JP2884568B2 - 矩形状ａｔカット水晶振動子の製造方法 - Google Patents
矩形状ａｔカット水晶振動子の製造方法Info
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- JP2884568B2 JP2884568B2 JP63088477A JP8847788A JP2884568B2 JP 2884568 B2 JP2884568 B2 JP 2884568B2 JP 63088477 A JP63088477 A JP 63088477A JP 8847788 A JP8847788 A JP 8847788A JP 2884568 B2 JP2884568 B2 JP 2884568B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はATカットで切断された矩形状の水晶片を用
い、基本波発振を行なわせる矩形状AT振動子に関する。
い、基本波発振を行なわせる矩形状AT振動子に関する。
現在、数多くある水晶振動子の内で、最も汎用性の高
い振動子はAT振動子である。
い振動子はAT振動子である。
このAT振動子は、比較的良好な周波数−温度特性（以
下温特と略す）を有する為に、通信機器クロック等の民
生機器に利用されている。
下温特と略す）を有する為に、通信機器クロック等の民
生機器に利用されている。
従来、AT振動子は、円板状AT振動子のみが存在してい
たが、近年電子機器分野の小型軽量化が進み、水晶振動
子にも小型化が要求されるようになってきた。
たが、近年電子機器分野の小型軽量化が進み、水晶振動
子にも小型化が要求されるようになってきた。
そこで、Ｘ軸（電気軸）を長さｌ、Ｚ′軸（軸（光
軸）をＸ軸まわりに回転した軸）を幅ｗ、Ｙ′軸（Ｙ軸
（機械軸）をＸ軸まわりに回転した軸）を厚みｔとし
て、Ｘ軸方向に長い矩形状に加工されたAT振動子が作成
されるようになってきた。
軸）をＸ軸まわりに回転した軸）を幅ｗ、Ｙ′軸（Ｙ軸
（機械軸）をＸ軸まわりに回転した軸）を厚みｔとし
て、Ｘ軸方向に長い矩形状に加工されたAT振動子が作成
されるようになってきた。
しかし、矩形状AT振動子には、通常この主振動以外
に、主振動の周波数の近傍にスプリアス振動が存在し、
温特に悪影響を及ぼす、また直列共振抵抗（以下CI値と
略す）が高いという課題があった。
に、主振動の周波数の近傍にスプリアス振動が存在し、
温特に悪影響を及ぼす、また直列共振抵抗（以下CI値と
略す）が高いという課題があった。
本発明は上述の課題を解決することにあり、その目的
は、矩形状AT振動子において、スプリアス振動による影
響を防止する方法、またCI値を低くする方法を提供する
ところにある。
は、矩形状AT振動子において、スプリアス振動による影
響を防止する方法、またCI値を低くする方法を提供する
ところにある。
（１）本発明の矩形状ATカット水晶振動子の製造方法
は、水晶単結晶の電気軸をＸ軸とし機械軸をＹ軸とし光
軸をＺ軸とし、Ｘ軸回りに回転されたＹ軸及びＺ軸をそ
れぞれＹ′軸及びＺ′軸としたとき、矩形状ATカット振
動片のＸ軸方向の寸法を8mm以下としＺ′軸方向の寸法
を3mm以下としＹ′軸方向の寸法を0.5mm以下として形成
し、 前記矩形状ATカット振動片の主面上に電極を形成する
前後の周波数変化量を△ｆ（単位をppmとする。）とし
基本波の周波数をｆ（単位をMHzとする。）としたと
き、3900＜△f/f−155.75×ｆ＜4800が満たされるよう
に前記電極を形成したことを特徴とする。
は、水晶単結晶の電気軸をＸ軸とし機械軸をＹ軸とし光
軸をＺ軸とし、Ｘ軸回りに回転されたＹ軸及びＺ軸をそ
れぞれＹ′軸及びＺ′軸としたとき、矩形状ATカット振
動片のＸ軸方向の寸法を8mm以下としＺ′軸方向の寸法
を3mm以下としＹ′軸方向の寸法を0.5mm以下として形成
し、 前記矩形状ATカット振動片の主面上に電極を形成する
前後の周波数変化量を△ｆ（単位をppmとする。）とし
基本波の周波数をｆ（単位をMHzとする。）としたと
き、3900＜△f/f−155.75×ｆ＜4800が満たされるよう
に前記電極を形成したことを特徴とする。
（２）さらに、前記矩形状ATカット振動片のＺ′軸方向
の寸法を幅ｗとしＹ′軸方向の寸法を厚みｔとしたと
き、幅ｗと厚みｔとの辺比w/tを、 w/t＝12.85±0.4、 w/t＝14.8±0.2、 w/t＝17.7±0.3又は w/t＝21.15±0.2、 としたことを特徴とする。
の寸法を幅ｗとしＹ′軸方向の寸法を厚みｔとしたと
き、幅ｗと厚みｔとの辺比w/tを、 w/t＝12.85±0.4、 w/t＝14.8±0.2、 w/t＝17.7±0.3又は w/t＝21.15±0.2、 としたことを特徴とする。
本発明は以上の構成を有するので、前記矩形状AT振動
