上記したように共振周波数の調整が容易であるため、厚み縦振動モードや厚み滑り振動モードの基本波を用いた１００ＭＨｚ以上の高周波で共振可能な水晶からなる圧電共振子を安価に量産することができる。
【００１６】
また、本発明の圧電共振子は、駆動電極から楔部の厚みが厚くなる方向に引き出された引き出し電極を具備することが望ましい。
【００１７】
本発明の圧電共振装置は、上記した圧電共振子を収納容器内に収容するとともに、前記圧電共振子の引き出し電極を、前記収納容器の底面に形成された電極パッドに導電性接着剤で接合してなるものである。
【００１８】
このような圧電共振装置では、機械的研磨で作製された水晶基板を用いて、高い共振周波数を有し、共振周波数調整が容易な量産性に優れた圧電共振子を得ることができるため、発振周波数が高く、周波数調整が容易な量産性に優れた圧電共振装置を提供できる。
また本発明の圧電共振装置は、水晶基板と、前記水晶基板を介して対向配置される一対の駆動電極と、前記駆動電極に引き出し線を介して接続される引出し電極とを有する圧電共振子を収納容器内に収容してなる圧電共振装置であって、前記水晶基板は、平面形状が略矩形状をなし、且つ厚みが略一定に保たれる基部と、該基部の両端から延出され、且つ先端に向けて厚みが漸次薄くなる一対の楔部とから構成され、前記駆動電極が前記楔部のうち一方に配されるとともに、前記引出し電極が前記基部に配されており、前記引出し電極を、前記収納容器の底面に形成した電極パッドに導電性接着剤を介して接合したことを特徴とするものである。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の圧電共振子を図面に基づいて詳説する。図１は、水晶からなる圧電基板を用いた圧電共振子の斜視図、図２は圧電共振子の側断面図を示すもので、圧電共振子３は、水晶からなる圧電基板３０、駆動電極３１、３２、引き出し電極３１１、３２１を具備して構成されている。以下、圧電基板とは水晶からなる基板のことをいう。
【００２０】
圧電基板３０は、所定結晶方位角に従ってカット（ＡＴカット）されたものが用いられており、矩形板状の基部３０ａの長さ方向両側に側面形状が台形状の楔部３０ｂを設けて構成され、楔部３０ｂの両主面の傾斜面は、ベベル加工またはコンベックス加工により形成されている。
【００２１】
圧電基板３０は、図２に示したように、長辺に沿った方向の両端に最も厚みが薄い最薄肉部３００ａ（楔部３０ｂの先端）が形成され、長辺方向の中心周辺には最も厚みが厚い基部３０ａが形成されている。最薄肉部３００ａの厚みは、基部３０ａの厚みの０．２倍以上とされている。最薄肉部３００ａと基部３０ａの間に形成される傾斜面のテーパーは２／１００以下とされている。
【００２２】
即ち、圧電基板３０の長さをＬ、最薄肉部３００ａの厚みをｔ１、基部３０ａの厚みをｔ２とすると、ｔ２＞ｔ１≧０．２ｔ２で表され、各傾斜面のテーパーは（ｔ２−ｔ１）／２Ｌで表され、トータルテーパは（ｔ２−ｔ１）／Ｌとなり、トータルテーパ（ｔ２−ｔ１）／Ｌ≦２／１００とされている。
【００２３】
最薄肉部３００ａの厚みをｔ１、基部３０ａの厚みをｔ２としたとき、ｔ１≧０．２ｔ２としたのは、最薄肉部３００ａが数μｍの厚みの圧電基板３０を作製する場合でも、ベベリング加工などによる圧電基板３０の加工バラツキを２０％以下に抑制できるため、この範囲内のバラツキでは最薄肉部３００ａと基部３０ａの間の所望位置に駆動電極３１、３２を形成することで所望共振周波数を再現性よく得ることができるからである。特に、駆動電極３１、３２を圧電基板３０の楔部３０ｂの先端部に置くという点から、先端部の厚み加工バラツキは５％以下に抑制することが望ましい。
【００２４】
また、傾斜面において（ｔ２−ｔ１）／Ｌを２／１００以下としたのは、駆動電極３１、３２によるエネルギー閉じ込めを大きく壊すことなく、また駆動電極３１、３２の厚み分布を工夫することによって元々平板で実現できる基本振動に近い振動モードを実現することができるからである。特に蒸着などで形成される駆動電極３１、３２の厚みは１μｍ以下であるから、駆動電極３１、３２の厚み分布に工夫を加えることによって模擬的に平板に近い振動条件を実現するためには、駆動電極３１、３２の最薄肉部３００ａ側端での基板厚みと、基部３０ａ側端での基板厚みの差が駆動電極３１、３２の厚みあるいはそれ以下であることが望ましいためである。
