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Dokumentenidentifikation DE112005000012T5 27.07.2006
Titel Piezoelektrischer Energieeinschluß-Resonator
Anmelder Murata Manufacturing Co., Ltd., Nagaokakyo, Kyoto, JP
Erfinder Sakagushi, Hitoshi, Nagaokakyo, Kyoto, JP;
Kaida, Hiroaki, Nagaokakyo, Kyoto, JP;
Hase, Takashi, Nagaokakyo, Kyoto, JP
Vertreter Rechts- und Patentanwälte Lorenz Seidler Gossel, 80538 München
DE-Aktenzeichen 112005000012
Vertragsstaaten AE, AG, AL, AM, AT, AU, AZ, BA, BB, BG, BR, BW, BY, BZ, CA, CH, CN, CO, CR, CU, CZ, DE, DK, DM, DZ, EC, EE, EG, ES, FI, GB, GD, GE, GH, GM, HR, HU, ID, IL, IN, IS, KE, KG, KM, KP, KR, KZ, LC, LK, LR, LS, LT, LU, LV, MA, MD, MG, MK, MN, MW, MX, MZ, NA, NI, NO, NZ, OM, PG, PH, PL, PT, RO, RU, SC, SD, SE, SG, SK, SL, SM, SY, TJ, TM, TN, TR, TT, TZ, UA, UG, US, UZ, VC, VN, YU, ZA, ZM, ZW, EP, AT, BE, BG, CH, CY, CZ, DE, DK, EE, ES, FI, FR, GB, GR, HU, IE, IS, IT, LT, LU, MC, NL, PL, PT, RO, SE, SI, SK, TR, OA, BF, BJ, CF, CG, CI, CM, GA, GN, GQ, GW, ML, MR, NE, SN, TD, TG, AP, BW, GH, GM, KE, LS, MW, MZ, NA, SD, SL, SZ, TZ, UG, ZM, ZW, EA, AM, AZ, BY, KG, KZ, MD, RU, TJ, TM
WO-Anmeldetag 20.04.2005
PCT-Aktenzeichen PCT/JP2005/007501
WO-Veröffentlichungsnummer 2006040851
WO-Veröffentlichungsdatum 20.04.2006
Date of publication of WO application in German translation 27.07.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 27.07.2006
IPC-Hauptklasse H03H 9/15(2006.01)A, F, I, 20060324, B, H, DE

Beschreibung[de]
Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung betrifft einen piezoelektrischen Energieeinschluß-Resonator, der zum Beispiel für einen piezoelektrischen Oszillator verwendet wird, und insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung einen piezoelektrischen Energieeinschluß-Resonator, der von einer Oberwelle in einem Dickendehnungsschwindungsmodus Gebrauch macht.

Hintergrund der Erfindung

Bis jetzt waren höhere Frequenzen in elektronischen Vorrichtungen die Ursache dafür, dass verschiedene Energieeinschluß-Resonatoren, die von einer Oberwelle in einem Dickendehnungsschwindungsmodus Gebrauch machen, vorgeschlagen worden sind.

So offenbart zum Beispiel das unten genannte Patentdokument 1 einen piezoelektrischen Resonator, der in 10 gezeigt ist.

Ein piezoelektrischer Resonator 101 umfasst ein rechteckiges piezoelektrisches Plattensubstrat 102. Das piezoelektrische Substrat 102 ist aus piezoelektrischen Keramiken gebildet, die in einer Dickenrichtung polarisiert sind. Eine erste Anregungselektrode 103 ist in der Mitte einer oberen Fläche des piezoelektrischen Substrats 102 gebildet, und eine zweite Anregungselektrode 104 ist in der Mitte einer unteren Fläche des piezoelektrischen Substrats so gebildet, dass sie der Anregungselektrode 103 gegenüberliegt. Ein Abschnitt, in dem sich die Anregungselektroden 103 und 104 gegenüberliegen, ist ein piezoelektrischer Schwingungsabschnitt.

Die Anregungselektroden 103 und 104 sind elektrisch jeweils mit Extraktionselektroden 105 und 106 verbunden. In dem piezoelektrischen Resonator 101 wird eine dritte Oberwelle in einem Dickendehnungsschwindungsmodus verwendet. Deshalb ist es wünschenswert, die Grundwelle zu unterdrücken, da eine Grundwelle in einem Dickendehnungsschwindungsmodus unerwünscht wird. Folglich sind in dem piezoelektrischen Resonator 101 auf der oberen Fläche des piezoelektrischen Substrats 101 Partialelektroden 107 und 108 so gebildet, dass sie sich jeweils entlang den Seitenkanten 102a und 102b des piezoelektrischen Substrats 102 erstrecken. Partialelektroden 109 und 110 sind auch auf der unteren Fläche so gebildet, dass sie sich entlang den jeweiligen Seitenkanten erstrecken.

In dem piezoelektrischen Resonator 101 wird die Grundwelle dann, wenn die Grundwelle von dem piezoelektrischen Schwingungsabschnitt zu einem Umgebungsbereich übertragen wird und die Partialelektroden 107 bis 110 vorgesehen sind, durch einen piezoelektrischen Kurzschlusseffekt und die mechanischen Belastungen der Partialelektroden 107 bis 110 unterdrückt. Mit anderen Worten, das Dokument erklärt, dass die Grundwelle unter Verwendung der Massenbelastung der Partialelektroden 107 bis 110 unterdrückt werden kann.

Das unten aufgeführte Patentdokument 2 offenbart einen piezoelektrischen Resonator, wie er in 11 gezeigt ist. In einem piezoelektrischen Resonator 151 ist eine erste Anregungselektrode 153 auf einer oberen Fläche eines rechteckigen piezoelektrischen Plattensubstrats 152 gebildet, und eine zweite Anregungselektrode 154 ist auf einer unteren Fläche des piezoelektrischen Substrats 152 gebildet. Ein Abschnitt, in dem sich die beiden Anregungselektroden 153 und 154 durch das piezoelektrische Substrat 152 gegenüberliegen, ist ein piezoelektrischer Energieeinschluß-Schwingungsabschnitt. Dieses Dokument gibt an, dass das piezoelektrische Substrat 152 in der Dickenrichtung polarisiert ist und dass eine dritte Oberwelle in einem Dickendehnungsschwindungsmodus verwendet wird. Die Anregungselektroden 153 und 154 sind jeweils kontinuierlich mit Extraktionselektroden 155 und 156 ausgebildet. Die Extraktionselektrode 156 ist mit einer Anschlusselektrode 158 durch eine Endfläche des piezoelektrischen Substrats 152 verbunden.