片の主面上に電極を形成する前後の周波数変化量（以
後、△ｆと略す）と、前記矩形状AT振動編の片ｗと厚み
ｔを適当に選択することにより、スプリアス振動を抑制
することができ、またCI値を低くすることができる。
片の主面上に電極を形成する前後の周波数変化量（以
後、△ｆと略す）と、前記矩形状AT振動編の片ｗと厚み
ｔを適当に選択することにより、スプリアス振動を抑制
することができ、またCI値を低くすることができる。
以下、本発明について実施例に基づいて詳細に説明す
る。
る。
第１図は、本発明の矩形状AT振動子の１実施例を示す
斜視図であり、前記矩形状AT振動子は、蒸着等の方法に
より電極２が形成された矩形状AT振動片１と、気密端子
３を貫通する２本のリード端子４の一方の端のインナー
リード５と前記電極２の一方の幅とを半田６等の接着剤
で固定し、さらにケース７を前記気密端子３に圧入して
構成されている。
斜視図であり、前記矩形状AT振動子は、蒸着等の方法に
より電極２が形成された矩形状AT振動片１と、気密端子
３を貫通する２本のリード端子４の一方の端のインナー
リード５と前記電極２の一方の幅とを半田６等の接着剤
で固定し、さらにケース７を前記気密端子３に圧入して
構成されている。
また第１図の前記矩形状AT振動片１において、Ｙ′軸
方向に厚みｔ、Ｚ′軸方向に幅Ｗにとってある。
方向に厚みｔ、Ｚ′軸方向に幅Ｗにとってある。
またこの時幅ｗと厚みｔとの辺比w/tを w/t＝12.85±0.4 となるようにｗ、ｔを選択してある。
第２図は、△ｆとCIとの関係図である。
第２図（ａ）は、周波数を変更した場合の△ｆとCIと
の相関図である。同図を見ると周波数が高くなるにつれ
て△ｆは小さくてもCIが低くなることが分かる。また各
周波数共に△ｆが大きくなりすぎるとCI値が高くなる経
口にあるがこれは質量付加による振動が励振しにくくな
っていることをあらわしている。
の相関図である。同図を見ると周波数が高くなるにつれ
て△ｆは小さくてもCIが低くなることが分かる。また各
周波数共に△ｆが大きくなりすぎるとCI値が高くなる経
口にあるがこれは質量付加による振動が励振しにくくな
っていることをあらわしている。
また第２図（ｂ）は、周波数を変更した場合の△f/f
−155.75×ｆとCIとのの相関図である。なお、式の中で
155.75の単位はppm/（MHz）２である。同図を見ると周
波数に関係なく△f/f−155.75×ｆが大きくなるとCIは
低下し、△f/f−155.75×ｆが大きくなりすぎるとCI値
が高くなる傾向にあるがこれは先ほど述べた理由であ
る。
−155.75×ｆとCIとのの相関図である。なお、式の中で
155.75の単位はppm/（MHz）２である。同図を見ると周
波数に関係なく△f/f−155.75×ｆが大きくなるとCIは
低下し、△f/f−155.75×ｆが大きくなりすぎるとCI値
が高くなる傾向にあるがこれは先ほど述べた理由であ
る。
故に、 3900＜△f/f−155.75×ｆ＜4800 であればCI値は低くなっていることが分かる。
特に△f/f−155.75×ｆ＝4500付近でCI値が最低にな
っていることがわかる。
っていることがわかる。
第３図は、主振動の周波数（以後F0と略す。）とスプ
リアスの周波数（以後Ｆと略す）との比F/F0とw/tとの
関係を示した図である。
リアスの周波数（以後Ｆと略す）との比F/F0とw/tとの
関係を示した図である。
実線は、前記矩形状AT振動片１だけのF/F0とw/tとの
関係であり、破線は、前記電極２が前記矩形状AT振動片
１の主面上に形成された場合のF/F0とw/tとの関係であ
る。
関係であり、破線は、前記電極２が前記矩形状AT振動片
１の主面上に形成された場合のF/F0とw/tとの関係であ
る。
同図を見れば分かるように、電極が矩形状AT振動片の
主面上に形成された場合のF/F0と、矩形状AT振動片のみ
のF/F0の位置関係が変化していることが分かる。
主面上に形成された場合のF/F0と、矩形状AT振動片のみ
のF/F0の位置関係が変化していることが分かる。
これは電極の質量に対する周波数低下量が主振動とス
プリアスで異なるためであり、電極の同一質量に対する
周波数低下量は主振動の方が大きいからである。
プリアスで異なるためであり、電極の同一質量に対する
周波数低下量は主振動の方が大きいからである。
第３図より分かるように蒸着前後でのスプリアスのな
い最適辺比の値はずれることが分かる。
い最適辺比の値はずれることが分かる。
第４図は、辺比w/tも変更した時の温特を示し図であ
る。
る。
第４図（ａ）は、辺比w/tを w/t＝12.85−0.4 とした場合の温特を示しており、温度の低温側の方にス
プリアスの影響からリップルが生じはじめていることが
分かる。
プリアスの影響からリップルが生じはじめていることが
分かる。