【００２５】
圧電基板３０の長さは、ベベル加工、コンベックス加工で加工でき、傾斜面のテーパ（ｔ２−ｔ１）／Ｌが２／１００以下であるという点から、０．５〜５．０ｍｍであることが望ましい。最薄肉部３００ａの厚みｔ１と基部３０ｂの厚みｔ２の平均厚み、即ち圧電基板の平均厚みは、所望の発振周波数に合うように設定される。
【００２６】
また、図１の右側に形成された楔部３０ｂの両主面には駆動電極３１、３２が形成されており、駆動電極３１、３２は、この駆動電極３１、３２から楔部３０ｂの厚みが厚くなる方向に引き出され、図１の左側の楔部３０ｂに形成された引き出し電極３２１、３１１に、引き出し線３１２、３２２を介して接続されている。引き出し電極３２１、３１１は、楔部３０ｂの先端部の両主面に対向するように、かつ連続して形成されている。
【００２７】
尚、駆動電極３１、３２は図において全て略矩形状で説明したが、これに限定されることはなく、例えば、円形であってもよい。また、楔部３０ｂの厚み変化を補う形で駆動電極３１、３２の厚みを楔部３０ｂ先端にいくほど厚くすることにより、エネルギーを更に有効に閉じ込めることができ、圧電基板３０の長辺方向の陪振動によるリップルを抑制することができる。
【００２８】
このような圧電共振子３は、先ず、矩形状の水晶からなる基板を準備し、この矩形状の両端部に、ベベル加工またはコンベックス加工により傾斜面を作製し、基部３０ａの両側に楔部３０ｂを形成した圧電基板３０を作製する。
【００２９】
具体的に説明すると、まず、図３（ａ）に示すように所定枚数の水晶ウエハーをその主面を張り合わせて積み重ねる。この接着作業は、例えばパラフィン系の熱可塑性の接着剤を用いて行う。上記水晶ウエハーを主面に直角に所定幅に切断する。この後、（ｂ）に示すように所定幅に切断した水晶ウエハーを、例えば１００℃程度に加熱して個々に分離し、（ｃ’）に示すような形状の水晶からなる基板を作製し、（ｄ’）に示すように水晶基板の長辺方向両端部に向けて厚みが薄くなるようにベベル加工またはコンベックス加工する。
【００３０】
例えば、黄銅または鉄製の円筒容器内に研磨剤や研磨加工を促進させるためのメディアなどとともに上記水晶からなる基板を収納して密閉し、円筒容器を回転駆動する。このような過程を経ることで、水晶からなる基板の双方の短辺側を研磨し、双方の短辺にベベル加工された（ｄ’）に示すような圧電基板が得られる。
【００３１】
この後、この圧電基板３０の上面及び下面に、所定形状のマスクを配置して、蒸着やスパッタ等の手段を用いてＡｕ、Ａｇ、Ｃｒなどを蒸着等して駆動電極３１、３２、引き出し電極３１１、３２１、引き出し線３１２、３２２を形成する。駆動電極３１、３２は、厚み縦振動モードや厚み滑り振動モードにおいて基本波が１００ＭＨｚ以上の所望の共振周波数を得るべく、楔部３０ｂの厚みが所定の厚みの部分に形成されている。
【００３２】
さらに、共振周波数の微調整が必要な場合には、駆動電極３１、３２の基部３０ａ側の部分や楔部３０ｂ先端側部分を、上方からレーザー光を照射して除去したり、駆動電極３１、３２の先端を楔部３０ｂの先端とともに同時に研磨する。駆動電極３１、３２の楔部３０ｂ先端側部分を除去すると共振周波数が低周波側に移動し、逆に、駆動電極３１、３２の基部３０ａ側の部分を除去すると高周波側に移動する。また、上記のレーザー光照射や研磨による周波数調整を周波数粗調整工程として行い、その後、周波数微調整工程としてＡｒイオン照射などのイオンガンを用いる手法を併用しても構わない。これらの周波数調整により良品に作り込む余地が増えるため、歩留まりを上げることができ、高い生産効率を実現することができる。
【００３３】
本発明の圧電共振子３では、ベベル加工またはコンベックス加工の機械的研磨で楔部３０ｂを有する圧電基板３０を作製し、圧電基板３０の楔部３０ｂの厚みが基部３０ａから最薄肉部３００ａに向けて次第に薄くなっているため、駆動電極３１、３２が形成される楔部３０ｂに厚みバラツキがあっても、適切な駆動電極３１、３２の形成位置を選択すれば１００ＭＨｚ以上の所望の共振周波数を得ることができ、これにより量産性を向上できる。
【００３４】
本発明者等は、本発明の圧電共振子について、駆動電極３１、３２の形成位置を変化させることにより、共振周波数を変化させることができかどうかについて、また、圧電共振子として用いることができるか否かについて、シミュレーションを行った。
