JP2003318699A - 水晶ユニットとその製造方法 - Google Patents
水晶ユニットとその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 等価直列抵抗R1の小さい、耐衝撃性にすぐ
れた音叉型屈曲水晶振動子を搭載した超小型の水晶ユニ
ットとその製造方法を提供することにある。 【解決手段】 音叉腕の中立線を挟んだ中央部の上下面
に溝を設け、当該溝と側面に電極を設けるので、電気機
械変換効率が良くなり、さらに叉部付近の当該溝に分割
部を設けることにより機械的強度が増す。これらのこと
から等価直列抵抗R1が小さく、耐衝撃性にすぐれた音
叉型屈曲水晶振動子が得られる。本振動子を構成するこ
とにより超小型の水晶ユニットを提供することができ
る。
れた音叉型屈曲水晶振動子を搭載した超小型の水晶ユニ
ットとその製造方法を提供することにある。 【解決手段】 音叉腕の中立線を挟んだ中央部の上下面
に溝を設け、当該溝と側面に電極を設けるので、電気機
械変換効率が良くなり、さらに叉部付近の当該溝に分割
部を設けることにより機械的強度が増す。これらのこと
から等価直列抵抗R1が小さく、耐衝撃性にすぐれた音
叉型屈曲水晶振動子が得られる。本振動子を構成するこ
とにより超小型の水晶ユニットを提供することができ
る。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は音叉型屈曲水晶振動
子を収納した水晶ユニットとその製造方法に関する。特
に、小型化、高精度化、耐衝撃性、低廉化の要求の強い
携帯機器用の基準信号源として最適な新電極形成を具え
た水晶ユニットとその製造方法に関する。
子を収納した水晶ユニットとその製造方法に関する。特
に、小型化、高精度化、耐衝撃性、低廉化の要求の強い
携帯機器用の基準信号源として最適な新電極形成を具え
た水晶ユニットとその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】図15(a)および(b)は従来の音叉
型屈曲水晶振動子100を収納した水晶ユニット101
の、蓋を省略した状態での正面図および、蓋付きの状態
での側面図である。音叉型屈曲水晶振動子100は音叉
腕102,103と音叉基部104を具えて構成されて
いる。音叉基部104はケース105の固定部106に
接着剤107,108等によって固定されている。又、
固定部106には電極109、110が配置されてい
て、2電極端子を構成している。更に、ケース105と
蓋111は金属112を介して接合されている。従来の
水晶ユニットはこのように構成されているが、水晶ユニ
ットを小さくしようとすると水晶振動子も小型化が要求
される。図16には従来の音叉型屈曲水晶振動子の外観
図を示す。図16において水晶振動子113は2本の音
叉腕114,115と音叉基部116を具えている。励
振電極は音叉腕の表裏面と側面に配置されている。図1
7には図16の音叉腕の断面図を示す。音叉腕の断面形
状は一般的には長方形をしている。一方の音叉腕の断面
の上面には電極203が下面には電極204が配置され
ている。側面には電極205,206が設けられてい
る。他方の音叉腕の上面には電極207が下面には電極
208が更に側面には電極209,210が配置され2
電極端子H−H′構造を成している。今、H−H′間に
直流電圧を印加すると電界は矢印方向に働く。その結
果、一方の音叉腕が内側に曲がると他方の音叉腕も内側
に曲がる。この理由は、x軸方向の電界成分Exが各音
叉腕の内部で方向が反対になるためである。交番電圧を
印加することにより振動を持続することができる。又、
例えば、特開昭56−65517と特開2000−22
3992(P2000−223992A)では、音叉型
屈曲水晶振動子の音叉腕に溝を設け、且つ、電極構成に
ついて開示されている。
型屈曲水晶振動子100を収納した水晶ユニット101
の、蓋を省略した状態での正面図および、蓋付きの状態
での側面図である。音叉型屈曲水晶振動子100は音叉
腕102,103と音叉基部104を具えて構成されて
いる。音叉基部104はケース105の固定部106に
接着剤107,108等によって固定されている。又、
固定部106には電極109、110が配置されてい
て、2電極端子を構成している。更に、ケース105と
蓋111は金属112を介して接合されている。従来の
水晶ユニットはこのように構成されているが、水晶ユニ
ットを小さくしようとすると水晶振動子も小型化が要求
される。図16には従来の音叉型屈曲水晶振動子の外観
図を示す。図16において水晶振動子113は2本の音
叉腕114,115と音叉基部116を具えている。励
振電極は音叉腕の表裏面と側面に配置されている。図1
7には図16の音叉腕の断面図を示す。音叉腕の断面形
状は一般的には長方形をしている。一方の音叉腕の断面
の上面には電極203が下面には電極204が配置され
ている。側面には電極205,206が設けられてい
る。他方の音叉腕の上面には電極207が下面には電極
208が更に側面には電極209,210が配置され2
電極端子H−H′構造を成している。今、H−H′間に
直流電圧を印加すると電界は矢印方向に働く。その結
果、一方の音叉腕が内側に曲がると他方の音叉腕も内側
に曲がる。この理由は、x軸方向の電界成分Exが各音
叉腕の内部で方向が反対になるためである。交番電圧を
印加することにより振動を持続することができる。又、
例えば、特開昭56−65517と特開2000−22
3992(P2000−223992A)では、音叉型
屈曲水晶振動子の音叉腕に溝を設け、且つ、電極構成に
ついて開示されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】音叉型屈曲水晶振動子
では電界成分Exが大きいほど等価直列抵抗R1が小さ
くなり、品質係数Q値が大きくなる。しかしながら、従
来から使用されている音叉型屈曲水晶振動子は、図17
で示したように、各音叉腕の表裏側面の4面に電極を配
置している。そのために電界が直線的に働かず、かかる
音叉型屈曲水晶振動子を小型化させると電界成分Exが
小さくなってしまい、等価直列抵抗R1が大きくなり、
品質係数Q値が小さくなるなどの課題が残されていた。
と同時に、温度に対する周波数の変化が大きくなるなど
の課題も残されていた。又、例えば、上記従来の特開昭
56−65517では音叉腕に溝を設け、且つ、溝の構
成と電極構成について開示している。しかしながら、周
波数温度特性の改善、溝の構成、寸法と振動モード並び
に等価直列抵抗R1との関係について、更には水晶ユニ
ットとその製造方法についても全く開示されていない。
このようなことから、周波数温度特性に優れた、小型の
水晶ユニットを実現するには超小型で、等価直列抵抗R
1の小さい、品質係数Q値が高くなるような新形状で、
電気機械変換効率の良い電極配置構成を具える音叉型の
屈曲水晶振動子とそれを具えて構成される水晶ユニット
の製造方法とが所望されていた。
では電界成分Exが大きいほど等価直列抵抗R1が小さ
くなり、品質係数Q値が大きくなる。しかしながら、従
来から使用されている音叉型屈曲水晶振動子は、図17
で示したように、各音叉腕の表裏側面の4面に電極を配
置している。そのために電界が直線的に働かず、かかる
音叉型屈曲水晶振動子を小型化させると電界成分Exが
小さくなってしまい、等価直列抵抗R1が大きくなり、
品質係数Q値が小さくなるなどの課題が残されていた。
と同時に、温度に対する周波数の変化が大きくなるなど
の課題も残されていた。又、例えば、上記従来の特開昭
56−65517では音叉腕に溝を設け、且つ、溝の構
成と電極構成について開示している。しかしながら、周
波数温度特性の改善、溝の構成、寸法と振動モード並び
に等価直列抵抗R1との関係について、更には水晶ユニ
ットとその製造方法についても全く開示されていない。
このようなことから、周波数温度特性に優れた、小型の
水晶ユニットを実現するには超小型で、等価直列抵抗R
1の小さい、品質係数Q値が高くなるような新形状で、
電気機械変換効率の良い電極配置構成を具える音叉型の
屈曲水晶振動子とそれを具えて構成される水晶ユニット
の製造方法とが所望されていた。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、以下の方法で
従来の課題を有利に解決した水晶ユニットとその製造方
法を提供することを目的とするものである。
従来の課題を有利に解決した水晶ユニットとその製造方
法を提供することを目的とするものである。
【0005】即ち、本発明の水晶ユニットの第1の態様
は、水晶振動子と、その水晶振動子を収納する表面実装
型のケースと、蓋とを具えて構成される水晶ユニットで
あって、前記ケース内には前記水晶振動子として、音叉
腕と音叉基部とが一体に形成されて屈曲モードで振動す
る音叉型屈曲水晶振動子が接着剤又は半田によって前記
ケースの固定部に固定されていて、前記ケースと前記蓋
は接合部材を介して接合されている水晶ユニットにおい
て、前記音叉型屈曲水晶振動子の音叉腕と音叉基部とに
溝が設けられ、前記溝は前記振動子の叉部付近で分割さ
れた分割部を有する水晶ユニットである。
は、水晶振動子と、その水晶振動子を収納する表面実装
型のケースと、蓋とを具えて構成される水晶ユニットで
あって、前記ケース内には前記水晶振動子として、音叉
腕と音叉基部とが一体に形成されて屈曲モードで振動す
る音叉型屈曲水晶振動子が接着剤又は半田によって前記
ケースの固定部に固定されていて、前記ケースと前記蓋
は接合部材を介して接合されている水晶ユニットにおい
て、前記音叉型屈曲水晶振動子の音叉腕と音叉基部とに
溝が設けられ、前記溝は前記振動子の叉部付近で分割さ
れた分割部を有する水晶ユニットである。
【0006】本発明の水晶ユニットの第2の態様は、前
記分割部に配置された電極の、x軸(幅)方向に隣接し
て、叉部付近に設けられた電極を介して前記音叉腕の側
面の電極と前記音叉基部の電極とが接続されている第1
の態様に記載の水晶ユニットである。
記分割部に配置された電極の、x軸(幅)方向に隣接し
て、叉部付近に設けられた電極を介して前記音叉腕の側
面の電極と前記音叉基部の電極とが接続されている第1
の態様に記載の水晶ユニットである。
【0007】本発明の水晶ユニットの第3の態様は、前
記音叉基部に設けられた溝との間にさらに溝を設け、前
記溝の側面に電極が配置され前記側面の電極に対抗して
極性の異なる電極が配置された第1または第2の態様に
記載の水晶ユニットである。
記音叉基部に設けられた溝との間にさらに溝を設け、前
記溝の側面に電極が配置され前記側面の電極に対抗して
極性の異なる電極が配置された第1または第2の態様に
記載の水晶ユニットである。
【0008】本発明の水晶ユニットの第4の態様は、水
晶振動子と、その水晶振動子を収納する表面実装型のケ
ースと、蓋とを具えて構成される水晶ユニットであっ
て、前記ケース内には前記水晶振動子として、音叉腕と
音叉基部とが一体に形成されて屈曲モードで振動する音
叉型屈曲水晶振動子が前記ケースの固定部に固定されて
いて、前記ケースと前記蓋とは接合部材を介して接合さ
れている水晶ユニットにおいて、複数個の音叉型屈曲水
晶振動子が前記ケースの固定部に固定されている水晶ユ
ニットである。
晶振動子と、その水晶振動子を収納する表面実装型のケ
ースと、蓋とを具えて構成される水晶ユニットであっ
て、前記ケース内には前記水晶振動子として、音叉腕と
音叉基部とが一体に形成されて屈曲モードで振動する音
叉型屈曲水晶振動子が前記ケースの固定部に固定されて
いて、前記ケースと前記蓋とは接合部材を介して接合さ
れている水晶ユニットにおいて、複数個の音叉型屈曲水
晶振動子が前記ケースの固定部に固定されている水晶ユ
ニットである。
【0009】本発明の水晶ユニットの第5の態様は、各
音叉型屈曲水晶振動子の間には仕切りが設けられている
第4の態様に記載の水晶ユニットである。
音叉型屈曲水晶振動子の間には仕切りが設けられている
第4の態様に記載の水晶ユニットである。
【0010】本発明の水晶ユニットの製造方法の第1の
態様は、音叉型屈曲水晶振動子と、その水晶振動子を収
納する表面実装型のケースと、蓋とを具えて構成される
水晶ユニットの製造方法において、水晶ウエハから、音
叉腕と音叉基部とを具えて構成される音叉形状を形成す
る工程と、前記音叉腕と前記音叉基部に、叉部付近で分
割された溝を設ける工程と、前記溝とその溝に対抗する
音叉腕又は音叉腕と音叉基部の側面とに、互いに異なる
極性を有する電極を設けて音叉腕が逆相で振動するよう
に、音叉腕又は音叉腕と音叉基部の前記電極同士を接続
する工程と、前記音叉型屈曲水晶振動子を前記水晶ウェ
ハから切り離す工程と、少なくとも1個が前記音叉型屈
曲水晶振動子で、且つ、少なくとも1個の音叉型屈曲水
