JPH0279511A - 縦水晶振動子 - Google Patents
縦水晶振動子Info
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- JPH0279511A JPH0279511A JP63230486A JP23048688A JPH0279511A JP H0279511 A JPH0279511 A JP H0279511A JP 63230486 A JP63230486 A JP 63230486A JP 23048688 A JP23048688 A JP 23048688A JP H0279511 A JPH0279511 A JP H0279511A
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- Japan
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- frame
- crystal resonator
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- Granted
Links
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- 238000005452 bending Methods 0.000 abstract description 13
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- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、周波数がIMHz前後の中周波数帯をカバー
する縦水晶振動子に関する。特に、その振動子の支持部
の形状に関する。
する縦水晶振動子に関する。特に、その振動子の支持部
の形状に関する。
本発明は、振動モレが非常に少なく、R1の小さい、小
型縦水晶振動子を提供することにある。
型縦水晶振動子を提供することにある。
水晶は物理的、および化学的に大変に安定した物質であ
り、従って、これから形成される、いわゆる水晶振動子
は損失抵抗の小さい、高いQ値を持った振動子を得るこ
とができる。しかしながら、このように優れた特性が得
られるのは、振動モレの小さい振動子形状の設計がなさ
れて初めて得られるのである。本発明では振動部と支持
部がエツチング法によって一体に形成された縦水晶振動
子の支持部の形状を工夫、改善することにより、振動部
のエネルギーを振動部内部に閉し込めることができる。
り、従って、これから形成される、いわゆる水晶振動子
は損失抵抗の小さい、高いQ値を持った振動子を得るこ
とができる。しかしながら、このように優れた特性が得
られるのは、振動モレの小さい振動子形状の設計がなさ
れて初めて得られるのである。本発明では振動部と支持
部がエツチング法によって一体に形成された縦水晶振動
子の支持部の形状を工夫、改善することにより、振動部
のエネルギーを振動部内部に閉し込めることができる。
その結果、…失抵抗R1の小さい、且つ、Q値の高い縦
水晶振動子を得ることができる。
水晶振動子を得ることができる。
振動部と支持部をエツチング法によって一体に形成され
た従来の縦水晶振動子は支持部のフレームの幅が一様、
且つ、同一方向に形成され、その端部でマウントされる
ため、振動部のエネルギーがマウント部まで伝わり、振
動モレの原因となっていた。そのために、…失抵抗R1
の小さい縦水布振動子を得ることができなかった。
た従来の縦水晶振動子は支持部のフレームの幅が一様、
且つ、同一方向に形成され、その端部でマウントされる
ため、振動部のエネルギーがマウント部まで伝わり、振
動モレの原因となっていた。そのために、…失抵抗R1
の小さい縦水布振動子を得ることができなかった。
このために、増幅器の増幅度を高める等して対応してき
たが消費電流が多くなる等の欠点があり、ひどい時には
、機器に配置したときに、振動モレが大きく、発振停止
するという大きな問題が生していた。そこで、本発明は
この振動モレの非常に小さい縦水晶振動子を提案するも
のである。即ち、振動モレの非常に小さい形状を提供す
るものである。
たが消費電流が多くなる等の欠点があり、ひどい時には
、機器に配置したときに、振動モレが大きく、発振停止
するという大きな問題が生していた。そこで、本発明は
この振動モレの非常に小さい縦水晶振動子を提案するも
のである。即ち、振動モレの非常に小さい形状を提供す
るものである。
〔課題を解決するための手段]
第1図は本発明の縦水晶振動子の一実施例で、第2図は
第1図の縦水晶振動子の原理を説明するための簡略化し
た平面図である。第2図において、振動子1は振動部2
と支持部3から成り、支持部3は一端固定、他端支持と
いう境界条件で固定されていると考えることができる。
第1図の縦水晶振動子の原理を説明するための簡略化し
た平面図である。第2図において、振動子1は振動部2
と支持部3から成り、支持部3は一端固定、他端支持と
いう境界条件で固定されていると考えることができる。
又、振動部2は長さLl、幅W1、厚みTで表し、支持
部3は長さLz、幅W2で表すと、今、振動子1の振動
部2は矢印Aで示したように、伸びの変位をすると、支
持部3は当然矢印Bで示1ごとく内側に曲げのモードを
発生する。ここでは屈曲モートを起こす部分を屈曲部5
で示す。逆に、振動部2が縮めば、支持部3の屈曲部5
は外側に曲げのモードを発生する。即ち、本発明では、
