DE2701294C3 - Piezoelektrischer Resonator - Google Patents

Description

K_¥<10,

b < L

15

erfüllen.

2. Resonator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Quarzstab vom DT-Schnitt ist und einen vor. den Y, V-Achsen einerseits und den Ζ,Ζ'-Achsen andererseits gebildeten Schnittwinkel φ von —51" bis —57° aufweist

3. Resonator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Breite zur Dicke des Stabes der Beziehung

genügt.

4. Resonator nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ,gekennzeichnet, daß er zwei stabförmige Teile (32, 3i; 52, 53; 72, 73) aufweist, die parallel in Längsrichtung nebe;ieinanUir!iegerid angeordnet und durch ein gemeinsames Basisteil (34, 54, 74) verbunden sind, so daß der "iesonator die Form einer Stimmgabel erhält.

5. Resonator nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden stabförmigen Teile mit je einer ersten Elektrode (35, 39) versehen sind, die mindestens annähernd je eine der großen Flächen der stabförmigen Teile bedecken, wobei diese Elektroden mittels je eines metallisierten Streifens (37, 41), der auf der kleinen angrenzenden Längsfläche (38, 42) des entsprechenden stabförmigen Teiles angeordnet ist, mit je einer zweiten Elektrode (36, 40) verbunden sind, die jeweils mindestens annähernd die andere, zur erstgenannten parallele große Fläche der stabförmigen Teile bedecken, und daß die genannten ersten Elektroden (35, 39) der beiden Stäbe in Längsrichtung durch einen metallisierten Streifen (43, 44) bis zum Rand des gemeinsamen Basisteils (34) verlängert sind, und daß die genannten kleinen Längsflächen (38,42) der stabförmiigen Teile mit je einer Elektrode versehen sind, die mit demjenigen der metallisierten Verlängerungsstreifen (43, 44) verbunden sind, der die erste Elektrode (35, 39) der großen Fläche des jeweils anderen stabförmigen Teiles verlängert.

6. Resonator nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die stabförmigen Teile (52, 53) auf jeder ihrer großen Flächen mit je einer Elektrode (55, 55'; 57, 57') versehen sind, welche die entsprechende Fläche zumindest größtenteils bedeckt, wobei die Elektroden der großen Flächen jedes stabförmigen Teiles miteinander durch metalli- hi sierte Längsstreifen (56, 56'; 58, 58') verbunden sind, welche diese Elektroden bis zum Basisteil (54) verlängern, daß jede der kleinen Längsflächen der stabförmigen Teile eine Elektrode (59,60) trägt, die mit derjenigen Elektrode (61, 62) verbunden ist, welche die zur ersteren parallele Längsfläche desselben stabförmigen Teiles bedeckt, wobei diese Verbindung vorzugsweise mit Hilfe eines metallisierten Streifens (63, 64) auf der Querfläche des stabförmigen Teiles erfolgt, und daß die Elektroden (59, 60), die die kleinen Längsflächen eines stabförmigen Teiles bedecken, mit den Elektroden (55, 55'; 57, 57') der großen Flächen des jeweils anderen stabförmigen Teiles verbunden sind.

7. Resonator nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die stabförmigen Teile (72, 73) auf jeder ihrer großen Flächen je eine Elektrode (75,75'; 76, 76') aufweisen, die zumindest den größten Teil dieser Flächen bedeckt, wobei alle diese Elektroden untereinander durch zwei metallisierte Längsstreifen (77,77') verbunden sind, weiche diese Elektroden jeweils bis zum Rand des Basisteils (74) verlängern, und wobei diese Elektroden geerdet sind, und daß jede der kleinen Längsflächen der stabförmigen Teile eine Elektrode aufweist, die mit der Elektrode verbunden ist, welche die parallele Fläche desselben stabförmigen Teiles bedeckt, wobei diese Verbindung vorzugsweise mittels eines metallisierten Streifens auf der Querfläche des entsprechenden stabförmigen Teiles erfolgt.