晶振動子の音叉基部を前記ケースの固定部に接着剤又は
半田にて固定する工程と、周波数を調整する工程と、前
記ケースと前記蓋とを接合する工程と、を有するもので
ある。
態様は、音叉型屈曲水晶振動子と、その水晶振動子を収
納する表面実装型のケースと、蓋とを具えて構成される
水晶ユニットの製造方法において、水晶ウエハから、音
叉腕と音叉基部とを具えて構成される音叉形状を形成す
る工程と、前記音叉腕と前記音叉基部に、叉部付近で分
割された溝を設ける工程と、前記溝とその溝に対抗する
音叉腕又は音叉腕と音叉基部の側面とに、互いに異なる
極性を有する電極を設けて音叉腕が逆相で振動するよう
に、音叉腕又は音叉腕と音叉基部の前記電極同士を接続
する工程と、前記音叉型屈曲水晶振動子を前記水晶ウェ
ハから切り離す工程と、少なくとも1個が前記音叉型屈
曲水晶振動子で、且つ、少なくとも1個の音叉型屈曲水
晶振動子の音叉基部を前記ケースの固定部に接着剤又は
半田にて固定する工程と、周波数を調整する工程と、前
記ケースと前記蓋とを接合する工程と、を有するもので
ある。
【0011】本発明の水晶ユニットの製造方法の第2の
態様は、前記ケースと前記蓋とを接合する工程の後、さ
らに前記音叉型屈曲水晶振動子の周波数をレーザにて調
整の後、前記ケースの穴を真空中で封止する工程を有す
る本発明の水晶ユニットの製造方法の第1態様に記載の
ものである。
態様は、前記ケースと前記蓋とを接合する工程の後、さ
らに前記音叉型屈曲水晶振動子の周波数をレーザにて調
整の後、前記ケースの穴を真空中で封止する工程を有す
る本発明の水晶ユニットの製造方法の第1態様に記載の
ものである。
【0012】 本発明の水晶ユニットの製造方法の第3
の態様は、前記音叉型屈曲水晶振動子を真空中で封止し
た後、さらに、前記音叉型屈曲水晶振動子の周波数をレ
ーザにて調整する工程を有する本発明の水晶ユニットの
製造方法の第1又は第2態様に記載のものである。
の態様は、前記音叉型屈曲水晶振動子を真空中で封止し
た後、さらに、前記音叉型屈曲水晶振動子の周波数をレ
ーザにて調整する工程を有する本発明の水晶ユニットの
製造方法の第1又は第2態様に記載のものである。
【0013】
【作用】このように、本発明は水晶ユニットとその製造
方法で、音叉腕と音叉基部の側面の電極およびそれに対
抗する異極の電極を持つ新しい形状と電極構成を有する
音叉型屈曲水晶振動子、即ち、例えば、音叉腕と音叉基
部とに溝を設け、前記溝は前記振動子の叉部付近で分割
され、且つその溝に電極を配置した音叉型屈曲水晶振動
子を採用することにより、電気的諸特性及び耐衝撃性に
優れた超小型の水晶ユニットを提供することができる。
方法で、音叉腕と音叉基部の側面の電極およびそれに対
抗する異極の電極を持つ新しい形状と電極構成を有する
音叉型屈曲水晶振動子、即ち、例えば、音叉腕と音叉基
部とに溝を設け、前記溝は前記振動子の叉部付近で分割
され、且つその溝に電極を配置した音叉型屈曲水晶振動
子を採用することにより、電気的諸特性及び耐衝撃性に
優れた超小型の水晶ユニットを提供することができる。
【0014】加えて、音叉腕に設けた溝を、各音叉腕と
連結する音叉基部の部分にも設けることで、音叉基部に
おける歪の量を著しく大きくさせることができる。と同
時に、前記音叉基部の溝との間に更に溝を設けるので、
歪の量をより著しく大きくさせることができる。これに
より、本発明の水晶ユニットに搭載される音叉型屈曲水
晶振動子は、等価直列抵抗R1が小さくなり、品質係数
Q値の高い超小型の音叉型屈曲水晶振動子を得ることが
できる。
連結する音叉基部の部分にも設けることで、音叉基部に
おける歪の量を著しく大きくさせることができる。と同
時に、前記音叉基部の溝との間に更に溝を設けるので、
歪の量をより著しく大きくさせることができる。これに
より、本発明の水晶ユニットに搭載される音叉型屈曲水
晶振動子は、等価直列抵抗R1が小さくなり、品質係数
Q値の高い超小型の音叉型屈曲水晶振動子を得ることが
できる。
【0015】又、本発明の水晶ユニットは複数個の音叉
型屈曲水晶振動子を収納し、これらの振動子は電気的に
並列になるように電極が構成されるので、合成された等
価直列抵抗を小さくすることができる。と同時に、周波
数温度特性、即ち、頂点温度の異なる複数個の振動子を
採用することにより、周波数温度特性を改善することが
できる。
型屈曲水晶振動子を収納し、これらの振動子は電気的に
並列になるように電極が構成されるので、合成された等
価直列抵抗を小さくすることができる。と同時に、周波
数温度特性、即ち、頂点温度の異なる複数個の振動子を
採用することにより、周波数温度特性を改善することが
できる。
【0016】更に、本発明で用いられる新形状と新電極
構成を有する音叉型屈曲水晶振動子と水晶ユニットの製
造方法を提供することにより、超小型で、品質に優れ
た、安価な水晶ユニットを実現することができる。
構成を有する音叉型屈曲水晶振動子と水晶ユニットの製
造方法を提供することにより、超小型で、品質に優れ
た、安価な水晶ユニットを実現することができる。
【0017】
【本発明の実施の形態】以下に、本発明の水晶ユニット
の実施例を図面に基づき具体的に述べる。
の実施例を図面に基づき具体的に述べる。
【0018】図1(a)および(b)は本発明の水晶ユ
ニットの第1実施例の、蓋を省略した状態での正面図お
よび、蓋付きの状態での側面図である。この実施例の水
晶ユニット1はケース2と音叉型屈曲水晶振動子3と蓋
19とを具えて構成されている。又、音叉型屈曲水晶振
動子3は音叉腕4,5と音叉基部6とを具えて構成され
ていて、音叉基部6はケース2に設けられた固定部7に
導電性接着剤8,9又は半田によって固定されている。
更に、音叉腕4,5には溝10,11が設けられ、本実
施例では、音叉腕に設けられた溝は音叉基部6にまで延
在している。なお、本実施例及びその他の実施例の前記
水晶ユニットのケース内に収納される音叉型屈曲水晶振
動子の詳細については図2から図13で詳細に説明され
る。
ニットの第1実施例の、蓋を省略した状態での正面図お
よび、蓋付きの状態での側面図である。この実施例の水
晶ユニット1はケース2と音叉型屈曲水晶振動子3と蓋
19とを具えて構成されている。又、音叉型屈曲水晶振
動子3は音叉腕4,5と音叉基部6とを具えて構成され
ていて、音叉基部6はケース2に設けられた固定部7に
導電性接着剤8,9又は半田によって固定されている。
更に、音叉腕4,5には溝10,11が設けられ、本実
施例では、音叉腕に設けられた溝は音叉基部6にまで延
在している。なお、本実施例及びその他の実施例の前記
水晶ユニットのケース内に収納される音叉型屈曲水晶振
動子の詳細については図2から図13で詳細に説明され
る。
【0019】又、固定部7には電極12,13が配置さ
れていて、音叉基部6に配置された互いに異極となる電
極にそれぞれ接続されている。即ち、2電極端子を構成
している。更に、固定部7の電極12にはケース2の裏
面の一方の端部にまで延在して配置され電極14と同極
になるように構成される。これに対して、固定部7の電
極13はケース2の裏面の他方の端部にまで延在して配
置され電極15と同極になるように構成されている。
又、ケース2と蓋19は接合部材16を介して接合され
ている。
れていて、音叉基部6に配置された互いに異極となる電
極にそれぞれ接続されている。即ち、2電極端子を構成
している。更に、固定部7の電極12にはケース2の裏
面の一方の端部にまで延在して配置され電極14と同極
になるように構成される。これに対して、固定部7の電
極13はケース2の裏面の他方の端部にまで延在して配
置され電極15と同極になるように構成されている。
又、ケース2と蓋19は接合部材16を介して接合され
ている。
【0020】なお、本実施例では、電極14と電極15
とはケース2の互いに反対に位置する端部に設けられて
いるが、電極14,15はケースの裏面の任意の位置に
設けても良い。又、このケース2の裏面の電極構成は以
下に述べられる実施例のケースについても適用されるも
のである。
とはケース2の互いに反対に位置する端部に設けられて
いるが、電極14,15はケースの裏面の任意の位置に
設けても良い。又、このケース2の裏面の電極構成は以
下に述べられる実施例のケースについても適用されるも
のである。
【0021】更に、本実施例ではケース2に真空中で封
止するための穴17が設けられていて、封止部材18で
封止されている。又、本実施例では、ケースの材料とし
てセラミックス又はガラス、蓋の材料としてはガラス又
は金属、又、ケースと蓋を接合する接合部材としては低
融点ガラス又は半田を含む金属を用い、更に、ケースの
穴を封止する封止部材としては同様に低融点ガラス又は
半田を含む金属が用いられる。
止するための穴17が設けられていて、封止部材18で
封止されている。又、本実施例では、ケースの材料とし
てセラミックス又はガラス、蓋の材料としてはガラス又
は金属、又、ケースと蓋を接合する接合部材としては低
融点ガラス又は半田を含む金属を用い、更に、ケースの
穴を封止する封止部材としては同様に低融点ガラス又は
半田を含む金属が用いられる。
【0022】又、本実施例では、ケース2に真空中で封
止するための穴17が設けられているが、ケース2には
真空封止用の穴17を設けないで、ケースと蓋とを接合
部材を介して真空中で直接封止しても良い。なお、本実
施例のケースと蓋との構成は以下に述べられる他の実施
例のケースと蓋にも適用されるものである。
止するための穴17が設けられているが、ケース2には
真空封止用の穴17を設けないで、ケースと蓋とを接合
部材を介して真空中で直接封止しても良い。なお、本実
施例のケースと蓋との構成は以下に述べられる他の実施
例のケースと蓋にも適用されるものである。
【0023】図2は、ケース2に収納されて、そのケー
スとそれを封止する蓋3とともに本実施例の水晶ユニッ
トを構成する音叉型屈曲水晶振動子21の外観図とその
座標系を示すものである。座標系O、電気軸x、機械軸
y、光軸zからなりO−xyzを構成している。本実施
例の音叉型屈曲水晶振動子21は音叉腕22と音叉腕2
3と音叉基部24とから成り、音叉腕22と音叉腕23
とは音叉基部24に接続されている。更に、音叉腕22
の上面には中立線を挟んで溝25が設けられ、又、音叉
腕23の上面には音叉腕22と同様に溝31が設けられ
ている。なお、図2では音叉型屈曲水晶振動子21に配
置された電極を省略して示し、角度θは、x軸廻りの回
転角であり、通常、0〜10°の範囲で選ばれる。
スとそれを封止する蓋3とともに本実施例の水晶ユニッ
トを構成する音叉型屈曲水晶振動子21の外観図とその
座標系を示すものである。座標系O、電気軸x、機械軸
y、光軸zからなりO−xyzを構成している。本実施
例の音叉型屈曲水晶振動子21は音叉腕22と音叉腕2
3と音叉基部24とから成り、音叉腕22と音叉腕23
とは音叉基部24に接続されている。更に、音叉腕22
の上面には中立線を挟んで溝25が設けられ、又、音叉
腕23の上面には音叉腕22と同様に溝31が設けられ
ている。なお、図2では音叉型屈曲水晶振動子21に配
置された電極を省略して示し、角度θは、x軸廻りの回
転角であり、通常、0〜10°の範囲で選ばれる。
【0024】図3は図2の音叉型屈曲水晶振動子21の
断面図を示し、図4は図2の音叉型屈曲水晶振動子21
の上面図を示す。ここでは、図2中の、音叉腕22のA
−A′断面図を、図3において紙面の右側に示し、又、
図2中の、音叉腕23のB−B′断面図を図3において
紙面の左側に示す。音叉腕22の上下面には中立線37
(図4参照)を挟んで溝25,26が設けられている。
更に、溝25には電極27が、溝26には電極28が配
置され、その側面には電極29,30が配置されてい
て、電極27,28と電極29,30とは異電極となる
ように構成されている。更に詳述するならば、各音叉腕
の上下面の幅方向には各々2個の段差部が音叉腕の長さ
方向に沿って設けられ、前記2個の段差部には同極とな
る電極が配置され、前記各電極と対抗する側面に配置さ
れた電極は極性が異なるように構成されている。と同時
に、音叉腕22の溝25,26と電極27,28と側面
の電極29,30とは音叉基部24にまで延在して設け
られている。
断面図を示し、図4は図2の音叉型屈曲水晶振動子21
の上面図を示す。ここでは、図2中の、音叉腕22のA
−A′断面図を、図3において紙面の右側に示し、又、
図2中の、音叉腕23のB−B′断面図を図3において
紙面の左側に示す。音叉腕22の上下面には中立線37
(図4参照)を挟んで溝25,26が設けられている。
更に、溝25には電極27が、溝26には電極28が配
置され、その側面には電極29,30が配置されてい
て、電極27,28と電極29,30とは異電極となる
ように構成されている。更に詳述するならば、各音叉腕