また第４図（ｂ）は、辺比w/tを w/t＝12.85 とした場合の温特を示しており、スプリアスの影響がな
くリップルが生じていない事が分かる。
くリップルが生じていない事が分かる。
第４図（ｃ）は、辺比w/tを w/t＝12.85＋0.4 とした場合の温特を示しており、温度の高温側の方にス
プリアスの影響からリップルが生じはじめていることが
分かる。
プリアスの影響からリップルが生じはじめていることが
分かる。
故に、辺比w/tを w/t＝12.85±0.4 に設定することにより、主振動の周波数の近傍にスプリ
アス振動が存在し、温特に悪影響を及ぼすという欠点を
抑制することができる。
アス振動が存在し、温特に悪影響を及ぼすという欠点を
抑制することができる。
また本発明の他の辺比w/tについても同様の効果があ
り、辺比を次の範囲 w/t＝14.8 ±0.2 w/t＝17.7 ±0.3 wt/＝21.15±0.2 に設定することにより、主振動の周波数の近傍にスプリ
アス振動が存在し、温特に悪影響を及ぼすという欠点を
抑制することができる。
り、辺比を次の範囲 w/t＝14.8 ±0.2 w/t＝17.7 ±0.3 wt/＝21.15±0.2 に設定することにより、主振動の周波数の近傍にスプリ
アス振動が存在し、温特に悪影響を及ぼすという欠点を
抑制することができる。
また、これまで矩形状AT振動片は、直方体だけで説明
してきたが、第５図（ａ）、第５図（ｂ）に示すよう
な、矩形状AT振動片をコンベックス加工したり、ベベル
加工した場合でも厚みｔを一番厚い中心部分で測定する
ことにより同一の結果が得られる。
してきたが、第５図（ａ）、第５図（ｂ）に示すよう
な、矩形状AT振動片をコンベックス加工したり、ベベル
加工した場合でも厚みｔを一番厚い中心部分で測定する
ことにより同一の結果が得られる。
故に、第５図（ａ）、第５図（ｂ）に示すような、矩
形状AT振動片をコンベックス加工したり、ベベル加工し
たりしても本発明は有効である。
形状AT振動片をコンベックス加工したり、ベベル加工し
たりしても本発明は有効である。
以上述べたように本発明によれば、 3900＜△f/f−155.75×ｆ＜4800 となるように、△ｆを適当に選択することにより、CI値
を低くすることができ、また同時に矩形状AT振動片の幅
ｗと厚みｔを適当に選択することにより、スプリアス振
動による影響を防止することができるという効果を有す
る。また、種々の周波数の異なる振動子を設計する場合
に、電極形成による周波数変化量△ｆとCI値との関係を
いちいち実験により求める必要がなく、設計の合理化と
実験のためのコストを低減できるという効果がある。さ
らに、所定の辺比と所定の蒸着量とを組み合わせること
により実験量を格段に少なくできるという効果がある。
を低くすることができ、また同時に矩形状AT振動片の幅
ｗと厚みｔを適当に選択することにより、スプリアス振
動による影響を防止することができるという効果を有す
る。また、種々の周波数の異なる振動子を設計する場合
に、電極形成による周波数変化量△ｆとCI値との関係を
いちいち実験により求める必要がなく、設計の合理化と
実験のためのコストを低減できるという効果がある。さ
らに、所定の辺比と所定の蒸着量とを組み合わせること
により実験量を格段に少なくできるという効果がある。
第１図は本発明の矩形状AT振動子を示す斜視図。 第２図（ａ）、（ｂ）は、△ｆとCI、または△f/f−15
5.75×ｆとCIとの関係図。 第３図は、F/F0とw/tとの関係を示す図。 第４図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、辺比w/tを変更した
時の温特を示した図。 第５図（ａ）、（ｂ）は、本発明の矩形状AT振動片のそ
の他の実施例を示す斜視図。 １……矩形状AT振動片 ２……電極 ３……気密端子 ４……リード端子 ５……インナーリード ６……半田 ７……ケース
5.75×ｆとCIとの関係図。 第３図は、F/F0とw/tとの関係を示す図。 第４図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、辺比w/tを変更した
時の温特を示した図。 第５図（ａ）、（ｂ）は、本発明の矩形状AT振動片のそ
の他の実施例を示す斜視図。 １……矩形状AT振動片 ２……電極 ３……気密端子 ４……リード端子 ５……インナーリード ６……半田 ７……ケース
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H03H 3/02 - 3/04 H03H 9/00 - 9/13 H03H 9/15 - 9/215 H03H 9/54 - 9/60
Claims (2)
- 【請求項１】水晶単結晶の電気軸をＸ軸とし機械軸をＹ
軸とし光軸をＺ軸とし、Ｘ軸回りに回転されたＹ軸及び
