DE2841847A1

DE2841847A1 - ELECTRICALLY POWERED TUNING FORK WITH IMPROVED MOUNTING

Info

Publication number: DE2841847A1
Application number: DE19782841847
Authority: DE
Inventors: Atsushi Kawahara; Takeshi Nakamura; Hiroshi Nishiyama; Yoshimasa Yamashita
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1977-09-26
Filing date: 1978-09-26
Publication date: 1979-04-05
Also published as: CH635972GA3; CH635972B

Abstract

An electrically excited tuning fork for use in electrical and electronic devices has a tuning fork oscillator with a pair of fork legs (1a, 1b), one of which is provided with a piezoelectric crystal layer (2) which is subjected to a C-axis orientation and is applied over the entire surface of the respective fork leg (1a, 1b) in a thickness between 5 to 150 microns in order to achieve a uniform temperature behaviour of the fork legs, and, in addition, the said tuning fork has an electrode (16) which is supplied to this piece of electric crystal layer. Furthermore, the tuning fork has supporting elements (13A, 14A, 15) which are attached to the tuning fork oscillator at its two oscillation nodes or in their immediate vicinity on one of the surfaces located in the direction of oscillation of the tuning fork oscillator. <IMAGE>

Description

Elektrisch betriebebe StimmgabelElectrically operated tuning fork

mit verbesserter Halterung.with improved bracket.

B e s c h r e i b u n g Die Erfindung betrifft eine elektrisch betriebene Stimmgabel und insbesondere eine piezoelektrisch betriebene Stimmgabel mit einer piezoelektrischen Kristall-oder uarzschicht sowie eine Halterung für den praktischen Gebrauch der elektrisch betriebenen Stimmgabel. The invention relates to an electrically operated Tuning fork and in particular a piezoelectrically operated tuning fork with a piezoelectric crystal or uarzschicht as well as a holder for the practical Use of the electrically operated tuning fork.

sprechend dem Fortschritt in der elektrischen und elektronischen Technik in jüngster Zeit werden piezoelektrisch betriebene Stimmgabeln im großen Umfang für verschiedene elektrische und elektronische Geräte verwendet.speaking of advances in electrical and electronic engineering Recently, piezoelectrically operated tuning forks have been widely used used for various electrical and electronic equipment.

Fig. 1 zeigt ein Beispiel einer herkömmlichen piezoelektrischen Stimmgabel F, die einen Stimmgabelvibrator Fv aus konstant elastischem Werkstoff, wie etwa Elinvar (Elinver) u.dgl. mit zwei sich von einem Basis- oder unteren Abschnitt Fl des Vibrators Fv nach oben erstreckenden Zinken Fa und Fb, piezoelektrische Elemente Pa und Pb, beispielsweise aus piezoelektrischen Keramiken aus Bariumtitanat, die auf den Außenflächen Fa1 und Fb1 der Zinken Fa und Fb über Klebeschichten Ba und Bb aus Epoxyharz, Hartlötung usw. aufgebracht sind, sowie Elektroden Ea und Eb aufweist, die auf den piezoelektrischen Elementen Pa und Pb aufgebracht sind. Fig. 1 shows an example of a conventional piezoelectric tuning fork F, which is a tuning fork vibrator Fv made of constantly elastic material, such as Elinvar (Elinver) and the like with two extending from a base or lower section Fl of the vibrator Fv upwardly extending prongs Fa and Fb, piezoelectric elements Pa and Pb, for example from piezoelectric ceramics made of barium titanate, the on the outer surfaces Fa1 and Fb1 of the prongs Fa and Fb via adhesive layers Ba and Bb are applied from epoxy resin, brazing, etc., as well as having electrodes Ea and Eb, applied to the piezoelectric elements Pa and Pb.

Bei der oben beschriebenen herkömmlichen Anordnung ist eine Verminderung der Dicke der piezoelektrischen Keramiken Pa und Pb aus gesintertem Werkstoff auf weniger als 100 um sehr schwierig zu erreichen. Außerdem gilt, daß der Abstimmgabelvibrator Fv umsomehr durch den Zustand der Klebeschichten Pa und Pb oder der piezoelektrischen Keramiken Pa und Pb beeinträchtigt wird, je kleiner er in seiner Größe gemacht wird. Dies führt dazu, daß der Gütefaktor Q in einem solchen Maße verschlechtert wird, daß die Werte lediglich im Bereich von einigen hundert oder einigen tausend liegen. Darüber hinaus sind bei der bekannten Struktur die Temperaturkenndaten allgemein schlecht. Selbst dann, wenn der Klebewerkstoff für die Klebeschichten Ba und Bb, die Klebestellen der piezoelektrischen Keramiken Pa und Pb oder der Werkstoff für die piezoelektrischen Keramiken Pa und Pb zur Verbesserung der Temperaturkenndaten verändert werden, so sind die sich ergebenden Temperaturkenndaten doch nicht bei allen Erzeugnissen gleichförmig, wobei der Wert im besten Fall bei lediglich + 10 ppm/OC liegt. There is a decrease in the conventional arrangement described above the thickness of the sintered material piezoelectric ceramics Pa and Pb less than 100 to be very difficult to achieve. In addition, the tuning fork vibrator Fv all the more by the state of the adhesive layers Pa and Pb or the piezoelectric Ceramics Pa and Pb is affected the smaller it is made in size. This leads to the quality factor Q deteriorating to such an extent that that the values are only in the range of a few hundred or a few thousand. In addition, in the known structure, the temperature characteristics are general bad. Even if the adhesive material for the adhesive layers Ba and Bb, the adhesive points of the piezoelectric ceramics Pa and Pb or the material for the piezoelectric ceramics Pa and Pb to improve the temperature characteristics are changed, the resulting temperature characteristics are not at the same for all products, with the value in the best case at only +10 ppm / OC.

Insbesondere ist bei den herkömmlichen piezoelektrisch betriebenen Stimmgabeln der oben beschriebenen Art, die beispielsweise mit zwei Anschlußklemmen für Schwingungselemente oder mit drei Anschlußklemmen für Filterelemente verwendet werden, die Dicke der piezoelektrischen Elemente und der geklebten oder hartgelöteten Abschnitte so groß, daß sie hinsichtlich der Dicke der Zinken derartiger Stimmgabelvibratoren nicht vernachlässigt werden diirfen, wobei die Kenndaten der piezoelektrischen Elemente und der Klebe- oder Hartlötmittel, beispielsweise ihre Temperaturkenndaten, die die Kenndaten der piezoelektrisch betriebenen Stimmgabeln negativ beeinflussen. Obwohl die Kenndaten, beispielsweise die Temperaturkenndaten der Stimmgabel, theoretisch verbessert werden kö.nenndurch eine Verminderung der Dicke der piezoelektrischen Elemente und der geklebten oder hartgelöteten Abschnitte, so sind derartige Gegenmaßnahmen jedoch nicht für den praktischen Gebrauch geeignet, da sie die Produktivität vermindern. In particular, the conventional piezoelectrically operated Tuning forks of the type described above, for example with two terminals used for vibration elements or with three connection terminals for filter elements the thickness of the piezoelectric elements and those that are glued or brazed Sections so large that they are in terms of the thickness of the prongs of such tuning fork vibrators may not be neglected, the characteristics of the piezoelectric elements and the adhesives or brazing agents, e.g. their temperature characteristics, the adversely affect the characteristics of piezoelectrically operated tuning forks. Although the characteristics, for example the temperature characteristics of the tuning fork, are theoretical Can be improved by reducing the thickness of the piezoelectric Elements and the glued or brazed portions, so are such countermeasures however, they are not suitable for practical use because they decrease productivity.

Inzwischen sind auch Kristallschwinger verfügbar, die in Frequenzbereichen arbeiten, in denen die piezoelektrisch betriebenen Stimmgabeln in der Praxis verwendet werden. Diese Quarzschwinger haben jedoch die folgenden Nachteile: 1) Obwohl sie im Vergleich zu anderen piezoelektrischen Vibratoren günstige Temperaturkenndaten aufweisen, sind jedoch sehr mühsame Verfahren für eine perfekte Temperaturkompensation erforderlich, was auf die nicht linearen Temperaturkenndaten zurückzuführen ist. In the meantime, crystal oscillators are also available that operate in frequency ranges work in which the piezoelectrically powered tuning forks are used in practice will. However, these quartz vibrators have the following disadvantages: 1) Although they Favorable temperature characteristics compared to other piezoelectric vibrators have, however, are very tedious procedures for perfect temperature compensation required, which is due to the non-linear temperature characteristics.

2) Aufgrund ihrer geringen mechanischen Festigkeit sind Gegenmaßnahmen zur Verbesserung der Stoßfestigkeit erforderlich.2) Due to their poor mechanical strength, countermeasures are required required to improve shock resistance.

3) Die Werkstoffausbeute ist gering.3) The material yield is low.

4) Frequenzeinstellungen sind mühsam.4) Frequency adjustments are tedious.

5) Elektrodenmuster sind kompliziert.5) Electrode patterns are complicated.

6) Aus den obigen Gründen sind die Herstellungskosten für die Erzeugnisse sehr hoch.6) For the above reasons, the manufacturing cost for the products very high.