の上下面の幅方向には各々2個の段差部が音叉腕の長さ
方向に沿って設けられ、前記2個の段差部には同極とな
る電極が配置され、前記各電極と対抗する側面に配置さ
れた電極は極性が異なるように構成されている。と同時
に、音叉腕22の溝25,26と電極27,28と側面
の電極29,30とは音叉基部24にまで延在して設け
られている。
【0025】音叉腕23の上下面にも音叉腕22と同様
に中立線38(図4参照)を挟んで溝31,32が設け
られている。そして、溝31には電極33が、溝32に
は電極34が配置されている。更に、その側面には電極
35,36が配置されていて、電極33,34と電極3
5,36とは互いに異電極となるように構成されてい
る。又、音叉腕22と音叉腕23との電極は図3に示す
ように接続されて、2電極端子構造C−C′を形成す
る。今、電極端子C−C′間に直流電圧を印加すると、
音叉腕22と音叉腕23とには電界Exが各矢印方向に
働く。この電界Exは音叉腕内で電極に垂直に、すなわ
ち直線的に働くので、電界Exが大きくなり、歪の発生
が大きくなる。その結果、音叉型屈曲水晶振動子21を
小型化した場合でも損失等価直列抵抗R1の小さい、品
質係数Q値の高い音叉型屈曲水晶振動子が得られる。
に中立線38(図4参照)を挟んで溝31,32が設け
られている。そして、溝31には電極33が、溝32に
は電極34が配置されている。更に、その側面には電極
35,36が配置されていて、電極33,34と電極3
5,36とは互いに異電極となるように構成されてい
る。又、音叉腕22と音叉腕23との電極は図3に示す
ように接続されて、2電極端子構造C−C′を形成す
る。今、電極端子C−C′間に直流電圧を印加すると、
音叉腕22と音叉腕23とには電界Exが各矢印方向に
働く。この電界Exは音叉腕内で電極に垂直に、すなわ
ち直線的に働くので、電界Exが大きくなり、歪の発生
が大きくなる。その結果、音叉型屈曲水晶振動子21を
小型化した場合でも損失等価直列抵抗R1の小さい、品
質係数Q値の高い音叉型屈曲水晶振動子が得られる。
【0026】図4では溝25,31の配置及び寸法など
を詳述する。すなわち、この実施例の音叉型屈曲水晶振
動子21には音叉腕22の中立線37を挟むようにして
溝25が設けられ、他方の音叉腕23にも中立線38を
挟んで溝31が設けられている。そして、それら溝25
および溝31の幅W2は、中立線37と中立線38とを
挟んだ寸法とすることが好ましい。この理由は、屈曲モ
ードを引き起こすとき、音叉腕22,23の振動を容易
にすることができるからである。これにより、等価直列
抵抗R1を小さくすることができ、品質係数Q値の高い
振動子を実現できる。
を詳述する。すなわち、この実施例の音叉型屈曲水晶振
動子21には音叉腕22の中立線37を挟むようにして
溝25が設けられ、他方の音叉腕23にも中立線38を
挟んで溝31が設けられている。そして、それら溝25
および溝31の幅W2は、中立線37と中立線38とを
挟んだ寸法とすることが好ましい。この理由は、屈曲モ
ードを引き起こすとき、音叉腕22,23の振動を容易
にすることができるからである。これにより、等価直列
抵抗R1を小さくすることができ、品質係数Q値の高い
振動子を実現できる。
【0027】更に、音叉腕22,23の全幅WはW=W
1+W2+W3で与えられ、通常はW1=W3となるよ
うに設計される。又、溝幅W2はW2≧W1,W3を満
足する条件で設計される。更に、具体的に述べると、溝
幅W2と音叉腕幅Wとの比(W2/W)が0.35〜
0.85となるように形成される。このように形成する
ことにより、音叉腕の中立線37と中立線38を基点と
する二次慣性モーメントが大きくなる。即ち、電気機械
変換効率が良くなるので、等価直列抵抗R1の小さい、
Q値の高い、しかも容量比の小さい音叉型屈曲水晶振動
子を得ることができる。
1+W2+W3で与えられ、通常はW1=W3となるよ
うに設計される。又、溝幅W2はW2≧W1,W3を満
足する条件で設計される。更に、具体的に述べると、溝
幅W2と音叉腕幅Wとの比(W2/W)が0.35〜
0.85となるように形成される。このように形成する
ことにより、音叉腕の中立線37と中立線38を基点と
する二次慣性モーメントが大きくなる。即ち、電気機械
変換効率が良くなるので、等価直列抵抗R1の小さい、
Q値の高い、しかも容量比の小さい音叉型屈曲水晶振動
子を得ることができる。
【0028】これに対して、溝25および溝31の長さ
l1については、溝25,31が、音叉腕22,23か
ら長さl2の音叉基部24にまで延在している。また、
音叉型屈曲水晶振動子21の全長lは要求される周波数
や収納容器の大きさなどから決定される。と同時に、基
本波モードで振動する良好な音叉型屈曲水晶振動子を得
るためには、以下で説明するように、溝の長さl1と全
長lとの間には密接な関係が存在する。
l1については、溝25,31が、音叉腕22,23か
ら長さl2の音叉基部24にまで延在している。また、
音叉型屈曲水晶振動子21の全長lは要求される周波数
や収納容器の大きさなどから決定される。と同時に、基
本波モードで振動する良好な音叉型屈曲水晶振動子を得
るためには、以下で説明するように、溝の長さl1と全
長lとの間には密接な関係が存在する。
【0029】すなわち、音叉腕22,23又は音叉腕2
2,23と音叉基部24とに設けられた溝の長さl1と
音叉型屈曲水晶振動子21の全長lとの比(l1/l)
が0.2〜0.68の範囲内の値となるように溝の長さ
を設定している。このように形成する理由は、不要振動
である2次、3次高調波振動を抑圧することができるか
らである。それ故、基本波モードで振動する良好な音叉
型屈曲水晶振動子が実現できる。さらに詳述するなら
ば、基本波モードで振動する音叉型屈曲水晶振動子の等
価直列抵抗R1が2次、3次高調波振動での等価直列抵
抗R2,R3より小さくなる。即ち、R1<R2,R3
となり、増幅器(CMOSインバータ),コンデンサ,
抵抗,本実施例の水晶ユニット等から成る水晶発振器に
おいて、振動子が基本波モードで容易に振動する良好な
水晶発振器が実現できる。
2,23と音叉基部24とに設けられた溝の長さl1と
音叉型屈曲水晶振動子21の全長lとの比(l1/l)
が0.2〜0.68の範囲内の値となるように溝の長さ
を設定している。このように形成する理由は、不要振動
である2次、3次高調波振動を抑圧することができるか
らである。それ故、基本波モードで振動する良好な音叉
型屈曲水晶振動子が実現できる。さらに詳述するなら
ば、基本波モードで振動する音叉型屈曲水晶振動子の等
価直列抵抗R1が2次、3次高調波振動での等価直列抵
抗R2,R3より小さくなる。即ち、R1<R2,R3
となり、増幅器(CMOSインバータ),コンデンサ,
抵抗,本実施例の水晶ユニット等から成る水晶発振器に
おいて、振動子が基本波モードで容易に振動する良好な
水晶発振器が実現できる。
【0030】更に、図示されていないが、本実施例の音
叉型屈曲水晶振動子21は厚さtの振動子で、溝の厚み
t1を有している。本実施例では、溝の厚みt1と音叉
腕又は音叉腕と音叉基部の厚みtとの比(t1/t)が
0.05〜0.79の範囲内の値となるように、振動子
21に溝が形成されている。このように形成することに
より、音叉腕又は音叉腕と音叉基部の溝の側面電極とそ
れに対抗する側面の電極との間の電界Exが大きくな
る。即ち、電気機械変換効率の良い、等価直列抵抗R1
の小さい振動子が得られる。
叉型屈曲水晶振動子21は厚さtの振動子で、溝の厚み
t1を有している。本実施例では、溝の厚みt1と音叉
腕又は音叉腕と音叉基部の厚みtとの比(t1/t)が
0.05〜0.79の範囲内の値となるように、振動子
21に溝が形成されている。このように形成することに
より、音叉腕又は音叉腕と音叉基部の溝の側面電極とそ
れに対抗する側面の電極との間の電界Exが大きくな
る。即ち、電気機械変換効率の良い、等価直列抵抗R1
の小さい振動子が得られる。
【0031】また、この実施例では、音叉基部24は、
図4中、振動子21の長さl2の下側部分全体とされ、
又、音叉腕22及び音叉腕23は、図4中、振動子21
の長さl2の部分から上側の部分全体とされている。本
実施例では音叉の叉部は矩形をしているが、本発明は前
記形状に限定されるものではなく、音叉の叉部がU字型
をしていてもよい。この場合も、矩形の形状と同じよう
に、音叉腕と音叉基部との寸法の関係は前記関係と同じ
である。
図4中、振動子21の長さl2の下側部分全体とされ、
又、音叉腕22及び音叉腕23は、図4中、振動子21
の長さl2の部分から上側の部分全体とされている。本
実施例では音叉の叉部は矩形をしているが、本発明は前
記形状に限定されるものではなく、音叉の叉部がU字型
をしていてもよい。この場合も、矩形の形状と同じよう
に、音叉腕と音叉基部との寸法の関係は前記関係と同じ
である。
【0032】更に、本実施例では、音叉基部の溝と側面
とに電極を配置しているが、本発明はこれに限定される
ものではなく、音叉基部の溝の側面に配置された電極
(側面電極)に対しx軸方向(幅方向)に隣接する、溝
の側面電極と極性の異なる少なくとも1個の電極を音叉
基部の面上に配置しても良い。例えば、音叉基部の溝と
溝との間に、隣接する溝の側面電極と極性の異なる少な
くとも1個の電極を音叉基部の面上に配置しても良い。
例えば、音叉基部の溝と溝との間に、隣接する溝の側面
電極と極性の異なる2個の電極を面上に、又は4個の電
極を上下面に配置しても良い。この場合、厚み方向の対
抗電極は同極となるように構成される。このように構成
することにより、音叉基部の歪量が大きくなるので等価
直列抵抗R1の小さい音叉型屈曲水晶振動子を得ること
ができる。
とに電極を配置しているが、本発明はこれに限定される
ものではなく、音叉基部の溝の側面に配置された電極
(側面電極)に対しx軸方向(幅方向)に隣接する、溝
の側面電極と極性の異なる少なくとも1個の電極を音叉
基部の面上に配置しても良い。例えば、音叉基部の溝と
溝との間に、隣接する溝の側面電極と極性の異なる少な
くとも1個の電極を音叉基部の面上に配置しても良い。
例えば、音叉基部の溝と溝との間に、隣接する溝の側面
電極と極性の異なる2個の電極を面上に、又は4個の電
極を上下面に配置しても良い。この場合、厚み方向の対
抗電極は同極となるように構成される。このように構成
することにより、音叉基部の歪量が大きくなるので等価
直列抵抗R1の小さい音叉型屈曲水晶振動子を得ること
ができる。
【0033】更に、本実施例では、音叉腕と音叉基部と
に溝とその側面とに電極を設けているが、溝は音叉腕の
みに設け、各溝の電極と同極となる電極を音叉基部の面
上に配置し、さらに、x軸方向(幅方向)に隣接する、
面上の電極と極性の異なる少なくとも1個の電極をさら
に音叉基部の面上に配置しても良い。例えば、溝の電極
と接続される音叉基部の面上の電極と電極との間に、隣
接する音叉基部の面上の電極と極性の異なる2個の電極
を面上に、又は、4個の電極を上下面に配置しても良
い。このように構成することにより、音叉基部での歪量
が大きくなるので、等価直列抵抗R1の小さい、しかも
耐衝撃性に優れた音叉型屈曲水晶振動子が得られる。
に溝とその側面とに電極を設けているが、溝は音叉腕の
みに設け、各溝の電極と同極となる電極を音叉基部の面
上に配置し、さらに、x軸方向(幅方向)に隣接する、
面上の電極と極性の異なる少なくとも1個の電極をさら
に音叉基部の面上に配置しても良い。例えば、溝の電極
と接続される音叉基部の面上の電極と電極との間に、隣
接する音叉基部の面上の電極と極性の異なる2個の電極
を面上に、又は、4個の電極を上下面に配置しても良
い。このように構成することにより、音叉基部での歪量
が大きくなるので、等価直列抵抗R1の小さい、しかも
耐衝撃性に優れた音叉型屈曲水晶振動子が得られる。
【0034】また、図示されていないが、音叉型屈曲水
晶振動子の上面と下面の電極を接続するために、音叉腕
又は音叉基部に電極接続用の穴を設けても良い。
晶振動子の上面と下面の電極を接続するために、音叉腕
又は音叉基部に電極接続用の穴を設けても良い。
【0035】図5は、図1に示すケース2に収納され
て、そのケースとそれを封止する図1に示す蓋3ととも
に、本発明の第2実施例の水晶ユニットを構成する音叉
型屈曲水晶振動子69の外観図とその座標系を示すもの
である。この実施例の音叉型屈曲水晶振動子69では、
先に述べた第1実施例における音叉型屈曲水晶振動子2
1と同様に、音叉腕70と音叉腕76と音叉基部90と
に、溝71と溝77とがそれぞれ設けらていて、本実施
例では、溝71と溝77が叉部付近で分割されている。
即ち分割部71aと分割部77aを有し、これらは通常
音叉腕と音叉基部の間に設けられている。さらに、音叉
基部90には、溝82と溝86とが溝71と溝77との
間に設けられている。