In dem piezoelektrischen Resonator 151 ist eine Schwimmelektrode 157 auf der oberen Fläche des piezoelektrischen Substrats 152 so gebildet, dass sie sich auf einer Seite befindet, die der Seite gegenüberliegt, in deren Richtung sich die Anregungselektrode 153 im Hinblick auf die Extraktionselektrode 155 erstreckt. Hier wird eine Grundwelle, die von dem piezoelektrischen Schwingungsabschnitt zu einem Umgebungsbereich übertragen wird, in einem Dickendehnungsschwindungsmodus von der Massenbelastung der Schwimmelektrode 157 unterdrückt, so dass ein Resonanzbereich, in dem die dritte Oberwelle in einem Dickendehnungsschwindungsmodus ausgenutzt wird, effektiv genutzt werden kann.

Patentdokument 1: Ungeprüfte japanische Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer 4-216208

Patentdokument 2: Ungeprüfte japanische Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer 11-177375

Offenbarung der Erfindung

Wie in den Patentdokumenten 1 und 2 angegeben ist, sind bis jetzt verschiedene Strukturen, die die Massenbelastung von metallischen Materialien ausnutzen, aus denen die Elektroden hergestellt werden, vorgeschlagen worden, um die Grundwelle in einem Dickendehnungsschwindungsmodus zu unterdrücken. Mit anderen Worten, da die Grundwelle unerwünscht wird, wenn eine Oberwelle in einem Dickendehnungsschwindungsmodus verwendet wird, besteht ein starker Bedarf nach der Unterdrückung der Grundwelle. Um die Grundwelle durch Massenbelastung zu unterdrücken, ist ein Versuch dahingehend unternommen worden, die Partialelektroden 107 bis 110 oder Schwimmelektroden 157 und 158 um den piezoelektrischen Schwingungsabschnitt herum anzuordnen.

Aber in den verwandten Strukturen, die versuchen, die Grundwelle durch Massenbelastung zu unterdrücken, ist es mit Schwierigkeiten verbunden, die Reaktion von der Grundwelle in ausreichendem Maße zu unterdrücken, wenn von einer Oberwelle in einem Dickendehnungsschwindungsmodus Gebrauch gemacht wird. Außerdem neigt die Reaktion der Oberwelle in einem Dickendehnungsschwindungsmodus, die man versucht zu benutzen, dann, wenn die Grundwelle in ausreichendem Maße durch eine große Massenbelastung unterdrückt wird, ebenfalls dazu, unterdrückt zu werden.

Angesichts der Situation des oben beschriebenen Standes der Technik sieht die vorliegende Erfindung einen piezoelektrischen Energieeinschluß-Resonator vor, der eine Oberwelle in einem Dickendehnungsschwindungsmodus verwendet, der effektiv eine Grundwelle in einem Dickendehnungsschwindungsmodus unterdrückt, und der auf korrekte Weise Gebrauch macht von der Reaktion, die auf der verwendeten Oberwelle basiert.

Ein piezoelektrischer Energieeinschluß-Resonator verwendet eine Oberwelle in einem Dickendehnungsschwindungsmodus und umfasst ein piezoelektrisches Substrat mit gegenüberliegenden ersten und zweiten Hauptflächen, eine erste Anregungselektrode, die auf der ersten Hauptfläche des piezoelektrischen Substrats angeordnet ist, und eine zweite Anregungselektrode, die so auf der zweiten Hauptfläche des piezoelektrischen Substrats angeordnet ist, dass sie der ersten Anregungselektrode gegenüberliegt, einen Abschnitt, in dem die ersten und zweiten Anregungselektroden einander gegenüberliegen, der ein piezoelektrischer Schwingungsabschnitt ist, einen Schwingungsdämpfungsabschnitt, der nahe dem piezoelektrischen Schwingungsabschnitt angeordnet ist. In dem piezoelektrischen Resonator ist wenigstens eine Schwimmelektrode auf wenigstens einer der ersten und zweiten Hauptflächen des piezoelektrischen Substrats so angeordnet, dass sie sich nahe bei dem piezoelektrischen Schwingungsabschnitt befindet und dass sie sich in Richtung auf und weg von den Anregungselektroden im Hinblick auf einen Knoten erstreckt, der als ein Ursprung (origin) dient, wobei der Knoten ein Knoten einer elektrischen Spannungsverteilung auf der Grundlage von elektrischen Ladungen ist, die an der ersten und zweiten Hauptfläche des piezoelektrischen Substrats durch eine Grundwelle in einem Dickendehnungsschwindungsmodus erzeugt werden.

In einer besonderen Ausführungsform des piezoelektrischen Energieeinschluß-Resonators gemäß der vorliegenden Erfindung sind die ersten und zweiten Anregungselektroden, von denen der piezoelektrische Schwingungsabschnitt gebildet wird, nach innen gerichtet von umfangsseitigen Kanten der jeweiligen ersten und zweiten Hauptflächen des piezoelektrischen Substrats angeordnet.

In einer anderen besonderen Ausführungsform des piezoelektrischen Energieeinschluß-Resonators gemäß der vorliegenden Erfindung ist die wenigstens eine Schwimmelektrode eine im wesentlichen ringförmige Elektrode, die so angeordnet ist, dass sie die erste Anregungselektrode und/oder die zweite Anregungselektrode umschließt.

Die wenigstens eine ringförmige Elektrode ist wünschenswerterweise kreisförmig.

In noch einer weiteren besonderen Ausführungsform des piezoelektrischen Energieeinschluß-Resonators gemäß der vorliegenden Erfindung weist das piezoelektrische Substrat eine längliche rechteckige Plattenform auf, die erste Anregungselektrode ist so angeordnet, dass sie sich in Richtung auf ein Paar von Seitenkanten auf zwei Seiten der ersten Hauptfläche des piezoelektrischen Substrats in einer Breitenrichtung des piezoelektrischen Substrats erstreckt, die zweite Anregungselektrode ist so angeordnet, dass sie sich in Richtung auf ein Paar von Seitenkanten auf zwei Seiten der zweiten Hauptfläche des piezoelektrischen Substrats in der Breitenrichtung des piezoelektrischen Substrats erstreckt, und der Schwingungsdämpfungsabschnitt ist auf beiden Seiten des piezoelektrischen Schwingungsabschnitts in einer Längsrichtung des piezoelektrischen Substrats angeordnet.

In einer weiteren besonderen Ausführungsform des piezoelektrischen Energieeinschluß-Resonators gemäß der vorliegenden Erfindung ist die wenigstens eine Schwimmelektrode auf nur einer Seite der ersten Anregungselektrode und/oder der zweiten Anregungselektrode in der Längsrichtung des piezoelektrischen Substrats angeordnet.

