JP2010183634A5 - - Google Patents
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Claims (12)
- 音叉基部と前記音叉基部に接続された少なくとも第1音叉腕と第2音叉腕とを備えた音叉型屈曲水晶振動子の製造方法で、
水晶ウエハを準備する工程と、
前記水晶ウエハの上面と下面の各々に金属膜を形成する工程と、
前記金属膜の上にレジストを塗布する工程と、
前記音叉基部と前記第1音叉腕と前記第2音叉腕とを備えた音叉形状を形成する工程と、
前記第1音叉腕と前記第2音叉腕の各々に溝を形成する工程と、
前記第1音叉腕に形成された溝の面の上に形成された電極が、前記第2音叉腕の側面に形成された電極に接続され、かつ、前記第2音叉腕に形成された溝の面の上に形成された電極が、前記第1音叉腕の側面に形成された電極に接続されるように、前記電極を形成する工程と、
前記音叉型屈曲水晶振動子を前記水晶ウエハから切り離す工程と、
前記音叉型屈曲水晶振動子の発振周波数を少なくとも2回、かつ、異なる工程で調整する工程と、を含むことを特徴とする水晶振動子の製造方法。 - 前記音叉型屈曲水晶振動子の基本波モード振動の容量比r 1 が、前記音叉型屈曲水晶振動子の2次高調波モード振動の容量比r 2 より小さくなるように、前記第1音叉腕と前記第2音叉腕の厚みの寸法と前記第1音叉腕と前記第2音叉腕の各々に形成された溝の厚みの寸法を決定する工程を備えていることを特徴とする請求項1に記載の水晶振動子の製造方法。
- 前記第1音叉腕に形成された溝の面の上に形成された電極が、前記第2音叉腕の側面に形成された電極に接続され、かつ、前記第2音叉腕に形成された溝の面の上に形成された電極が、前記第1音叉腕の側面に形成された電極に接続されるように、前記電極を形成する工程によって前記電極が形成されたときに、前記音叉型屈曲水晶振動子の基本波モード振動の発振周波数が32.768kHzより高く形成され、前記電極の形成後に、前記音叉型屈曲水晶振動子の前記発振周波数が、29.4kHzから32.75kHzの範囲内にあるように、水晶ウエハ内に形成された前記第1音叉腕と前記第2音叉腕に重りが形成され、その重りの形成後に、前記重りの一部又は全部をレーザー又はプラズマエッチング法によって除去して、前記音叉型屈曲水晶振動子の前記発振周波数が、32.2kHzから33.08kHzの範囲内にあるように、水晶ウエハ内で周波数が調整され、前記音叉型屈曲水晶振動子の基本波モード振動のフイガーオブメリットM 1 が、前記音叉型屈曲水晶振動子の2次高調波モード振動のフイガーオブメリットM 2 より大きくなるように、前記音叉形状と前記溝と前記電極の寸法を決定する工程を備えていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の水晶振動子の製造方法。
- 前記第1音叉腕と前記第2音叉腕の各々に形成された溝は、各音叉腕の長さ方向に沿って形成された長溝で、音叉の叉部付近に形成された前記長溝の端部は、音叉の叉部より各音叉腕の自由端側に形成されていることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の水晶振動子の製造方法。
- 前記音叉基部は第1幅W 5 を備えた第1基部部分と前記第1幅W 5 より小さい第2幅W 6 を備えた第2基部部分を備え、前記第1音叉腕と前記第2音叉腕の各々の一端部は前記第1基部部分に接続されていて、前記音叉基部の幅が曲線的に徐々に狭くなる部分又は前記音叉基部の幅が直線的に徐々に狭くなる部分が、前記第1基部部分と前記第2基部部分の間に形成されていることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の水晶振動子の製造方法。
- 請求項3から請求項5のいずれか1項に記載の水晶振動子の製造方法と、前記音叉型屈曲水晶振動子の2次高調波モード振動のフイガーオブメリットM 2 が30より小さくなるように、前記音叉形状と前記溝と前記電極の寸法を決定する工程と、を備えていて、前記音叉型屈曲水晶振動子を前記水晶ウエハから切り離し、ケースの固定部に前記音叉型屈曲水晶振動子を固定する第1工程と、前記音叉型屈曲水晶振動子の基本波モード振動の発振周波数が32.764kHzから32.772kHzの範囲内にあるように、周波数を調整する第2工程と、前記ケースに蓋を真空中で接続する第3工程と、を含み、第1工程から第3工程の順になされることを特徴とする水晶ユニットの製造方法。