Obwohl beispielsweise Kristallschwinger oder Quarzschwinger verwendende Armbanduhren in großem Umfang verwendet werden, ist es doch sehr schwierig, die Kosten für derartige Armbanduhren zu senken, was hauptsächlich auf die den Kristallschwingern anhaftenden Nachteile, wie sie bereits oben beschrieben wurden, zurückzuführen ist. Um die Kosten für derartige Armbanduhren zu senken, wurden bereits Versuche unteLnommen, die Kristallschwinger durch piezoelektrische Stimmgabeln der herkömmlichen Bauweise zu ersetzen. Die sich ergebenden Endprodukte wiesen jedoch eine geringe Zeitgenauigkeit auf, was auf die schlechten Temperaturkenndaten derartiger herkömmlicher Stimmgabeln zurückzuführen ist Ein weiterer den herkömmlichen piezoelektrisch betriebenen Stimmgabeln anhaftender Nachteil ergibt sich aus dem Aufbau ihrer Halterung. In den Figuren 2 und 3 ist ein Beispiel einer Halterung der herkömmlichen Stimmgabel F dargestellt. Dabei sind eine Anschlußklemme w und ein Trägerstab r jeweils an entsprechenden Querflächen Fl1 und Fl2 befestigt, die senkrecht zu den Seitenflächen Fa1 und Fb1 des Zinkenpaares Fa pnd Fb des Stimmgabelvibrators Fv verlaufen. Außerdem weist sie eine Gravitationsebene Gp mit einer Gravitationsachse G auf, die senkrecht zu den Schwingungsrichtungen V verläuft. Bei der oben beschriebenen Anordnung wird der Stimmgabelvibrator Fv leicht in die Richtung der Schwingungsrichtungen V bewegt, wenn er einer äußeren Kraft ausgesetzt wird. Er ist jedoch nicht leicht in eine Richtung senkrecht zu den Schwingungsrichtungen V bewegbar. Da bei der oben beschriebenen Halterung die Anschlußklemme w an der einen Fläche Fl1 und der Trägerstab r an der anderen Fläche Fl2 des Stimmgabelvibrators Fv befestigt wird, ist es sehr schwierig, sie an den bestimmten Stellen zu befestigen, was oft zu einer Verschiebung ihrer festen Stellungen führt. Although using crystal vibrators or quartz vibrators, for example Wristwatches are used on a large scale, it is very difficult to find that costs for such wristwatches to lower what mainly the disadvantages inherent in crystal oscillators, as already described above were due. To reduce the cost of such wristwatches, Attempts have already been made to replace the crystal oscillator by piezoelectric To replace tuning forks of conventional construction. The resulting end products however, had poor timing accuracy, which is due to the poor temperature characteristics due to such conventional tuning forks is another one of the conventional ones The disadvantage of piezoelectrically operated tuning forks results from the Structure of your bracket. In Figures 2 and 3 is an example of a bracket the conventional tuning fork F shown. Here are a terminal w and a support rod r attached to respective transverse surfaces Fl1 and Fl2, the perpendicular to the side surfaces Fa1 and Fb1 of the pair of prongs Fa pnd Fb of the tuning fork vibrator Fv run. It also has a gravitational plane Gp with a gravitational axis G, which is perpendicular to the directions of vibration V. With the one described above Arrangement, the tuning fork vibrator Fv is slightly in the direction of the vibration directions V moves when subjected to an external force. However, it is not easy in a direction perpendicular to the vibration directions V movable. Since in the bracket described above, the terminal w on the one surface Fl1 and the support rod r attached to the other surface Fl2 of the tuning fork vibrator Fv it is very difficult to fix them in the specific places, which is often leads to a shift in their fixed positions.

Darüber hinaus sind die Halterungspunkte nicht in Ubereinstimmung mit den Knotenpunkten na und nb der Schwingungen des Stimmgabelvibrators Fv. Diese Gesichtspunkte führen leicht zu solchen Nachteilen, daß die Schwingungen iiber den Trägerstab r aus der Stimmgabel austreten bzw. lecken oder aber die Schwingungsfrequenz in unerwünschter Weise verändert wird durch von außen auf die Stimmgabel F auftreffende Stöße.In addition, the support points are not in agreement with the nodes na and nb of the vibrations of the tuning fork vibrator Fv. These Points of view easily lead to such disadvantages that the vibrations exceed the The support rod r emerges or licks out of the tuning fork, or else the oscillation frequency is changed in an undesirable manner by hitting the tuning fork F from the outside Bumps.

Ein weiterer Nachteil ist der herkömmlichen piezoelektrisch betriebenen Stimmgabel oder der Schwinger im allgemeinen betrifft ihre Befestigungsanordnung oder Halterung im praktischen Gebrauch. Wenn die Stimmgabel beispielsweise in einer elektronischen Uhr od.dgl. befestigt werden soll, so muß ihre Stoßfestigkeit im montierten Zustand mit in Betracht gezogen werden. Eine derartige Uberlegung ist nicht nur auf piezoelektrische Stimmgabeln beschränkt, sondern ist auch bei piezoelektrischen Schwingern (beispielsweise (uarzschwingern) des Stimmgabeltyps oder bei elektromagnetischen Stimmgabeln erforderlich. Insbesondere werden Schwinger im allgemeinen, beispielsweise die Stimmgabeln der oben beschriebenen Art normalerweise z.B. in einem Substrat einer Armbanduhr in einer Weise montiert, wie es in Fig. 4 dargestellt ist. Another disadvantage is the conventional piezoelectric operated Tuning fork or vibrator in general relates to its mounting arrangement or holder in practical use. For example, if the tuning fork is in a electronic clock or the like. is to be attached, its impact resistance must be in installed condition should be taken into account. One such consideration is not just limited to piezoelectric tuning forks, but is also with piezoelectric vibrators (for example (uarzschwingern) of the tuning fork type or required for electromagnetic tuning forks. In particular, be vibrators in general, for example the tuning forks of the type described above normally e.g. mounted in a substrate of a wrist watch in a manner as shown in Fig. 4 is shown.

Dabei ist die Stimmgabel in einer Halterung H in Längsrichtung eingepaßt, und zwar in einem im Substrat Su ausgebildeten entsprechenden Ausschnitt c. Im Falle der Stimmgabel mit zwei Anschlußklemmen w1 und w2 sind diese jeweils zur Befestigung mit den elektrisch leitenden Schichten Se verbunden die auf dem Substrat Su vorgesehen sind. Auch die Figuren 5 und 6 zeigen die Zuordnung von Stimmgabelvibrator Fv und der Anschlußklemmen w1 und w2 in einer herkömmlichen Halterung ffir die Stimmgabel oder ähnlicheVibrationselemente.The tuning fork is fitted in a holder H in the longitudinal direction, namely in a corresponding cutout formed in the substrate Su c. In the event of the tuning fork with two terminals w1 and w2, these are each for attachment connected to the electrically conductive layers Se provided on the substrate Su are. Figures 5 and 6 also show the assignment of tuning fork vibrator Fv and the terminals w1 and w2 in a conventional holder for the tuning fork or similar vibrating elements.

Wenn der Stimmgabelvibrator Fv der oben beschriebenen Art oder Vibratoren im allgemeinen in der Weise, wie sie in Fig. 4 dargestellt ist, auf dem Substrat Su angebracht werden, schwingt die Stimmgabel F aufgrund einer äußeren Kraft leicht in Richtung der Pfeile X (Fig. 5 und 6), d. h. in eine sich durch das Substrat Su erstreckende Richtung, während eine Schwingung in Richtung der Pfeile Y (Fig. 5 und 6) schwierig ist.When the tuning fork vibrator Fv of the type described above or vibrators generally as shown in Figure 4 on the substrate Su are attached, the tuning fork F easily vibrates due to an external force in the direction of arrows X (Figures 5 and 6), d. H. into one itself through the substrate Su extending direction, while an oscillation in the direction of the arrows Y (Fig. 5 and 6) is difficult.

Wenn daher die Anschlußklemmen w1 und w2 an den Flächen Fl1 und Fl2 des Stimmgabelvibrators Fv angepaßt werden, der in eine Richtung senkrecht zur Oberfläche des Substrats Su, wie es in Fig. 5 dargestellt ist, gerichtet sind, so ist das in der Hinsicht nachteilhaft, daß der Grad der Änderung der Schwingungsfrequenz erhöht wird. Wenn dagegen die Anschlußklemmen w1 und w2 im Abstand zueinander und lediglich an der einen Fläche, beispielsweise an der Fläche Fl1 des Stimmgabelvibrators E'v angeordnet sind, die parallel zur Oberfläche des Substrats, wie es in Fig. 6 dargestellt ist, verläuft, werden die auf äußere Erschütterungen und dgl. zurückzuführenden Kräfte auf den Stimmgabelvibrator Fv in Dickenrichtung t1 der Zinken Fa und Fb ausgeiibt. Wenn nun die Dicke t1 klein ist, so kann der Stimmgabelvibrator Fv leicht zerstört werden.Therefore, when the terminals w1 and w2 on the surfaces Fl1 and Fl2 of the tuning fork vibrator Fv can be adjusted, one way perpendicular to the surface of the substrate Su, as shown in Fig. 5, directed are disadvantageous in that the degree of change in the vibration frequency is increased. If, however, the terminals w1 and w2 at a distance from each other and only on one surface, for example on the surface Fl1 of the tuning fork vibrator E'v are arranged parallel to the surface of the substrate, as shown in FIG. 6 is shown, runs, which can be attributed to external vibrations and the like Forces on the tuning fork vibrator Fv in the thickness direction t1 of the prongs Fa and Fb. If the thickness t1 is small, the tuning fork vibrator Fv can easily be destroyed will.

Demgegenüber besteht eine wesentliche Aufgabe der Erfindung darin, eine elektrisch betriebene Stimmgabel zu schaffen, die einen hohen Resonanzgütefaktow Q zur Herstellung äußerst stabiler Schwingungsvorrichtungen, Filter usw. aufweist und mit der die Temperaturkenndaten bei kleinem Frequenz- und Temperaturfaktor leicht regelbar ist und die außerdem in Kompaktgröße in Massenproduktion mit entsprechender Herabsetzung der Kosten herstellbar ist. In contrast, an essential object of the invention is To create an electrically operated tuning fork that has a high Q factor of resonance Q for making extremely stable vibration devices, filters, etc. and with which the temperature characteristics with a small frequency and temperature factor easily is controllable and also in compact size in mass production with corresponding Reduction of the cost can be produced.