In dem piezoelektrischen Resonator gemäß der vorliegenden Erfindung sind die erste Anregungselektrode und die zweite Anregungselektrode jeweils auf der ersten Hauptfläche und der zweiten Hauptfläche des piezoelektrischen Substrats angeordnet. Außerdem ist wenigstens eine Schwimmelektrode auf wenigstens einer der ersten und zweiten Hauptflächen so vorgesehen, dass sie sich nahe dem piezoelektrischen Schwingungsabschnitt befindet und dass sie sich in Richtung auf und weg von den ersten und zweiten Anregungselektroden im Hinblick auf einen Knoten erstreckt, der als ein Ursprung dient, wobei der Knoten ein Knoten der elektrischen Spannungsverteilung ist, die an den ersten und zweiten Hauptflächen des piezoelektrischen Substrats durch eine Grundwelle in einem Dickendehnungsschwindungsmodus erzeugt wird. Demgemäss wird die Grundwelle dann, wenn der piezoelektrische Resonator erregt wird, von dem piezoelektrischen Schwingungsabschnitt zu einem Umgebungsbereich übertragen, und die elektrische Spannungsverteilung wird erzeugt. In dem piezoelektrischen Resonator gemäß der vorliegenden Erfindung heben sich eine elektrische Ladung, die an einem Abschnitt der wenigstens einen Schwimmelektrode erzeugt wird, der sich in der Richtung auf die Anregungselektroden hin ausgehend von dem elektrischen Spannungsverteilungsknoten erstreckt, und eine elektrische Ladung, die an einem Abschnitt der wenigstens einen Schwimmelektrode, der sich in der Richtung weg von den Anregungselektroden ausgehend von dem elektrischen Spannungsverteilungsknoten erstreckt, gegenseitig auf. Deshalb ist der piezoelektrische Resonator so aufgebaut, dass die wenigstens eine Schwimmelektrode es verhindert, dass elektrische Ladungen erzeugt werden, die zur Erregung der Grundwelle beitragen. Folglich kann die Erregung der Grundwelle effektiv unterdrückt werden.

Die wenigstens eine Schwimmelektrode beseitigt die elektrischen Ladungen, die von der Grundwelle erzeugt werden, und nutzt nicht die Massenbelastung der wenigstens einen Schwimmelektrode selber. Deshalb erschwert es die wenigstens eine Schwimmelektrode, dass eine Oberwelle in einem Dickendehnungsschwindungsmodus unterdrückt wird.

Folglich ist es möglich, einen piezoelektrischen Energieeinschluß-Dickendehnungsoberwellen-Resonator bereitzustellen, der effektiv die Grundwelle in einem Dickendehnungsschwindungsmodus unterdrücken kann, und der in korrekter Weise von der Oberwelle in einem Dickendehnungsschwindungsmodus Gebrauch machen kann.

Da in der vorliegenden Erfindung, wie oben erwähnt worden ist, die wenigstens eine Schwimmelektrode dahingehend arbeitet, die positiven und negativen elektrischen Ladungen aufzuheben, die von der Grundwelle erzeugt werden, ist es nicht notwendig, einen metallischen Film mit hoher Masse als die wenigstens eine Schwimmelektrode zu bilden.

Deshalb können im Vergleich zu dem Fall, bei dem Partialelektroden oder Blindelektroden in dem zugehörigen Stand der Technik gebildet werden und der die Massenbelastung ausnutzt, Materialkosten verringert werden, so dass die wenigstens eine Schwimmelektrode leicht gebildet werden kann.

Wenn die ersten und zweiten Anregungselektroden des piezoelektrischen Schwingungsabschnitts nach innen gerichtet von den umfangsseitigen Kanten jeweils der ersten und zweiten Hauptflächen des piezoelektrischen Substrats gebildet werden, sind ringförmige Bereiche, in denen die Anregungselektroden nicht existieren, zwischen der ersten Anregungselektrode und den ersten und zweiten umfangsseitigen Kanten des piezoelektrischen Substrats und zwischen der zweiten Anregungselektrode und den ersten und zweiten umfangsseitigen Kanten des piezoelektrischen Substrats gebildet. Deshalb ist es möglich, die wenigstens eine Schwimmelektrode, die ringförmig oder nicht ringförmig ist, in den ringförmigen Bereichen zu bilden.

Wenn die wenigstens eine Schwimmelektrode eine im wesentlichen ringförmige Elektrode ist, die so angeordnet ist, dass sie die erste Anregungselektrode und/oder die zweite Anregungselektrode umschließt, ist es möglich, die positiven und negativen elektrischen Ladungen effektiv aufzuheben, die von der Grundwelle an jeder Stelle in einer umfangsseitigen Richtung nahe dem piezoelektrischen Schwingungsabschnitt erzeugt werden.

Wenn die wenigstens eine ringförmige Elektrode kreisförmig ist, ist sie isotrop, so dass es möglich ist, die Erzeugung der positiven und negativen elektrischen Ladungen, die zu der Erregung der Grundwelle nahe dem piezoelektrischen Schwingungsabschnitt beitragen, effektiv und einheitlich zu verhindern.

Ein länglicher piezoelektrischer Streifenresonator kann gemäß der vorliegenden Erfindung vorgesehen sein, wenn das piezoelektrische Substrat eine längliche rechteckige Plattenform aufweist, erste und zweite Endflächen an jeweiligen Enden in der Längsrichtung positioniert sind, die erste Anregungselektrode so gebildet ist, dass sie sich ausgehend von dem piezoelektrischen Schwingungsabschnitt zu dem Paar von Seitenkanten an den beiden Seiten der ersten Hauptfläche des piezoelektrischen Substrats in der Breitenrichtung des piezoelektrischen Substrats erstreckt, die zweite Anregungselektrode so gebildet ist, dass sie sich zu dem Paar von Seitenkanten an den beiden Seiten der zweiten Hauptfläche in der Breitenrichtung des piezoelektrischen Substrats erstreckt, und der Schwingungsdämpfungsabschnitt auf beiden Seiten des piezoelektrischen Schwingungsabschnitts in der Längsrichtung des piezoelektrischen Substrats angeordnet ist.

In diesem Fall kann die wenigstens eine Schwimmelektrode auf nur einer Seite oder auf zwei Seiten der ersten Anregungselektrode oder der zweiten Anregungselektrode gebildet sein. Wenn die wenigstens eine Schwimmelektrode an nur einer Seite gebildet ist, ist es möglich, die Elektrodenstruktur zu vereinfachen und die Materialkosten zu reduzieren.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

1: Die 1(a) und 1(b) sind jeweils eine äußere schematische perspektivische Ansicht bzw. eine äußere schematische Vorderseitenschnittansicht eines piezoelektrischen Resonators gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.

2: 2(a) ist eine graphische Darstellung, die eine elektrische Spannungsverteilung auf der Grundlage von elektrischen Ladungen zeigt, die von einer Grundwelle in dem piezoelektrischen Resonator gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel erzeugt werden, und 2(b) zeigt eine schematische halbe Schnittvorderansicht des piezoelektrischen Resonators und wird verwendet, um die x-Koordinaten entlang einer horizontalen Achse in der elektrischen Spannungsverteilung zu erläutern, die in 2(a) gezeigt ist.

