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公開番号2025084661
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-03
出願番号2024065589
出願日2024-04-15
発明の名称共振器
出願人台灣晶技股ふん有限公司
代理人個人
主分類H03H 9/19 20060101AFI20250527BHJP(基本電子回路)
要約【目的】副波を効果的に抑制することのできる共振器を提供する。
【解決手段】共振器は、振動板、第1電極、および第2電極を含む。振動板は、相対する第1表面と第2表面を有し、第1電極は、第1表面上に配置され、第2電極は、第2表面上に配置される。第1電極および第2電極のうちの少なくとも1つは、複数の開口を有し、開口は、対になって分布しており、各対の開口は、所属する電極の幾何中心に対して対称的に分布しており、且つすべての開口は、所属する電極の辺縁と接触していない。
【選択図】図1B

特許請求の範囲【請求項１】
相対する第１表面と第２表面を有する振動板と、
前記第１表面上に配置された第１電極と、
前記第２表面上に配置された第２電極と、
を含み、前記第１電極および前記第２電極のうちの少なくとも１つが、複数の開口を有し、前記開口が、対になって分布しており、各対の開口が、所属する電極の幾何中心に対して対称的に分布しており、且つすべての前記開口が、所属する電極の辺縁と接触していない共振器。
続きを表示（約 750 文字）【請求項２】
各対の開口の中の２つの開口それぞれの幾何中心またはすべての前記開口の幾何中心から所属する電極の幾何中心までの距離が、互いに同じである請求項１に記載の共振器。
【請求項３】
前記開口が、互いに連結していない請求項１に記載の共振器。
【請求項４】
各開口の幾何中心と所属する電極の幾何中心の距離が、前記第１電極と前記第２電極の間隔よりも大きいか、それに等しい請求項１に記載の共振器。
【請求項５】
各開口が、少なくとも１つの直線状長辺を有する請求項１に記載の共振器。
【請求項６】
各開口が、２つの直線状長辺を有し、前記２つの直線状長辺の２つの端部が、それぞれ１つの曲線辺または１つの直線辺により接続された請求項５に記載の共振器。
【請求項７】
各開口が、１つの直線状長辺および１つの曲線辺を有し、前記直線状長辺および前記曲線辺が、それぞれ前記開口の相対する２つの側に位置する請求項５に記載の共振器。
【請求項８】
前記開口の面積が所属する電極の面積に占める割合が、３０％よりも小さいか、それに等しい請求項１に記載の共振器。
【請求項９】
前記開口が、前記所属する電極の前記幾何中心を対称点として対称的に分布しており、対称的な任意の２つの開口のうちの少なくとも２つの直線状長辺が、互いに平行であり、且つ対称的な任意の２つの開口が、直線状長辺に対して相対的である請求項５に記載の共振器。
【請求項１０】
対称的な任意の２つの開口が、それぞれ前記所属する電極の相対する２つの辺付近に位置する請求項９に記載の共振器。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品に関するものであり、特に、共振器（resonator）に関するものである。
続きを表示（約 3,100 文字）【背景技術】
【０００２】
共振器は、材料の圧電特性および材料の自然共振周波数を利用する電子部品であり、水晶体は、共振器に使用される一般的な圧電材料である。周知の共振器は、圧電材料の両側に電極を設置しており、この２つの電極間に電圧差が印加されたとき、圧電材料は、逆圧電効果により変形する。その後、この電圧差が取り除かれたとき、圧電材料は、振動を続け、圧電効果によりこの２つの電極間で振動に伴う電圧の変化が生じるため、この２つの電極から電圧信号を出力することができる。
【０００３】
物理的な制限により、圧電材料の振動の主波（例えば、厚みせん断振動モード（thickness shear vibration mode））の近傍周波数は、曲げ振動、面せん断振動などの副波、つまり、不要なモード（unwanted mode）を伴うことがよくある。副波の周波数と主波の周波数の差異が小さ過ぎる場合、副波が主波と結合しやすくなり、製品特性に影響を及ぼす。特に、車載用途や小型化された車載用途などの作業温度範囲が広い用途では、副波がさらに厄介な問題になる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、副波を効果的に抑制することのできる共振器を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の１つの実施形態は、振動板、第１電極、および第２電極を含む共振器を提供する。振動板は、相対する第１表面と第２表面を有し、第１電極は、第１表面上に配置され、第２電極は、第２表面上に配置される。第１電極および第２電極のうちの少なくとも１つは、複数の開口を有し、開口は、対になって分布しており、各対の開口は、所属する電極の幾何中心に対して対称的に分布しており、且つすべての開口は、所属する電極の辺縁と接触していない。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の実施形態の共振器において、第１電極および第２電極のうちの少なくとも１つは、複数の開口を有し、開口は、対になって分布しており、各対の開口は、所属する電極の幾何中心に対して対称的に分布しており、且つすべての開口は、所属する電極の辺縁と接触していない。したがって、本発明の実施形態の共振器は、副波を効果的に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