Die vorliegende Erfindung betrifft einen piezoelektrischen Resonator mit mindestens einem Quarzkristallstab vom DT- oder CT-Schnitt, der die Form eines rechteckigen Parallelepipeds besitzt und mit Elektroden versehen ist.

Es sind bereits Resonatoren dieses Types bekannt, beispielsweise aus den Arbeiten von E. G i e b e und E. Blechschmidt, veröffentlicht in der Zeitschrift »Hochfrequenztechnik und Akustik«, Band 56, Sept. 1940, Nr. 3, S. 65-87, unter dem Titel »Über Drillungsschwingungen von Quarzstäben und ihre Benützung für Frequenznormale«. Die darin beschriebenen Resonatoren weisen Quarzstäbe auf, deren Länge in Richtung der elektrischen Achse X verläuft und deren beide Querabmessungen in Richtung der mechanischen Achse Y bzw. der optischen Achse Z verlaufen. Es handelt sich daher um Stäbe, die in bezug auf die kristallographischen Achsen nicht rotiert sind Die Optimisierung ihrer thermischen Eigenschaften, d. h. das zum Verschwindenbringen der Temperaturkoeffizienten 1. Ordnung der Frequenz, wird durch eine geeignete Wahl des Verhältnisses der Querabmessungen erhalten, wobei insbesondere das Verhältnis Dicke/Breite nahezu 1 beträgt.

Diese bekannten Resonatoren weisen den Nachteil auf, daß ihre thermischen Eigenschaften in sehr kritischer Weise vom Verhältnis Dicke/Breite abhängen. Ihre Serienfertigung ist daher schwierig. Ferner ist ihr Temperaturkoeffizient 2. Ordnung der Frequenz relativ groß. Schließlich sind auch die Resonanzfrequenzen dieser Resonatoren relativ hoch im Vergleich zu ihrem Platzbedarf, was in verschiedenen Anwendungsgebieten, insbesondere in der Uhrentechnik, unerwünschtist.

DT- und CT-Schnitte werden üblicherweise für Schwingquarze verwendet, die Flächenscherungsschwingungen ausführen. Sie entsprechen einer Drehung der Y'- und Z'-Richtungen des Stabes jeweils

gegenüber der mechanischen Achse Y bzw. der optischen Achse Z um die elektrische Achse X des Quarzkristalls derart, daß der Temperaturkoeffizient I. Ordnung der Frequenz verschwindet. Je nach den Verfassern einschlägiger Arbeiten weist der entsprechende Drehungswinkel, bei dem diese Bedingung erfüllt ist, verschiedene, leicht voneinander abweichende Werte auf, und zwar entspricht der DT-Schnitt dem engen Winkelbereich um —52° und der CT-Schnitt einem solchen um 38°. ι ο

Im Zusammenhang mit den obigen Erklärungen ist zu bemerken, daß die üblicherweise für Flächenscherungsschwinger verwendeten DT- und CT-Schnitte nicht genau dieselben sind, die das beste Temperaturverhalten bei Drehungsschwingungen aufweisen, und zwar infolge von Effekten 2. Ordnung.

Des weiteren ist aus der DE-AS 21 16 078 ein längsschwingender piezoelektrischer Kristall bekannt, wobei die Ausdehnung der Kristallplatte in der Längsrichtung mit der V-Achse des Kristalls einen Winkel zwischen 10° und 20" einschließt, während das Breiten-Längen-Verhältnis im Bereich zw^:schen 0,32 und 0,50 liegt Aus der DE-OS 21 00 809 hingegen ist ein elektrisches Schaltungselement mit einem piezoelektrischen Einkristall-Schwingquarz und mit Elektroden bekannt, wobei der Kristall Längsdehnungsschwingungen ausführt und das als Frequenzbereichs- und Breitbandfilter einsetzbar ist