3: 3 ist eine graphische Darstellung, die Änderungen in einem Grundwellen-Unterdrückungszustand zeigt, wenn die Position einer Schwimmelektrode in dem piezoelektrischen Resonator gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel variiert wird.

4: 4 ist eine graphische Darstellung, die das Verhältnis zwischen der Reaktion der Grundwelle und der Position der Schwimmelektrode zeigt, wenn die Größen der Schwimmelektrode in einer Längsrichtung des piezoelektrischen Substrats 0,2 mm und 0,4 mm betragen.

5: 5 ist eine graphische Darstellung, die das Verhältnis zwischen der Position in der Längsrichtung des piezoelektrischen Substrats und der elektrischen Spannungsverteilung auf der Grundlage der elektrischen Ladungen zeigt, die von der Grundwelle in einem Dickendehnungsschwindungsmodus erzeugt werden.

6: 6 ist eine schematische perspektivische Ansicht eines piezoelektrischen Resonators einer Modifikation gemäß der vorliegenden Erfindung.

7: 7 ist eine schematische perspektivische Ansicht eines piezoelektrischen Resonators einer anderen Modifikation gemäß der vorliegenden Erfindung.

8: 8 ist eine Unteransicht zur Veranschaulichung eines piezoelektrischen Resonators noch einer anderen Modifikation gemäß der vorliegenden Erfindung.

9: 9 ist eine schematische Vorderseiten-Schnittansicht zur Veranschaulichung eines piezoelektrischen Resonators noch einer weiteren Modifikation gemäß der vorliegenden Erfindung.

10: 10 ist eine perspektivische Ansicht eines Beispiels eines verwandten piezoelektrischen Resonators.

11: 11 ist eine perspektivische Ansicht noch eines anderen Beispiels eines verwandten piezoelektrischen Resonators.

1piezoelektrischer Resonator 2piezoelektrisches Substrat 2aobere Fläche 2buntere Fläche 2c, 2dEndflächen 3, 4Anregungselektroden 5, 6Extraktionselektroden 7Schwimmelektrode 8Schwimmelektrode 21piezoelektrischer Resonator 22piezoelektrisches Substrat 22aobere Fläche 22buntere Fläche 23Anregungselektrode 24Schwimmelektrode 25Anregungselektrode 31piezoelektrischer Resonator 32piezoelektrisches Substrat 32aobere Fläche 32buntere Fläche 33Anregungselektrode 34Anregungselektrode 35, 37Extraktionselektroden 36, 38Schaltelektroden 39a, 39bSchwimmelektroden 41piezoelektrischer Resonator 42piezoelektrisches Substrat 43, 44Anregungselektroden 45, 46Extraktionselektroden 47, 48Schaltelektroden 49a, 49bSchwimmelektroden 51piezoelektrischer Resonator 52piezoelektrisches Substrat 52buntere Fläche 53Anregungselektrode 54Schwimmelektrode 55Extraktionselektrode 61piezoelektrischer Resonator Beste Art und Weise zur Durchführung der Erfindung

Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen wird die vorliegende Erfindung im folgenden erläutert, indem ein spezielles Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben wird.

Die 1(a) und 1(b) sind jeweils eine perspektivische Ansicht und eine schematische Vorderseiten-Schnittansicht eines piezoelektrischen Resonators gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Ein piezoelektrischer Resonator 1 ist ein piezoelektrischer Energieeinschluß-Resonator, der eine dritte Oberwelle in einem Dickendehnungsschwindungsmodus verwendet.

Der piezoelektrische Resonator 1 weist eine längliche rechteckige Platte auf, das heißt, ein piezoelektrisches Streifensubstrat 2. In dem Ausführungsbeispiel ist das piezoelektrische Substrat 2 aus piezoelektnschen Keramiken gebildet, wie zum Beispiel Bleizirkonattitanat-Keramiken oder Bleititanat-Keramiken, und ist in der Dickenrichtung polarisiert.

Eine erste Anregungselektrode 3 ist in der Mitte einer oberen Fläche 2a des piezoelektrischen Substrats 2 gebildet. Die erste Anregungselektrode 3 ist rechteckig und ist über die gesamte Breite des piezoelektrischen Substrats 2 gebildet. Mit anderen Worten, die erste Anregungselektrode 3 ist so gebildet, dass sie sich zu einem Paar von Seitenkanten der oberen Fläche 2a des piezoelektrischen Substrats 2 erstreckt.

Eine zweite Anregungselektrode 4 ist an einer unteren Fläche 2b des piezoelektrischen Substrats 2 so gebildet, dass sie der ersten Anregungselektrode 3 durch das piezoelektrische Substrat 2 gegenüberliegt. Die zweite Anregungselektrode 4 ist ebenfalls über die gesamte Breite des piezoelektrischen Substrats 2 gebildet, das heißt derart, dass sie sich zu einem Paar von Seitenkanten der unteren Fläche des piezoelektrischen Substrats erstreckt.

Die erste Anregungselektrode 3 ist elektrisch mit einer Extraktionselektrode 5 verbunden, die auf der oberen Fläche 2a so gebildet ist, dass sie sich entlang einer Kante erstreckt, die von der oberen Fläche 2a und einer ersten Endfläche 2c an einem Ende des piezoelektrischen Substrats 2 in einer Längsrichtung gebildet ist. Auf der unteren Fläche des piezoelektrischen Substrats 2 ist die zweite Anregungselektrode 4 elektrisch mit einer Extraktionselektrode 6 verbunden. Die Extraktionselektrode 6 ist auf der unteren Fläche 2b so gebildet, dass sie sich entlang einer Kante erstreckt, die von einer Endfläche 2d, die gegenüber der ersten Endfläche 2c gebildet ist, und der unteren Fläche 2b des piezoelektrischen Substrats 2 gebildet wird.

Auf der oberen Fläche 2a des piezoelektrischen Substrats 2 ist eine Schwimmelektrode 7 zwischen der ersten Anregungselektrode 3 und der Endfläche 2d gebildet. In dem Ausführungsbeispiel ist die Schwimmelektrode 7 über die gesamte Breite des piezoelektrischen Substrats 2 gebildet. Die Schwimmelektrode 7 ist von der Endfläche 2d durch eine Lücke 2e beabstandet angeordnet. In dem Ausführungsbeispiel ist die Schwimmelektrode 7, wie unten erwähnt ist, so vorgesehen, dass wenigstens ein Knoten einer elektrischen Spannungsverteilung auf der Grundlage von elektrischen Ladungen, die an der oberen Fläche 2a des piezoelektrischen Substrats 2 durch eine Grundwelle in dem Dickendehnungsschwindungsmodus erzeugt werden, in der Schwimmelektrode 7 angeordnet ist.

1(b) zeigt die Anregungselektroden 3 und 4 und die Schwimmelektrode 7, die Hauptbestandteile in der vorliegenden Erfindung sind, und zeigt nicht die Extraktionselektroden 5 und 6.