振動部2の幅方向の変位を支持部3の屈曲モードに変換
することによって、その振動の自由度を抑圧しないよう
にしている。そして、実際には、振動を抑圧しない寸法
がある。この形状寸法は振動部2の歪エネルギーによっ
て決まる。即ち、振動部2の歪エネルギーをUl 、屈
曲部の歪エネルギーをU2とすると、Ul、U2は次式
で表される。
部3は長さLz、幅W2で表すと、今、振動子1の振動
部2は矢印Aで示したように、伸びの変位をすると、支
持部3は当然矢印Bで示1ごとく内側に曲げのモードを
発生する。ここでは屈曲モートを起こす部分を屈曲部5
で示す。逆に、振動部2が縮めば、支持部3の屈曲部5
は外側に曲げのモードを発生する。即ち、本発明では、
振動部2の幅方向の変位を支持部3の屈曲モードに変換
することによって、その振動の自由度を抑圧しないよう
にしている。そして、実際には、振動を抑圧しない寸法
がある。この形状寸法は振動部2の歪エネルギーによっ
て決まる。即ち、振動部2の歪エネルギーをUl 、屈
曲部の歪エネルギーをU2とすると、Ul、U2は次式
で表される。
但し、応力T2、歪32、ヤング率E、断面2次モーメ
ントl、変位V、体積V、、V2、座標Xを示す。又、
縦水晶振動子の振動を抑圧しない関係は式il+、 (
21より、次の関係が成り立つ。
ントl、変位V、体積V、、V2、座標Xを示す。又、
縦水晶振動子の振動を抑圧しない関係は式il+、 (
21より、次の関係が成り立つ。
1、>U、 −・−−−−−m−−−+3
)これより、屈曲部5の寸法Lz 、Wzが決定される
。例えば、本発明の周波数IMHzのときの振動部の寸
法は長さL+=2.6曹■、W、“−80μm、T=1
60μmのとき、支持部の屈曲部の寸法比Wz/Lxは
0.16以下であれば良い。このように寸法を決めるこ
とにより、損失抵抗の小さい、且つ、高いQ値を持つ縦
水晶振動子を得ることができる。次に、振動モレについ
て述べる。第2図の簡略化した図から分かるように、振
動部2の振動エネルギーは支持部3ヘブリノジ部4を介
して伝達する。従って、支持部3でのエネルギー損失を
小さくすれば良い訳で、支持部3のモードは屈曲モード
に変換されるから、一端固定部のマウントされる部分、
即ち、固定部の質量が無限に大きければ、支持部3のエ
ネルギーはモレないことになる。同様に、他端支持の条
件を持つ支持部3は自由にすることによって、エネルギ
ーモレをなくすことができる。換言するならば、本発明
は、振動部2から伝わる支持部3の屈曲モードに変換す
る形状、即ち、幅W2と長さL2の比Wz/Lxを選択
することにより、振動部の振動を自由にし、且つ、屈曲
モードする部分と接続する部分のYltを大きく、更に
、自由にすることによって、本発明の目的を達成するも
のである。
)これより、屈曲部5の寸法Lz 、Wzが決定される
。例えば、本発明の周波数IMHzのときの振動部の寸
法は長さL+=2.6曹■、W、“−80μm、T=1
60μmのとき、支持部の屈曲部の寸法比Wz/Lxは
0.16以下であれば良い。このように寸法を決めるこ
とにより、損失抵抗の小さい、且つ、高いQ値を持つ縦
水晶振動子を得ることができる。次に、振動モレについ
て述べる。第2図の簡略化した図から分かるように、振
動部2の振動エネルギーは支持部3ヘブリノジ部4を介
して伝達する。従って、支持部3でのエネルギー損失を
小さくすれば良い訳で、支持部3のモードは屈曲モード
に変換されるから、一端固定部のマウントされる部分、
即ち、固定部の質量が無限に大きければ、支持部3のエ
ネルギーはモレないことになる。同様に、他端支持の条
件を持つ支持部3は自由にすることによって、エネルギ
ーモレをなくすことができる。換言するならば、本発明
は、振動部2から伝わる支持部3の屈曲モードに変換す
る形状、即ち、幅W2と長さL2の比Wz/Lxを選択
することにより、振動部の振動を自由にし、且つ、屈曲
モードする部分と接続する部分のYltを大きく、更に
、自由にすることによって、本発明の目的を達成するも
のである。
このように、本発明は振動部と支持部から構成される、
エツチング法によって形成される縦水晶振動子の支持部
の形状寸法を改善することにより、損失抵抗の小さい、
且つ、高いQ値を有する縦水晶振動子を得ることができ
る。同時に、支持部の振動モードを解析することにより
、振動モレの小さい縦水晶振動子が得られる。
エツチング法によって形成される縦水晶振動子の支持部
の形状寸法を改善することにより、損失抵抗の小さい、
且つ、高いQ値を有する縦水晶振動子を得ることができ
る。同時に、支持部の振動モードを解析することにより
、振動モレの小さい縦水晶振動子が得られる。
次に、本発明にて得られた結果を具体的に述べる。第1
図は本発明の縦水晶振動子の一実施例を示す平面図で、
振動子1は振動部2と支持部3から構成されていて、工
、チング法によって一体に形成されている。向、支持部
3は屈曲部5、フレーム6、外枠7とマウント部8から
成っている。
図は本発明の縦水晶振動子の一実施例を示す平面図で、
振動子1は振動部2と支持部3から構成されていて、工
、チング法によって一体に形成されている。向、支持部
3は屈曲部5、フレーム6、外枠7とマウント部8から
成っている。
振動部2は外部からの電界駆動(図示されてない)にて
、長手方向に伸縮運動をするが、それと同時にその垂直
方向、即ち、ブリッジ部4の方向にも同様の振動をする
。この時に、まず、振動部2の長手方向の振動を自由に
励振するには、ブリッジ部4の方向の振動を十分に自由
にすることが大切で、そのために、本発明では支持部3