Diese längsschwingenden Kristallstäbe weisen nun den großen Nachteil auf, daß sie für eine bestimmte jo Resonanzfrequenz einen großen Platzbedarf aufweisen und daß ihr Temperaturkoeffizient der 2. Ordnung relativ hoch ist Aufgabe der Erfindung ist es, die genannten Nachteile zu vermeiden und einen Resonator zu schaffen, bei dem eine einzige mechanische Beanspruchung vorherrscht dessen Resonanzfrequenz trotz seines geringen Platzbedarfs relativ niedrig liegt dessen Temperaturkoeffizient 1. Ordnung der Frequenz verschwindet und dessen Temperaturkoeffizient 2. Ordnung der Frequenz so klein wie möglich wird.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt bei einem piezoelektrischen Resonator der eingangs näher genannten Art durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale.

Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen piezoelektrischen Resonators sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Die im Anspruch 2 beschriebene Ausgestaltung des Resonators in Form eines Quarzstabs vom DT-Schnitt ermöglicht die Erzielung eines besonders niedrigen Temperaturkoeffizienten 2. Ordnung der Frequenz.

Die im Anspruch 3 beschriebene vorzugsweise Ausgestaltung des Resonators ergibt ein Optimum zwischen einerseits einer ziemlich starken piezoelektrischen Kopplung aufgrund der angegebenen oberen Grenze und andererseits aufgrund der hier gewählten unteren Grenze einer nicht zu hohen Resonanzfrequenz bei gegebenem Volumen sowie einer nicht allzu kritischen Abhängigkeit der thermischen Eigenschaften von dem Verhältnis Breite/Dicke. _b0

Die in den Unteransprüehen 4 bis 7 beschriebenen vorteilhaften Ausführungsbeispiele in Form von »Drillungsstimmgabeln« besitzen den Vorteil, eine Befestigung durch Einbettung in einen festen Trägerteil zu erlauben, der praktisch schwingungsfrei ist. Es entfällt _b5 daher die Notwendigkeit dünner Haltedrähte, wodurch sich die Herstellung vereinfacht und die mechanische Widerstandsfähigkeit gegenüber Stoßen erhöht. Das im Anspruch 6 beschriebene Atisführungsbeispiel eines piezoelektrischen Resonators in Form einer Drillingsstimmgabel weist den wesentlichen Vorteil auf, daß aufgrund der symmetrischen Metallisierungen auf den großen Flächen des Schwingquarzes und der gesamten Seitenflächen eine Serienfabrikation erheblich erleichtert wird.

Das im Anspruch 7 beschriebene Ausführungsbeispiel erlaubt es, die statische Kapazität des Resonators auf ein Minimum zu reduzieren, so daß sich ein optimales Verhältnis zwischen der dynamischen und der statischen Kapazität ergibt und damit eine maximale piezoelektrische Kopplung.

Die Zeichnungen zeigen verschiedene Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Resonators.

Die F i g. 1A und 1B zeigen die Draufsicht respektive die Unteransicht eines stabförmigen Resonators, der Drillungsschwingungen um seine X-Achse ausführt

Fig. IC veranschaulicht die Parameter des Quarzschnittes.

Fig.2 zeigt einen ähnlichen Resonator wie die Fig. IA und IB, bei dem die Elektroden symmetrisch angeordnet sind.

Die Fi g. 3A und 3B zeigen die Draufsicht, respektive die Unteransicht eines Resonators in Form einer Drillur.gsschwingungen ausführenden Stimmgabel, welche zwei Quarzstäbe aufweist, wie sie im Resonator der F i g. 1A und 1B verwendet werden.

Fig.4 zeigt eine ähnliche Stimmgabel wie die F i g. 3A und 3B, wobei die Elektroden jedoch symmetrisch angeordnet sind.