In dem piezoelektrischen Resonator 1 erfährt ein piezoelektrischer Energieeinschluß-Schwingungsabschnitt dann, wenn ein elektrisches Feld mit Wechselstrom zwischen den Anregungselektroden 3 und 4 angelegt wird, eine Erregung durch eine Dickendehnungsschwingung. Hierbei wird eine Oberwelle mit einer ungeradzahligen Größenordnung, wie etwa eine dritte Oberwelle oder eine fünfte Oberwelle der Grundwelle in einem Dickendehnungsschwindungsmodus erregt. In dem Ausführungsbeispiel wird eine dritte Oberwelle unter erregten Wellen in einem Dickendehnungsschwindungsmodus verwendet. Deshalb ist es wünschenswert, dass die Grundwelle in einem Dickendehnungsschwindungsmodus unterdrückt wird.

Die Grundwelle in einem Dickendehnungsschwindungsmodus wird erregt. Die Grundwelle hat keine Tendenz dahingehend, eingeschlossen zu werden. Somit pflanzt sie sich von dem piezoelektrischen Schwingungsabschnitt zu einem Umgebungsbereich fort. In diesem Fall werden an der oberen Fläche 2a und der unteren Fläche 2b des piezoelektrischen Substrats 2 elektrische Ladungen entsprechend der Schwingung der Grundwelle erzeugt, wodurch eine elektrische Spannungsverteilung erzeugt wird. 2(a) ist eine graphische Darstellung, die eine elektrische Spannungsverteilung zeigt, die an der oberen Fläche 2a des piezoelektrischen Substrats 2 von dem piezoelektrischen Schwingungsabschnitt zu der Endfläche 2d erzeugt wird. Die elektrische Spannungsverteilung, die in 2(a) gezeigt ist, ist eine elektrische Spannungsverteilung eines Zustands vor der Bereitstellung der Schwimmelektrode 7. Ein piezoelektrisches Substrat mit 2,2 mm × 0,54 mm × 0,25 mm (Dicke) wird verwendet. In 2 repräsentiert die vertikale Achse die elektrische Spannung, und die horizontale Achse repräsentiert die Position entlang der Längsrichtung des piezoelektrischen Substrats 2. Wie in der schematischen halben Schnittvorderansicht des piezoelektrischen Resonators 1 in 2(b) gezeigt ist, bezieht sich die Position entlang der oben genannten Längsrichtung auf ein Koordinatensystem, das in Richtung auf die Endfläche 2d hin ansteigt, wobei die Position bei einer z-Achse, die durch die Mitte der ersten Anregungselektrode 3 wandert, als eine 0-Position definiert ist. 2 zeigt die elektrische Spannungsverteilung, wenn die Länge von der Mitte der ersten Anregungselektrode 3 zu der Endfläche 2d 1,1 mm ist. In 2(b) sind die Extraktionselektroden 5 und 6 wie in 1(b) aus Gründen der leichteren Verständlichkeit nicht gezeigt.

Wie aus 2 klar wird, existieren Knoten der elektrischen Spannungsverteilung jeweils bei einer 0,7 mm Längsposition und bei einer 0,87 mm Längsposition. Mit anderen Worten, wenn die Position weniger als 0,7 mm beträgt, ist die Polarität einer elektrischen Ladung positiv, wenn sie sich in dem Bereich von 0,7 mm bis 0,87 mm befindet, ist die Polarität negativ, und wenn sie über 0,87 mm liegt, ist die Polarität positiv.

In dem Ausführungsbeispiel ist die oben genannte Elektrode 7 vorgesehen. Die Funktionsauswirkungen der Schwimmelektrode 7 werden unter Bezugnahme auf 2(a) beschrieben. 2(a) zeigt schematisch die Position der Schwimmelektrode 7. Hier ist die Abmessung der Schwimmelektrode 7 in der Längsrichtung des piezoelektrischen Substrats 2 0,4 mm, und die Mitte der Schwimmelektrode 7 in dieser Längsrichtung befindet sich bei der 0,77 mm Position als eine Position entlang der Längsrichtung des piezoelektrischen Substrats 2 parallel zu der horizontalen Achse in 2(a). Da die Abmessung der Schwimmelektrode 7 in der oben genannten Längsrichtung 0,4 mm beträgt, was relativ groß ist, sind die beiden Knoten innerhalb der Schwimmelektrode 7 positioniert.

Wie oben erwähnt ist, ist die Schwimmelektrode 7 so aufgebaut, dass sie eine bestimmte Längsabmessung entlang der oben genannten Längsrichtung aufweist. Wenn die Aufmerksamkeit auf einen der Knoten der elektrischen Spannungsverteilung gerichtet wird, wobei der Knoten ein Ursprung ist, besitzt die Schwimmelektrode 7 einen Abschnitt, der sich in Richtung auf die erste Anregungselektrode 3 erstreckt, und einen Abschnitt, der sich weg von der ersten Anregungselektrode 3 erstreckt. Da der Knoten nicht in der Mitte der Schwimmelektrode positioniert zu sein braucht, wird der Ausdruck "Ursprung" verwendet.

Da in dem Ausführungsbeispiel eine elektrische Ladung, die an dem Abschnitt der Schwimmelektrode erzeugt wird, der sich in Richtung auf die erste Anregungselektrode 3 im Hinblick auf den Knoten erstreckt, und eine elektrische Ladung, die an dem Abschnitt der Schwimmelektrode erzeugt wird, der sich weg von der ersten Anregungselektrode 3 im Hinblick auf den Knoten erstreckt, entgegengesetzte Polaritäten aufweisen, heben sich die positiven und die negativen elektrischen Ladungen durch die Existenz der Schwimmelektrode 7 auf. Da eine elektrische Spannungsverteilung, die von den positiven und den negativen elektrischen Ladungen erzeugt wird, nicht leicht erzeugt wird, ist es deshalb möglich, die Grundwelle effektiv zu unterdrücken. Dies wird noch genauer unter Bezugnahme auf 3 beschrieben.

3 ist eine graphische Darstellung, die die Reaktion der dritten Oberwelle und der Grundwelle in einem Dickendehnungsschwindungsmodus zeigt, wenn die Schwimmelektrode 7, die eine Abmessung von 0,4 mm in der Längsrichtung des piezoelektrischen Substrats 2 aufweist, an dem piezoelektrischen Substrat 2 gebildet ist und die Position der Mitte des Schwimmelektrode 7 in der Längsrichtung des piezoelektrischen Substrats 2 variiert wird. Mit anderen Worten, die horizontale Achse in 3 stellt ähnlich wie die horizontale Achse in 2 die Position entlang der Längsrichtung des piezoelektrischen Substrats 2 dar, und &THgr;mx an der vertikalen Achse stellt den Maximalwert einer Phase der Grundwelle und der dritten Oberwelle dar. Die graphische Darstellung zeigt, dass je kleiner der Maximalwert der Phase ist, desto geringer ist die Reaktion. Deshalb wird sie unterdrückt. Wie aus 3 deutlich wird, ist die Reaktion der Grundwelle sehr gering, wenn sich die Schwimmelektrode 7 nahe bei der 0,76 mm-Position entlang der Längsrichtung des piezoelektrischen Substrats 2 befindet. Im Gegensatz dazu wird die dritte Oberwelle in einem Dickendehnungsschwindungsmodus virtuell nicht unterdrückt, selbst wenn sich die Schwimmelektrode 7 nahe der 0,76 mm-Position in der Längsrichtung befindet.