【００３５】
条件は、楔部３０ｂの長さＬを０．５ｍｍ、最薄肉部３００ａの厚みｔ１を２μｍ、基部３０ａの厚み（楔部３０ｂの基部３０ａ側端の厚み）ｔ２を１２μｍとした側面形状が台形状の圧電基板３０を用い、トータルテーパ（ｔ２−ｔ１）／Ｌを２／１００とした。圧電磁器は通常のＰＺＴ材を用いた。この結果を図５（ａ）、（ｂ）に示す。図５（ｂ）は駆動電極をテーパー方向（長さ方向）の中心に置いたもの、図５（ａ）は中心から基部３０ａの方向に５０μｍずらした位置に置いたもののインピーダンス特性の結果を示す。
【００３６】
この図５から、駆動電極３１、３２の形成位置を変化させることにより、基本波における共振周波数が１００ＭＨｚ以上で、駆動電極の形成位置を変化させることにより共振周波数を変化させることができることがわかる。
【００３７】
尚、本発明においては、厚み滑り振動を用いており、代表例として図１に示すように振動の方向をＯＬ方向にしたが、ＯＷ方向に振動の方向を合わせて形成してもよい。
【００３８】
また、実際には振動の起こる範囲としては、圧電基板３０の傾斜面の基部３０ａ側寄りの領域が主となる。さらには、特に、前述のようにトータルテーパーが最大値の（ｔ２−ｔ１）／Ｌ＝２／１００をとった場合、駆動電極３１、３２の長さＥＬとして０．５ｍｍを超えてとると、圧電基板３０の傾斜している長辺方向に延びる部分が長くなり、薄肉部において振動の起こらない部分が増え、このように振動しない部分に起因して電気特性を著しく悪化させてしまう危険がある。具体的には、ＣＩ値を悪化させてしまう危険がある。そのため、このような場合を避けるため、図１（ｂ）に示すように例えばＥＬ＝０．２ｍｍ、ＥＷ＝１．０ｍｍのように、駆動電極３１、３２の圧電基板３０の長辺方向の長さを極力小さくし、短辺方向の長さを広く形成すれば十分な振動のエネルギーが得られ、同時に振動を閉じ込めることが可能になる。即ち、ＣＩ値を良好に得ることができる。
【００３９】
このような圧電共振子は収納容器内に収容されて圧電共振装置が作製される。図４は圧電共振装置を示すもので、図１及び図２に示すような圧電共振子３が、収納容器４１内に収容され、圧電共振子３の引き出し電極３２１、３１１が収納容器４１の内部底面に形成された一対の電極パッド４５にそれぞれ電気的に接続されており、収納容器４１の開口部には、Ｆｅ−Ｎｉ、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏなどの金属からなる環状のシールリング４７を介して金属製蓋体４９が接合されている。
【００４０】
収納容器４１は、矩形状の単板セラミック基板４１ａと、このセラミック基板４１ａ上にリング状基板４１ｂを積層して形成されている。セラミック基板４１ａの底面には、外部プリント配線基板と接合するための外部端子電極５１が形成されており、シールリング４７、金属製蓋体４９と電気的に接続されている。
【００４１】
また、電極パッド４５の表面には、導電性金属ペーストの焼き付け、導電性樹脂ペースト、絶縁性樹脂ペーストの印刷、硬化により形成された接続固定部５３が形成されており、引き出し電極３２１、３１１とそれぞれ接続されている。
【００４２】
尚、上記した研磨、レーザー光照射による周波数調整は、収納容器４１内に圧電共振子３を接合固定した後に行うことが、確実な周波数調整を行うという点から望ましい。
【００４３】
本発明の他の形態として、図６に示すような圧電共振子について説明する。この圧電共振子では、駆動電極３１、３２の形成位置は変えずに、引き出し電極３２１、３１１の位置を圧電基板３０の基部３０ａに形成し、駆動電極３１、３２から引き出し電極３２１、３１１への引き出し線３１２、３２２の長さを短くすることもできる。
【００４４】
このような圧電共振子は、図７に示すように、圧電基板３０の基部３０ａが、収納容器４１の内部底面に接合され、基部３０ａに形成された引き出し電極３２１、３１１が一対の電極パッド４５にそれぞれ電気的に接続され、圧電共振装置が構成されている。
【００４５】
このような圧電共振子では、引き出し線３１２、３２２が有するＬ成分を小さくすることができ、圧電共振装置としての発振特性をさらに向上できる。圧電基板３０の中央部の基部３０ａを収納容器に固定するためバランスがとれており、圧電共振子の保持固定を確実に行うことができる。