て、そのケースとそれを封止する図1に示す蓋3ととも
に、本発明の第2実施例の水晶ユニットを構成する音叉
型屈曲水晶振動子69の外観図とその座標系を示すもの
である。この実施例の音叉型屈曲水晶振動子69では、
先に述べた第1実施例における音叉型屈曲水晶振動子2
1と同様に、音叉腕70と音叉腕76と音叉基部90と
に、溝71と溝77とがそれぞれ設けらていて、本実施
例では、溝71と溝77が叉部付近で分割されている。
即ち分割部71aと分割部77aを有し、これらは通常
音叉腕と音叉基部の間に設けられている。さらに、音叉
基部90には、溝82と溝86とが溝71と溝77との
間に設けられている。
【0036】図6は、図5の音叉型屈曲水晶振動子69
の音叉基部90のD−D′断面図を示す。図6では図5
の水晶振動子の音叉基部90の断面形状並びに電極配置
について詳述する。音叉腕70と連結する音叉基部90
には溝71,72が設けられている。同様に、音叉腕7
6と連結する音叉基部90には溝77,78が設けられ
ている。更に、溝71と溝77との間には溝82と溝8
6とが設けられている。又、溝72と溝78との間には
溝83と溝87とが設けられている。そして、溝71と
溝72とには電極73,74が、溝82と溝83とには
電極84,85が、溝86と溝87とには電極88,8
9が、溝77と溝78とには電極79,80が配置さ
れ、音叉基部90の両側面には電極75,81が配置さ
れている。
の音叉基部90のD−D′断面図を示す。図6では図5
の水晶振動子の音叉基部90の断面形状並びに電極配置
について詳述する。音叉腕70と連結する音叉基部90
には溝71,72が設けられている。同様に、音叉腕7
6と連結する音叉基部90には溝77,78が設けられ
ている。更に、溝71と溝77との間には溝82と溝8
6とが設けられている。又、溝72と溝78との間には
溝83と溝87とが設けられている。そして、溝71と
溝72とには電極73,74が、溝82と溝83とには
電極84,85が、溝86と溝87とには電極88,8
9が、溝77と溝78とには電極79,80が配置さ
れ、音叉基部90の両側面には電極75,81が配置さ
れている。
【0037】更に、電極75,79,80,84,85
は一方の同極に、電極73,74,81,88,89は
他方の同極になるように配置されていて、2電極端子構
造E−E′を構成する。即ち、z軸方向に対抗する溝の
電極は同極に、且つ、x軸方向に隣接する電極は異極に
なるように構成されている。又、音叉腕70,76には
第1実施例の音叉型屈曲水晶振動子21(図3参照)と
同じ様に電極が配置されていて、音叉腕と音叉基部の溝
の電極は分割部に配置された電極を介して同極となるよ
うに接続されている(図7参照)。今、2電極端子E−
E′に直流電圧を印加(E端子に正、E′端子に負)す
ると電界Exは図6に示した矢印のように働く。電界E
xは水晶振動子の側面と溝内の側面とに配置された電極
により電極に垂直に、即ち、直線的に引き出されるの
で、電界Exが大きくなり、その結果、発生する歪の量
も大きくなる。従って、音叉型屈曲水晶振動子を小型化
させた場合でも、等価直列抵抗R1の小さい、品質係数
Q値の高い音叉型屈曲水晶振動子が得られる。
は一方の同極に、電極73,74,81,88,89は
他方の同極になるように配置されていて、2電極端子構
造E−E′を構成する。即ち、z軸方向に対抗する溝の
電極は同極に、且つ、x軸方向に隣接する電極は異極に
なるように構成されている。又、音叉腕70,76には
第1実施例の音叉型屈曲水晶振動子21(図3参照)と
同じ様に電極が配置されていて、音叉腕と音叉基部の溝
の電極は分割部に配置された電極を介して同極となるよ
うに接続されている(図7参照)。今、2電極端子E−
E′に直流電圧を印加(E端子に正、E′端子に負)す
ると電界Exは図6に示した矢印のように働く。電界E
xは水晶振動子の側面と溝内の側面とに配置された電極
により電極に垂直に、即ち、直線的に引き出されるの
で、電界Exが大きくなり、その結果、発生する歪の量
も大きくなる。従って、音叉型屈曲水晶振動子を小型化
させた場合でも、等価直列抵抗R1の小さい、品質係数
Q値の高い音叉型屈曲水晶振動子が得られる。
【0038】図7は図5の音叉型屈曲水晶振動子69の
上面図を示すものである。図7では溝71,77,8
2,86と電極の配置について特に詳述する。音叉腕7
0の中立線91を挟むようにして溝71が音叉腕と音叉
基部に設けられ、叉部付近で分割部71aにて分割され
ている。又、溝71には電極73が配置されていて、音
叉腕70と音叉基部90の電極73は分割部71aに配
置された電極71bを介して接続されている。更に、音
叉腕70の側面の電極75と音叉基部の溝82の電極8
4とは、分割部71aに配置された電極71bの、x軸
(幅)方向に隣接して、音叉腕又は音叉基部又は音叉腕
と音叉基部に設けられた電極71c(接続電極)を介し
て接続されている。同様に、他方の音叉腕76も中立線
92を挟むようにして溝77が音叉腕と音叉基部に設け
られ、叉部付近で分割部77aにて分割されている。
又、溝77には電極79が配置されていて、音叉腕76
と音叉基部90の電極79は分割部77aに配置された
電極77bを介して接続されている。更に、音叉腕76
の側面の電極81と音叉基部の溝86の電極88とは、
分割部77aに配置された電極77bの、x軸(幅)方
向に隣接して、叉部付近(音叉腕又は音叉基部又は音叉
腕と音叉基部)に設けられた電極77c(接続電極)を
介して接続されている。又、互いに極性の異なる電極7
3a,79aが音叉基部90の端部に設けられている。
裏面の溝と電極も同じ様にして構成されている。
上面図を示すものである。図7では溝71,77,8
2,86と電極の配置について特に詳述する。音叉腕7
0の中立線91を挟むようにして溝71が音叉腕と音叉
基部に設けられ、叉部付近で分割部71aにて分割され
ている。又、溝71には電極73が配置されていて、音
叉腕70と音叉基部90の電極73は分割部71aに配
置された電極71bを介して接続されている。更に、音
叉腕70の側面の電極75と音叉基部の溝82の電極8
4とは、分割部71aに配置された電極71bの、x軸
(幅)方向に隣接して、音叉腕又は音叉基部又は音叉腕
と音叉基部に設けられた電極71c(接続電極)を介し
て接続されている。同様に、他方の音叉腕76も中立線
92を挟むようにして溝77が音叉腕と音叉基部に設け
られ、叉部付近で分割部77aにて分割されている。
又、溝77には電極79が配置されていて、音叉腕76
と音叉基部90の電極79は分割部77aに配置された
電極77bを介して接続されている。更に、音叉腕76
の側面の電極81と音叉基部の溝86の電極88とは、
分割部77aに配置された電極77bの、x軸(幅)方
向に隣接して、叉部付近(音叉腕又は音叉基部又は音叉
腕と音叉基部)に設けられた電極77c(接続電極)を
介して接続されている。又、互いに極性の異なる電極7
3a,79aが音叉基部90の端部に設けられている。
裏面の溝と電極も同じ様にして構成されている。
【0039】更に、本実施例の音叉型屈曲水晶振動子6
9では、音叉基部90の、溝71と溝77との間に挟ま
れた部分にも溝82と溝86とが設けられている。それ
ら溝71,77及び溝82,86を設けたことで、音叉
型屈曲水晶振動子69には、先に述べたように、電界E
xが図6に示した矢印のように働き、電界Exは水晶振
動子の側面と溝内の側面とに配置された電極により電極
に垂直に、即ち、直線的に引き出されるので、電界Ex
が大きくなり、その結果、発生する歪の量も大きくな
る。と同時に、音叉腕と音叉基部の溝の間に分割部を設
けているので、叉部付近の機械的強度が著しく強くな
る。
9では、音叉基部90の、溝71と溝77との間に挟ま
れた部分にも溝82と溝86とが設けられている。それ
ら溝71,77及び溝82,86を設けたことで、音叉
型屈曲水晶振動子69には、先に述べたように、電界E
xが図6に示した矢印のように働き、電界Exは水晶振
動子の側面と溝内の側面とに配置された電極により電極
に垂直に、即ち、直線的に引き出されるので、電界Ex
が大きくなり、その結果、発生する歪の量も大きくな
る。と同時に、音叉腕と音叉基部の溝の間に分割部を設
けているので、叉部付近の機械的強度が著しく強くな
る。
【0040】このように、本実施例の音叉型屈曲水晶振
動子69の形状と電極構成により、音叉型屈曲水晶振動
子を小型化した場合でも電気的諸特性に優れた、即ち、
等価直列抵抗R1の小さい、品質係数Q値の高い、衝撃
に強い水晶振動子を実現できる。尚、幅寸法W=W1+
W2+W3と長さ寸法l1,l2と厚み寸法t,t1と
については先に述べた第1実施例と同様の寸法条件とす
ることが望ましく、これらの寸法条件は、既に図4の説
明の際に詳述したので、ここでは省略する。
動子69の形状と電極構成により、音叉型屈曲水晶振動
子を小型化した場合でも電気的諸特性に優れた、即ち、
等価直列抵抗R1の小さい、品質係数Q値の高い、衝撃
に強い水晶振動子を実現できる。尚、幅寸法W=W1+
W2+W3と長さ寸法l1,l2と厚み寸法t,t1と
については先に述べた第1実施例と同様の寸法条件とす
ることが望ましく、これらの寸法条件は、既に図4の説
明の際に詳述したので、ここでは省略する。
【0041】図8は、図1に示すケース2に収納され
て、そのケースとそれを封止する図1に示す蓋3ととも
に本発明の第3実施例の水晶ユニットを構成する音叉型
屈曲水晶振動子153を示す上面図である。本実施例の
音叉型屈曲水晶振動子153は、音叉腕154,155
と音叉基部156とを具えて構成されている。音叉腕1
54と音叉腕155と、音叉基部156には、叉部付近
で分割された、分割部157aと分割部158aを有す
る溝157と溝158とが存在する。又、音叉基部15
6の、溝157と溝158との間に挟まれた部分には、
溝159が設けられている。
て、そのケースとそれを封止する図1に示す蓋3ととも
に本発明の第3実施例の水晶ユニットを構成する音叉型
屈曲水晶振動子153を示す上面図である。本実施例の
音叉型屈曲水晶振動子153は、音叉腕154,155
と音叉基部156とを具えて構成されている。音叉腕1
54と音叉腕155と、音叉基部156には、叉部付近
で分割された、分割部157aと分割部158aを有す
る溝157と溝158とが存在する。又、音叉基部15
6の、溝157と溝158との間に挟まれた部分には、
溝159が設けられている。
【0042】即ち、音叉腕154,155と音叉基部1
56の溝157と溝158には電極163と電極169
がそれぞれ配置されていて、これらの電極163,16
9は分割部157aと分割部158aに配置された電極
157bと電極158bを介してそれぞれ接続されてい
る。更に、音叉腕154の側面の電極171と音叉基部
156の溝159の電極165とは、分割部157aに
配置された電極157bの、x軸(幅)方向に隣接し
て、叉部付近に設けられた電極157c(接続電極)を
介して接続されている。同様に、音叉腕155の側面の
電極172と音叉基部156の溝159の電極166と
は、分割部158aに配置された電極158bの、x軸
(幅)方向に隣接して、叉部付近に設けられた電極15
8c(接続電極)を介して接続されている。又、互いに
極性の異なる電極163a,169aが音叉基部156
の端部に設けられている。なお、本実施例では、電極1
65,166は溝159の内部に設けられているが、溝
のない平面に設けても良い。
56の溝157と溝158には電極163と電極169
がそれぞれ配置されていて、これらの電極163,16
9は分割部157aと分割部158aに配置された電極
157bと電極158bを介してそれぞれ接続されてい
る。更に、音叉腕154の側面の電極171と音叉基部
156の溝159の電極165とは、分割部157aに
配置された電極157bの、x軸(幅)方向に隣接し
て、叉部付近に設けられた電極157c(接続電極)を
介して接続されている。同様に、音叉腕155の側面の
電極172と音叉基部156の溝159の電極166と
は、分割部158aに配置された電極158bの、x軸
(幅)方向に隣接して、叉部付近に設けられた電極15
8c(接続電極)を介して接続されている。又、互いに
極性の異なる電極163a,169aが音叉基部156
の端部に設けられている。なお、本実施例では、電極1
65,166は溝159の内部に設けられているが、溝
のない平面に設けても良い。
【0043】図9は、図8の音叉型屈曲水晶振動子15
3の音叉基部156のF−F′断面の形状を示すもので
ある。ここでは、図8の水晶振動子153の音叉基部1
56の断面形状並びに電極配置について詳述する。図9
に示すように、この実施例の水晶振動子153では、音
叉腕154とその腕に連結する音叉基部156との上下