F i g. 5 schließlich zeigt eine ähnliche Stimmgabel wie die Fig.3A und 3B und 4, bei der die Elektroden einen Dreipol bilden.

Der in den Fig. IA und IB dargestellte Resonator weist einen Quarzstab ί vom DT-Schnitt in Form eines rechtwinkeligen Parallelepipeds auf. Seine Länge L verläuft in Richtung der Längsachse X, seine Breite beträgt b und seine Dicke h. Die Fig. IA 2eigt die Oberseite des Stabes, die auf dem größten Teil ihrer Oberfläche metallisiert ist. Diese Fläche ist mit einer in zwei Zonen 2,2' unterteilten Elektrode versehen, wobei zwischen diesen Zonen ein metallisierter Querstreifen 3 angeordnet ist. Dieser letztere verbindet Elektroden 4 und 5, welche die kleinen Längsflächen des Stabes 1 zum Großteil bedecken. Die Unterseite des Stabes 1 trägt entsprechend Fig. IB eine Elektrode 6, die mit den Zonen 2,2' der Oberseite mittels seitlichen Streifen 7, T, 7" und 7'" verbunden ist. Zwei Anschlußdrähte 8 und 9 sind vorzugsweise senkrecht auf die großen Flächen des Stabes 1 gelötet und zwar jeweils etwa in der Mitte des Querstreifens 3 und der Elektrode.

Fig. IC zeigt den Verlauf der Hauptrichtungen des Qujrzstabes gegenüber den kristallographischen Achsen des Kristalls, aus dem er geschnitten wurde. X, Y und Z sind jeweils die elektrische, mechanische und optische Achse des Kristalls. Die Hauptrichtungen X, Y' und Z'des Stabes sind jeweils parallel zu seiner Länge L, seiner Dicke h und seiner Breite b. V" und Z' entstehen durch Drehung der Achsen Y und Z um die -Y-Achse, wobei der Drehungswinkel als Schnittwinkel φ bezeichnet wird. Beim DT-Schnitt liegt ψ zwischen —51° und -57°, wahrend beim CT-Schnitt φ zwischen 33° und 39° beträgt (siehe auch den Artikel »Standards on Piezoelectric Crystals 1949« in Proc. of the IRE, vol. 37. Nr. 12, Dez. 1949, S. 1378-1395).

Fig. 2 zeigt eine Variante des Resonators von Fig. IA, IB bei der ein zu 1 analoger Quarzstab 21

27 Ol 294

verwendet wird. Die große obere und die große untere 1 lache tragen jeweils Elektroden 22 bzw. 23, die untereinander mittels metallisierter Querstreifen 24, 24 verbunden sind. Die kleinen l.ängsflächen sind ebenfalls größtenteils metallisiert zur Bildung von Elektroden 25 und 26. die untereinander durch einen metallisierten Streifen 27 verbunden sind, wobei dieser letztere an einem Ende der die Elektrode 22 tragenden Fläche angebracht ist. Ein zu 27 analoger Streifen 27' kann am Ende der die Elektrode 23 tragenden Fläche angebracht sein. Eine solche Anordnung ist im Hinblick auf die Symmetrie der Metallisierung der beiden großen Flächen des Stabes besonders vorteilhaft. Eine einzige Maske kann in diesem Fall für beide Flächen verwendet werden.

Anschlußdrähtc 28 und 29 sind tangential an der Elektrode 22 bzw. am Querstreifen 27 befestigt, z. B. angelötet. Dadurch sind die Befestigungspunkte praktisch keinerlei Beanspruchung unterworfen, wenn der Resonator Drillungsschwingungen um seine Längsachse ausführt. Dagegen werden die Drähte selbst durch Drehung beansprucht. Es ist zu bemerken, daß im Beispiel der Fig. IA. IB der umgekehrte Zustand herrscht, d. h., die Lötstellen werden relativ stark beansprucht, während die Verbindungsdrähte keinerlei Drehung erfahren.