【００４６】
本発明のさらに他の形態として、図８に示すような圧電共振子について説明する。この圧電共振子の圧電基板３０は、楔部３０ｂの上面のみに傾斜面が形成され、基部３０ａの下面と楔部３０ｂの下面は同一平面とされている。
【００４７】
圧電基板３０の上面のみにベベル加工またはコンベックス加工（即ち、プラノコンベックス加工）するには、図３（ｃ）に示すように、略短冊形状の水晶からなる基板の一方の主面に略同一形状のガラス基板３１を張り合わせ、図３（ｄ）に示すように、ベベル加工またはコンベックス加工を施し、その後、圧電基板３０からガラス基板３１を取り外すことにより圧電基板３０を形成できる。
【００４８】
このような圧電共振子は、図９に示すように、圧電基板３０の楔部３０ｂが収納容器４１の内部底面に接合され、圧電共振装置が構成されている。
【００４９】
このような圧電共振子は、一方の主面に略同一面積のガラス基板３１を接着した上で、周知のパイプ法によって作製される。即ち、金属製の円筒容器に研磨剤やメディアなどとともに基板を収容して密閉し、前記容器を回転駆動させることにより、図３（ｄ）に示すように、前記ガラス基板３１と張り合わせた状態で双方の短辺がベベル加工された基板を得る。この後、図３（ｅ）のように圧電基板３０をガラス基板３１から外し、図８に示すような圧電基板３０が得られる。
【００５０】
この際に、圧電基板３０の傾斜面をつける主面は一方のみでよく、即ち、傾斜を大きくつけることが必要になる。このためには、前記円筒容器の径を小さくすることになり、通常は時間が長時間必要なパイプ法を用いるのであるが、従来のように径の大きい場合に比べ、径が小さい場合は短時間の加工によって傾斜をつけることが可能になる。
【００５１】
尚、上記図１の例では、楔部３０ｂの上下両側に傾斜面を形成し、この場合の傾斜面のトータルテーパー（ｔ２−ｔ１）／Ｌを２／１００以下としたが、一方の主面にのみ傾斜面を形成し、他方の主面が平坦面である図８の場合についても、テーパーについては薄肉部と厚肉部という見方でよいので、同様に（ｔ２−ｔ１）／Ｌが２／１００以下であることが望ましい。
【００５２】
本発明のさらに他の形態として、図１０に示すような圧電共振子について説明する。この圧電共振子の圧電基板３０は、基部３０ａの一方側のみに楔部３０ｂが形成されており、引き出し電極３２１、３１１を圧電基板３０の基部３０ａに形成し、駆動電極３１、３２から引き出し電極３２１、３１１への引き出し線３１２、３２２の長さを短くすることもできる。このような圧電基板３０は、図３（ｃ’）に示すように、ブランクの長辺方向の寸法が従来と同等になるような水晶からなる基板を作製し、その後、円筒容器に研磨剤やメディアなどとともに基板を収容して密閉し、前記容器を回転駆動させることにより、（ｄ’）に示すように、従来と長辺方向の長さが同等で、且つ双方の短辺がベベル加工された圧電基板を得、これを（ｅ’）に示すように、長辺方向に略同等の寸法となるように切断することにより、本発明の圧電基板３０が得られる。
【００５３】
このような圧電共振子は、図１１に示すように、圧電基板３０の基部３０ａが、収納容器４１の内部底面に接合され、基部３０ａに形成された引き出し電極３２１、３１１が一対の電極パッド４５にそれぞれ電気的に接続され、圧電共振装置が構成されている。
【００５４】
このような圧電共振子では、長辺方向の寸法を従来に比べ１／２とすることができるため、圧電共振子３０、ひいては該圧電共振子３０を収容した圧電共振装置の長辺方向の寸法を小型化することができる。
【００５５】
本発明のさらに他の形態として、図１２に示すような圧電共振子について説明する。この圧電共振子の圧電基板３０は、基部３０ａの一方側のみに楔部３０ｂが形成され、且つ楔部３０ｂの上面のみに傾斜面が形成され、基部３０ａの下面と楔部３０ｂの下面は同一平面とされている。
【００５６】
圧電基板３０の上面のみにベベル加工またはコンベックス加工（即ち、プラノコンベックス加工）するには、前述と同様に図３（ｃ）、（ｄ）のように略短冊形状の水晶からなる基板の一方の主面に略同一形状のガラス基板３１を張り合わせ、ベベル加工またはコンベックス加工を施し、その後、圧電基板３０からガラス基板３１を取り外すことにより圧電基板３０を形成できる。
【００５７】