Eine weitere wesentliche Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine elektrisch betriebene Stimmgabel der oben beschriebenen Art zu schaffen, die eine verbesserte Halterung zur Verminderung der Schwingunsverluste und des Grads der Veränderung der Schwingungsfrequenz aufweist, und zwar trotz der von außen einwirkenden Stöße, und die auch eine weitere Verminderung der Größe der Stimmgabel ermöglicht. Another essential object of the invention is to provide a to create electrically operated tuning fork of the type described above, the one improved bracket to reduce vibration losses and the degree of Has change in the vibration frequency, in spite of the externally acting Shocks, and which also allows a further reduction in the size of the tuning fork.

Eine weitere wesentliche Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine verbesserte Befestigungsanordnung für Schwingungselemente im allgemeinen, beispielsweise für eine elektrisch betriebene Stimmgabel der oben beschriebenen Art zu schaffen, die eine Verbesserung der Stoßfestigkeit von in elektrischen und elektronischen Geräten, beispielsweise elektronischen Uhren u. dgl. befestigten Schwingungselemente ermöglicht. Another essential object of the invention is to provide a improved mounting arrangement for vibration elements in general, for example for an electrically operated tuning fork of the type described above, which improve the shock resistance of both electrical and electronic Devices, for example electronic clocks and the like, attached vibration elements enables.

Die erfindungsgemäße elektrisch betriebene Stimmgabel weist einen Stimmgabelvibrator aus konstant elastischem Material wie etwa Elinvar u.dgl., mit einem Zinken, und einer dünnen piezoelektrischen Kristallschicht aus ZnO u.dgl. auf, die auf dem Stimmgabelvibrator durch Zerstäuben bzw. Sputtern, Ionentiberzug usw. ausgebildet wird, wobei die Elektrode Au, Al usw. auf dem piezoelektrischen Kristallfilm durch Ablagern, Sputtern, Ionentiberzug usw. ausgebildet wird. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird der piezoelektrische Kristallfilm einer C-Achsenorientierung unterzogen und auf dem Stimmgabelvibrator in einer Dicke von 5 - 150 pm ausgebildet, wobei die Elektrode auf dem piezoelektrischen Kristallfilm ausgebildet ist. Die Stimmgabel weist weiterhin eine Halterung auf, die an dem Stimmgabelvibrator wahlweise an zwei Schwingungsknotenpunkten oder Punkten in der Nähe dieser Schwingungsknotenpunkte befestigt ist, die in einer Ebene entlang der Schwingungsrichtung des Stimmgabelvibrators liegen. Zusätzlich dazu ist zur Verbesserung der Stoßfestigkeit der Stimmgabel oder der Schwingungselemente im allgemeinen eine Befestigungsanordnung zum Befestigen der Schwingungselemente in elektrischen und elektronischen Vorrichtungen vorgesehen, die ein Substrat zur Aufnahme des Schwingungselements und darauf ausgebildete elektrisch leitende Abschnitte aufweist, die jeweils mit den entsprechenden Anschlußklemmen des Vibrationselements verbunden sind. Dabei sind die Anschlußklemmen des Vibrationselements so mit den elektrisch leitenden Abschnitten verbunden, daß die Schwingungsrichtung des Schwingungselements nicht parallel oder im rechten Winkel zur Oberfläche des Substrats verläuft. The electrically operated tuning fork according to the invention has a Tuning fork vibrator made of constantly elastic material such as Elinvar and the like., With a prong, and a thin piezoelectric crystal layer made of ZnO and the like. on the tuning fork vibrator by atomization or sputtering, ion coating etc. is formed with the electrode Au, Al, etc. on the piezoelectric Crystal film formed by deposition, sputtering, ion coating, etc. will. In a preferred embodiment of the invention, the piezoelectric Crystal film subjected to C-axis orientation and placed on the tuning fork vibrator formed in a thickness of 5-150 μm, with the electrode on the piezoelectric Crystal film is formed. The tuning fork also has a holder, those on the tuning fork vibrator optionally at two vibration nodes or points in the vicinity of these nodes of vibration is attached, which is in a plane along the direction of oscillation of the tuning fork vibrator. In addition to this, the Improvement of the shock resistance of the tuning fork or the vibration elements in general a fastening arrangement for fastening the vibration elements in electrical and electronic devices are provided which have a substrate for receiving the vibrating element and having electrically conductive portions formed thereon each having are connected to the corresponding terminals of the vibrating element. Included are the terminals of the vibration element so with the electrically conductive Sections connected that the direction of vibration of the vibrating element is not runs parallel or at right angles to the surface of the substrate.

Durch eine derartige 4unordnung wird eine Stimmgabel mit kompakter Größe, hohem Gütefaktor Q und leicht regelbaren Temperaturkenndaten hergestellt, wobei die Schwingungsverluste und der Grad der Veränderung der Schwingungsfrequenz bei äußeren Stößen vermindert wird, während die Stoßfestigkeit der Stimmgabel oder anderer Schwingungselemente im allgemeinen durch die Verwendung der erfindungsgemäßen Befestigungsanordnung vorteilhaft verbessert werden. Such a disorder makes a tuning fork with more compact Size, high quality factor Q and easily controllable temperature characteristics, where the vibration loss and the degree of change in the vibration frequency with external shocks is reduced, while the shock resistance of the tuning fork or other vibration elements in general through the use of the invention Fastening arrangement can be improved advantageously.

Demnach sieht die Erfindung eine elektrisch betriebene Stimmgabel zur Verwendung in elektrischen unu elektronischen Geraten vor, die einen Stimmgabelvibrator mit einem Zinken-paar, eine piezoelektrische Kristallschicllt, die der c-Achsenorientierung unterzogen wurde und auf dem Stimmgabelvibrator in einer Dicke zwischen 5 - 150 ym ausgebildet ist, sowie eine Elektrode vor, die auf der piezoelektrischen Kristallschicht ausgebildet ist. weiterhin weist die Stimmgabel eine Halterung auf, die an dem Stimmgabelvibrator an seinen beiden Schwingungsknotenpunkten oder in der Nähe dieser Schwingungsknotenpunkte befestigt ist, die in einer Fläche entlang der Schwingungsrichtung des Stimmgabelvibrators liegen. Accordingly, the invention provides an electrically operated tuning fork for use in electrical and electronic devices that use a tuning fork vibrator with a pair of prongs, a piezoelectric crystal layer that has the c-axis orientation and on the tuning fork vibrator in a thickness between 5 - 150 ym is formed, as well as an electrode in front of which on the piezoelectric crystal layer is trained. furthermore, the tuning fork has a holder which is attached to the tuning fork vibrator at its two vibration nodes or in the vicinity of these vibration nodes is fixed in a surface along the direction of vibration of the tuning fork vibrator lie.

Ausffihrungsformen der Erfindung werden anhand der Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 eine Seitenansicht, teilweise irn Schnitt, einer herkömmlichen elektrisch betriebenen Stimmr.1bel; Fig. 2 eine perspektivische Darstellun, in vergrößertem Maßstab, der Stimmgabel nach Fig. 1, die die bereits erläuterte herkömmliche Trägerstruktur darstellen soll; Fig. 3 eine Draufsicht auf die Stimmgabel nach Fig. 2; Fig. 4 eine perspektivische Ansicht einer herkömmlichen Befestigungsanordnung eines Vibrationselements, beispielsweise der Stimmgabel nach den Fig. 1 bis 5; Fig. 5 und 6 schematische Darstellunge,ndie die Stellungen der Vibrationselemente, beispielsweise der Stimmgabeln, und ihrer Anschlußklemmen in der herkömmlichen Befestigungsanordnung zeigen; Fig. 7 eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt einer bevorzugten Ausffihrungsform der erfindungsgemäßen piezoelektrisch betriebenen Stimmgabel Fig. d eine schematische Schnittansicht einer Zerstäubungs- oder Sputtervorrichtung wie sie beispielsweise bei der Erfindung Verwendung findet; Fig 9 ein Kurvenschaubild, das die Beziehung zwischen dem Giltefaktor !! und der Dicke des piezoelektrischen Kristallfilms ffir die erfindungsgemäße Stimmgabel darstellt; Fig. 10 eine Explosionsansicht einer bevorzugten Ausfiihrungsform der Halterung einer erfindungsgemäßen Stimmgabel mit zwei AnschluBklemmen; Fig. 11 eine Seitenansicht, im vergrößertem Maßstab, einer anderen Ausführungsform der Halterung nach Fig. 10; Fig. 12 eine Draufsicht auf die Anordnung nach Fig. 11, wobei eine Metallkappe der Klarheit wegen entfernt wurde; Fig. 13 und 14 schematische Darstellungen, die die Stellung der Vibrationselemente, beispielsweise der Stimmgabeln, und deren Anschlußklemmen in der erfindungsgemäßen Befestigungsanordnung zeigen; Fig. 15 eine gegenilber der Darstellung in Fig. 7 veränderte Ausfilhrungsform; Fig. 16 eine gegenSiber der Darstellung in Fig. 10 veränderte Ausffihrungsform und Fig. 17 und 18 gegenfiber der Darstellung in Fig. 7 veränderte Ausfiihrungsformen des Stimmgabelvibrators. Embodiments of the invention will be explained in more detail with reference to the drawings described. Show it: Fig. 1 is a side view, partly in Section, a conventional electrically operated tuning tube; Fig. 2 is a perspective Darstellun, on an enlarged scale, the tuning fork according to FIG. 1, which already is intended to represent explained conventional support structure; Fig. 3 is a plan view of the tuning fork according to FIG. 2; Fig. 4 is a perspective view of a conventional one Fastening arrangement of a vibration element, for example the tuning fork Figures 1 to 5; 5 and 6 are schematic representations showing the positions of the Vibrating elements, such as the tuning forks, and their terminals in show the conventional mounting arrangement; Figure 7 is a side view, in part in section of a preferred embodiment of the piezoelectric according to the invention powered tuning fork Figure d is a schematic sectional view an atomizing or sputtering device such as, for example, in the invention Is used; Fig. 9 is a graph showing the relationship between the yellowness factor !! and the thickness of the piezoelectric crystal film for the tuning fork of the present invention represents; FIG. 10 is an exploded view of a preferred embodiment of FIG Holder of a tuning fork according to the invention with two connection terminals; Fig. 11 a Side view, on an enlarged scale, of another embodiment of the holder according to Fig. 10; FIG. 12 is a plan view of the arrangement according to FIG. 11, with a Metal cap removed for clarity; 13 and 14 are schematic representations, the position of the vibration elements, such as the tuning forks, and their Show terminals in the mounting arrangement according to the invention; Fig. 15 shows an embodiment modified compared to the illustration in FIG. 7; Fig. 16 an embodiment modified from the illustration in FIG. 10 and FIG. 17 and 18, compared to the representation in FIG. 7, modified embodiments of the Tuning fork vibrators.