In der vorhergehenden Beschreibung ist unter Bezugnahme auf die 2(a) und 2(b) sowie 3 das Beispiel verwendet, bei dem die Schwimmelektrode 7 so vorgesehen ist, dass zwei Knoten innerhalb der Schwimmelektrode 7 angeordnet sind. Deshalb wird die elektrische Ladung, die an dem Abschnitt der Schwimmelektrode erzeugt wird, der nach innen gerichtet von dem Knoten angeordnet ist, und die elektrische Ladung, die an dem Abschnitt der Schwimmelektrode erzeugt wird, der nach außen gerichtet von dem Knoten angeordnet ist, an jedem der beiden Knoten aufgehoben.

Die Schwimmelektrode 7 kann so gebildet sein, dass einer der oben genannten Knoten in der Schwimmelektrode 7 gebildet ist.

Um einen Knoten in der Schwimmelektrode 7 zu positionieren, ist die Abmessung der Schwimmelektrode 7 in der Längsrichtung des piezoelektrischen Substrats 2 klein ausgelegt. Die 4 und 5 sind graphische Darstellungen zur Veranschaulichung der funktionellen Auswirkungen der Schwimmelektrode 7, wenn die Abmessung der Schwimmelektrode 7 in der Längsrichtung des piezoelektrischen Substrats 2 variiert wird.

4 ist eine graphische Darstellung, die das Verhältnis zwischen der Reaktion der Grundwelle und der Position der Schwimmelektrode zeigt, wenn die Abmessungen der Schwimmelektrode 7 in der Längsrichtung des piezoelektrischen Substrats 2 0,2 mm und 0,4 mm sind. Die horizontale Achse in 4 repräsentiert die Position der Mitte der Schwimmelektrode 7 entlang der Längsrichtung des piezoelektrischen Substrats 2. &Dgr;F(%) an der vertikalen Achse wird durch die Standardisierung von &Dgr;F erhalten, wenn die Schwimmelektrode 7 nicht vorgesehen ist, wobei &Dgr;F ein prozentualer Anteil im Hinblick auf fr des absoluten Wertes von fa-fr ist, wenn die Resonanzfrequenz der Grundwelle fr ist und ihre Parallelresonanzfrequenz fa ist. &Dgr;F(%) ist proportional zu der Größenordnung der Reaktion der Grundwelle. Je kleiner &Dgr;F ist, das heißt je kleiner &Dgr;F(%) ist, desto mehr wird die Grundwelle unterdrückt.

Wie aus 4 deutlich wird, befinden sich dann, wenn die Abmessung der Schwimmelektrode 7 entlang der oben genannten Längsrichtung 0,2 mm ist, die Positionen der Schwimmelektrode entlang der oben genannten Längsrichtung, bei denen die Grundwelle unterdrückt wird, bei 0,65 bis 0,70 mm und bei 0,86 bis 0,92 mm, und wenn die Abmessung der Schwimmelektrode 7 in der oben genannten Längsrichtung 0,4 mm ist, befinden sich die Positionen bei 0,86 bis 0,80 mm.

Wie in 2(a) gezeigt ist, existieren hier in der elektrischen Spannungsverteilung zwei Schwingungsknoten. Wie aus 4 klar wird, widersprechen deshalb die Ergebnisse, die in den 2(a) und 3 gezeigt sind, dann, wenn die Abmessung der Schwimmelektrode 7 in der Längsrichtung des piezoelektrischen Substrats 2 0,4 mm ist, nicht den in 4 gezeigten Ergebnissen. Mit anderen Worten, aus 4 wird verständlich, dass dann, wenn die Abmessung der Schwimmelektrode in der oben genannten Längsrichtung 0,4 mm beträgt, die Mitte der Schwimmelektrode 7 zwischen 0,74 bis 0,80 mm entlang der oben genannten Längsrichtung positioniert ist. Da in 2(a) die Längsposition 0,77 mm ist, wird die Reaktion der Grundwelle unterdrückt, wie in 3 gezeigt ist.

Wie in 4 gezeigt ist, wird es verständlich, dass dann, wenn die Abmessung der Schwimmelektrode 7 in der oben genannten Längsrichtung 0,2 mm ist, wie oben erwähnt worden ist, die Grundwelle unterdrückt wird, wenn sich die Längsposition bei 0,65 bis 0,70 mm und bei 0,86 bis 0,92 mm befindet. Dies wird genauer unter Bezugnahme auf 5 beschrieben werden. Eine elektrische Spannungsverteilung, die in 5 gezeigt ist, ist gleich derjenigen, die in 2(a) gezeigt ist, und ist diejenige, die von einer Grundwelle erzeugt wird, die vor der Bildung von Schwimmelektroden 7 erregt wird. 5 ist eine schematische Ansicht, die die Positionen der beiden Schwimmelektroden 7A und 7B zeigt.

Hier ist die innere Schwimmelektrode 7A nahe der 0,70 mm-Position entlang der oben genannten Längsrichtung angeordnet, und die äußere Schwimmelektrode 7B ist nahe der 0,87 mm-Position entlang der oben genannten Längsrichtung angeordnet. Deshalb wird es verständlich sein, dass selbst bei dieser Struktur positive und negative elektrische Ladungen, die von der Grundwelle an den Schwimmelektroden 7A und 7B erzeugt werden, aufgehoben werden, so dass die elektrische Spannungsverteilung auf der Grundlage der elektrischen Ladungsverteilung unterdrückt wird. Mit anderen Worten, es ist verständlich, dass in 2 die positiven und negativen elektrischen Ladungen bei den beiden Knoten durch eine Schwimmelektrode 7 aufgehoben werden, wohingegen in 5 die positiven und negativen elektrischen Ladungen an den Knoten aufgehoben bzw. neutralisiert werden, an denen die jeweiligen Schwimmelektroden 7A und 7B angeordnet sind.