Ｚ軸をそれぞれＹ′軸及びＺ′軸としたとき、矩形状AT
カット振動片のＸ軸方向の寸法を8mm以下としＺ′軸方
向の寸法を3mm以下としＹ′軸方向の寸法を0.5mm以下と
して形成し、 前記矩形状ATカット振動片の主面上に電極を形成する前
後の周波数変化量を△ｆ（単位をppmとする。）とし基
本波の周波数をｆ（単位をMHzとする。）としたとき、3
900＜△f/f−155.75×ｆ＜4800が満たされるように前記
電極を形成したことを特徴とする矩形状ATカット水晶振
動子の製造方法。 - 【請求項２】前記矩形状ATカット振動片のＺ′軸方向の
寸法を幅ｗとしＹ′軸方向の寸法を厚みｔとしたとき、
幅ｗと厚みｔとの辺比w/tを、 w/t＝12.85±0.4、 w/t＝14.8±0.2、 w/t＝17.7±0.3又は w/t＝21.15±0.2、 としたことを特徴とする請求項１記載の矩形状ATカット
水晶振動子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63088477A JP2884568B2 (ja) | 1988-04-11 | 1988-04-11 | 矩形状ａｔカット水晶振動子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63088477A JP2884568B2 (ja) | 1988-04-11 | 1988-04-11 | 矩形状ａｔカット水晶振動子の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02198212A JPH02198212A (ja) | 1990-08-06 |
| JP2884568B2 true JP2884568B2 (ja) | 1999-04-19 |
Family
ID=13943863
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63088477A Expired - Lifetime JP2884568B2 (ja) | 1988-04-11 | 1988-04-11 | 矩形状ａｔカット水晶振動子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2884568B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04102318U (ja) * | 1991-01-31 | 1992-09-03 | 日本ビクター株式会社 | 矩形ａｔカツト水晶振動子 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2424636A1 (fr) * | 1978-04-28 | 1979-11-23 | Ebauches Sa | Resonateur piezo-electrique |
| JPS5599814A (en) * | 1979-01-25 | 1980-07-30 | Miyota Seimitsu Kk | Manufacture for at cut crystal oscillation chip |
| JPS6238017A (ja) * | 1985-08-12 | 1987-02-19 | Miyota Seimitsu Kk | 矩形ａｔカツト水晶振動子 |
| JPS6238016A (ja) * | 1985-08-12 | 1987-02-19 | Miyota Seimitsu Kk | 矩形ａｔカツト水晶振動子 |
| JPS62183208A (ja) * | 1986-02-06 | 1987-08-11 | Nippon Dempa Kogyo Co Ltd | オ−バト−ン用水晶振動子 |
| JP2864242B2 (ja) * | 1986-07-08 | 1999-03-03 | 日本電波工業株式会社 | 水晶振動子 |
-
1988
- 1988-04-11 JP JP63088477A patent/JP2884568B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02198212A (ja) | 1990-08-06 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080212 Year of fee payment: 9 |
|
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|
| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
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