Ein Resonator dieses Typs mit den folgenden Abmessungen L = 5,60 mm, b = 1,00 mm, h = 0,24 mm. schwingt beispielsweise mit einer Resonanzfrequenz von 131.072 kHz oder 2'⁷ Hz, die in der Uhrentechnik gut verwendbar ist.

Ein stabförmiger Drillungsschwingungen ausführender Resonator weist eine gewisse Ähnlichkeit mit einem stabförmigen Biegungsschwinger auf. In beiden Fällen ist die Teilchenbewegung transversal gerichtet, d. h. senkrecht zur Fortpflanzungsrichtung der Welle, und die Frequenz ist relativ niedrig infolge eines starken Rotationseffektes. Diese Analogie erstreckt sich auch auf die in beiden Fällen gegebene Möglichkeit, zwei stabförmige Teile zur Bildung eines stimmgabelförmigen Schwingers zu kombinieren. Eine solche Ausführung Hpq Rpcnnatnrc öle «rVijliiniTCCtimmcrahoj// hAcil^t den Vorteil, eine Befestigung durch Einbettung in einen festen Trägerteil zu erlauben, der praktisch schwingungsfrei ist. Es brauchen daher keine dünnen Haltedrähte verwendet werden, wodurch sich die Herstellung vereinfacht und die mechanische Widerstandsfähigkeit gegenüber Stoßen erhöht Beispiele solcher Stimmgabelresonatoren werden nachstehend beschrieben.

Der in den F i g 3A und 3B dargestellte Schwingquarz 31 weist zwei in Längsrichtung parallel nebeneinander angeordnete Stäbe 32 und 33 auf, die an einem Ende in einen gemeinsamen Basisteil 34 übergehen. Die beiden großen Flächen des Stabes 32 sind jeweils mit Elektroden 35 bzw. 36 versehen, die untereinander mittels eines an einem Ende der kleinen Längsfläche 38 des Schwingquarzes 31 angeordneten metallisierten Streifens 37 verbunden sind. In analoger Weise sind die beiden großen Flächen des Stabes 33 mit Elektroden 39 und 40 versehen, die miteinander mittels eines an einem Ende der kleinen Längsfläche 42 des Schwingquarzes 31 angeordneten metallisierten Streifens 41 verbunden sind.

Die kleinen Längsflächen 38 und 42 sind ferner auf dem größten Teil ihrer Oberfläche zur Bildung eines weiteren Elektrodenpaares metallisiert Die Elektrode der Fläche 38 ist elektrisch mit einem metallisierten l.iingsstreifen 43 verbunden, der die Elektrode 39 des Stabes 33 verlängert, während die Elektrode der Fläche 42 mit einem die Elektrode 35 des Stabes 32 verlängernden Längsstreifen 44 verbunden ist. Die > Elektrodenpaare 35, 36 einerseits und 39, 40 anderer seits sind somit jeweils mit den Elektroden 42 bzw. 3i der kleinen l.ängsflächen des Schwingquarzes mittel« äußerer Verbindungen, wie sie schematisch in Fig. JA eingezeichnet sind, verbunden, wodurch ein zweipoligei

κι Resonator gebildet wird.

Fig. 4 zeigt eine andere Aiisfiihrungsform de erfindungsgemäßen Resonators mit einem Schwing quar/ 51 von gleicher Form und von gleichem Schnit wie der Schwingquarz 31 der F i g. 3A und 3B. Dk

r> beiden in Längsrichtung parallel angeordneten Stäbe sind mit 52 und 53, ihr gemeinsamer Basisteil mit 5^ bezeichnet. Die großen Parallelflächen des Stabes 5; tragen Elektroden 55 und 55' von gleicher Form, welche symmetrisch in bezug auf die r.\i den giuutrn riäcliei