面に溝157と溝160とが互いに対抗して設けられて
いる。同様に、音叉腕155とその腕に連結する音叉基
部156との上下面にも溝158と溝161とが互いに
対抗して設けられている。更に、溝157と溝158と
の間には、溝159が設けられ、又、溝160と溝16
1との間には溝162が溝159に対抗して設けられて
いる。
3の音叉基部156のF−F′断面の形状を示すもので
ある。ここでは、図8の水晶振動子153の音叉基部1
56の断面形状並びに電極配置について詳述する。図9
に示すように、この実施例の水晶振動子153では、音
叉腕154とその腕に連結する音叉基部156との上下
面に溝157と溝160とが互いに対抗して設けられて
いる。同様に、音叉腕155とその腕に連結する音叉基
部156との上下面にも溝158と溝161とが互いに
対抗して設けられている。更に、溝157と溝158と
の間には、溝159が設けられ、又、溝160と溝16
1との間には溝162が溝159に対抗して設けられて
いる。
【0044】そして、溝157と溝160とには同極と
なる電極163と電極164とが、溝159と溝162
とには、電極165,166と電極167,168と
が、溝158と溝161とには、同極となる電極169
と電極170とがそれぞれ配置され、音叉基部156の
両側面(図9中紙面の左右方向に向く面)には、互いに
異極となる電極171と電極172とが配置されてい
る。しかも、溝157,158,159,160,16
1,162によって形成された、音叉基部156の凸部
を挟んで対抗配置された電極は互いに異極となってい
る。即ち、電極165,167,169,170,17
1は一方の同極に、電極163,164,166,16
8,172は他方の同極になるように配置されていて、
2電極端子構造G−G′を構成する。これにより、溝1
59には異極となる電極165と電極166とが配置さ
れ、同様に、溝162にも異極となる電極167と電極
168とが配置されることとなる。更に、x軸方向に隣
接する溝の側面(段差部)に配置された対抗電極は異極
となるように配置される。
なる電極163と電極164とが、溝159と溝162
とには、電極165,166と電極167,168と
が、溝158と溝161とには、同極となる電極169
と電極170とがそれぞれ配置され、音叉基部156の
両側面(図9中紙面の左右方向に向く面)には、互いに
異極となる電極171と電極172とが配置されてい
る。しかも、溝157,158,159,160,16
1,162によって形成された、音叉基部156の凸部
を挟んで対抗配置された電極は互いに異極となってい
る。即ち、電極165,167,169,170,17
1は一方の同極に、電極163,164,166,16
8,172は他方の同極になるように配置されていて、
2電極端子構造G−G′を構成する。これにより、溝1
59には異極となる電極165と電極166とが配置さ
れ、同様に、溝162にも異極となる電極167と電極
168とが配置されることとなる。更に、x軸方向に隣
接する溝の側面(段差部)に配置された対抗電極は異極
となるように配置される。
【0045】即ち、本実施例では、溝159側の一方の
側面(段差部)に配置された電極165とそれに対抗す
る側面(段差部)の電極173とは異極に、同様に、他
方の側面(段差部)に配置された電極166とそれに対
抗する側面(段差部)の電極174とは異極に、全く同
様に、溝162側の一方の側面(段差部)の電極167
とそれに対抗する側面(段差部)の電極175並びに、
他方の側面(段差部)の電極168とそれに対抗する側
面(段差部)の電極176とは互いに異極となるように
配置されている。又、溝157とそれに対抗する厚さ
(z方向)の溝160に配置された電極163と電極1
64とは同極になるように構成されている。全く同様
に、溝158とそれに対抗する厚さ(z方向)の溝16
1とに配置された電極169と電極170とは同極にな
るように構成される。更に、音叉腕と音叉基部の溝15
7,160,158,161には電極163,164,
169,170が配置されている。音叉基部156の側
面の電極171と電極172とは、音叉基部156から
音叉腕154,155まで延在して配置されている。
側面(段差部)に配置された電極165とそれに対抗す
る側面(段差部)の電極173とは異極に、同様に、他
方の側面(段差部)に配置された電極166とそれに対
抗する側面(段差部)の電極174とは異極に、全く同
様に、溝162側の一方の側面(段差部)の電極167
とそれに対抗する側面(段差部)の電極175並びに、
他方の側面(段差部)の電極168とそれに対抗する側
面(段差部)の電極176とは互いに異極となるように
配置されている。又、溝157とそれに対抗する厚さ
(z方向)の溝160に配置された電極163と電極1
64とは同極になるように構成されている。全く同様
に、溝158とそれに対抗する厚さ(z方向)の溝16
1とに配置された電極169と電極170とは同極にな
るように構成される。更に、音叉腕と音叉基部の溝15
7,160,158,161には電極163,164,
169,170が配置されている。音叉基部156の側
面の電極171と電極172とは、音叉基部156から
音叉腕154,155まで延在して配置されている。
【0046】今、2電極端子G−G′間に交番電圧を印
加すると電界Exは、図9中、実線と点線とで示した矢
印方向に交互に働き、屈曲振動を引き起こす。又、電界
Exは、溝の側面に配置された電極間に電極に対して垂
直に、即ち直線的に生じるので、電界Exが大きくな
り、且つ、音叉基部156にも溝159,162と電極
165,166,167,168とが設けられているの
で、発生する歪の量が著しく大きくなる。即ち、音叉型
屈曲水晶振動子を小型化させた場合でも、等価直列抵抗
R1の小さい、品質係数Q値の高い屈曲水晶振動子が得
られる。なお、上記第2実施例と上記第3実施例の水晶
ユニットに収納される音叉型屈曲水晶振動子の音叉腕と
音叉基部の溝は、叉部付近で分割されている平面形状の
分割部を設けているが、本発明の分割部の形状はこれに
限定されるものではなく、本発明の分割部は音叉腕の長
さ方向に対して対抗する段差部を有する形状であれば、
いかなる形状をも包含するものである。
加すると電界Exは、図9中、実線と点線とで示した矢
印方向に交互に働き、屈曲振動を引き起こす。又、電界
Exは、溝の側面に配置された電極間に電極に対して垂
直に、即ち直線的に生じるので、電界Exが大きくな
り、且つ、音叉基部156にも溝159,162と電極
165,166,167,168とが設けられているの
で、発生する歪の量が著しく大きくなる。即ち、音叉型
屈曲水晶振動子を小型化させた場合でも、等価直列抵抗
R1の小さい、品質係数Q値の高い屈曲水晶振動子が得
られる。なお、上記第2実施例と上記第3実施例の水晶
ユニットに収納される音叉型屈曲水晶振動子の音叉腕と
音叉基部の溝は、叉部付近で分割されている平面形状の
分割部を設けているが、本発明の分割部の形状はこれに
限定されるものではなく、本発明の分割部は音叉腕の長
さ方向に対して対抗する段差部を有する形状であれば、
いかなる形状をも包含するものである。
【0047】図10は本発明の第4実施例の水晶ユニッ
トの蓋を省略した状態での正面図である。この実施例の
水晶ユニット400はケース401と、図2で示され
た、前記第1実施例の音叉型屈曲水晶振動子21と同じ
溝構成と電極配置とを有する、2個の音叉型屈曲水晶振
動子402,403と、図示しない蓋とを具えて構成さ
れている。又、一方の音叉型屈曲水晶振動子402は、
音叉腕404,405と音叉基部406とを具えて構成
されている。同様に、他方の音叉型屈曲水晶振動子40
3は、音叉腕407,408と音叉基部409とを具え
て構成されている。
トの蓋を省略した状態での正面図である。この実施例の
水晶ユニット400はケース401と、図2で示され
た、前記第1実施例の音叉型屈曲水晶振動子21と同じ
溝構成と電極配置とを有する、2個の音叉型屈曲水晶振
動子402,403と、図示しない蓋とを具えて構成さ
れている。又、一方の音叉型屈曲水晶振動子402は、
音叉腕404,405と音叉基部406とを具えて構成
されている。同様に、他方の音叉型屈曲水晶振動子40
3は、音叉腕407,408と音叉基部409とを具え
て構成されている。
【0048】また、音叉基部406,409はケース4
01に設けられた固定部411の複数の個所に導電性接
着剤412,413,414,415又は半田によって
固定されている。更に、音叉腕404,405には溝4
16,417が、音叉腕407,408には溝418,
419が設けられ、本実施例では、音叉腕に設けられた
溝は音叉基部406,409にまで延在しているが、音
叉腕のみに溝を配置しても良い。
01に設けられた固定部411の複数の個所に導電性接
着剤412,413,414,415又は半田によって
固定されている。更に、音叉腕404,405には溝4
16,417が、音叉腕407,408には溝418,
419が設けられ、本実施例では、音叉腕に設けられた
溝は音叉基部406,409にまで延在しているが、音
叉腕のみに溝を配置しても良い。
【0049】又、固定部411には4個の電極420,
421,422,423が配置されていて、音叉基部4
06,409にそれぞれ配置された互いに異極となる電
極にそれぞれ接続されている。即ち、本実施例では、音
叉型屈曲水晶振動子402と音叉型屈曲水晶振動子40
3とがそれぞれ2電極端子を構成している。更に、本実
施例の電極構成の変形例としては、少なくとも2個の電
極、例えば、電極421と電極422とが共通の電極
(1個の電極)になるように構成しても良い。
421,422,423が配置されていて、音叉基部4
06,409にそれぞれ配置された互いに異極となる電
極にそれぞれ接続されている。即ち、本実施例では、音
叉型屈曲水晶振動子402と音叉型屈曲水晶振動子40
3とがそれぞれ2電極端子を構成している。更に、本実
施例の電極構成の変形例としては、少なくとも2個の電
極、例えば、電極421と電極422とが共通の電極
(1個の電極)になるように構成しても良い。
【0050】更に、図示されていないが、固定部411
の4個の電極420,421,422,423は、ケー
ス401の裏面にまで延在して配置されている。又は、
少なくとも前記電極の2個が共通電極となり、裏面には
3個の電極又は2個の電極が配置されている。
の4個の電極420,421,422,423は、ケー
ス401の裏面にまで延在して配置されている。又は、
少なくとも前記電極の2個が共通電極となり、裏面には
3個の電極又は2個の電極が配置されている。
【0051】さらに詳述するならば、音叉型屈曲水晶振
動子402と音叉型屈曲水晶振動子403とが電気的に
並列になるようにケースの裏面の電極は構成される。即
ち、2個の音叉型屈曲水晶振動子402,403とを電
気信号により励振させた時に、両振動子が電気的に並列
に接続されている電極の構成を電気的に並列な構成と言
う。
動子402と音叉型屈曲水晶振動子403とが電気的に
並列になるようにケースの裏面の電極は構成される。即
ち、2個の音叉型屈曲水晶振動子402,403とを電
気信号により励振させた時に、両振動子が電気的に並列
に接続されている電極の構成を電気的に並列な構成と言
う。
【0052】また、両音叉型屈曲水晶振動子402,4
03を形成する水晶の結晶面の角度の変更により、両水
晶振動子にそれぞれ異なる周波数温度特性を持たせる事
ができる。即ち、頂点温度の異なる音叉型屈曲水晶振動
子を得ることができる。更に、これらの水晶振動子を電
気的に並列に接続することにより、音叉型屈曲水晶振動
子の周波数温度特性を改善することができる。良好な周
波数温度特性を得るためには、両振動子402,403
との周波数差は30ppm以内にすることが好ましい。
また、図11に、両音叉型屈曲水晶振動子402,40
3の電気的な接続図を示す。更に、図示されていない
が、振動子402,403の少なくとも一方に、振動子
に直列にコンデンサを接続して、両振動子の周波数を合
わせても良い。又、コンデンサはケースの裏側に溝を設
けて、この溝に配置されている。
03を形成する水晶の結晶面の角度の変更により、両水
晶振動子にそれぞれ異なる周波数温度特性を持たせる事
ができる。即ち、頂点温度の異なる音叉型屈曲水晶振動
子を得ることができる。更に、これらの水晶振動子を電
気的に並列に接続することにより、音叉型屈曲水晶振動
子の周波数温度特性を改善することができる。良好な周
波数温度特性を得るためには、両振動子402,403
との周波数差は30ppm以内にすることが好ましい。
また、図11に、両音叉型屈曲水晶振動子402,40
3の電気的な接続図を示す。更に、図示されていない