In 5 ist einer der Knoten an der Schwimmelektrode 7A positioniert, und der andere Knoten ist in der Schwimmelektrode 7B positioniert. Aber selbst dann, wenn nur eine der Schwimmelektroden verwendet wird, kann die Grundwelle unterdrückt werden. Wenn zum Beispiel nur die Schwimmelektrode 7A nahe der 0,70 mm-Position entlang der oben genannten Längsrichtung angeordnet ist, bewirkt die Schwimmelektrode 7A, dass die positiven und negativen elektrischen Ladungen, die von der Grundwelle erzeugt werden, aufgehoben werden, so dass die elektrische Spannungsverteilung auf der Grundlage der elektrischen Ladungsverteilung unterdrückt wird. Deshalb ist es dann, wenn eine Vielzahl von Knoten existiert, nicht notwendig, Schwimmelektroden an allen Knoten anzuordnen. Wie oben erwähnt worden ist, kann gemäß dem Ausführungsbeispiel die Grundwelle in einem Dickendehnungsschwindungsmodus unterdrückt werden, aber die dritte Oberwelle wird in einem Dickendehnungsschwindungsmodus virtuell nicht unterdrückt.

Deshalb kann die dritte Oberwelle in einem Dickendehnungsschwindungsmodus effektiv verwendet werden. Insbesondere da, wie oben erwähnt ist, die Schwimmelektrode 7 so funktioniert, dass positive und negative elektrische Ladungen nicht ohne weiteres von der Grundwelle erzeugt werden, braucht die Masse der Schwimmelektrode 7 nicht sehr groß zu sein. Mit anderen Worten, die Schwimmelektrode 7 ist aus einem elektrisch leitenden Material gebildet, ohne dass ihre Masse besonders begrenzt sein muß. Deshalb werden die Materialkosten nicht erhöht.

Da außerdem die Massenbelastung nicht verwendet wird, wenn die Schwimmelektrode 7 eine kleine Masse hat, besteht eine geringe Wahrscheinlichkeit, dass die dritte Oberwelle unterdrückt wird. Deshalb kann, obwohl die Grundwelle in einem Dickendehnungsschwindungsmodus effektiv unterdrückt wird, die Reaktion der dritten Oberwelle ausreichend hoch ausgelegt werden.

Die Unterdrückung der Grundwelle durch die Existenz der Schwimmelektrode 7 in dem Ausführungsbeispiel wird unter Bezugnahme auf spezielle experimentelle Beispiele beschrieben.

Ein Bleititanat-Keramiksubstrat wurde als das oben genannten piezoelektrische Substrat verwendet, die Erregungselektroden 3 und 4 waren 0,3 × 0,54 mm groß und ein Ag-Film wurde als die Schwimmelektrode 7 vorgesehen, wobei die Abmessung des Ag-Films in der Längsrichtung des piezoelektrischen Substrats 2 0,4 mm war, die Abmessung des Ag-Films in der Breitenrichtung des piezoelektrischen Substrats 2 0,54 mm war und die Dicke des Ag-Films 0,3 &mgr;m war. Die Position der Bildung der Schwimmelektrode 7 wurde im Sinne einer x-Koordinate variiert, um die Reaktion der Grundwelle auszuwerten. Die Ergebnisse sind in 3 gezeigt.

Demgemäss wird es verständlich, dass die Reaktion der Grundwelle effektiv unterdrückt werden kann, indem die Schwimmelektrode 7 nahe der 0,78 mm-Position angeordnet wird, an der sich der Knoten der elektrischen Spannungsverteilung auf der Grundlage der positiven und negativen elektrischen Ladungen, die von der Grundwelle erzeugt werden, wie in 2 gezeigt ist, befindet.

In dem piezoelektrischen Resonator gemäß der vorliegenden Erfindung kann dann, wenn eine Vielzahl von Knoten der elektrischen Spannungsverteilung, die durch die Fortpflanzung der Grundwelle in dem piezoelektrischen Substrat erzeugt wird, existieren, eine Schwimmelektrode an jedem der Vielzahl von Knoten angeordnet sein, oder eine Schwimmelektrode kann an wenigstens einem der Vielzahl von Knoten angeordnet sein. Wünschenswerterweise ist an jedem der Vielzahl von Knoten eine Schwimmelektrode angeordnet, so dass die Grundwelle effektiver unterdrückt werden kann.

Der piezoelektrische Resonator gemäß der vorliegenden Erfindung ist nicht auf den piezoelektrischen Streifenresonator 1 beschränkt, der in 1 gezeigt ist. Piezoelektrische Resonatoren von Modifikationen gemäß der vorliegenden Erfindung werden unter Bezugnahme auf die 6 bis 10 beschrieben. In einem piezoelektrischen Resonator 31 einer Modifikation, die in 6 gezeigt ist, ist eine im wesentlichen kreisförmige erste Anregungselektrode 33 in der Mitte einer oberen Fläche eines rechteckigen piezoelektrischen Plattensubstrats 32 gebildet, und eine im wesentlichen kreisförmige zweite Anregungselektrode 34 ist an einer unteren Fläche gebildet. Hier sind die Anregungselektroden 33 und 34 elektrisch mit jeweiligen Extraktionselektroden 35 und 36 durch jeweilige längliche Schaltelektroden 37 und 38 verbunden. Im wesentlichen C-förmige Schwimmelektroden 39a und 39b mit Schlitzen sind so gebildet, dass sie Abschnitte vermeiden, in denen die Schaltelektroden 37 und 38 gebildet sind. Demgemäss können in der Struktur, die die Schaltelektroden 37 und 38 aufweist, die Schwimmelektroden 39a und 39b C-förmige Formen mit Schlitzen aufweisen. Mit anderen Worten, sie müssen keine geschlossenen kreisförmigen Formen aufweisen.

7 ist eine perspektivische Ansicht eines piezoelektrischen Resonators einer anderen Modifikation gemäß der vorliegenden Erfindung. Hier ist in einem piezoelektrischen Resonator 41 eine rechteckige erste Anregungselektrode 43 an einer oberen Fläche eines rechteckigen piezoelektrischen Plattensubstrats 42 gebildet, und eine rechteckige zweite Anregungselektrode 44 ist an einer unteren Fläche ausgebildet. Rechteckige rahmenartige Schwimmelektroden 49a und 49b sind um die jeweiligen Anregungselektroden 43 und 44 herum an Abschnitten vorgesehen, an denen jeweilige Schaltelektroden 47 und 48 extrahiert sind. Demgemäss können die Anregungselektroden rechteckig sein, und rechteckige rahmenartige Elektroden wie die Schwimmelektroden 49a und 49b können gebildet werden.

8 ist eine Unteransicht eines piezoelektrischen Resonators noch einer anderen Modifikation gemäß der vorliegenden Erfindung. Ein piezoelektrischer Resonator 51, der in 8 gezeigt ist, besitzt eine längliche rechteckige Platte, das heißt, ein piezoelektrisches Streifensubstrat 52. Eine zweite Anregungselektrode 53 ist in der Mitte einer unteren Fläche des piezoelektrischen Substrats 52 gebildet. Die zweite Anregungselektrode 53 ist elektrisch mit einer Extraktionselektrode 55 verbunden. Hier ist eine erste Anregungselektrode auf der oberen Fläche nicht gezeigt. Die erste Anregungselektrode ist so angeordnet, dass sie der Anregungselektrode 53 durch das piezoelektrische Substrat 52 in einer Dickenrichtung gegenüberliegt. Eine Schwimmelektrode 54 ist an der unteren Fläche des piezoelektrischen Substrats 52 gebildet. Eine Schwimmelektrode ist nicht auf der oberen Fläche ausgebildet. Demgemäss kann in dem länglichen piezoelektrischen Streifenresonator 51 nur die untere Fläche mit der Schwimmelektrode 54 versehen sein.