の屈曲部5の長さしと幅W(図示されてない)の比によ
って、例えば、周波数が約IMllzの場合、辺比W/
Lが0.16以下であれば、長手方向の振動の抑圧を十
分に小さくすることができる。次に、振動モレについて
は、振動子は振動部2からブリッジ部4を介して屈曲部
5へと一体にエツチング法によって形成され、その端部
はフレーム6に接続される。このとき屈曲部5は屈曲モ
ードで振動するが、一端がフレーム6に接続され、他端
は振動部2を囲むようにして自由に振動できる構造にな
っているので、即ち、一端は固定、他端は支持という境
界条件を持つ振動をする。それ故、フレーム6と接続す
る外枠7の質量を大きくするとフレーム6付近にエネル
ギーを閉じ込めることができるので、マウント部8で固
定しても、全く振動モレのない縦水晶振動子l子が得ら
れる。
、長手方向に伸縮運動をするが、それと同時にその垂直
方向、即ち、ブリッジ部4の方向にも同様の振動をする
。この時に、まず、振動部2の長手方向の振動を自由に
励振するには、ブリッジ部4の方向の振動を十分に自由
にすることが大切で、そのために、本発明では支持部3
の屈曲部5の長さしと幅W(図示されてない)の比によ
って、例えば、周波数が約IMllzの場合、辺比W/
Lが0.16以下であれば、長手方向の振動の抑圧を十
分に小さくすることができる。次に、振動モレについて
は、振動子は振動部2からブリッジ部4を介して屈曲部
5へと一体にエツチング法によって形成され、その端部
はフレーム6に接続される。このとき屈曲部5は屈曲モ
ードで振動するが、一端がフレーム6に接続され、他端
は振動部2を囲むようにして自由に振動できる構造にな
っているので、即ち、一端は固定、他端は支持という境
界条件を持つ振動をする。それ故、フレーム6と接続す
る外枠7の質量を大きくするとフレーム6付近にエネル
ギーを閉じ込めることができるので、マウント部8で固
定しても、全く振動モレのない縦水晶振動子l子が得ら
れる。
以り述べたように、本発明は振動部と支持部をエツチン
グ法によって一体に形成する縦水晶振動子に於いて、新
形状の縦水晶振動子を提案することにより、次の著しい
効果を有する。
グ法によって一体に形成する縦水晶振動子に於いて、新
形状の縦水晶振動子を提案することにより、次の著しい
効果を有する。
■支持部の形状寸法を改善することにより、振動を自由
にさせることができるので、損失抵抗が小さくなる。
にさせることができるので、損失抵抗が小さくなる。
■屈曲部をマウント部と逆の方向のフレームに接続し、
又、フレームは質量効果が在る外枠に接続されているの
で、振動モレが小さくなる。
又、フレームは質量効果が在る外枠に接続されているの
で、振動モレが小さくなる。
0片側の面でマウントするので、製造が容易、且つ、小
型化できる。
型化できる。
第1図は本発明の縦水晶振動子形状寸法の一実施例を示
す平面図である。 第2図は本発明の縦水晶振動子の原理を説明するだめの
簡略化した平面図である。 1・・・振動子 2・・・振動部 3・・・支持部 4・・・ブリッジ部 5・・・屈曲部 6・・・フレーム 7・・・外枠 8・・・マウント部 り、L、 ・・・屈曲部の長さ W、 W、 ・・・屈曲部の幅 Ll ・・・振動部の長さ Wl ・・・振動部の幅 以上 出願人 セイコー電子部品株式会社 代理人 弁理士 林 敬 之 助$、光明の一災
た伊」2元T平面図 第1図 it日目の壬駁事力)のiん丁里−七方(Tにh揚場−
Lt匙坪を勤図第2図
す平面図である。 第2図は本発明の縦水晶振動子の原理を説明するだめの
簡略化した平面図である。 1・・・振動子 2・・・振動部 3・・・支持部 4・・・ブリッジ部 5・・・屈曲部 6・・・フレーム 7・・・外枠 8・・・マウント部 り、L、 ・・・屈曲部の長さ W、 W、 ・・・屈曲部の幅 Ll ・・・振動部の長さ Wl ・・・振動部の幅 以上 出願人 セイコー電子部品株式会社 代理人 弁理士 林 敬 之 助$、光明の一災
た伊」2元T平面図 第1図 it日目の壬駁事力)のiん丁里−七方(Tにh揚場−
Lt匙坪を勤図第2図
Claims (1)
- 振動部と支持部をエッチング法によって、一体に形成さ
れた縦水晶振動子に於いて、振動部と接続する屈曲部は
前記振動部を囲み、屈曲部はマウント側と反対のフレー
ムに接続されると同時に、フレームはさらに外枠に接続
され、且つ、前記外枠の幅はマウント側で広くしたこと
を特徴とする縦水晶振動子。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63230486A JPH0279511A (ja) | 1988-09-14 | 1988-09-14 | 縦水晶振動子 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63230486A JPH0279511A (ja) | 1988-09-14 | 1988-09-14 | 縦水晶振動子 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0279511A true JPH0279511A (ja) | 1990-03-20 |
JPH0534849B2 JPH0534849B2 (ja) | 1993-05-25 |
Family
ID=16908539