が、振動子402,403の少なくとも一方に、振動子
に直列にコンデンサを接続して、両振動子の周波数を合
わせても良い。又、コンデンサはケースの裏側に溝を設
けて、この溝に配置されている。
【0053】図12に上記音叉型屈曲水晶振動子40
2,403を具える本実施例の水晶ユニットの周波数温
度特性の一例を示す。図10の、一方の振動子402が
温度特性430を、他方の振動子403が温度特性43
1を有する場合、電気的に並列に接続されると両水晶振
動子の周波数温度特性は曲線432のようになる。即
ち、本実施例の音叉型屈曲振動子は、曲線432に示す
ような周波数温度特性を有することとなり、これによ
り、温度変化に対して周波数変化の少ない安定した特性
の水晶振動子とすることができる。この結果、本実施例
の水晶ユニットは超小型で、しかも、周波数温度特性に
優れた水晶ユニットを実現できる。
2,403を具える本実施例の水晶ユニットの周波数温
度特性の一例を示す。図10の、一方の振動子402が
温度特性430を、他方の振動子403が温度特性43
1を有する場合、電気的に並列に接続されると両水晶振
動子の周波数温度特性は曲線432のようになる。即
ち、本実施例の音叉型屈曲振動子は、曲線432に示す
ような周波数温度特性を有することとなり、これによ
り、温度変化に対して周波数変化の少ない安定した特性
の水晶振動子とすることができる。この結果、本実施例
の水晶ユニットは超小型で、しかも、周波数温度特性に
優れた水晶ユニットを実現できる。
【0054】図13は本発明の第5実施例の水晶ユニッ
トの蓋を省略した状態での正面図である。この実施例の
水晶ユニット450はケース451と、前記第1実施例
の音叉型屈曲振動子21と同じ溝と電極構成とを有する
2個の音叉型屈曲水晶振動子452,453と、図示し
ない蓋とを具えて構成されている。又、ケース451に
は両水晶振動子452,453の振動の干渉を防止する
仕切り454が両振動子452,453の間に設けられ
ている。又、仕切り454の高さは、ケース451の高
さと同じか、それより低くなるように設けられている。
トの蓋を省略した状態での正面図である。この実施例の
水晶ユニット450はケース451と、前記第1実施例
の音叉型屈曲振動子21と同じ溝と電極構成とを有する
2個の音叉型屈曲水晶振動子452,453と、図示し
ない蓋とを具えて構成されている。又、ケース451に
は両水晶振動子452,453の振動の干渉を防止する
仕切り454が両振動子452,453の間に設けられ
ている。又、仕切り454の高さは、ケース451の高
さと同じか、それより低くなるように設けられている。
【0055】又、本実施例では、2個の音叉型屈曲水晶
振動子452,453の振動の干渉を防止する仕切り4
54がケース451に連なるように両水晶振動子45
2,453の間に設けられているが、両水晶振動子45
2,453を両水晶振動子の各音叉基部で接続部を介し
て両水晶振動子を一体に形成し、両水晶振動子との間に
両水晶振動子と一体になるように形成しても両水晶振動
子の振動の干渉を防止することができる。更に、本実施
例の溝や電極等の構成は図示されていないが、図10と
全く同じ様に構成されている。
振動子452,453の振動の干渉を防止する仕切り4
54がケース451に連なるように両水晶振動子45
2,453の間に設けられているが、両水晶振動子45
2,453を両水晶振動子の各音叉基部で接続部を介し
て両水晶振動子を一体に形成し、両水晶振動子との間に
両水晶振動子と一体になるように形成しても両水晶振動
子の振動の干渉を防止することができる。更に、本実施
例の溝や電極等の構成は図示されていないが、図10と
全く同じ様に構成されている。
【0056】なお、第4実施例と第5実施例では、水晶
ユニットのケースに収納される2個の音叉型屈曲水晶振
動子は、先の第1実施例の水晶ユニットのケースに収納
される音叉型屈曲水晶振動子を用いて説明したが、これ
らの実施例の水晶ユニットのケースに収納される2個の
音叉型屈曲水晶振動子は、第2実施例と第3実施例の音
叉型屈曲水晶振動子を用いても良く、又はそれら振動子
を組み合わせて形成したものでも良く、又は2個の振動
子のうちの少なくとも1個に、第1実施例〜第3実施例
の音叉型屈曲水晶振動子を用いる事により、図12で述
べられた効果と同じ効果を得ることができる。
ユニットのケースに収納される2個の音叉型屈曲水晶振
動子は、先の第1実施例の水晶ユニットのケースに収納
される音叉型屈曲水晶振動子を用いて説明したが、これ
らの実施例の水晶ユニットのケースに収納される2個の
音叉型屈曲水晶振動子は、第2実施例と第3実施例の音
叉型屈曲水晶振動子を用いても良く、又はそれら振動子
を組み合わせて形成したものでも良く、又は2個の振動
子のうちの少なくとも1個に、第1実施例〜第3実施例
の音叉型屈曲水晶振動子を用いる事により、図12で述
べられた効果と同じ効果を得ることができる。
【0057】即ち、2個の音叉型屈曲水晶振動子を電気
的に並列に接続することにより、周波数温度特性の改善
ができ、温度に対して周波数変化の小さい水晶ユニット
を得ることができる。と同時に、両水晶振動子の等価直
列抵抗R1が同じとき、合成される等価直列抵抗は約半
分になる。このように、損失抵抗の小さい音叉型屈曲水
晶振動子を具える水晶ユニットが実現できる。なお、上
記第4実施例と上記第5実施例に用いられるケースと蓋
とは上記第1〜3実施例で述べられたケースと蓋と同じ
様に構成されている。なお、本実施例では頂点温度の異
なる2個の音叉型屈曲水晶振動子について述べたが、頂
点温度が同じでもよく、この場合には特に等価直列抵抗
R1を小さくすることができる。
的に並列に接続することにより、周波数温度特性の改善
ができ、温度に対して周波数変化の小さい水晶ユニット
を得ることができる。と同時に、両水晶振動子の等価直
列抵抗R1が同じとき、合成される等価直列抵抗は約半
分になる。このように、損失抵抗の小さい音叉型屈曲水
晶振動子を具える水晶ユニットが実現できる。なお、上
記第4実施例と上記第5実施例に用いられるケースと蓋
とは上記第1〜3実施例で述べられたケースと蓋と同じ
様に構成されている。なお、本実施例では頂点温度の異
なる2個の音叉型屈曲水晶振動子について述べたが、頂
点温度が同じでもよく、この場合には特に等価直列抵抗
R1を小さくすることができる。
【0058】次に、本発明の水晶ユニットの製造方法の
実施例について、図面に記載の工程に従って述べる。図
14は上記実施例の水晶ユニットを製造するための、本
発明の製造方法の一実施例の工程図である。記号S−1
からS−12は工程の番号を示す。まず、S−1では水
晶ウエハ40(断面図で示す)が準備される。次に、S
−2ではその水晶ウエハ40の上面と下面に金属膜(例
えば金)41が蒸着又はスパッタリングにより形成され
る。更に、S−3では前記金属膜41の上にレジスト4
2が塗布される。そして、フォトリソ工程により、それ
ら金属膜41とレジスト42とが音叉形状を残して除去
された後、エッチング加工により、S−4で示される音
叉腕43,44と音叉基部45とを具えた音叉形状が形
成される。
実施例について、図面に記載の工程に従って述べる。図
14は上記実施例の水晶ユニットを製造するための、本
発明の製造方法の一実施例の工程図である。記号S−1
からS−12は工程の番号を示す。まず、S−1では水
晶ウエハ40(断面図で示す)が準備される。次に、S
−2ではその水晶ウエハ40の上面と下面に金属膜(例
えば金)41が蒸着又はスパッタリングにより形成され
る。更に、S−3では前記金属膜41の上にレジスト4
2が塗布される。そして、フォトリソ工程により、それ
ら金属膜41とレジスト42とが音叉形状を残して除去
された後、エッチング加工により、S−4で示される音
叉腕43,44と音叉基部45とを具えた音叉形状が形
成される。
【0059】次に、S−2とS−3の工程で示したと同
様の金属膜とレジストがS−4の音叉形状に塗布され
て、フォトリソ工程とエッチング加工により、S−5で
示される音叉腕43および音叉腕44に溝46,47,
48,49が形成される。更に、S−5に金属膜とレジ
ストが塗布されて、フォトリソ工程により極性が異なる
電極がS−6で示されるように形成される。
様の金属膜とレジストがS−4の音叉形状に塗布され
て、フォトリソ工程とエッチング加工により、S−5で
示される音叉腕43および音叉腕44に溝46,47,
48,49が形成される。更に、S−5に金属膜とレジ
ストが塗布されて、フォトリソ工程により極性が異なる
電極がS−6で示されるように形成される。
【0060】即ち、音叉腕43の側面に配置された電極
50,53と音叉腕44の溝48,49に配置された電
極55,56は同極となるように接続形成される。同様
に、音叉腕43の溝46、47に配置された電極51,
52と音叉腕44の側面に配置された電極54,57は
同極となるように接続形成される。更に詳述するなら
ば、溝の側面(段差部)と対抗する音叉腕の側面に互い
に異なる極性を有する電極が配置されているので、音叉
腕は逆相で屈曲振動をする。
50,53と音叉腕44の溝48,49に配置された電
極55,56は同極となるように接続形成される。同様
に、音叉腕43の溝46、47に配置された電極51,
52と音叉腕44の側面に配置された電極54,57は
同極となるように接続形成される。更に詳述するなら
ば、溝の側面(段差部)と対抗する音叉腕の側面に互い
に異なる極性を有する電極が配置されているので、音叉
腕は逆相で屈曲振動をする。
【0061】本実施例では、S−3の工程から音叉形状
を形成し、その後、音叉腕に溝を形成しているが、本発
明は前記実施例に限定されるものではなくて、S−3の
工程からまず溝を形成し、その後に音叉形状を形成して
も良い。又は、音叉形状と溝を同時に形成しても良い。
更に、S−4からS−5の工程で音叉腕と音叉基部に叉
部付近で分割された溝と分割部を形成しても良い。更
に、音叉基部の溝との間に、さらに溝を形成しても良
い。
を形成し、その後、音叉腕に溝を形成しているが、本発
明は前記実施例に限定されるものではなくて、S−3の
工程からまず溝を形成し、その後に音叉形状を形成して
も良い。又は、音叉形状と溝を同時に形成しても良い。
更に、S−4からS−5の工程で音叉腕と音叉基部に叉
部付近で分割された溝と分割部を形成しても良い。更
に、音叉基部の溝との間に、さらに溝を形成しても良
い。
【0062】次の工程は矢印で示されるAとBの2つの
方法がある。Aはケースに穴がない場合で、Bは穴があ
る場合である。まずAの工程では形成された音叉型屈曲
水晶振動子60が水晶ウェハから切離され、その音叉基
部45がS−7で示されるように、ケース58の固定部
59に導電性接着剤61又は半田にて固定される。次
に、S−8では水晶振動子60の周波数がレーザ62又
は蒸着にて所要の値に調整され、最後に、S−9で示す
ように、ケース58と蓋63とが低融点ガラス64又は
半田などの金属を介して接合される。この場合はケース
58は真空封止用の穴を持たないので、接合は真空中で
行われる。図示されていないが、更に、周波数の偏差を
小さくするために、S−9の後にレーザで周波数調整を
しても良い。
方法がある。Aはケースに穴がない場合で、Bは穴があ
る場合である。まずAの工程では形成された音叉型屈曲
水晶振動子60が水晶ウェハから切離され、その音叉基
部45がS−7で示されるように、ケース58の固定部
59に導電性接着剤61又は半田にて固定される。次
に、S−8では水晶振動子60の周波数がレーザ62又
は蒸着にて所要の値に調整され、最後に、S−9で示す
ように、ケース58と蓋63とが低融点ガラス64又は
半田などの金属を介して接合される。この場合はケース
58は真空封止用の穴を持たないので、接合は真空中で
行われる。図示されていないが、更に、周波数の偏差を
小さくするために、S−9の後にレーザで周波数調整を
しても良い。
【0063】次にBの工程では、S−10で音叉型屈曲
水晶振動子60が水晶ウェハから切離され、その音叉基
部45がケース65の固定部59に導電性接着剤61又
は半田にて固定される。次に、S−8と同じ様にして周
波数調整が行われ、更に、S−11では、ケース65と
蓋63がS−9と同じ方法で接合される。更に、真空中
で周波数調整が行われ、最後に、S−12では、ケース
65に設けられた穴67が真空中で低融点ガラスや半田
などの金属66を用いて封止される。このように、本実
施例では、S−10の工程とS−11の工程の後とに周
波数調整が行われるが、少なくともどちらか一方の工程
の後に周波数調整をしても良い。又、Aの工程と同じよ
うに、周波数の偏差を小さくするために、S−12の後
にレーザで周波数調整をしても良い。
水晶振動子60が水晶ウェハから切離され、その音叉基