Fig. 7 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen piezoelektrisch betriebenen Stimmgabel. Die im nachfolgenden beschriebene Stimmgabel ist im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß die einer C-Achsenorientierung ausgesetzte piezoelektrische Kristall- oder (uarzschicht auf dem Stimmgabelvibrator ausgebildet ist, und zwar in einer Dicke im Bereich von 5 - 150 µm. Insbesondere weist die in Fig. 7 dargestellte piezoelektrisch betriebene Stimmgabel FA einen Stimmgabelvibrator 1 aus konstant elastischem Material, wie etwa Elinvar (Elinver) u.dgl., mit zwei Zinken 1a und 1b, die sich im Abstand und parallel zueinander von einem Basis- oder unteren Abschnitt 1c aus nach oben erstrecken, eine piezoelektrische Kristallschicht 2, beispielsweise aus ZnO, mit einem hohen Isolierwiderstand, die in der Form einer diinnen Schicht durch C-Achsenorientierung auf einer Außenfläche, beispielsweise auf der außenfläche 1d der Zinke 1b aufgebracht wird, etwa durch Zerstauben bzw. Sputtern, IonenSiberzug u.dgl. sowie eine Elektrode auf, beispielsweise aus Au, Al u.dgl., die wiederum auf der Oberfläche der piezoelektrischen Kristallschicht 2 durch Ablagerung, Sputtern, Ionenüberzug, Metallüberzug u.dgl. aufgebracht wird. Fig. 7 shows a preferred embodiment of one according to the invention piezoelectrically operated tuning fork. The tuning fork described below is essentially characterized in that it is exposed to a C-axis orientation Piezoelectric crystal or resin layer formed on the tuning fork vibrator is, in a thickness in the range of 5-150 µm. In particular, the in Fig. 7 illustrated piezoelectrically operated tuning fork FA a tuning fork vibrator 1 made of constant elastic material, such as Elinvar (Elinver) and the like., With two Prongs 1a and 1b, which are spaced and parallel to each other from a base or lower portion 1c from extending upward, a piezoelectric crystal layer 2, for example made of ZnO, with a high insulation resistance, which is in the form of a thin layer by C-axis orientation on an outer surface, for example on the outer surface 1d of the prong 1b is applied, approximately through Atomization or sputtering, ion-coating and the like, as well as an electrode, for example made of Au, Al and the like. Which in turn are on the surface of the piezoelectric crystal layer 2 is deposited by deposition, sputtering, ion plating, metal plating, and the like.

In den Fig. 8 und 9 ist ein Beispiel einer Kathodenzerstäubung oder eines Sputterns dargestellt, wie es unter Verwendung der Sputtervorrichtung nach Fig. 8 beschrieben wird, wobei die Erfindung nicht darauf beschränkt wird. Die hier in Fig. 8 beispielsweise verwendete Sputtervorrichtung weist ein Glockengefäß J auf, in dem eine Kathode Ec und eine Anode Ea im Abstand und parallel zueinander angeordnet sind, sowie eine Auffangelektrode oder Target T aus ZnO, die auf der Kathode Ec aufgebracht ist. Dabei ist der Stimmgabelvibrator 1 nach Fig. 7 auf der Unterseite der Anode Ea befestigt, während ein Verschlußteil oder eine Blende B über der Kathode Ec angeordnet ist. Die Sputtervorrichtung weist weiterhin eine Gaszuführungsöffnung Os und eine Abzugsöffnung Oe im unteren Abschnitt des Glockengefäßes J auf. Etir das Sputtern wird nach einem Abdichten des Glockengefäßes J Luft aus der Abzugsöffnung Oe entzogen, um ein Vakuum zu erhalten, das mehr als 1 x 10-6 Torr aufweist. Referring to Figs. 8 and 9, there is an example of sputtering or of a sputtering shown using the sputtering device according to Fig. 8 will be described, but the invention is not limited thereto. This one The sputtering device used in FIG. 8, for example, comprises a bell jar J in which a cathode Ec and an anode Ea are spaced and parallel to each other are arranged, as well as a collecting electrode or target T made of ZnO, which on the Cathode Ec is applied. The tuning fork vibrator 1 according to FIG. 7 is on the Fixed underside of the anode Ea, while a closure part or a screen B is arranged over the cathode Ec. The sputtering device also has a Gas supply opening Os and an outlet opening Oe in the lower section of the bell jar J on. Etir the sputtering is aired out after sealing the bell jar J withdrawn from the vent Oe in order to obtain a vacuum, that more than 1 x 10-6 Torr.

Beispiel ffir einen Sputtervorgang: Fiir den Sputtervorgang wurde ein Mischgas aus 90 Volumen% Argon und 10 Volument"- Sauerstoff durch die Gaszuführungsöffnung Os in das Glockengefäß J eingeleitet, um in dem Glockengefaß J einen Druck von 2 x lO 3 Torr zu erhalten. Dabei wird der Stimmgabelvibrator 1 auf eine aufgeheizt, während der Auffangelektrode eine elektrische Leistung von 6 W/cm2 zugefiihrt wurde.Example for a sputtering process: For the sputtering process was a mixed gas of 90% by volume argon and 10% by volume oxygen through the gas supply opening Os introduced into the bell jar J to bring about a pressure of 2 x 10 3 Torr. The tuning fork vibrator 1 is heated to a while an electrical power of 6 W / cm2 was applied to the collecting electrode.

Der hier verwendete Stimmgabelvibrator 1 weist Merkmale und Kennlinien, wie beispielsweise äußere Abmessungen, Schwinglingsfrequenz usw. auf, die beispielsweise mit denen von Kristallschwingern in Quarzarmbanduhren austauschbar sind. Fig. 9 zeigt die Beziehung zwischen dem Giitefaktor und der Dicke der piezoelektrischen Kristallschicht bei der erfindungsgemäßen Stimmgabel. Wenn dabei die Dicke der piezoelektrischen Kristallschicht 2 (Fig. 7) kleiner als 5 µm ist und der Stimmgabelvibrator 1 eine Zinkendicke von etwa o, 4 mm aufweist, so ist der elektromechanische Kopplungsfaktor zwischen den beiden sehr gering. Wenn andererseits die Dicke der Kristallschicht 2 150 pm überschreitet, so kann er Einfluß auf den Stimm- gabelvibrator 1 nicht vernachlässigt werden, nämlich eine Verschlechterung des Gütefaktors (! und des Frequenz- und Temperaturkoeffizienten.The tuning fork vibrator 1 used here has features and characteristics, such as external dimensions, vibrating frequency, etc. on, for example are interchangeable with those of crystal oscillators in quartz wristwatches. Fig. 9 shows the relationship between the coefficient of property and the thickness of the piezoelectric Crystal layer in the tuning fork according to the invention. When doing the thickness of the piezoelectric Crystal layer 2 (Fig. 7) is smaller than 5 microns and the tuning fork vibrator 1 is a If the prong thickness is about 0.4 mm, then this is the electromechanical coupling factor very slight between the two. On the other hand, when the thickness of the crystal layer 2 exceeds 150 pm, it can influence the voting fork vibrator 1 cannot be neglected, namely a deterioration in the quality factor (! and the frequency and temperature coefficient.

So zeigte die Stimmgabel FA in einem Bereich, in dem die Dicke der piezoelektrischen Kristallschicht 2 zwischen 5 und 150 ,um lag, einen Wert des Giitefaktors 0, der gleich dem des Werkstoffs des Stimmgabelvibrators 1 ist. Darüber hinaus wies der elektromechanische Kopplungsfaktor Werte auf, die gleich oder höhe- lagen wie die bei den herkömmlichen piezoelektrischen Keramiken. Außerdem zeigte sich eine günstige Frequenz- und Temperaturkennlinie mit weniger als 1,0 ppm/OC. Im Vergleich dazu liegt die Schichtdicke der herkömmlichen piezoelektrischen Elemente, bei denen ein Verkleben oder Hartlöten erforderlich ist, bei etwa 200 Hm und die Dicke der Klebeschicht oder Hartlötschicht bei 10 um.So the tuning fork FA showed in an area in which the thickness of the piezoelectric crystal layer 2 was between 5 and 150 μm, a value of the property factor 0, which is the same as that of the material of the tuning fork vibrator 1. In addition, pointed the electromechanical coupling factor has values that are equal to or higher than that of conventional piezoelectric ceramics. In addition, one showed up favorable frequency and temperature characteristics with less than 1.0 ppm / OC. In comparison in addition, there is the layer thickness of the conventional piezoelectric elements in which Gluing or brazing is required at around 200 Hm and the thickness of the Adhesive layer or braze layer at 10 µm.