9 ist eine schematische Vorderseiten-Schnittansicht eines piezoelektrischen Resonators noch einer weiteren Modifikation gemäß der vorliegenden Erfindung. Ein piezoelektrischer Resonator 61 dieser praktischen Form weist die gleichen Strukturmerkmale wie diejenigen des piezoelektrischen Resonators 1 auf, der in 1 gezeigt ist, mit der Ausnahme, dass eine Schwimmelektrode 8 an einer unteren Fläche eines piezoelektrischen Substrats 2 angeordnet ist. Wie aus dem piezoelektrischen Resonator 61 klar wird, kann eine Schwimmelektrode nicht nur auf einer oberen Fläche 2a des piezoelektrischen Substrats gebildet sein, sondern die Schwimmelektrode 8 kann auch auf einer unteren Fläche 2b angeordnet sein. Mit anderen Worten, in der vorliegenden Erfindung ist eine Schwimmelektrode auf wenigstens einer der ersten und zweiten Hauptflächen des piezoelektrischen Substrats vorgesehen. In 9 sind die Extraktionselektroden wie in 1(b) ebenfalls nicht gezeigt.

Obwohl bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel und den oben beschriebenen Modifikationen der piezoelektrische Resonator so beschrieben wird, dass er Gebrauch von der dritten Oberwelle in einem Dickendehnungsschwindungsmodus macht, kann der piezoelektrische Resonator Gebrauch von anderen Oberwellen in einem Dickendehnungsschwindungsmodus machen, wie zum Beispiel von einer fünften Oberwelle.

Zusammenfassung

Es ist ein piezoelektrischer Resonator vorgesehen, der ein piezoelektrischer Energieeinschluß-Resonator ist, der eine Oberwelle in einem Dickendehnungsschwingungsmodus verwendet, und der eine unerwünschte Grundwelle in einem Dickendehnungsschwingungsmodus effektiv unterdrücken kann, ohne die Oberwelle, die verwendet wird, wesentlich zu unterdrücken.

Der piezoelektrische Energieeinschluß-Resonator besitzt eine erste Anregungselektrode 3, die auf einer oberen Fläche eines piezoelektrischen Substrats 2 angeordnet ist, das in einer Dickenrichtung polarisiert ist, und eine zweite Anregungselektrode 4, die auf einer unteren Fläche angeordnet ist, und eine Schwimmelektrode 7, die auf wenigstens einer der oberen Fläche und/oder der unteren Fläche des piezoelektrischen Substrats 2 so angeordnet ist, dass sie sich in Richtung auf und weg von der ersten Anregungselektrode 3 im Hinblick auf einen Knoten einer elektrischen Spannungsverteilung auf der Grundlage von elektrischen Ladungen erstreckt, die von der Grundwelle erzeugt werden, die sich fortgepflanzt, wenn ein Energieeinschluß-Schwingungsabschnitt erregt wird, an dem sich die Anregungselektroden 3 und 4 gegenüberliegen.


Anspruch[de]
  1. Piezoelektrischer Energieeinschluß-Resonator, der eine Oberwelle in einem Dickendehnungsschwingungsmodus verwendet und ein piezoelektrisches Substrat mit gegenüberliegenden ersten und zweiten Hauptflächen, eine erste Anregungselektrode, die auf der ersten Hauptfläche des piezoelektrischen Substrats angeordnet ist, und eine zweite Anregungselektrode, die so auf der zweiten Hauptfläche des piezoelektrischen Substrats angeordnet ist, dass sie der ersten Anregungselektrode gegenüberliegt, einen Abschnitt, in dem die ersten und zweiten Anregungselektroden einander gegenüberliegen, der ein piezoelektrischer Schwingungsabschnitt ist, einen Schwingungsdämpfungsabschnitt, der nahe dem piezoelektrischen Schwingungsabschnitt angeordnet ist, umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Schwimmelektrode auf wenigstens einer der ersten und zweiten Hauptflächen des piezoelektrischen Substrats so angeordnet ist, dass sie sich nahe bei dem piezoelektrischen Schwingungsabschnitt befindet und dass sie sich in Richtung auf und weg von den Anregungselektroden im Hinblick auf einen Knoten erstreckt, der als ein Ursprung dient, wobei der Knoten ein Knoten einer elektrischen Spannungsverteilung auf der Grundlage von elektrischen Ladungen ist, die an der ersten und zweiten Hauptfläche des piezoelektrischen Substrats durch eine Grundwelle in einem Dickendehnungsschwingungsmodus erzeugt werden.
  2. Piezoelektrischer Energieeinschluß-Resonator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten und zweiten Anregungselektroden, von denen der piezoelektrische Schwingungsabschnitt gebildet wird, nach innen gerichtet von umfangsseitigen Kanten der jeweiligen ersten und zweiten Hauptflächen des piezoelektrischen Substrats angeordnet sind.
  3. Piezoelektrischer Energieeinschluß-Resonator, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Schwimmelektrode eine im wesentlichen ringförmige Elektrode ist, die so angeordnet ist, dass sie die erste Anregungselektrode und/oder die zweite Anregungselektrode umschließt.
  4. Piezoelektrischer Energieeinschluß-Resonator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine ringförmige Elektrode kreisförmig ist.
  5. Piezoelektrischer Energieeinschluß-Resonator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das piezoelektrische Substrat eine längliche rechteckige Plattenform aufweist, die erste Anregungselektrode so angeordnet ist, dass sie sich in Richtung auf ein Paar von Seitenkanten auf zwei Seiten der ersten Hauptfläche des piezoelektrischen Substrats in einer Breitenrichtung des piezoelektrischen Substrats erstreckt, die zweite Anregungselektrode so angeordnet ist, dass sie sich in Richtung auf ein Paar von Seitenkanten auf zwei Seiten der zweiten Hauptfläche des piezoelektrischen Substrats in der Breitenrichtung des piezoelektrischen Substrats erstreckt, und der Schwingungsdämpfungsabschnitt auf beiden Seiten des piezoelektrischen Schwingungsabschnitts in einer Längsrichtung des piezoelektrischen Substrats angeordnet ist.
  6. Piezoelektrischer Energieeinschluß-Resonator nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Schwimmelektrode auf nur einer Seite der ersten Anregungselektrode und/oder der zweiten Anregungselektrode in der Längsrichtung des piezoelektrischen Substrats angeordnet ist.
Es folgen 7 Blatt Zeichnungen






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