JP2003318697A

JP2003318697A - Ａｔカット水晶振動子

Info

Publication number: JP2003318697A
Application number: JP2002124261A
Authority: JP
Inventors: Saiichiro Otsuka; 才一郎大塚
Original assignee: Seiko Instruments Inc
Current assignee: Seiko Instruments Inc
Priority date: 2002-04-25
Filing date: 2002-04-25
Publication date: 2003-11-07

Abstract

(57)【要約】【課題】低い周波数でＣＩ値特性の良い小型ＡＴ振動
子の提供。【解決手段】振動片１のコーナー部がＲ面取り形状
で、Ｘ軸方向端面がＣ面取り形状を有するＡＴカット振
動子を使用することにより、特にＣＩ値特性の向上がは
かられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明に属する技術分野】本発明は、携帯情報機器や通
信機器に用いられるＡＴ水晶振動子の外形形状に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来のＡＴカット振動子を図２に示す。
図２（ａ）は、機械加工による単純矩形形状の振動子
で、Ｘ軸とＺ’軸が作る平面上に振動片１の主面があ
り、中央部に励振電極２がある。図２（ｂ）は、単純矩
形形状の振動子のＸ軸方向の断面図であり、厚み方向に
も単純矩形となっている。図３（ａ）は、ベベル加工を
行ったコンベックス型の水晶振動子で、同じくＸ軸と
Ｚ’軸が作る平面に振動片１の主面があり、主面の中央
部に励振電極２がある。図３（ｂ）はコンベックス型振
動子のＸ軸方向の断面図であり、外周部の厚みが薄く、
中央部が厚い楕円形である。コンベックス型の振動子
は、ＣＩ値特性の安定と低減化のために広く用いられて
いた。

【０００３】

【本発明が解決しようとする課題】単純矩形のＡＴカッ
ト振動子では周波数が低い領域になるとＣＩ値特性が悪
化する。ＣＩ値特性は、周波数が27ＭＨｚ（厚みで62μ
ｍ）より低い周波数になるとＣＩ値が上昇し特性が悪化
する。このことから、振動子の形状はベベル加工を施し
たコンベックス形状が不可欠とされていた。

【０００４】しかし、近年振動子の小型化に伴い振動片
が小型軽量になりベベル加工による製造が困難になって
きた。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明では、ＡＴカット
振動子において、略長方形の主面上の四隅にコーナーＲ
と、Ｘ軸方向の端部の表面と裏面にそれぞれＣ面取りを
設けた。

【０００６】本発明では、ＡＴカット振動子において、
略長方形の主面の先端部の角に二つのコーナーＲと、Ｘ
軸方向の端部の表面と裏面にそれぞれＣ面取りを有し、
前記主面の基部に二つの角を設けた。ここで、上記のＣ
面取りの大きさが前記振動子の厚みの０．３倍から０．
５倍が好ましい。また、上記のＣ面取りの大きさは、振
動子の振動周波数をｆＭＨｚとしたとき、８００／ｆμ
ｍから５００／ｆμｍであることが好ましい。本発明の
ＡＴカット振動子では、主面のＷ寸法が１２９５μｍ、
Ｌ寸法が２００５μｍ、厚みが６５．９４５μｍ、Ｘ軸
方向の先端部が１９．００μｍから３２．９７μｍのＣ
面を有し、かつ前記先端部の角がコーナーＲを有するこ
ととした。また、本発明のＡＴカット振動子では、主面
のＷ寸法が１２５０μｍ、Ｌ寸法が２００５μｍ、厚み
が６３．５６８μｍ、Ｘ軸方向の先端部が１９．００μ
ｍから３１．７８μｍのＣ面を有し、かつ前記先端部の
角がコーナーＲを有する形状とした。

【０００７】本発明では、ＡＴカット振動子においてコ
ーナーが2箇所あるいは4箇所Ｒ面取り形状を有すること
とした。さらに、Ｘ軸方向端面の形状がＣ面取り形状を
有することとした。

【０００８】また、本発明では、ＡＴカット振動子をフ
ォトリソグラフィーによるプロセスで製造することで、
機械加工では成形が困難な複雑な形状を形成すること
で、ＣＩ値特性の優れた振動子の製造が可能となり上記
課題が解決できる。

【０００９】

【発明の実施形態】以下に本発明の実施例を図面により
説明する。図1は本発明の振動子の形状を説明する図で
ある。セラミックパッケージ3.2×2.5ｍｍのケースに搭
載する振動片１の大きさは、長さ（Ｌ）が2.0ｍｍ程度
で、幅（Ｗ）は1.0〜1.3ｍｍ程度が適当な大きさであ
る。図１（ａ）は振動子の主面を示す図であり、Ｘ軸と
Ｚ’軸が作る平面上に、振動片１の主面があり、振動片
１の四隅にコーナーＲがある。それぞれのＲの大きさは
０．３ｍｍから０．６ｍｍとした。振動片１の中央部と
中央部から下方に伸びた励振電極２がある。図１（ｂ）
は振動子のＸ軸方向の断面図で、振動子の先端と基部の
表面と裏面にＣ面取りがある。それぞれＣ面の大きさは
振動子の厚みの０．3から０．5である。