Dariiber hinaus kann bei der erfindungsgemäßen Stimmgabel, aufgrund des Fehlens des Klebemittels oder dgl., da zwischen dem Stimmgabelvibrator 1 und der piezoelektrischen Kristallschicht bei der herkömmlichen Anordnung angeordnet ist, der Frequenz-und Temperaturkoeffizient leicht durch Einstellung bzw. Synthetisierung der Temperaturkenndaten des Stimmgabelvibrators 1 und denen der piezoelektrischen Da Kristallschicht 2 selbst geregelt werden darüber hinaus die piezoelektrische Kristallschicht 2 extrem diinn gemacht werden kann, kann die gesamte Stimmgabel in einer kompakten Größe ausgebildet werden. Damit weist sie eine einfache Konstruktion auf und ist ffir die Herstellung in großen Mengen bei niedrigen Kosten sehr geeignet.In addition, in the tuning fork according to the invention, due to The lack of adhesive or the like. As between the tuning fork vibrator 1 and of the piezoelectric crystal layer in the conventional arrangement is, the frequency and temperature coefficient easily by adjusting and synthesizing, respectively the temperature characteristics of the tuning fork vibrator 1 and those of the piezoelectric Since crystal layer 2 itself can be regulated about it beyond the piezoelectric crystal layer 2 can be made extremely thin, the entire can Tuning fork can be made in a compact size. So she shows a simple It is designed to be manufactured in large quantities at a low cost very suitable.

Das beim obigen Beispiel für die piezoelektrische Kristallschicht verwendete ZnO kann auch ersetzt werden durch beispielsweise AlN, CdS, ZnS, LiNbO3, 0'-Bi203 usw., solange diese Werkstoffe eine piezoelektrische Kristallschicht ausbilden können. In gleicher Weise kann die piezoelektrische Kristallschicht, die beim obigen Beispiel durch Sputtern auf den Stimmgabelvibrator 1 aufgebracht wurde,, durch andere Adhäsionsverfahren aufgebracht werden, beispielsweise durch Ionenüberzug u.dgl. Auch das konstant elastische Material für den Stimmgabelvibrator 1 kann ersetzt werden durch allgemeine metallische Werkstoffe, anorganische Werkstoffe oder organische Werkstoffe, während die Gestalt des Stimmgabelvibrators 1 je nach Wunsch und Notwendigkeit geändert werden kann. In the above example for the piezoelectric crystal layer ZnO used can also be replaced by, for example, AlN, CdS, ZnS, LiNbO3, 0'-Bi203 etc. as long as these materials form a piezoelectric crystal layer can. Likewise, the piezoelectric crystal layer used in the above Example was applied to the tuning fork vibrator 1 by sputtering, by others Adhesion processes are applied, for example by ion coating and the like. The constantly elastic material for the tuning fork vibrator 1 can also be replaced are made up of general metallic materials, inorganic materials or organic Materials, while the shape of the tuning fork vibrator 1 as desired and necessary can be changed.

Fig. 1o zeigt eine Ausführungsform einer Halterung der Stimmgabel FA nach Fig. 7 mit zwei Anschlußklemmen. Bei dieser Ausfihrungsform der Stimmgabel FA weisen die Zinken eine Dicke t, von 0,4 mm, die piezoelektrische Kristallschicht 2 eine Dicke von 35 mm und die Elektrode eine Dicke von 0,3 um auf. Die Dicke der piezoelektrischen Kristallschicht 2 sollte vorzugsweise zwischen 5 und 150 Xm liegen, wie es bereits oben beschrieben wurde. Fig. 1o shows an embodiment of a holder for the tuning fork FA according to Fig. 7 with two terminals. In this embodiment the tuning fork FA the prongs have a thickness t, of 0.4 mm, the piezoelectric Crystal layer 2 had a thickness of 35 mm and the electrode had a thickness of 0.3 µm. The thickness of the piezoelectric crystal layer 2 should preferably be between 5 and 150 Xm, as already described above.

Die in Fig. 1o dargestellte Halterung H weist einen hermetisch abgedichteten Träger 10 mit einem zylindrischen Metallteil 11 und einem Dichtungswerkstoff 12, beispielsweise aus in das zylindrische Teil 11 eingefülltem Gla,f durch das sich Anschlußklemmen oder Anschlußleitungen 13 und 14 und ein Trägerstab 15 für den Stimmgabelvibrator 1 erstrecken, wobei diese im Dichtungsmaterial 12 zu ihrer Befestigung eingebettet sind. Beim Zusammenbau wird die Elektrode 3 der Stimmgabel FA über einen Verbindungsdraht 16 mit der Anschlußklemme 14 der Halterung H durch bekannte Verfahren verbunden, wie etwa durch Verkleben bzw. Bonden, Aufbringen einer elektrisch leitfähigen Lackschicht usw. Demgegenüber sind die Anschlußklemme 13 und der Trägerstab 15 der Halterung H jeweils an dem Stimmgabelvibrator 1 befestigt, und zwar durch bekannte Methoden, wie etwa dem Anschweißen an Stellen, an der eine die beiden Schwingungsknotenpunkte des Vibrators 1 verbindende Linie in zwei gleiche Abschnitte geteilt wird. Da in diesem Fall der Stimmgabelvibrator 1 aus konstant-elastischem Material besteht, wie etwa Elinvar u.dgl., kann er als eine Elektrode verwendet werden und gleichzeitig auch als Haltevorrichtung für den Stimmgabelvibrator 1 und für die elektrischen lIerausführvorrichtungen dienen. Danach wird eine zylindrische Kappe 17 aus metallischem Werkstoff auf den hermetisch abgedichteten Träger 10 aufgepaßt, um darin die internen Elemente, wie etwa die Stimmgabel FA einzuschließen.The holder H shown in Fig. 1o has a hermetically sealed Carrier 10 with a cylindrical metal part 11 and a sealing material 12, for example from glass filled into the cylindrical part 11, through which Terminals or connecting lines 13 and 14 and a support rod 15 for the tuning fork vibrator 1 extend, these embedded in the sealing material 12 for their attachment are. When assembling, the electrode 3 of the tuning fork FA via a connecting wire 16 connected to the terminal 14 of the holder H by known methods, such as by gluing or bonding, applying an electrically conductive paint layer etc. In contrast, the terminal 13 and the support rod 15 of the holder H each attached to the tuning fork vibrator 1 by known methods, such as welding on at points where one of the two vibration nodes of the vibrator 1 connecting line is divided into two equal sections. There in In this case, the tuning fork vibrator 1 made of constant elastic material such as Elinvar and the like, it can be used as an electrode and at the same time as a holding device for the tuning fork vibrator 1 and for the electrical delivery devices are used. After that, a cylindrical cap 17 made of metallic material fitted onto the hermetically sealed carrier 10, to enclose therein the internal elements such as the tuning fork FA.

Die oben beschriebene erfindungsgemäße piezoelektrisch betriebene Stimmgabel, die den Stimmgabelvibrator aus konstant elektrischem Werkstoff, die dünne piezoelektrische Schicht aus ZnO u.dgl., die auf der Außenseite einer der Zinken des Vibrators durch Sputtern oder Ionenüberzug ausgebildet ist, und die Elektrode aus Au, Al usw. aufweist, die durch Sputtern, Ionenüberzug u.dgl. auf der piezoelektrischen Schicht aufgebracht ist, weist die folgenden Merkmale auf: 1) Da keine Polarisation erforderlich ist, werden die Herstellung vereinfacht und die Kosten gesenkt; 2) die geringe Dicke der diinnen Schicht des piezoelektrischen Elements der erfindungsgemäßen Stimmgabel ermöglicht es, im Gegensatz zu den herkömmlichen Stimmgabeln, den Einfluß der verschiedenen Kenndaten des piezoelektrischen Elements auf die Kenndaten der gesamten piezoelektrischen Stimmgabel zu vernachlässigen, um damit die Kenndaten der Stimmgabel zu verbessern. Da insbesondere die Kenndaten des Stimmgabelvibrators selbst die Kenndaten der piezoelektrischen Stimmgabel bestimmen, wenn der Stimmgabelvibrator aus einem Werkstoff gebildet wird, der ähnliche physikalische und chemische Eigenschaften aufweist wie Kristall, kann eine piezoelektrische Stimmgabel erhalten werden, deren Betriebsverhalten ähnlich dem eines Kristallvibrators ist. The piezoelectrically operated according to the invention described above Tuning fork, the tuning fork vibrator made of constant electrical material, the thin piezoelectric layer made of ZnO and the like. On the outside of one of the Prongs of the vibrator formed by sputtering or ion plating, and the electrode made of Au, Al, etc., which by sputtering, ion plating and the like on the piezoelectric Layer is applied, has the following features: 1) Since no polarization is required, the manufacture is simplified and the cost is reduced; 2) the small thickness of the thin layer of the piezoelectric element of the invention In contrast to conventional tuning forks, the tuning fork enables the influence the various characteristics of the piezoelectric element to neglect the characteristics of the entire piezoelectric tuning fork in order to do so to improve the characteristics of the tuning fork. In particular, the characteristics of the tuning fork vibrator even determine the characteristics of the piezoelectric tuning fork, if the tuning fork vibrator is formed from a material that has similar physical and chemical properties like crystal, a piezoelectric tuning fork can be obtained whose Operating behavior is similar to that of a crystal vibrator.

3) Im Vergleich zu Kistallvibratoren weist der aus Metall bestehende Stimmgabelvibrator eine höhere Widerstandsfähigkeit gegen elektrische und mechanische Stöße auf.3) Compared to crystal vibrators, the one made of metal Tuning fork vibrator has a higher resistance to electrical and mechanical Bumps on.