さらに、その後、図３（ｅ）、（ｆ）に示すように、長辺方向に略同等の寸法となるように切断することにより、本発明の圧電基板３０が得られる。
このような圧電共振子は、図１３に示すように、圧電基板３０の基部３０ａが収納容器４１の内部底面に接合され、基部３０ａに形成された引き出し電極３２１、３１１が一対の電極パッド４５にそれぞれ電気的に接続され、圧電共振装置が構成されている。このような圧電共振子は、一方の主面に略同一面積のガラス基板３１を接着した上で、周知のパイプ法によって作製される。即ち、金属製の円筒容器に研磨剤やメディアなどとともに基板を収容して密閉し、前記容器を回転駆動させることにより、図３（ｄ）に示すように、前記ガラス基板３１と張り合わせた状態で双方の短辺がベベル加工された基板を得る。この後、図３（ｅ）のように圧電基板３０をガラス基板３１から外し、さらに、（ｆ）に示すように、長辺方向に略同等の寸法となるように切断することにより、図１２〜図１３に示すような圧電基板３０が得られる。
【００５８】
この際に、圧電基板の傾斜面をつける主面は一方のみでよく、即ち、傾斜を大きくつけることが必要になる。このためには、前記円筒容器の径を小さくすることになり、ベベル加工やコンベックス加工に要する時間が短くなり、、従来のように径の大きい場合に比べ、径が小さい場合は短時間の加工によって傾斜をつけることが可能になる。
【００５９】
さらに、圧電基板３０を長辺方向に略同等の寸法となるように切断するため、圧電共振子３を収容した圧電共振装置とした場合、同時に小型化が可能となる。即ち、加工時間が短縮でき、同時に小型化が達成できるため、生産効率を飛躍的に向上させることができる。
【００６０】
【発明の効果】
本発明では、厚みが先端に向けて次第に薄くなる楔部に駆動電極を設けることにより、１００ＭＨｚ以上の共振周波数とすることができるとともに、圧電基板は厚みが厚い部分を有するため強度的を高くでき、また、楔部における駆動電極の形成位置を制御することにより、所望の共振周波数を得ることができる。
【００６１】
本発明では、厚みが先端に向けて次第に薄くなる楔部に駆動電極を設けるため、量産性に優れるものの比較的加工精度が低い、ベベル加工やコンベックス加工の機械的研磨により作製された水晶からなる圧電基板を用いた場合でも、上記したように共振周波数の調整が容易であるため、厚み縦振動モードや厚み滑り振動モードの基本波を用いた１００ＭＨｚ以上の高周波で共振可能な水晶からなる圧電共振子を安価に量産することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の圧電共振子の斜視図である。
【図２】図１の側断面図である。
【図３】圧電基板の製法を説明するための説明図である。
【図４】図１の圧電共振子を用いた圧電共振装置の断面図である。
【図５】本発明の圧電共振子のインピーダンス特性を示すシミュレーション結果を示す図であり、（ａ）は最薄肉部の方向に中心から５０μｍだけずらした位置に形成し、（ｂ）は駆動電極を圧電基板の長さ方向中心部に形成したシミュレーション結果である。
【図６】本発明の他の圧電共振子を示す斜視図である。
【図７】図６の圧電共振子を用いた圧電共振装置の断面図である。
【図８】本発明のさらに他の圧電共振子を示す斜視図である。
【図９】図８の圧電共振子を用いた圧電共振装置の断面図である。
【図１０】本発明のさらに他の圧電共振子を示す斜視図である。
【図１１】図１０の圧電共振子を用いた圧電共振装置の断面図である。
【図１２】本発明のさらに他の圧電共振子を示す斜視図である。
【図１３】図１２の圧電共振子を用いた圧電共振装置の断面図である。
【図１４】従来の圧電共振子を示す斜視図である。
【図１５】図１４の共振周波数調整方法を説明するための斜視図である。
【符号の説明】
３・・・圧電共振子
３０・・・圧電基板
３０ｂ・・・楔部
３１、３２・・・駆動電極
３１１、３２１・・・引き出し電極
４１・・・収納容器
４５・・・電極パッド
【図１】
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【図２】
0003939991.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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