部45がケース65の固定部59に導電性接着剤61又
は半田にて固定される。次に、S−8と同じ様にして周
波数調整が行われ、更に、S−11では、ケース65と
蓋63がS−9と同じ方法で接合される。更に、真空中
で周波数調整が行われ、最後に、S−12では、ケース
65に設けられた穴67が真空中で低融点ガラスや半田
などの金属66を用いて封止される。このように、本実
施例では、S−10の工程とS−11の工程の後とに周
波数調整が行われるが、少なくともどちらか一方の工程
の後に周波数調整をしても良い。又、Aの工程と同じよ
うに、周波数の偏差を小さくするために、S−12の後
にレーザで周波数調整をしても良い。
【0064】本実施例では、1個の音叉型屈曲水晶振動
子を具える水晶ユニットの製造方法について説明した
が、2個以上(複数個)の振動子を具える水晶ユニット
の場合も同じ工程で製造される。即ち、S−3の工程か
ら2個以上(複数個)の個々、又は、一体形成の音叉形
状を形成し(S−4)、更に、S−5では少なくとも1
個の音叉形状の音叉腕に溝又は音叉腕と音叉基部とに溝
又は、叉部付近で分割された、分割部を有する溝を形成
し、S−6では各音叉型屈曲水晶振動子は逆相で振動す
るように電極が配置され、A工程(S−7〜S−9)又
はB工程(S−10〜S−12)にて形成される。更
に、周波数の偏差を小さくするために、S−9又はS−
12の後にレーザで片方又は両振動子の周波数調整を行
っても良い。
子を具える水晶ユニットの製造方法について説明した
が、2個以上(複数個)の振動子を具える水晶ユニット
の場合も同じ工程で製造される。即ち、S−3の工程か
ら2個以上(複数個)の個々、又は、一体形成の音叉形
状を形成し(S−4)、更に、S−5では少なくとも1
個の音叉形状の音叉腕に溝又は音叉腕と音叉基部とに溝
又は、叉部付近で分割された、分割部を有する溝を形成
し、S−6では各音叉型屈曲水晶振動子は逆相で振動す
るように電極が配置され、A工程(S−7〜S−9)又
はB工程(S−10〜S−12)にて形成される。更
に、周波数の偏差を小さくするために、S−9又はS−
12の後にレーザで片方又は両振動子の周波数調整を行
っても良い。
【0065】上記方法で製造された本発明の水晶ユニッ
トは、超小型で、品質に優れた、安価な水晶ユニットを
実現できる。
トは、超小型で、品質に優れた、安価な水晶ユニットを
実現できる。
【0066】又、上記第1実施例〜第5実施例の水晶ユ
ニットにおける音叉型屈曲水晶振動子の音叉腕と音叉基
部と、又は音叉基部には溝として2個の対向する段差部
(段差部4個)がその端部で接続されるような構成の形
状が示されているが、本発明に適用できる溝はこれに限
定されるものではなく、音叉腕又は音叉基部の長さ方向
に対向する段差部を有する形状をも包含するものであ
る。と同時に、長さ方向に対向する段差部の片方の端部
同士が段差部を介して接続されている形状をも溝として
包含するものである。
ニットにおける音叉型屈曲水晶振動子の音叉腕と音叉基
部と、又は音叉基部には溝として2個の対向する段差部
(段差部4個)がその端部で接続されるような構成の形
状が示されているが、本発明に適用できる溝はこれに限
定されるものではなく、音叉腕又は音叉基部の長さ方向
に対向する段差部を有する形状をも包含するものであ
る。と同時に、長さ方向に対向する段差部の片方の端部
同士が段差部を介して接続されている形状をも溝として
包含するものである。
【0067】又、上記実施例の音叉型屈曲水晶振動子は
音叉腕2本から構成されているが、本発明はこれに限定
されるものではなく、音叉腕が3本以上であっても良
い。
音叉腕2本から構成されているが、本発明はこれに限定
されるものではなく、音叉腕が3本以上であっても良
い。
【0068】更に、周波数温度特性の異なる音叉型屈曲
水晶振動子を得るために、各振動子の寸法を異なるよう
に形成しても良い。
水晶振動子を得るために、各振動子の寸法を異なるよう
に形成しても良い。
【0069】又、上記第4実施例と上記第5実施例で
は、個々に形成された2個の音叉型屈曲水晶振動子が水
晶ユニットに収められているが、本発明はこれに限定さ
れるものでなく3個以上でも良い。更に、一体に形成さ
れる2個以上の音叉型屈曲水晶振動子を用いても良い。
例えば、2個の音叉型屈曲水晶振動子は各振動子の音叉
基部の側面で接続部を介して一体に形成されているも
の。更に、本発明では、音叉基部での接続部を介して
の、一体成形であればいかなる形状での接続、一体成形
をも包含するものである。
は、個々に形成された2個の音叉型屈曲水晶振動子が水
晶ユニットに収められているが、本発明はこれに限定さ
れるものでなく3個以上でも良い。更に、一体に形成さ
れる2個以上の音叉型屈曲水晶振動子を用いても良い。
例えば、2個の音叉型屈曲水晶振動子は各振動子の音叉
基部の側面で接続部を介して一体に形成されているも
の。更に、本発明では、音叉基部での接続部を介して
の、一体成形であればいかなる形状での接続、一体成形
をも包含するものである。
【0070】更に、上記第4実施例と上記第5実施例で
は、2個の音叉型屈曲水晶振動子が水晶ユニットに収納
されているが、本発明の水晶ユニットはこれに限定され
るものではなく、少なくとも1個の音叉型屈曲水晶振動
子が収納されていれば良い。即ち、異なる振動モードの
振動子、又はフィルター又は発振器を一緒に収納しても
良い。例えば、音叉型屈曲水晶振動子と厚みすべりモー
ド振動子又は幅縦モード振動子又はラーメモード振動子
又は捩りモード振動子又はMCFフィルター又はTCX
O又はVCXOである。更に、本実施例の振動子を円筒
形に収納しても良い。なお、上記実施例の水晶振動子は
化学的又は物理的エッチング法を用いて形成される。
は、2個の音叉型屈曲水晶振動子が水晶ユニットに収納
されているが、本発明の水晶ユニットはこれに限定され
るものではなく、少なくとも1個の音叉型屈曲水晶振動
子が収納されていれば良い。即ち、異なる振動モードの
振動子、又はフィルター又は発振器を一緒に収納しても
良い。例えば、音叉型屈曲水晶振動子と厚みすべりモー
ド振動子又は幅縦モード振動子又はラーメモード振動子
又は捩りモード振動子又はMCFフィルター又はTCX
O又はVCXOである。更に、本実施例の振動子を円筒
形に収納しても良い。なお、上記実施例の水晶振動子は
化学的又は物理的エッチング法を用いて形成される。
【発明の効果】以上述べたように、本発明の水晶ユニッ
トとその製造方法によれば、次の如き著しい効果が得ら
れる。 (1)音叉腕の中立線を挟んで溝を設けることにより、
電界が垂直に働く。その結果、電気機械変換効率が良く
なるので、等価直列抵抗R1の小さい、品質係数Q値の
高い音叉型屈曲水晶振動子が得られる。 (2)音叉腕と音叉基部に溝を設け、当該溝に電極を配
置し、かかる溝が叉部付近で分割されているので、叉部
付近の機械的強度が強くなる。と同時に、音叉基部での
歪の量が著しく大きくなる。それ故、耐衝撃性に優れ
た、等価直列抵抗R1の小さい、品質係数Q値の高い超
小型の音叉型屈曲水晶振動子が得られる。 (3)等価直列抵抗R1の小さい超小型の音叉型屈曲水
晶振動子が搭載されるので、超小型の水晶ユニットが高
品質で実現できる。 (4)搭載される音叉型屈曲水晶振動子が超小型である
ので、体積の小さい水晶ユニットが得られる。即ち、軽
い水晶ユニットが得られる。 (5)水晶ユニットの製造方法が簡単であるので、工数
が少なく安価な水晶ユニットが実現できる。 (6)音叉基部で振動子を固定部に固定できるので、作
業性に優れ、安価な水晶ユニットが得られる。 (7)水晶ユニットの内部は真空中であるので、振動に
よる振動損失が少なくなる。その結果、等価直列抵抗R
1の小さい水晶ユニットが得られる。 (8)ケースにはセラミックス又はガラスを、また蓋に
はガラス又は金属を用いているので、信頼性の高い水晶
ユニットが得られる。 (9)ケースと蓋の接合には低融点ガラス又は半田など
の金属が用いられているので、信頼性が高く、且つ、作
業性が良いので、安価な水晶ユニットが実現できる。更
に、穴を封止する部材として低融点ガラス又は半田が用
いられているので、品質に優れた水晶ユニットが得られ
る。 (10)音叉腕の中立線を挟んで溝を設け、当該溝に電
極を配置し、かかる溝が叉部付近で分割され、更に、音
叉基部の溝の間にさらに溝を設けているので、叉部付近
の強度が大きく、且つ、音叉基部での歪の量が著しく大
きくなる。それ故、耐衝撃性に優れ、等価直列抵抗R1
の小さい、品質係数Q値の高い超小型の音叉型屈曲水晶
振動子が得られる。又、本振動子が搭載されるので、超
小型の水晶ユニットが高品質で実現できる。 (11)複数個の音叉型屈曲水晶振動子を個々に、又は
一体に形成し、更に、電極的に並列に接続されるので、
等価直列抵抗R1が小さくなる。例えば、2個の場合で
同じ等価直列抵抗R1を有する時、本発明の振動子では
約半分の等価直列抵抗になる。即ち、複数個の振動子を
搭載することにより、小さい等価直列抵抗を持った水晶
ユニットが実現できる。 (12)個々に、又は一体に形成された複数個の音叉型
屈曲水晶振動子が搭載されるので、何らかの理由でそれ
らのうちの1個が破損しても、水晶ユニットとしての機
能を維持することができる。 (13)複数個の音叉型屈曲水晶振動子が、別々の各ユ
ニットのケースに収納されるのでなく、同じユニットの
ケースに収納されるので、安価な水晶ユニットが実現で
きる。と同時に、これらの振動子を電気的に並列に接続
することにより、周波数温度特性に優れた水晶ユニット
が得られる。 (14)音叉型屈曲水晶振動子をエッチング法によって
形成できるので、量産性に優れ、1枚の水晶ウェハ上に
多数個の振動子を一度にバッチ処理にて形成できるの
で、安価な音叉型屈曲水晶振動子が実現できる。更に、
本振動子が搭載されるので安価な水晶ユニットが実現で
きる。 (15)本発明の振動子は音叉形状に加工され、固定部
で固定されるので、固定部等への固定による振動エネル
ギー損失が小さくなり、耐衝撃性に優れた水晶ユニット
が得られる。 (16)音叉型屈曲水晶振動子を真空中で封止後、更
に、レーザで周波数調整をするので、周波数偏差の小さ
い水晶ユニットが得られる。 (17)音叉型屈曲水晶振動子の音叉寸法と溝との関係
を示すことにより、2次、3次高調波振動を抑えた基本
波モードで振動する、しかも、等価直列抵抗R1の小さ
い超小型の音叉型屈曲水晶振動子を得ることができる。
その結果、超小型の水晶ユニットが高品質で得られる。
トとその製造方法によれば、次の如き著しい効果が得ら
れる。 (1)音叉腕の中立線を挟んで溝を設けることにより、
電界が垂直に働く。その結果、電気機械変換効率が良く
なるので、等価直列抵抗R1の小さい、品質係数Q値の
高い音叉型屈曲水晶振動子が得られる。 (2)音叉腕と音叉基部に溝を設け、当該溝に電極を配
置し、かかる溝が叉部付近で分割されているので、叉部
付近の機械的強度が強くなる。と同時に、音叉基部での
歪の量が著しく大きくなる。それ故、耐衝撃性に優れ
た、等価直列抵抗R1の小さい、品質係数Q値の高い超
小型の音叉型屈曲水晶振動子が得られる。 (3)等価直列抵抗R1の小さい超小型の音叉型屈曲水
晶振動子が搭載されるので、超小型の水晶ユニットが高
品質で実現できる。 (4)搭載される音叉型屈曲水晶振動子が超小型である
ので、体積の小さい水晶ユニットが得られる。即ち、軽
い水晶ユニットが得られる。 (5)水晶ユニットの製造方法が簡単であるので、工数
が少なく安価な水晶ユニットが実現できる。 (6)音叉基部で振動子を固定部に固定できるので、作
業性に優れ、安価な水晶ユニットが得られる。 (7)水晶ユニットの内部は真空中であるので、振動に
よる振動損失が少なくなる。その結果、等価直列抵抗R
1の小さい水晶ユニットが得られる。 (8)ケースにはセラミックス又はガラスを、また蓋に
はガラス又は金属を用いているので、信頼性の高い水晶
ユニットが得られる。 (9)ケースと蓋の接合には低融点ガラス又は半田など
の金属が用いられているので、信頼性が高く、且つ、作
業性が良いので、安価な水晶ユニットが実現できる。更
に、穴を封止する部材として低融点ガラス又は半田が用
いられているので、品質に優れた水晶ユニットが得られ
る。 (10)音叉腕の中立線を挟んで溝を設け、当該溝に電
極を配置し、かかる溝が叉部付近で分割され、更に、音
叉基部の溝の間にさらに溝を設けているので、叉部付近
の強度が大きく、且つ、音叉基部での歪の量が著しく大
きくなる。それ故、耐衝撃性に優れ、等価直列抵抗R1
の小さい、品質係数Q値の高い超小型の音叉型屈曲水晶
振動子が得られる。又、本振動子が搭載されるので、超
小型の水晶ユニットが高品質で実現できる。 (11)複数個の音叉型屈曲水晶振動子を個々に、又は
一体に形成し、更に、電極的に並列に接続されるので、
等価直列抵抗R1が小さくなる。例えば、2個の場合で