4) Da die erfindungsgemäße Stimmgabel eine lineare Temperaturkennlinie im Vergleich zu den Kristallvibratoren aufweist, kann eine Temperaturkompensation leicht durchgeführt werden, während die Temperaturkenndaten der erfindungsgemäßen Stimmgabel je nach Wunsch durch Veränderung der Glühtemperaturen des Stimmgabelvibrators eingestellt werden können. Aufgrund des Fehlens des Klebemittels oder dgl. zwischen dem Stimmgabelvibrator und der piezoelektrischen Kristallschicht, wie bei den herkömmlichen Stimmgabeln, können darüber hinaus die Frequenz- und Temperaturkenndaten nach Wunsch durch Einstellung oder Synthetisierung der Temperaturkenndaten des Stimmgabelvibrators und denen der piezoelektrischen Kristallschicht selbst geregelt werden, wie es bereits oben beschrieben wurde.4) Because the tuning fork according to the invention has a linear temperature characteristic Compared to the crystal vibrators, temperature compensation can be used can be easily carried out while the temperature characteristics of the invention Tuning fork as desired by changing the annealing temperatures of the tuning fork vibrator can be adjusted. Due to the lack of the adhesive or the like. Between the tuning fork vibrator and the piezoelectric Crystal layer, As with conventional tuning forks, the frequency and temperature characteristics as desired by setting or synthesizing the temperature characteristics of the tuning fork vibrator and those of the piezoelectric crystal layer itself are regulated as it was already has been described above.

5) Die Werkstoffausbeute ist günstig, da es bei der erfindungsgemäßen Stimmgabel nicht erforderlich ist, der Kristallachse usw. besondere Aufmerksamkeit zuzuwenden, wie bei den Kristallvibratoren.5) The material yield is favorable, since it is in the inventive Tuning fork is not required, the crystal axis, etc. special attention as with the crystal vibrators.

6) Im Vergleich zu den Kristallvibratoren erfordert die erfindungsgemäße Stimmgabel keine Frequenztrimmelektrode und sie kann direkt durch den Laserstrahl u.dgl. getrimmt werden.6) Compared to the crystal vibrators according to the invention Tuning fork does not have a frequency trimming electrode and it can go straight through the laser beam and the like.

7) Die erfindungsgemäße Stimmgabel weist allgemein eine einfache Konstruktion im Vergleich zum Kristallvibrator auf.7) The tuning fork according to the invention generally has a simple construction compared to the crystal vibrator.

8) Aus den oben genannten Punkten ist es ersichtlich, daß eine Herstellung von Stimmgabeln unter geringen Kosten mit einer Genauigkeit möglich ist, die annähernd gleich der von Kristallvibratoren ist.8) From the above points, it can be seen that a manufacture of tuning forks is possible at low cost with an accuracy that approximates is the same as that of crystal vibrators.

Die Fig. 11 und 12 zeigen eine veränderte Ausfiihrungsform der Halterung H nach Fig. 10. Bei der veränderten Halterung HA nach Fig. 11 und 12 ist an einer Seitenfläche lla des Stimmgabelvibrators 1 in dessen Schwingungsrichtung einer der Schwingungsknotenpunkte N1 und N2 oder in deren Nähe, beispielsweise der Knotenpunkt N2 starr mit dem einen Ende des Trägerstabs 15 in bekannter Weise verbunden, etwa durch Schweißen. Das andere Ende des Trägerstabs 15 ist in das Dichtungsmaterial 12 zu seiner Befestigung eingebettet, während das eine Ende der sich durch das Dichtungsmaterial 12 erstreckenden Anschlußklemme 13A mit dem anderen Knotenpunkt N1 des Stimmgabelvibrators in bekannter Weise, wie etwa durch Schweißen, verbunden ist. Damit dient die Anschlußstelle 13A gleichzeitig als elektrische Anschlußklemme und als Trägerstab. Das Ende der anderen Anschlußklemme 14A, die sich durch den Dichtungswerkstoff 12 bis zu einer Stelle in der Nähe der anderen Seitenfläche 11b des Stimmgabelvibrators 1 erstreckt, ist mit der Elektrode 3 der Stimmgabel FA über einen Verbindungsdraht 16 in bekannter Weise, etwa durch Bonden oder Aufbringen einer elektrisch leitfähigen Lackschicht in ähnlicher Weise wie bei der Anordnung nach Fig. 11 and 12 show a modified embodiment of the holder H according to FIG. 10. In the case of the modified holder HA according to FIGS. 11 and 12, a Side surface lla of the tuning fork vibrator 1 in the direction of oscillation one of the Vibration nodes N1 and N2 or in their vicinity, for example the node N2 rigidly connected to one end of the support rod 15 in a known manner, for example by welding. The other end of the support rod 15 is in the sealing material 12 embedded for its attachment, while one end of the through the sealing material 12 extending terminal 13A to the other node N1 of the tuning fork vibrator is connected in a known manner, such as by welding. This is what the connection point serves 13A at the same time as an electrical connection terminal and as a support rod. The end of other terminal 14A, which extends through the sealing material 12 to a Point in the vicinity of the other side surface 11b of the tuning fork vibrator 1 extends, is with the electrode 3 of the tuning fork FA via a connecting wire 16 in known Way, for example by bonding or applying an electrically conductive paint layer in a manner similar to the arrangement according to Fig.

1o verbunden.1o connected.

Der Gedanke der erfindungsgemäßen Halterung ist jedoch nicht in seiner Anwendung auf Stimmgabeln mit piezoelektrischer Kristallschicht beschränkt, sondern er ist auch leicht auf Stimmgabeln mit plezoelektrischen Elementen im allgemeinen und auf elektromagnetische Stimmga-beln usw. anwendbar. However, the idea of the holder according to the invention is not in his Application limited to tuning forks with a piezoelectric crystal layer, but rather it is also easy to use on tuning forks with plezoelectric elements in general and applicable to electromagnetic tuning forks etc.

Wie aus der vorhergehenden Beschreibung klar geworden ist, wird bei der erfindungsgemäßen Halterung für Stimmgabeln, insbesondere bei der Halterung HA nach den Figuren 11 und 12, da die Fläche zur Befestigung der beiden Tragteile (d.h. des Trägerstabs 15 und der auch als Trägerstab dienenden Anschlußklemme 13A) die gleiche Fläche ila ist, die Genauigkeit für die Befestigung der Halterung im Vergleich zu den herkömmlichen Halterungen verbessert, bei denen die Halterung jeweils an beiden Flächen angebracht ist. Darüber hinaus werden die Nachteile der Schwingungsverluste aufgrund der Positionsverschiebung, wie sie bereits im Zusammenhang mit den Fig. As has become clear from the previous description, at the holder according to the invention for tuning forks, especially in the case of the holder HA according to Figures 11 and 12, since the surface for fastening the two support parts (i.e. the support rod 15 and the connection terminal 13A, which also serves as a support rod) the same area is ila, the accuracy for attaching the bracket in the Compared to the conventional mounts improved, in which the mount respectively attached to both surfaces. In addition, there are the disadvantages of vibration loss due to the shift in position, as already discussed in connection with FIGS.

2 und 3 beschrieben wurde, vorteilhaft eliminiert.2 and 3, advantageously eliminated.

Da darüber hinaus die eine Fläche ila der beiden Flächen lla und ilb des Stimmgabelvibrators 1 entlang dassen Schwingungsrichtung V an zwei Funkten gelagert ist, kann eine Bewegung des gesamten Stimm- treten einer äußeren Stoßeinwirkung in ausreichendem Maße unterdrückt werden, bei gleichzeitiger Verminderung der Frequenzänderung bei Empfang derartiger außenseitiger Stoßeinwlrkungen.Since, in addition, the one surface ila of the two surfaces lla and ilb of the tuning fork vibrator 1 is supported at two points along the vibration direction V movement of the entire vocal kick an outer Impact effects are suppressed to a sufficient extent, with a simultaneous reduction the change in frequency upon receipt of such external impacts.

Wenn nun die Dicke des Stimmgabelvibrators 1 mit t1, die Breite zwischen den Zinken 1a und 1b mit U, die Entfernung von der im rechten Winkel die Schwingungsrichtung V des Stimmgabelvibrators 1 schneidenden Ebene zur Innenseite der zylindrischen Metallkappe 17 mit l1 und die Entfernung von der Ebene entlang der Schwingungsrichtung V des Stimmgabelvibrators 1 zur Innenfläche der Kappe 17 mit 12 gegeben ist, wie es in Fig. 12 dargestellt ist, so kann die Entfernung 11 durch die Erfindung soweit wie möglich verkleinert werden. Im Gegensatz dazu kann bei der herkömmlichen Anordnung diese Entfernung l1 nicht vermindert werden, da die Seitenkanten des Stimmgabelvibrators 1 möglicherweise die Innenseite der Kappe 17 berühren können. If now the thickness of the tuning fork vibrator 1 is t1, the width between the prongs 1a and 1b with U, the distance from which at right angles the direction of oscillation V of the tuning fork vibrator 1 intersecting plane to the inside of the cylindrical Metal cap 17 with l1 and the distance from the plane along the direction of oscillation V of the tuning fork vibrator 1 is given to the inner surface of the cap 17 with 12, as it is shown in Fig. 12, the distance 11 by the invention can so far as possible. In contrast, with the conventional arrangement this distance l1 cannot be reduced because the side edges of the tuning fork vibrator 1 can possibly touch the inside of the cap 17.