»ο parallele Mittelebene des Stabes 52 ungeordnet sind unc untereinander mit Hilfe von metallisierten Streifen 5( und 56' verbunden sind, welche jeweils die Elektroder 55 und 55' in Längsrichtung bis zum freien Ende de; Basisteils 54 verlängern und auf der freien Querflächf

2) des Basisteils 54 zusammengeführt sind. In analogei Weise tragen die großen Parallelflächen des Stabes 5J Elektroden 57 bzw. 57', die untereinander mit Hilfe diese Elektroden bis zum freien Ende des Basisteils 5* verlängernden und auf der Querfläche des Basisteil:

jo zusammentreffenden metallisierten Streifen 58 und 58 verbunden sind. Ferner sind die kleinen Längsflächer des Schwingquarzes 51 auf ihrer ganzen Oberfläche metallisiert und bilden damit jeweils Elektroden 59 bzw 60, während die kleinen Längsflächen der Stäbe 52 unc 53, die untereinander und zu den kleinen Längsflächer des Schwingquarzes 51 parallel sind, mit Elektroden 61 bzw. 62 versehen sind, welche diese Flächen garn bedecken. Die Elektroden 59 und 61 sind untereinandei durch eine Metallisierung 63. welche die Oberfläche de; Stabes 52 bedeckt, verbunden. In analoger Weise sine die Elektroden 60 und 62 untereinander durch eine die Qiiprflärhp dp«: Stahpc ST hpdprkpndp Mptallisieninff fvt verbunden.

Ferner ist die Elektrode 60 mit den Elektroden 55 unc 55' über die Längsstreifen 56 und 56' sowie eine äußere Verbindung verbunden. Die Elektrode 59 ist in analogei Weise mittels Elektroden 57 und 57' über die Längsstreifen 58 und 58' sowie eine äußere Verbindung verbunden.

Die Ausführungsform nach Fig.4 weist symmetri sehe Metallisierungen auf den großen Flächen de! Schwingquarzes auf, während die Metallisierung dei Seitenflächen jeweils die ganze Fläche umfaßt Die; bedeutet einen wesentlichen Vorteil bei der Herstellung dieser Metallisierungen in einer Serienfabrikation.

F i g. 5 zeigt eine Ausführungsform des Stimmgabel resonators, die besonders im Hinblick auf die elektri sehen Eigenschaften vorteilhaft ist Ein zu denjeniger der F i g. 3A, 3B und 4 analoger Schwingquarz 71 weis zwei Längsstäbe 72,73 und einen gemeinsamen Basistei 74 auf. Die Metallisierung der kleinen Flächen de: Quarzes 71 und der Stäbe 72 und 73 ist analog dei Metallisierung der entsprechenden Flächen im Beispie von F i g. 4. Die großen Flächen der Stäbe 72 und 7:

tragen in bezug auf die zwei Symmetrieebenen des Schwingquarzes symmetrische Elektroden 75, 75' unc 76, 76', die untereinander durch entsprechende metallisierte Teile 77 bzw. 77' auf den großen Flächen de:

27 Ol 294

Basisteils 74 verbunden sind. Die Elektroden der großen Flächen des Schwingquarzes sind durch eine äußere Verbindung 78 nil der Masse verbunden und die auf den kleinen Flächen jedes der beiden Stäbe gebildeten Elektroden sind jeweils mit Verbindungsdrähten 79 bzw. 80 versehen, welche zwei weitere Pole des Resonators bilde", wodurch dieser einen Dreipol darstellt.

Die Anordnung der Elektroden gemäß F i g. 5 erlaubt es, die statische Kapazität des Resonators auf ein Minimum zu reduzieren, da die an Masse liegenden Elektroden der großen Stabflächen eine Abschirmung ergeben. Es läßt sich daher ein optimales Verhältnis zwischen der dynamischen und der statischen Kapazität des Resonators erzielen, was ein Maximum der piezoelektrischen Kopplung bedeutet. Das Verhältnis zwischen diesen Kapazitäten liegt bei einer Stimmgabel gemäß den F i g. 3A, 3B und 4 etwa zwischen 10~³ und 10 ⁴, während es bei einer Stimmgabel vom Typ der Fi g. 5 zwischen 10 ²und 10"^J liegt.