本発明の１つの実施形態の共振器の断面概略図である。
図１Ａの振動板、第１電極、および接着剤の立体概略図である。
本発明の別の実施形態の振動板および第１電極の上面概略図である。
本発明の別の実施形態の振動板および第１電極の上面概略図である。
本発明の別の実施形態の振動板および第１電極の上面概略図である。
本発明の別の実施形態の振動板および第１電極の上面概略図である。
本発明の別の実施形態の振動板および第１電極の上面概略図である。
本発明の別の実施形態の振動板および第１電極の上面概略図である。
本発明の別の実施形態の振動板および第１電極の上面概略図である。
本発明の別の実施形態の振動板および第１電極の上面概略図である。
本発明の別の実施形態の振動板および第１電極の上面概略図である。
本発明の別の実施形態の振動板、第１電極、および接着剤の立体概略図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
図１Ａは、本発明の１つの実施形態の共振器の断面概略図であり、図１Ｂは、図１Ａの振動板、第１電極、および接着剤の立体概略図である。ここで、図１Ａの振動板、第１電極、および第２電極の断面は、図１ＢのＩ－Ｉ線に沿って切り取られた断面である。図１Ａおよび図１Ｂを参照すると、本実施形態の共振器１００は、振動板１１０、第１電極１２０、および第２電極１３０を含む。振動板１１０は、相対する第１表面１１２と第２表面１１４を有し、第１電極１２０は、第１表面１１２上に配置され、第２電極１３０は、第２表面１１４上に配置される。本実施形態において、振動板１１０の材料は、圧電材料である。例えば、振動板１１０は、石英板である。また、第１電極１２０および第２電極１３０は、それぞれ１つの電極層である。
【０００９】
第１電極１２０および第２電極１３０は、電圧差が印加されるのに適しており、第１電極１２０と第２電極１３０の間に電圧差が存在するとき、振動板１１０は、逆圧電効果により変形する。その後、この電圧差が取り除かれたとき、振動板１１０は、振動を続け、圧電効果により第１電極１２０と第２電極１３０の間でこの振動に伴う電圧の変化が生じるため、第１電極１２０および第２電極１３０から電圧信号を出力することができる。
【００１０】
本実施形態の共振器１００において、第１電極１２０および第２電極１３０のうちの少なくとも１つは、複数の開口１４０を有し（図１Ａは、第１電極１２０および第２電極１３０がいずれも複数の開口１４０を有する場合を例としている）、第１電極１２０の開口１４０は、振動板１１０の第１表面１１２の一部を露出し、第２電極１３０の開口１４０は、振動板１１０の第２表面１１４を露出する。開口１４０は、対になって分布しており、各対の開口１４０は、所属する電極の幾何中心Ｃ１に対して対称的に分布しており、且つすべての開口１４０は、所属する電極の辺縁と接触していない。本実施形態において、開口１４０の面積が所属する電極の面積に占める割合は、３０％よりも小さいか、それに等しく、各開口１４０の幾何中心Ｃ２と所属する電極の幾何中心Ｃ１の距離Ｄ１は、第１電極１２０と第２電極１３０の間隔Ｉ１（すなわち、振動板１１０の主振動領域の厚さ）よりも大きいか、それに等しく、且つ各開口１４０と所属する電極の辺縁の距離Ｄ２は、第１電極１２０と第２電極１３０の間隔Ｉ１よりも大きいか、それに等しい。したがって、本実施形態の共振器１００は、副波を効果的に抑制することができる。開口１４０の面積が所属する電極の面積に占める割合が３０％より小さいか、それに等しい状況では、主波（すなわち、厚みせん断振動モード）の振動をあまり損なうことなく、副波振動（例えば、曲げ振動、面せん断振動などの不要な振動モード）を効果的に抑制することができる。また、本実施形態の共振器１００の電極は、電極を貫通し、且つ互いに連結していない偶数個の開口１４０を有するため、副波を効果的に抑制することができる。さらに、各開口１４０の幾何中心Ｃ２と所属する電極の幾何中心Ｃ１の距離Ｄ１が第１電極１２０と第２電極１３０の間隔Ｉ１（すなわち、振動板１１０の主振動領域の厚さ）よりも大きいか、それに等しく、且つ各開口１４０と所属する電極の辺縁の距離Ｄ２が第１電極１２０と第２電極１３０の間隔Ｉ１よりも大きいか、それに等しい状況では、振動板１１０の主振動領域が開口から受ける影響を減らすことができ、それにより、厚みせん断振動モードの振動強度を上げ、副波を効果的に抑制することができる。１つの実施形態において、各開口１４０の幾何中心Ｃ２と所属する電極の幾何中心Ｃ１の距離Ｄ１は、第１電極１２０と第２電極１３０の間隔Ｉ１（すなわち、振動板１１０の主振動領域の厚さ）の５倍より大きいか、それに等しい。
（【００１１】以降は省略されています）

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