Dies bedeutet, daß mit der erfindungsgemäßen Anordnung die Durchmesser des hermetisch abgedichteten Trägers 10 und der metallischen Kappe 17 in ausreichendem Maße vermindert werden, so daß sich die @@ @ Stimmg @e@ @nsgesamt vermindert. Andere angenommen werden, daß der gesamte Stimmgabelvibrator sich in eine Richtung bewegen kann, die in einer Richtung senkrecht zu seiner Schwingungsrichtung V verläuft, was jedoch im praktischen Gebrauch keine Nachteile mit sich bringt. Da insbesondere die Entfernung 12 größer ist als die Entfernung li, besteht kaum eine Möglichkeit, daß die Kanten des Stimmgabelvibrators mit der Innenseite der Metallkappe 17 in Berührung kommen. Selbst bei der Annahme, daß der gesamte Stimmgabelvibrator sich in einer solchen Richtung bewegt, ist der Einfluß auf die Schwingungsfrequenz sehr klein im Vergleich zu dem Fall, wo sich der gesamte Stimmgabelvibrator in Richtung entlang seiner Schwingungsrichtung bewegt.This means that with the arrangement according to the invention, the diameter of the hermetically sealed carrier 10 and the metallic cap 17 in sufficient Dimensions are reduced so that the @@ @ Voices @ e @ @ns overall are reduced. Other accepted that the entire tuning fork vibrator can move in a direction that runs in a direction perpendicular to its direction of oscillation V, which however brings no disadvantages in practical use. As especially the distance 12 is greater than the distance li, there is little possibility that the edges of the tuning fork vibrator come into contact with the inside of the metal cap 17. Even assuming that the entire tuning fork vibrator is in one Moving direction, the influence on the oscillation frequency is very small in comparison to the case where the entire tuning fork vibrator moves in the direction along its direction of vibration emotional.

Die Fig. 13 und 14 zeigen erfindungsgemäße Ausführungsformen zum Befestigen der Stimmgabelvibratoren und dgl. in einem elektronischen Gerät, wie etwa einer elektronischen Uhr u.dgl., um die Nachteile der herkömmlichen Befestigungsanordnungen, wie sie im Zusammenhang mit den Fig. 4 bis 6 beschrieben wurden, zu vermeiden. 13 and 14 show embodiments according to the invention for Fixing the tuning fork vibrators and the like in an electronic device such as such as an electronic watch, etc., to avoid the disadvantages of conventional fastening arrangements, as described in connection with FIGS. 4 to 6, to be avoided.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 13 verläuft eine die Anschlußklemmen 13B und 14B der Stimmgabel FB verbindende imaginäre Linie (nicht dargestellt) in einer Richtung parallel zur Oberfläche des Substrats Su, wobei eine andere die Zinken 1Ba und 1Bb aufweisende imaginäre Linie (nicht dargestellt) die die Anschlußklemmen 13B und 14B miteinander verbindende imaginäre Linie unter irgend einem beliebigen Winkel schneidet, beispielsweise unter 300, 450 usw., mit Ausnahme der Winkel 0° oder 900. Dabei dienen die Anschlußklemmen 13B und 14B auch als Trägerstäbe des Stimmgabelvibrators 13 der Stimmgabel FB. Demgegenüber verwendet die Befestigungsanordnung 14 die Stimmgabel FA mit der Halterung HA nach den Fig. 11 und 12 und die die Anschlußklemmen 13A und 14A der Stimmgabel FA verbindende imaginäre Linie verläuft parallel zur Oberfläche des Substrats Su, wobei die die Zinken ia und 1b verbindende imaginäre Linie die die Anschlußklemmen 13A und 4A verbindende imaginäre Linie in ähnlicher Weise schneidet wie bei der Ausführungsform nach Fig. 13. In the embodiment according to FIG. 13, one of the terminals runs 13B and 14B of the tuning fork FB connecting imaginary line (not shown) in one direction parallel to the surface of the substrate Su, another with the prongs Imaginary line (not shown) comprising 1Ba and 1Bb that defines the terminals 13B and 14B interconnecting imaginary line under any one Angle intersects, for example at 300, 450, etc., with the exception of angles 0 ° or 900. The terminals 13B and 14B also serve as the support rods of the Tuning fork vibrators 13 of the tuning fork FB. In contrast, the fastening arrangement used 14 the tuning fork FA with the holder HA according to FIGS. 11 and 12 and the terminals 13A and 14A of the tuning fork FA connecting imaginary line runs parallel to Surface of the substrate Su, the imaginary one connecting the prongs ia and 1b Line the imaginary line connecting the terminals 13A and 4A in a similar manner Way cuts as in the embodiment according to FIG. 13.

Da bei den Befestigungsanordnungen nach Fig. 13 und 14 die Anschlußklemmen des Stimmgabelvibrators in einem Gehäusegrundkörper der Stimmgabel so angeordnet sind, daß die Vibrationsrichtung des Stimmgabelvibrators die Oberfläche des Substrats unter einem gewünschten Winkel (mit Ausnahme der Winkel 0° und 90°) schneidet, wird ein auf die Befestigungsanordnung einwirkender Stoß aufgeteilt in eine Komponente in Richtung der Dicke der Zinken und in eine in Richtung einer die Zinken miteinander verbindende imaginäre Linie. Damit wird die in Richtung der Dicke der Zinken wirkende Kraft vermindert. Dam-it kann die Haltbarkeit-der Zinken verbessert werden, -wobei gleichzeitig eine Verminderung der Stöße in Richtung der Vibration der Zinken und auch der Veränderung der Vibrationsfrequenz, aufgrund des Stoßes erreicht werden kann und damit auch eine Verbesserung der Stoßwiderstandsfähigkeit der Stimmg-abel oder-dgl. im zusammengebauten Zustand. Since in the fastening arrangements according to FIGS. 13 and 14, the terminals of the tuning fork vibrator arranged in a housing body of the tuning fork are that the direction of vibration of the tuning fork vibrator touches the surface of the substrate at a desired angle (excluding the angles 0 ° and 90 °), a joint acting on the fastening arrangement is divided one component in the direction of the thickness of the prongs and one in the direction of one Imaginary line connecting the prongs. This will move towards the The force acting on the prongs is reduced. Dam-it can reduce the durability-of the tines be improved, -which at the same time a reduction of the shocks in the direction of the Vibration of the tines and also the change in the vibration frequency, due to the Shock can be achieved and thus also an improvement in shock resistance the tuning fork or the like. when assembled.

Die Erfindung ist nicht nur auf elektronische Uhren anwendbar, -sondern sie kann auch leicht bei anderen elektrischen und elektronischen Vorrichtungen verwendet werden. Außerdem ist auch die Anwendung der Vibrationselemente nicht beschränkt auf piezoelektrisch betriebene Stimmgabeln, sondern sie kann auch auf-andere Vibrationselemente angewendet werden, z.B. Stimmgabel-Kristallvibratoren u.dgl. The invention is applicable not only to electronic watches, but rather it can also be easily used with other electrical and electronic devices will. In addition, the application of the vibration elements is not limited either on piezoelectrically operated tuning forks, but they can also act on other vibration elements may be used, e.g., tuning fork crystal vibrators and the like.

Fig. 15 zeig-t eine gegenüber Big. 7 veränderte Ausführungsform der piez'oelektrisch betriebenen Stimmgabel FA. Bei dieser veränderten Stimmgabel FC ist außer der auf der Seitenfläche 1d der Zinke 1b angebrachten piezoelektrischen Kristallschicht 2, die beispielsweise aus ZnO ist, und der darauf aufgebrachten Elektrode 3, die beispielsweise aus Au, Al u.dgl. ist, eine weitere piezoelektrische Kristallschicht 2a aus ähnlichem Material in der Form einer dünnen Schicht durch C-Achsenorientierung auf die Seitenfläche 1e der anderen Zinke 1a in genau der gleichen Weise wie die Schicht 2 aufgebracht, wobei eine weitere Elektrode 3a in ähnlicher Weise auf die Kristallschicht 2a aufgebracht ist wie die Elektrode 3, um das Betriebsverhalten der Stimmgabel weiter zu verbessern. Fig. 15 shows one opposite Big. 7 modified embodiment of the Piez'oelectrically operated Tuning fork FA. With this changed Tuning fork FC is piezoelectric besides the one mounted on the side surface 1d of the prong 1b Crystal layer 2, which is for example made of ZnO, and the applied thereon Electrode 3, which is made of Au, Al and the like, for example, is a further piezoelectric one Crystal layer 2a made of a similar material in the form of a thin layer C-axis orientation on the side surface 1e of the other prong 1a in exactly the same way Way as the layer 2 is applied, with a further electrode 3a in a similar manner Way is applied to the crystal layer 2a like the electrode 3 to the operating behavior to improve the tuning fork further.

Da die übrige Konstruktion und Wirkungsweise der veränderten Stimmgabel FC nach Fig. 15 ähnlich sind wie bei der Stimmgabel FA nach Fig. 7, kann auf eine detaillierte Beschreibung verzichtet werden. As the rest of the construction and mode of operation of the modified tuning fork FC according to FIG. 15 are similar to the tuning fork FA according to FIG detailed description is omitted.

Fig. 16 zeigt eine Halterung HA für eine Stimmgabel FC nach Fig. 15 mit drei Anschlußklemmen. FIG. 16 shows a holder HA for a tuning fork FC according to FIG. 15 with three terminals.

Diese Halterung ist eine Abänderung der Halterung H des Zweiklemmentyps nach Fig. 10. wobei der hermetisch abgedichtete Träger 10 außer den Anschlußklemmen 13 und 14 eine weitere Anschlußklemme 13a aufweist, die sich durch das Dichtungsmaterial 12 erstreckt und darin befestigt ist. Mit der Anschlußklemme 13a ist über den Verbindungsdraht 16 die Elektrode 3 verbunden und die Elektrode 3a ist über einen weiteren Verbindungsdraht 16a mit der Anschlußklemme 14 verbunden.This bracket is a modification of the bracket H of the two-clamp type according to Fig. 10. wherein the hermetically sealed carrier 10 except for the terminals 13 and 14 a further connection terminal 13a has, which is through the sealing material 12 extends and is secured therein. With the connector 13a, the electrode 3 and the electrode are connected via the connecting wire 16 3a is connected to the connection terminal 14 via a further connecting wire 16a.