【００１０】図４は、本発明の他の実施例を示す図で、
図４（ａ）は振動子の平面図である。Ｘ軸とＺ’軸のな
す平面に振動片１の主平面があり、中央部に励振電極２
がある。振動片１の先端部のコーナーには、Ｒの大きさ
が０．３ｍｍから０．６ｍｍのコーナーＲがある。基部
側の角は、直角である。図４（ｂ）は、図４（ａ）の振
動子のＸ軸方向の断面図であり、先端部と基部の両面に
Ｃ面取りがあり、それぞれ振動子の厚みの０．3倍から
０．５倍である。

【００１１】本発明によれば、エッチング加工で振動子
のコーナー2箇所あるいは4箇所をＲ面取り形状にし、Ｒ
の大きさを0.3〜0.6ｍｍとする。さらに、Ｘ軸方向端面
をＣ面取り形状にし、Ｃ面の大きさを（0.3〜0.5）×厚
みの範囲で製造することでＣＩ値特性の向上を図れる振
動子が安定して製造できる。

【００１２】

【実施例】（実施例１）水晶ウエハを洗浄した後、Ｃｒ
＋Ａｕの膜をスパッタリングにより形成し、振動子の外
形を形成するためのレジストを塗布し、露光現像し、C
ｒ＋Aｕ膜をエッチングし、レジストを剥離し、振動片
の外形形状をエッチングにより形成する。次に、励振電
極を形成する。形成された振動子を図１に示す。図１
（ａ）の振動片１のＺ’方向のＷ寸法を高次輪郭振動で
あるスプリアス振動が主振動と結合しないよう１２９５
μｍとし、Ｘ方向のＬ寸法を２００５μｍとした。振動
片１の厚みは６５．９４５μｍとした。励振電極２は１
１００μｍφ、コーナーＲは５５０μｍとした。図１
（ｂ）のＸ軸方向端面形状は、エッチングレートを遅く
し、Ｃ面の大きさを２５μｍとした。これにより振動周
波数２６．０ＭＨｚという低い振動周波数のＡＴカット
振動をコンベックス形状でなく、主面が平坦の形状で製
造することができた。

【００１３】（実施例２）図４（ａ）の振動片１のＺ’
方向のＷ寸法を１２５０μｍ、Ｘ方向のＬ寸法を２００
５μｍ、厚みを６３．５６８μｍ先端部のコーナーＲを
５５０μｍ、励振電極２を１１００μｍφとした。図４
（ｂ）のＸ軸断面形状は、Ｃ面の大きさを３０μｍとし
た。これにより振動周波数２７ＭＨｚのＡＴカット振動
子を得ることができた。

【００１４】

【発明の効果】このように本発明によればコンベックス
形状でないとＣＩ値特性が安定しない振動子を、フォト
リソエッチング加工で製造して所定の最適形状にするこ
とで低い周波数領域でもＣＩ地特性の安定した振動子が
実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の振動子形状を示す図である。

【図２】従来の振動子形状を示す図である。

【図３】従来の振動子形状を示す図である。

【図４】本発明の他の振動子形状を示す図である。

【符号の説明】

１振動片２励振電極

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】略長方形の主面上の四隅にコーナーＲ
と、Ｘ軸方向の端部の表面と裏面にそれぞれＣ面取りを
有するＡＴカット振動子。
【請求項２】略長方形の主面の先端部の角に二つのコ
ーナーＲと、Ｘ軸方向の端部の表面と裏面にそれぞれＣ
面取りを有し、前記主面の基部に二つの角を有するＡＴ
カット振動子。
【請求項３】前記Ｃ面取りの大きさが前記振動子の厚
みの０．３倍から０．５倍である請求項１または２記載
のＡＴカット振動子。
【請求項４】前記Ｃ面取りの大きさが、前記振動子の
振動周波数をｆＭＨｚとしたとき、８００／ｆμｍから
５００／ｆμｍである請求項１または２記載のＡＴカッ
ト振動子。
【請求項５】主面のＷ寸法が１２９５μｍ、Ｌ寸法が
２００５μｍ、厚みが６５．９４５μｍ、Ｘ軸方向の先
端部が１９．００μｍから３２．９７μｍのＣ面を有
し、かつ前記先端部の角がコーナーＲを有するＡＴカッ
ト振動子。
【請求項６】主面のＷ寸法が１２５０μｍ、Ｌ寸法が
２００５μｍ、厚みが６３．５６８μｍ、Ｘ軸方向の先
端部が１９．００μｍから３１．７８μｍのＣ面を有
し、かつ前記先端部の角がコーナーＲを有するＡＴカッ
ト振動子。
【請求項７】ＡＴカット振動子においてコーナーが2箇
所あるいは4箇所Ｒ面取り形状を有するＡＴカット振動
子。
【請求項８】Ｘ軸方向端面の形状がＣ面取り形状を有す
るＡＴカット振動子。