(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
薄肉の振動部と該振動部の周囲を支持する厚肉の環状囲繞部とを圧電基板で一体的に構成した超薄板圧電振動子において、
振動部の少なくとも一方のほぼ中心部に励振用の励振電極を配置し、
該励振電極を配置した領域以外の前記振動部をさらに薄肉化、あるいは除去したことを特徴とする超薄板圧電振動子。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は超薄板圧電振動子、特にスプリアスを除去した超薄板圧電振動子に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電子機器等の分野で圧電振動子が基準周波数として利用されている。近年、高周波数化に伴って図４（ａ）〜（ｄ）に示すようなＡＴカット水晶基板を用いた超薄板水晶振動子が実用化されている。周知のように、ＡＴカット水晶振動子は基本の板厚によって周波数が決定し、この超薄板水晶振動子は板厚を薄くするほど周波数が高くなることを利用するものである。尚、（ａ）は外観斜視図、（ｂ）はＡ―Ａ’断面図、（ｃ）は平面図、（ｄ）は底面図である。
【０００３】
即ち、水晶基板１の一面に、エッチング等によって凹陥部８を設け、該凹陥部８の底面を超薄板状の振動部２とする。また、前記水晶基板１のエッチングを施していない領域、即ちエッチング加工する以前の水晶基板１の板厚を有する環状囲繞部３は、前記振動部２の周囲を支持するとともに機械的強度を保持する機能を有するものである。
【０００４】
更に前記水晶基板１の前記凹陥部８の底面及びその周囲の環状囲繞部３の全面に全面電極４を設け、また、前記凹陥部８を設けた面と対向する面の振動部２の中央近傍に励振電極５と該励振電極５から水晶基板１の端部に向かって延びる電極リード６を設けたものである。
【０００５】
尚、前記全面電極４、励振電極５、電極リード６は金、銀、ニッケル、アルミニウム、クロム等の金属或いは合金を単層或いは複層の金属膜とし、蒸着、スパッタ等の薄膜形成技術によって構成する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の如く構成した超薄板水晶振動子は、所望の共振以外に不要波（スプリアス）が発生するという欠点があった。
【０００７】
前記水晶振動子の振動部には所望の振動と高次振動（インハーモニック）によるスプリアスが閉じ込められる。一般的にスプリアスの振動エネルギーは所望の振動の振動エネルギーと比較して小さいので、そのスプリアスの振動エネルギーは漏洩して出力することはない。しかし、電極の位置、膜厚、振動部の形状、板厚等の諸条件によって、スプリアスのエネルギーの閉じ込めが十分に大きい場合は、所望の励振エネルギーと共にスプリアスの振動エネルギーが発振することとなる。
【０００８】
従って、前記スプリアスの周波数及び振動特性は所望の振動の特性と異なっており、水晶振動子の発振周波数の異常、或いは発振周波数が不安定となるという欠点があり、更にそのような超薄板水晶振動子を電子機器に搭載することによって前記電子機器が誤動作するという欠点があった。
【０００９】
本発明は上述した如き超薄板圧電振動子が有する欠点を除去する為になされたものであって、スプリアスを抑圧、あるいは除去する構成の超薄板圧電振動子を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するため本発明に係わる超薄板圧電振動子は、振動部と該振動部の周囲を支持する厚肉の環状囲繞部とを圧電基板で一体的に構成し、且つ、振動部の中心部に電極を配置し、その電極を配置した領域以外の前記振動部をさらに薄肉化、あるいは除去することによってスプリアスを除去したものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を実施の形態例を示す図面に基づいて詳細に説明する。
【００１２】
図１（ａ）、（ｂ）は夫々本発明の実施の一形態例を示す超薄板水晶振動子の外観斜視図及びＢ―Ｂ’断面図である。即ち、従来の超薄板水晶振動子と同様にＡＴカット水晶基板１の一面に、エッチング等によって凹陥部８を設けることにより、振動部２と環状囲繞部３を一体形成する。
【００１３】
更に、前記水晶基板１の前記凹陥部８の底面及びその周囲の環状囲繞部３の全面に全面電極４を設け、また、前記凹陥部８を設けた面と対向する面の振動部２の中央近傍に励振電極５と該励振電極５から水晶基板１の端部に向かって延びる電極リード６を従来技術で示した方法によって設ける。
【００１４】
更に、前記振動部２の前記凹陥部８を設けた面と対向する面の励振電極５と電極リード６を設けた領域以外をエッチングによって薄肉化して肉薄振動部７を構成したことを特徴としたものである。
【００１５】
前述の如く構成することにより、振動部２には所望の振動の振動エネルギーを強く閉じ込められるのに対し、スプリアスの振動のエネルギーの閉じ込めが著しく微少になるから、スプリアスが抑圧されて超薄板水晶振動子の発振周波数が安定したものとなる。
【００１６】
図２（ａ）、（ｂ）は第２の実施の形態例を示す底面から見た外観斜視図及びＣ―Ｃ’断面図である。即ち、振動部２の励振電極５を設けた領域以外の振動部を薄肉化するため、ＡＴカット水晶基板１の凹陥部８を設けた面から、前記励振電極５に対向する領域以外に肉薄振動部７を設けた構造としたものである。図１に示した実施の形態例とは、肉薄振動部７を全面電極４を備えた面側に構成する点で異なり、本実施の形態例においても前述と同様の効果を有する。
【００１７】
また図３は、第３の実施の形態例を示すＡＴ水晶振動子の振動部付近の断面図であり、前記振動部２の励振電極５と電極リード６を設けた領域以外の振動部２をエッチングによって削除した構造としたことを特徴としたものである。本実施の形態例においても前述と同様の効果を有する。
【００１８】
尚、前記振動部の加工方法をエッチングによるものとして説明したが、そのエッチング方法はウエットエッチングの他ドライエッチングでもよい。またエッチング加工のみならず、切削等の機械加工で構成してもよい。
【００１９】
また、本発明をＡＴカット水晶基板で構成した超薄板水晶振動子を例として説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、ＡＴカット以外の水晶基板、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム、ランガサイト、圧電セラミック等の他の圧電基板を用いた振動子に適用しても良い。
【００２０】
【発明の効果】
本発明は以上説明した如く構成するものであるから、超薄板圧電振動子の振動部の励振電極を設けた領域以外の振動部を凹陥せしめる或いは除去することによって、スプリアスを抑圧する上で著しい効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）、（ｂ）は本発明に係る超薄板圧電振動子の実施の形態例を示す外観斜視図及び断面図
【図２】（ａ）、（ｂ）は本発明に係る超薄板圧電振動子の第２の実施の形態例を示す外観斜視図及び断面図
【図３】本発明に係る超薄板圧電振動子の第３の実施の形態例を示す断面図
【図４】（ａ）〜（ｄ）は従来の超薄板水晶振動子の構造を示す外観斜視図、断面図、平面図及び断面図
【符号の説明】
１……水晶基板、    ２……振動部、    ３……環状囲繞部、    ４……全面電極、    ５……励振電極、    ６……電極リード、    ７……肉薄振動部部、
８……凹陥部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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