JP2004048582A - 高周波用の水晶振動子 - Google Patents
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Abstract
【構成】水晶片の主面に凹部を設けて外周部よりも厚みの小さい振動領域を有し、前記振動領域の両主面に励振電極を形成して前記振動領域から前記外周部に引出電極を延出してなる高周波用の水晶振動子において、前記引出電極の厚みを前記励振電極の厚みよりも大きくするとともに、前記励振電極の中心線に対して中心からの角度を±45度以上90度以下の範囲内で前記引出電極を前記励振電極から延出した構成とする。
【選択図】図1
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は凹部を有する高周波用の水晶振動子を産業上の技術分野とし、特にクリスタルインピーダンス(以下、CIとする)を良好に維持した水晶振動子に関する。
【0002】
【従来の技術】
(発明の背景)水晶振動子は周波数制御素子として認知され、例えば発振器に組み込まれて通信周波数を得る。近年では、光通信システムの整備等から高周波化例えば600MHz帯の水晶振動子が求められる。このようなものの一つに、水晶片の一主面に凹部を設けて高周波化に対応したものがある。
【0003】
(従来技術の一例)第4図は一従来例を説明する水晶振動子の図で、同図(a)は断面図、同図(b)は平面図である。
水晶振動子はATカットの水晶片1からなり、一主面に凹部を設けてなる。凹部はエッチングによって形成され、外周部2よりも厚みの小さい振動領域3を有する。そして、振動領域3の両主面には励振電極4を形成し、厚みの大きい外周部2に引出電極5を放射状に延出する。引出電極5は両端外周部2に延出し、延出始端では励振電極4の直径よりも小さく除々に直径よりも大きくなって延出する。
【0004】
これらは、蒸着やスパッタ及び写真技術を用いたエッチングによって一体的に形成される。励振電極4及び引出電極5はいずれもCr又はCrNiを下地層としたAuからなる。そして、引出電極5の延出した両端外周部2を図示しない導電性接着剤によって固着して、密閉容器内に封入される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
(従来技術の問題点)しかしながら、上記構成の水晶振動子ではCI(クリスタルインピ−ダンス)が大きい問題があった。すなわち、高周波化になるほど、水晶片1の厚みは小さくなり、CI等の振動特性を維持するために励振電極4の厚みも小さくなる。例えば600MHz帯では、水晶片1の厚みは概ね1.8μmに、励振電極4のAu層は500〜700Åになる。なお、下地電極のCr層は約50〜100Åになる。
【0006】
そして、励振電極4と引出電極5とは一体的に形成されるため、引出電極5の厚みも600Åになる。このため、シート抵抗は1〜2Ωになり、励振電極4から延出端間の引出電極5の抵抗は4〜8Ωにも達する。これにより、水晶振動子のCIは例えば30Ωとなり、良否の目安となる25Ω以下にはできない問題があった。また、Q値では目安となる12500以上、容量比(C0/C1)では同600以下にすることはできなかった。なお、C0は等価並列容量、C1は等価直列容量で、容量比が小さいほど発振領域を広くできる。
【0007】
(発明の目的)本発明は特にCIを小さくした高周波用の水晶振動子を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明は、引出電極の厚みを励振電極の厚みよりも大きくする。これにより、断面面積が大きくなるので、配線抵抗を小さくする。そして、励振電極の中心線に対して中心からの角度を±45度以上90度以下の範囲内で引出電極を延出する。これにより、励振電極と引出電極との接続界面の長さを大きくするので、励振電極から引出電極に至る間の急激な抵抗値の増大を防止する。また、90度以下なので引出電極は重畳することなく特性を良好に維持する。以下、本発明の一実施例を説明する。
【0009】
【実施例】
第1図は本発明の一実施例を説明する水晶振動子の図で、同図(a)は断面図、同図(b)は平面図である。なお、前従来例と同一部分には同番号を付与してその説明は簡略又は省略する。
水晶振動子は、前述したように水晶片1の一主面に凹部を設けて外周部2よりも厚みの小さい振動領域3を有し、振動領域3の両主面には励振電極4を形成し、厚みの大きい両端外周部2に引出電極5を放射状に延出する。ここでも、励振電極4及び引出電極5はいずれもCrを下地層としたAuからなる。
【0010】
そして、この実施例では、励振電極4のAu層の厚みを従来同様に500〜700Åとして、引出電極5のAu層の厚みを2000〜4000Åとする。さらに、第2図に示したように励振電極4と引出電極5との接続界面を、励振電極4の中心線P−Pに対する中心点0からの角度をθ度とし、ここではθ=±45度とする。
【0011】
このような構成であれば、励振電極4の厚みよりも引出電極5の厚みを大きくするので、引出電極5による配線抵抗を小さくする。そして、励振電極4と引出電極5との接続界面をθ=±45度とするので、励振電極4から引出電極5に至る間の線幅の急激な減少を防止する。したがって、励振電極4から引出電極5の延出端までの抵抗を1Ω以下にできた。これにより、水晶振動子のCIを目安である25Ω以下になし得た。さらには、Q値を12500以上とし、容量比C0/C1をも600以下にできた。
【0012】
上記実施例では、励振電極4と引出電極5との接続界面を、励振電極4の中心線に対してθ度としてこれを±45度としたが、±45度以上90度以下であればよい。なお、90度を超えると引出電極5が両主面間で重畳して励振し、スプリアスを発生するので90度以下とするのがよい。また、第3図に示したように、引出電極5は放射状ではなく、均一幅で例えば振動領域の幅で延出してもよい。
【0013】
【発明の効果】
本発明は、引出電極の厚みを励振電極の厚みよりも大きくし、励振電極の中心線に対して±45度以上90度以下の範囲内で引出電極を延出するので、特にCIを小さくした高周波用の水晶振動子を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を説明する水晶振動子の図で、同図(a)は断面図、同図(b)は平面図である。
【図2】本発明の一実施例を説明する水晶振動子の一部拡大平面図である。
【図3】本発明の他の実施例を説明する水晶振動子の平面図である。
【図4】従来例を説明する水晶振動子の図で、同図(a)は断面図、同図(b)は平面図である。
【符号の説明】
1 水晶片、2 外周部、3 振動領域、4 励振電極、5 引出電極
Claims (2)
- 水晶片の主面に凹部を設けて外周部よりも厚みの小さい振動領域を有し、前記振動領域の両主面に励振電極を形成して前記振動領域から前記外周部に引出電極を延出してなる高周波用の水晶振動子において、前記引出電極の厚みを前記励振電極の厚みよりも大きくするとともに、前記励振電極の中心線に対して中心からの角度を±45度以上90度以下の範囲内で前記引出電極を前記励振電極から延出したことを特徴とする水晶振動子。
- 前記励振電極及び引出電極は下地層をCr層又はCrNiとしたAu層からなり、前記励振電極のAu層の厚みを500〜700Åとして、前記引出電極のAu層の厚みを2000〜4000Åとした請求項1の水晶振動子。
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