同じ等価直列抵抗R1を有する時、本発明の振動子では
約半分の等価直列抵抗になる。即ち、複数個の振動子を
搭載することにより、小さい等価直列抵抗を持った水晶
ユニットが実現できる。 (12)個々に、又は一体に形成された複数個の音叉型
屈曲水晶振動子が搭載されるので、何らかの理由でそれ
らのうちの1個が破損しても、水晶ユニットとしての機
能を維持することができる。 (13)複数個の音叉型屈曲水晶振動子が、別々の各ユ
ニットのケースに収納されるのでなく、同じユニットの
ケースに収納されるので、安価な水晶ユニットが実現で
きる。と同時に、これらの振動子を電気的に並列に接続
することにより、周波数温度特性に優れた水晶ユニット
が得られる。 (14)音叉型屈曲水晶振動子をエッチング法によって
形成できるので、量産性に優れ、1枚の水晶ウェハ上に
多数個の振動子を一度にバッチ処理にて形成できるの
で、安価な音叉型屈曲水晶振動子が実現できる。更に、
本振動子が搭載されるので安価な水晶ユニットが実現で
きる。 (15)本発明の振動子は音叉形状に加工され、固定部
で固定されるので、固定部等への固定による振動エネル
ギー損失が小さくなり、耐衝撃性に優れた水晶ユニット
が得られる。 (16)音叉型屈曲水晶振動子を真空中で封止後、更
に、レーザで周波数調整をするので、周波数偏差の小さ
い水晶ユニットが得られる。 (17)音叉型屈曲水晶振動子の音叉寸法と溝との関係
を示すことにより、2次、3次高調波振動を抑えた基本
波モードで振動する、しかも、等価直列抵抗R1の小さ
い超小型の音叉型屈曲水晶振動子を得ることができる。
その結果、超小型の水晶ユニットが高品質で得られる。
【図1】 (a)および(b)は本発明の水晶ユニット
の第1実施例の、蓋を省略した状態での正面図および、
蓋付きの状態での側面図である。
の第1実施例の、蓋を省略した状態での正面図および、
蓋付きの状態での側面図である。
【図2】 上記第1実施例の水晶ユニットを構成する音
叉型屈曲水晶振動子の外観図とその座標系である。
叉型屈曲水晶振動子の外観図とその座標系である。
【図3】 図2の音叉腕のA−A′断面図とB−B′断
面図である。
面図である。
【図4】 図2に示す音叉型屈曲水晶振動子の上面図で
ある。
ある。
【図5】 本発明の第2実施例の水晶ユニットを構成す
る、音叉型屈曲水晶振動子の概観図とその座標系であ
る。
る、音叉型屈曲水晶振動子の概観図とその座標系であ
る。
【図6】 図5の音叉型屈曲水晶振動子の音叉基部のD
−D′断面図である。
−D′断面図である。
【図7】 図5の音叉型屈曲水晶振動子の上面図であ
る。
る。
【図8】 本発明の第3実施例の水晶ユニットを構成す
る音叉型屈曲水晶振動子の上面図である。
る音叉型屈曲水晶振動子の上面図である。
【図9】 図8の音叉型屈曲水晶振動子の音叉基部のF
−F′断面図である。
−F′断面図である。
【図10】 本発明の第4実施例の水晶ユニットの、蓋
を省略した状態での正図である。
を省略した状態での正図である。
【図11】 図10の音叉型屈曲水晶振動子の電気的な
接続図である。
接続図である。
【図12】 上記第4実施例の水晶ユニットの周波数温
度特性の一例を示す関係線図である。
度特性の一例を示す関係線図である。
【図13】 本発明の第5実施例の水晶ユニットの、蓋
を省略した状態での正面図である。
を省略した状態での正面図である。
【図14】 本発明の水晶ユニットの製造方法の一実施
例の工程図である。
例の工程図である。
【図15】 (a)および(b)は従来の水晶ユニット
の、蓋を省略した状態での正面図および、蓋付きの状態
での側面図である。
の、蓋を省略した状態での正面図および、蓋付きの状態
での側面図である。
【図16】 従来の音叉型屈曲水晶振動子を座標系とと
もに示す斜視図である。
もに示す斜視図である。
【図17】 図16に示す従来の音叉型屈曲水晶振動子
の音叉腕を示す断面図である。
の音叉腕を示す断面図である。
x,y,z 水晶の結晶軸
1,101,400,450 水晶ユニット
2,58,65,105,401,451 ケース
3,21,60,69,100,153,402,40
3,452,453音叉型屈曲水晶振動子 4,5,22,23,43,44,102,103,1
14,115,70,76,154,155,404,
405,407,408 音叉腕 6,24,45,90,156,406,409 音叉
基部 7,59,106,411 固定部 8,9,61,412,413,414,415 導電
性接着剤 10,11,25,26,31,32,46,47,4
8,49,71,72,77,78,82,83,8
6,87,157,158,159,160,161,
162,416,417,418,419 溝 12,13,14,15,27,28,29,30,3
3,34,35,36,50,51,52,53,5
4,55,56,57,71b,71c,73,73
a,74,75,77b,77c,79,79a,8
0,81,84,85,88,89,109,110,
157b,157c,158b,158c,163,1
63a,164,165,166,167,168,1
69,169a,170,171,172,173,1
74,175,176,203,204,205,20
6,207,208,209,210,420,42
1,422,423 電極 19,63,111 蓋 16 接合部材 18 封止部材 θ 角度 37,38,91,92 音叉腕の中立線 71a,77a,157a,158a 分割部 S−1〜S−12 工程の番号 40 水晶ウエハ 42 レジスト 62 レーザ 64 低融点ガラス 66,112 金属 67,17 穴 107,108 接着剤 113 水晶振動子 Ex x軸方向の電界 Ez z軸方向の電界 A−A′,B−B′,D−D′,F−F′,N−N′
断面記号 C−C′,E−E′,G−G′, 電極端子 W2 溝幅 W 音叉腕の全幅 W1,W3 音叉腕の部分幅 l1 溝の長さ l2 音叉基部の長さ l 音叉型屈曲水晶振動子の全長 t 振動子の厚み t1 溝の厚み R1,R2,R3 等価直列抵抗 Q 品質係数 430,431 音叉型屈曲水晶振動子の周波数温度特
性 454 仕切り 41 金属膜
3,452,453音叉型屈曲水晶振動子 4,5,22,23,43,44,102,103,1
14,115,70,76,154,155,404,
405,407,408 音叉腕 6,24,45,90,156,406,409 音叉
基部 7,59,106,411 固定部 8,9,61,412,413,414,415 導電
性接着剤 10,11,25,26,31,32,46,47,4
8,49,71,72,77,78,82,83,8
6,87,157,158,159,160,161,
162,416,417,418,419 溝 12,13,14,15,27,28,29,30,3
3,34,35,36,50,51,52,53,5
4,55,56,57,71b,71c,73,73
a,74,75,77b,77c,79,79a,8
0,81,84,85,88,89,109,110,
157b,157c,158b,158c,163,1
63a,164,165,166,167,168,1
69,169a,170,171,172,173,1
74,175,176,203,204,205,20
6,207,208,209,210,420,42
1,422,423 電極 19,63,111 蓋 16 接合部材 18 封止部材 θ 角度 37,38,91,92 音叉腕の中立線 71a,77a,157a,158a 分割部 S−1〜S−12 工程の番号 40 水晶ウエハ 42 レジスト 62 レーザ 64 低融点ガラス 66,112 金属 67,17 穴 107,108 接着剤 113 水晶振動子 Ex x軸方向の電界 Ez z軸方向の電界 A−A′,B−B′,D−D′,F−F′,N−N′
断面記号 C−C′,E−E′,G−G′, 電極端子 W2 溝幅 W 音叉腕の全幅 W1,W3 音叉腕の部分幅 l1 溝の長さ l2 音叉基部の長さ l 音叉型屈曲水晶振動子の全長 t 振動子の厚み t1 溝の厚み R1,R2,R3 等価直列抵抗 Q 品質係数 430,431 音叉型屈曲水晶振動子の周波数温度特
性 454 仕切り 41 金属膜
【外1】
【外2】
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考)
H03H 3/04 H03H 9/19 K
9/02 H01L 41/08 C
9/10 41/18 101A
9/19 41/22 Z
Claims (8)
- 【請求項1】 水晶振動子と、その水晶振動子を収納す
る表面実装型のケースと、蓋とを具えて構成される水晶
ユニットであって、 前記ケース内には前記水晶振動子として、音叉腕と音叉
基部とが一体に形成されて屈曲モードで振動する音叉型
屈曲水晶振動子が接着剤又は半田によって前記ケースの
固定部に固定されていて、前記ケースと前記蓋は接合部
材を介して接合されている水晶ユニットにおいて、 前記音叉型屈曲水晶振動子の音叉腕と音叉基部とに溝が
設けられ、前記溝は前記振動子の叉部付近で分割された
分割部を有する事を特徴とする水晶ユニット。 - 【請求項2】 前記分割部に配置された電極の、x軸
(幅)方向に隣接して、叉部付近に設けられた電極を介
して前記音叉腕の側面の電極と前記音叉基部の電極とは
接続されている事を特徴とする請求項1に記載の水晶ユ
ニット。 - 【請求項3】 前記音叉基部に設けられた溝との間にさ
らに溝を設け、前記溝の側面に電極が配置され、前記側
面の電極に対抗して極性の異なる電極が配置された請求
項1又は請求項2に記載の水晶ユニット。 - 【請求項4】 水晶振動子と、その水晶振動子を収納す
る表面実装型のケースと、蓋とを具えて構成される水晶
ユニットであって、 前記ケース内には前記水晶振動子として、音叉腕と音叉
基部とが一体に形成されて屈曲モードで振動する音叉型
屈曲水晶振動子が前記ケースの固定部に固定されてい
て、前記ケースと前記蓋とは接合部材を介して接合され
ている水晶ユニットにおいて、複数個の音叉型屈曲水晶
振動子が前記ケースの固定部に固定されている事を特徴
とする水晶ユニット。 - 【請求項5】 各音叉型屈曲水晶振動子の間には仕切り
が設けられている事を特徴とする請求項4に記載の水晶
ユニット。 - 【請求項6】 音叉型屈曲水晶振動子と、その水晶振動
子を収納する表面実装型のケースと、蓋とを具えて構成
される水晶ユニットの製造方法において、 水晶ウエハから、音叉腕と音叉基部とを具えて構成され
る音叉形状を形成する工程と、 前記音叉腕と前記音叉基部に、叉部付近で分割された溝
を設ける工程と、 前記溝とその溝に対抗する音叉腕又は音叉腕と音叉基部
の側面とに、互いに異なる極性を有する電極を設けて音
叉腕が逆相で振動するように、音叉腕又は音叉腕と音叉
基部の前記電極同士を接続する工程と、 前記音叉型屈曲水晶振動子を前記水晶ウェハから切り離
す工程と、 少なくとも1個が前記音叉型屈曲水晶振動子で、且つ、
少なくとも1個の音叉型屈曲水晶振動子の音叉基部を前
記ケースの固定部に接着剤又は半田にて固定する工程
と、 周波数を調整する工程と、 前記ケースと前記蓋とを接合する工程と、を有すること
を特徴とする水晶ユニットの製造方法。 - 【請求項7】 前記ケースと前記蓋とを接合する工程の
後、さらに前記音叉型屈曲水晶振動子の周波数をレーザ
にて調整の後、前記ケースの穴を真空中で封止する工程
を有することを特徴とする請求項6に記載の水晶ユニッ
トの製造方法。 - 【請求項8】 前記音叉型屈曲水晶振動子を真空中で封
止した後、さらに、前記音叉型屈曲水晶振動子の周波数
をレーザにて調整する工程を有することを特徴とする請
求項6又は請求項7に記載の水晶ユニットの製造方法。
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US7845063B2 (en) | 2002-03-06 | 2010-12-07 | Piedek Technical Laboratory | Quartz crystal unit and method for manufacturing a quartz crystal unit and electronic apparatus |
US7528682B2 (en) * | 2002-03-06 | 2009-05-05 | Piedek Technical Laboratory | Electronic apparatus having display portion and oscillator and manufacturing method of the same |
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