- 請求項3から請求項5のいずれか1項に記載の水晶振動子の製造方法と、前記音叉型屈曲水晶振動子の2次高調波モード振動のフイガーオブメリットM 2 が30より小さくなるように、前記音叉形状と前記溝と前記電極の寸法を決定する工程と、を備えていて、前記音叉型屈曲水晶振動子をケースの固定部に前記音叉型屈曲水晶振動子を固定する第1工程と、前記音叉型屈曲水晶振動子の基本波モード振動の発振周波数が32.764kHzから32.772kHzの範囲内にあるように、前記音叉型屈曲水晶振動子の周波数を調整する第2工程と、前記ケースに蓋を接続する第3工程と、前記ケースに設けられた穴を真空中で低融点ガラス又は金属を用いて封止する第4工程と、を含み、第1工程から第4工程の順になされることを特徴とする水晶ユニットの製造方法。
- 請求項3から請求項5のいずれか1項に記載の水晶振動子の製造方法と、前記音叉型屈曲水晶振動子の2次高調波モード振動のフイガーオブメリットM 2 が30より小さくなるように、前記音叉形状と前記溝と前記電極の寸法を決定する工程と、を備えていて、前記音叉基部に切り欠き部を形成する第1工程と、前記音叉型屈曲水晶振動子を前記水晶ウエハから切り離し、ケースの固定部に前記音叉型屈曲水晶振動子を固定する第2工程と、前記ケースに蓋を接続する第3工程と、前記ケースに設けられた穴を真空中で低融点ガラス又は金属を用いて封止する第4工程と、を含み、第1工程から第4工程の順になされ、前記ケースに蓋を接続する第3工程の後に、かつ、前記ケースに設けられた穴を真空中で低融点ガラス又は金属を用いて封止する第4工程の前に、前記音叉型屈曲水晶振 動子の基本波モード振動の発振周波数を真空中で調整する工程を、あるいは前記ケースに設けられた穴を真空中で低融点ガラス又は金属を用いて封止する第4工程の後に、前記音叉型屈曲水晶振動子の基本波モード振動の発振周波数が32.766kHzから32.77kHzの範囲内にあるように、前記音叉型屈曲水晶振動子の周波数を調整する工程を備えていることを特徴とする水晶ユニットの製造方法。
- 請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の水晶振動子の製造方法と、または請求項6から請求項8のいずれか1項に記載の水晶ユニットの製造方法と、増幅回路の増幅器と、帰還回路のコンデンサーと抵抗と、を備えた水晶発振器の製造方法で、前記水晶発振器から出力される出力信号は、32.764kHzから32.772kHzの範囲内にある発振周波数を備えていることを特徴とする水晶発振器の製造方法。
- 音叉基部と前記音叉基部に接続された少なくとも第1音叉腕と第2音叉腕とを備えた音叉形状の音叉型屈曲水晶振動子で、前記第1音叉腕と前記第2音叉腕の各々に溝が、前記溝の溝幅W 2 と音叉腕幅Wとの比W 2 /Wが0.35〜0.95の範囲内に、かつ、溝幅W 2 が0.03mm〜0.12mmの範囲内にあるように形成され、前記第1音叉腕と前記第2音叉腕の間隔はW 4 で与えられ、前記間隔W 4 と前記溝幅W 2 はW 4 ≧W 2 の関係を満足するように構成され、かつ、前記間隔W 4 は0.05mm〜0.35mmの範囲内にあり、前記第1音叉腕に形成された溝の面の上に形成された電極が、前記第2音叉腕の側面に形成された電極に接続され、かつ、前記第2音叉腕に形成された溝の面の上に形成された電極が、前記第1音叉腕の側面に形成された電極に接続され、前記溝の厚みt 1 と前記第1音叉腕と前記第2音叉腕の厚みtとの比t 1 /tが0.01〜0.79の範囲内にあり、かつ、前記音叉型屈曲水晶振動子の基本波モード振動の容量比r 1 が、前記音叉型屈曲水晶振動子の2次高調波モード振動の容量比r 2 より小さくなるように、前記第1音叉腕と前記第2音叉腕の厚みtの寸法と前記溝の厚みt 1 の寸法が決定され、前記溝の長さl 1 と前記音叉型屈曲水晶振動子の全長lとの比l 1 /lが0.2〜0.78の範囲内にあり、かつ、前記音叉型屈曲水晶振動子の基本波モード振動の等価直列抵抗R 1 が、2次高調波モード振動の等価直列抵抗R 2 より小さくなるように、前記溝の長さl 1 の寸法と前記音叉型屈曲水晶振動子の全長lの寸法が決定されていて、前記音叉型屈曲水晶振動子は基本波モード振動のフイガーオブメリットM 1 と周波数安定係数S 1 を備え、かつ、2次高調波モード振動のフイガーオブメリットM 2 と周波数安定係数S 2 を備え、M 1 >M 2 になるように、前記音叉形状と前記溝と前記電極の寸法が決定され、前記音叉型屈曲水晶振動子はS 1 <S 2 の関係を備えていることを特徴とする水晶振動子。
- 請求項10に記載の水晶振動子と、前記音叉型屈曲水晶振動子を収納するケースと、前記ケースの開口部をカバーする蓋と、を備えた水晶ユニットで、前記音叉型屈曲水晶振動子は前記ケースの固定部に固定され、前記蓋が前記ケースの開口部に接続されていることを特徴とする水晶ユニット。
- 請求項10に記載の水晶振動子と、あるいは請求項11に記載の水晶ユニットと、増幅器とコンデンサーと抵抗素子とを備えた水晶発振器で、前記音叉型屈曲水晶振動子の前記電極は前記増幅器と前記コンデンサーと前記抵抗素子とに電気的に接続されていることを特徴とする水晶発振器。
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