Ein praktisches Beispiel veranschaulicht die Vorteile des erfindungsgemäßen stimmgabelförmigen Schwingquarzes im Vergleich zu den üblicherweise in der Uhrentechnik verwendeten, als Biegeschwinger ausgeführten Quarzen. Bei einem erfindungsgemäßen Schwingquarz., dessen beide Stäbe einen Querschnitt von 0,5 mm χ 0,12 mm und eine Länge von 2,6 mm aufweisen und die in 0,2 mm Abstand voneinander angeordnet sind, wobei ihr Basisteil eine Länge von 2 bis 2,5 mm aufweist, besitzt eine Resonanzfrequenz von 131 072 kHz, d.h. die in der Uhrentechnik besonders günstige Frequenz von 2¹⁷Hz.

Im Vergleich zu einem Biegeschwinger verbessert sich der quadratische Temperaturkoeffizient beim vorliegenden, Drillungsschwingungen ausführenden Quarz vom DT-Schnitt um einen Faktor 2 bis 3.

Im Vergleich zu Schwingquarzen vom DT-Schnitt, die Flächenscherungsschwingungen ausführen, ist das thermische Verhalten ähnlich. Dagegen ergibt sich beim > vorliegenden Resonator eine Verbesserung im Hinblick auf einen der folgenden Gesichtspunkte: Bei gleichem Platzbedarf erhält man eine 3mal niedrigere Frequenz; bei gleicher Oberfläche erhält man eine 6- bis 8mal niedrigere Frequenz; bei gleicher Frequenz ist die

i" größte Abmessung des Quarzes 3mal kleiner und die Fläche 40- bis 60mal kleiner.

Was die Anordnung der Elektroden betrifft, wäre die Ideallösung in bezug auf die piezoelektrische Kopplung eine Metallisierung auf allen vier Stabflächen. Um die

I") Herstellung zu vereinfachen, kann man auf die Metallisierung einer der kleinen Flächen der Stäbe verzichten und, insbesondere im Fall der Stimmgabeln, die kleinen Stabflächen, die einander gegenüberliegen (Fig. 3A, 3B), nicht metallisieren. Dm bei einem

-•ι stabförmigen Schwingquarz die Metallisierung zu vereinfachen, kommt eine Metallisierung der großen Flächen allein in Frage, wobei die Wände des Resonatorgehäuses als Elektroden der kleinen Seitenflächen des Quarzes dienen. Aus elektrischen Gründen

>> müssen dann jedoch die Wände in möglichst geringem Abstand von den Seitenflächen des Quarzstabes angeordnet sein. Diese Bedingung kann eine Serienherstellung erschweren. Andererseits erlaubt eine solche Lösung die Metallisierung ganzer Quarzplatten, die

«ι daraufhin, d. h. nach dieser Aufbringung der Elektroden, zerschnitten werden, wobei die so erhaiienen Siä'ue gebrauchsfertig sind und keine weiteren Arbeitsgänge zur Metallisierung erfordern.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentansprüche:

   I. Piezoelektrischer Resonator mit mindestens einem Quarzkristallstab vom DT- oder CT-Schnitt, der die Form eines rechteckigan Parallelepipeds besitzt und mit Elektroden versehen ist, dadurch gekennizeichnet, daß der Resonator ein Drillungs schwingungen um seine Längsachse ausführender Resonator ist und daß die in Richtung der elektrischen Achse X des Kristalls verlaufende Länge L des Stabes, dessen in Richtung der Z'-Achse verlaufende Breite b und dessen in Richtung der V-Achse verlaufende Dicke Λ die Beziehung