Die übrige Konstruktion, Funktion und Wirkungsweise der veränderten Ausführungsform nach Fig. 16 sind im wesentlichen gleich wie bei der Ausführungsform nach Fig. 1-0, so daß auf eine detaillierte Beschreibund verzichtet werden kann. The rest of the construction, function and mode of operation of the changed 16 are essentially the same as the embodiment according to Fig. 1-0, so that a detailed description can be dispensed with.

Die Fig. 17 und 18 zeigen veränderte AusfUhrungsformen des Stimmgabelvibrators 1 nach Fig. 7. FIGS. 17 and 18 show modified embodiments of the tuning fork vibrator 1 according to FIG. 7.

Beim herkömmlichen Stimmgabelvibrator, beispielsweise dem Stimmgabelvibrator nach den Fig. 2 und 3, liegen die Schwingungsknotenpunkte na und nb für die Grundschwingung im unteren Teil der Flache Fl1. In the conventional tuning fork vibrator, for example the tuning fork vibrator According to FIGS. 2 and 3, the oscillation nodes na and nb are for the fundamental oscillation in the lower part of the surface Fl1.

Obwohl die Schwingungsverluste über die Halterung (nicht dargestellt) klein sind, wenn der Stimmgabelvibrator Fv an den Knotenpunkten na und nb gelagert ist, so ist es in der Praxis doch besser, den Stimmgabelvibrator an einem zentralen Punkt einer imaginären Linie (nicht dargestellt) zu lagern, der die Knotenpunkte na und nb verbindet, da eine genaue Lagerung an den beiden Knotenpunkten na und nb von der Produktivität her betrachtet schwierig zu erreichen ist, so daß unerwünschte Vibrationsverluste über die Halterung auftreten und damit die Kenndaten der Stimmgabel verschlechtert werden.Although the vibration losses through the bracket (not shown) are small if the tuning fork vibrator Fv is mounted at the nodes na and nb in practice it is better to connect the tuning fork vibrator to a central one Point of an imaginary line (not shown) to support the Nodes na and nb connects, as there is an exact storage at the two nodes na and nb is difficult to achieve in terms of productivity, so that undesirable Vibration losses occur through the bracket and thus the characteristics of the tuning fork be worsened.

Diese Nachteile soll die veränderte Ausführungsform des Stimmgabelvibrators 1D und 1E nach Fig. 17 und 18 vermeiden. The modified embodiment of the tuning fork vibrator is intended to address these disadvantages Avoid 1D and 1E of FIGS. 17 and 18.

In der veränderten Ausführungsform des Stimmgabelvibrators 1D nach Fig. 17 sind die Zinken 1Da und 1Db an ihren Außenkanten g1 so bearbeitet bzw. in einem Winkel abgeschnitten, daß die Dicke t2 der Zinken 1Da und 1Db zu den Spitzen 1Df der Zinken hin vermindert oder dünn gemacht wird. Um die Hauptwirkung noch weiter zu verbessern und auch um einen weiteren wünschenswerten Effekt zu erzielen, wird auf die Seitenkante g2 des Basisabschnitts 1Dl bearbeitet bzw. in einem Winkel abgeschnitten, so daß die Breite U des Vibrators zum untersten Punkt 1Db hin vermindert wird. Bei der Ausführungsform nach Fig. 18 sind wohl die Zinken 1Ea und lEb an den Außenseitenkanten g1 in einem Winkel abgeschnitten, um die Dicke t2 der Zinken 1Ea und 1Eb zu den Spitzen lEf in gleicher Weise zu vermindern wie bei dem Stimmgabelvibrator lD nach Fig. 17, es ist jedoch die Seitenkante g3 des Basisabschnitts lEl halbkreisförmig ausgebildet, so daß die Breite U des Vibrators 1E zum untersten Punkt 1Eb hin vermindert wird. In the modified embodiment of the tuning fork vibrator 1D according to 17, the tines 1Da and 1Db are machined on their outer edges g1 or in FIG Cut off an angle that the thickness t2 of the prongs 1Da and 1Db to the tips 1Df the prongs are reduced or made thin. To the main effect even further to improve and also to achieve another desirable effect is machined onto the side edge g2 of the base section 1Dl or cut at an angle, so that the width U of the vibrator is reduced towards the lowest point 1Db. at the embodiment according to FIG. 18 are probably the prongs 1Ea and 1Eb on the outer side edges g1 trimmed at an angle to match the thickness t2 of the prongs 1Ea and to decrease 1Eb to the tips lEf in the same way as with the tuning fork vibrator ID according to FIG. 17, but the side edge g3 of the base section IE1 is semicircular formed so that the width U of the vibrator 1E decreases towards the lowest point 1Eb will.

Wenn die -Stimmgabelvibratoren in Formen ausgebildet sind, die den "Abstimmring"-Vibratoren ähneln, so wird der Abstand zwischen den beiden Schwingknotenpunkten für die Grundschwingung stark vermindert. If the tuning fork vibrators are designed in shapes that the Similar to "tuning ring" vibrators, so is the distance between the two oscillation nodes for the fundamental oscillation greatly reduced.

Damit können die beiden Knotenpunkte als in einem zentralen Punkt nx konzentriert angesehen werden.This allows the two nodes to be in one central point nx be viewed in a concentrated manner.

Wenn nun der Stimmgabelvibrator im Punkt nx gelagert wird, so können die unerwünschten Schwingungsverluste und auch Streuverluste in großem Maße vorteilhaft vermindert werden.If the tuning fork vibrator is now stored in point nx, so can the undesired vibration losses and also scatter losses are advantageous to a large extent be reduced.

Änderungen und Ausgestaltungen der beschriebenen Ausführungsformen sind für den Fachmann ohne weiteres möglich und fallen in-den Rahmen der Erfindung. Changes and refinements to the described embodiments are readily possible for the person skilled in the art and fall within the scope of the invention.

L e e r s e i t eL e r s e i t e

Claims

Electrically operated tuning fork with improved holder P a t e n t a n s p r ü c h e 1.

Electrically operated tuning forks for use in electric and electronic devices having a pair of tuning fork vibrators and an electrical element attached to the prongs for operating the tuning fork vibrator, by the fact that the electrical.

Element than piezoelectric KristaIS or uarzschicht (') is formed on the tuning fork vibrator (1) and that an electrode (7) is formed on the crystal layer (2).

2.) Electrically operated tuning fork for use in electrical and electronic devices having a pair of tuning fork vibrators and an electrical element attached to the prongs for operating the tuning fork vibrator, in that the electrical element has one of the c-axis orientations subjected to piezoelectric crystal layer (2), which is on the tuning fork vibrato (1) is formed with a thickness of 5-15c µm, and that on the crystal layer (2) an electrode (3) is formed.

5. Electrically operated tuning fork according to claim 2, characterized g e it is not noted that the piezoelectric crystal layer (2) on the tuning fork vibrator (1) is attached to a side surface of one tine of the pair of tines (1a, 1b).

4. Electrically operated tuning fork according to claim 2, characterized g e it is not noted that the piezoelectric crystal layer (2) on the tuning fork vibrator (1) is attached to corresponding side surfaces of the pair of tines (1a, 1b).

5. Electrically operated tuning fork according to claim 2, characterized g e it is not shown that the tuning fork vibrator (1) consists of at least one permanent or constant elastic material, such as Elinvar (Elinver), a metallic one Material in general, an inorganic material and an organic material, and it is supported by a holder (H, HA) which has a connecting terminal (13, 14) and a support rod (15) which is perpendicular to the corresponding transverse surfaces to the side surfaces of the pair of prongs (la, Ib) of the tuning fork vibrator (1) in this way are attached that they are in a gravitational plane with a gravitational axis located perpendicular to the directions of vibration.

6. Electrically operated tuning fork according to claim 5, characterized g e It is not shown that the outer edges of the prongs (1a, 1b) of the tuning fork vibrator (1) are formed at the end regions so that the thickness of the prongs (1a, 1b) increases is reduced towards the end areas.

7. Electrically operated tuning fork according to claim 5, characterized g e it is not noted that the outer edge of the base portion (1c) of the tuning fork vibrator (1) is formed so that the width of the base portion to its lowest point is reduced.

8. Electrically operated tuning fork according to claim 5, characterized g e it is not shown that the outer edges of the end sections of the prongs (1a, Ib) of the tuning fork vibrator (1) are designed so that the thickness of the prongs to the End portions is reduced, the outer edge of the base portion of the Tuning fork vibrator is designed so that the width of the base portion to his is reduced towards the lowest point.

9. Electrically operated tuning fork according to claim 2, characterized thereby It is noted that the piezoelectric crystal layer (2) has a layer high electrical resistance is made of at least one material of the group ZnO, AeN, CdS, ZnS, LiNbO3 and y-Bi203, and that the tuning fork vibrator (1) by Evaporation is formed.

10. Electrically operated tuning fork according to claim 2, characterized g e It is not indicated that the electrode (3) is made of at least one material of the group Au, A and the like and that the piezoelectric crystal layer (2) is formed by vapor deposition.

11. Electrically operated tuning fork according to claim 2, characterized g e it is not indicated that it also has a holder (H, HA) which on the tuning fork vibrator (1D, lE) optionally at two vibration nodes (nx) or points in the vicinity of the nodes of vibration, which are in a Surface lie along the direction of vibration of the tuning fork vibrator.

12. Electrically operated tuning fork according to claim 11, characterized in that g It is not noted that one of the brackets doubles as a connection terminal of the tuning fork vibrator is used to connect external circuits.

13. Bracket arrangement for holding a vibrating element in electrical and electronic devices, therefore not marked, that it has a substrate for receiving the vibrating element and on the substrate provided electrically conductive sections to these with the corresponding terminals of the vibrating element, the terminals of the vibrating element be connected to the electrically conductive sections so that the direction of oscillation of the vibrating element not parallel and at right angles to the surface of the substrate runs.