JP2008098712A - 水晶振動子 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】長辺及び短辺を有する平面外形を矩形状としたATカットの水晶片からなり、前記水晶片の多数を内周に曲率を有する中空容器内に投入して前記中空容器の回転に伴い、前記中空容器の内周に沿って前記水晶片を研磨し、前記水晶片の両主面側から全外周に傾斜部を設けて、前記水晶片の中央領域を平坦部とした水晶振動子において、前記水晶片の長辺方向での長さL1と前記平坦部の長さL2との平坦部長さ比L2/L1を0.24〜0.33として、前記水晶片の厚みT1と前記長辺方向の両端部における前記傾斜部の外周中央における両主面からの深さD1との長辺ベベル深さ比D1/T1を0.30〜0.38とした構成とする。
【選択図】図1
Description
ATカットの水晶振動子は厚みすべり振動子の代表的なものとして知られ、周波数帯を概ね2〜40MH(基本波)として各種の電子機器に周波数の基準源として広く採用される。近年では、例えば5MHz以上の周波帯での小型化が進む中で、例えば4MHz帯の水晶振動子(ATカット)では、ベベル加工等を要することから依然として大型化が避けられない問題があった。
第4図は一般的な水晶振動子の一従来例を説明する図で、同図(a)は水晶片の切断方位図、同図(b)は水晶片の図である。
、X軸を回転軸としてY軸からZ軸方向に35度15分回転してなる。水晶片1は厚みをY′軸方向として、平面外形を矩形状(短冊状)とする。ここでは、水晶片1の長さをX軸方向とし、幅をZ軸′方向とする。
両側面(Z′面)はY′軸からZ′軸方向にθ度例えば5度傾け(特許文献1参照)、伝播方向(Z′方向)での輪郭系振動との結合を防止する。なお、図では、省略してある。
しかしながら、上記構成の4MHz帯の水晶振動子では、特にベベル加工の条件によって、水晶片1の平面外形を8.24×1.72mmまでに量産化レベルで小さくできるものの、これ以上の周波数帯で進行する水晶振動子の小型化(例えば密閉容器の平面外形が8.0×4.5mm)には対応が困難であった。
本発明は傾斜部(ベベル加工)を外周に有する水晶片の平面面積を大幅に小さくした水晶振動子を提供することを目的とする。
本発明の請求項2では、請求項1において、前記短辺方向での前記水晶片の幅W1と前記平坦部の幅W2との平坦部幅比W2/W1を0.25〜0.55として、前記水晶片の厚みTと前記短辺方向の両端部における前記傾斜部の外周中央における深さD2との短辺ベベル深さ比D2/T1を0.08〜0.14とする。
本実施形態 従来例
水晶片の厚みT1 0.420mm 0.420mm
長さL1 5.250mm 8.240mm
幅W1 1.800mm 1.720mm
寸法比W1/L1 0.349 0.209
平坦部長さ比L2/L1 0.280 0.185
長辺ベベル深さ比D1/T1 0.350 0.260
平坦部幅比W2/W1 0.290 0.300
短辺ベベル深さ比D2/T1 0.120 0.060
上記実施例では、水晶片1の平面外形寸法は5.25×1.80mm(4MHz)としたが、誤差も含めて長辺及び短辺ともに±5%以内であれば概ね適用できる。例えば8045型振動子の密閉容器(内径が例えば5.5×2.4mm)に水晶片1を収容できればよいので、水晶片1の長さは5.5mm程度にまで大きくできる(約5%の増加)。また、水晶片1は引出電極の延出した両端部を保持したが、水晶片の一端部両側に引出電極を延出して一端部両側を保持した場合でも適用できる。
Claims (9)
- 長辺及び短辺を有する平面外形を矩形状としたATカットの水晶片からなり、前記水晶片の多数を内周に曲率を有する中空容器内に投入して前記中空容器の回転に伴い、前記中空容器の内周に沿って前記水晶片を研磨し、前記水晶片の両主面側から全外周に傾斜部を設けて、前記水晶片の中央領域を平坦部とした水晶振動子において、前記水晶片の長辺方向での長さL1と前記平坦部の長さL2との平坦部長さ比L2/L1を0.24〜0.33として、前記水晶片の厚みT1と前記長辺方向の両端部における前記傾斜部の外周中央における両主面からの深さD1との長辺ベベル深さ比D1/T1を0.30〜0.38としたことを特徴とする水晶振動子。
- 請求項1において、前記短辺方向での前記水晶片の幅W1と前記平坦部の幅W2との平坦部幅比W2/W1を0.25〜0.55として、前記水晶片の厚みTと前記短辺方向の両端部における前記傾斜部の外周中央における深さD2との短辺ベベル深さ比D2/T1を0.08〜0.14としたことを特徴とする水晶振動子。
- 請求項1において、前記水晶片の両主面に形成される励振電極は前記平坦部から前記傾斜部にまたがって形成された水晶振動子。
- 請求項1において、前記水晶片はATカットとして結晶軸(XY′Z′)のX軸方向を前記長辺とし、前記Z′軸を短辺とした水晶振動子。
- 請求項4において、前記水晶片は前記Z′軸に直交して長さ方向に沿った側面となるZ′面が、前記Y′軸から前記Z′軸方向にθ度傾いた水晶振動子。
- 請求項5において、前記θ度は5度である水晶振動子。
- 請求項1において、前記中空容器は球体として、前記水晶片の短辺方向の両端側となる長辺端面の厚みは、前記短辺の両角部を前記長辺端面の両角部の厚みとして、前記長辺の外周中央に向かって順次に大きくなる水晶振動子。
- 請求項1において、前記水晶片1は4MHz帯であって、平面外形を5.25×1.80mmとした水晶振動子。
- 請求項1又は2において、前記平坦部は前記水晶片の最大厚み部から1μm以内の領域であって、前記深さD1又D2は前記長辺方向の両端部の先端から1μm内側の表面と前記最大厚み部との差である水晶振動子。
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