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63230486A Granted JPH0279511A (ja) | 1988-09-14 | 1988-09-14 | 縦水晶振動子 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0279511A (ja) |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5218260A (en) * | 1991-07-10 | 1993-06-08 | Seiko Electronic Components Ltd. | Longitudinal quartz crystal resonator |
US5541469A (en) * | 1993-04-14 | 1996-07-30 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Resonator utilizing width expansion mode |
US5541467A (en) * | 1992-07-03 | 1996-07-30 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Vibrating unit |
US5548179A (en) * | 1994-10-17 | 1996-08-20 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Chip-type piezoelectric resonance component |
US5621263A (en) * | 1993-08-09 | 1997-04-15 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Piezoelectric resonance component |
US5627425A (en) * | 1992-07-03 | 1997-05-06 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Vibrating unit |
US5635882A (en) * | 1993-08-17 | 1997-06-03 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Laterally coupled piezo-resonator ladder-type filter with at least one bending mode piezo-resonator |
US5644274A (en) * | 1993-08-17 | 1997-07-01 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Stacked piezoelectric resonator ladder-type filter with at least one bending mode resonator |
US5701048A (en) * | 1993-05-31 | 1997-12-23 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Chip-type piezoelectric resonance component |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63302611A (ja) * | 1987-06-02 | 1988-12-09 | Seiko Electronic Components Ltd | 縦水晶振動子 |
-
1988
- 1988-09-14 JP JP63230486A patent/JPH0279511A/ja active Granted
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63302611A (ja) * | 1987-06-02 | 1988-12-09 | Seiko Electronic Components Ltd | 縦水晶振動子 |
Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5218260A (en) * | 1991-07-10 | 1993-06-08 | Seiko Electronic Components Ltd. | Longitudinal quartz crystal resonator |
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US5627425A (en) * | 1992-07-03 | 1997-05-06 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Vibrating unit |
US5541469A (en) * | 1993-04-14 | 1996-07-30 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Resonator utilizing width expansion mode |
US5701048A (en) * | 1993-05-31 | 1997-12-23 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Chip-type piezoelectric resonance component |
US5621263A (en) * | 1993-08-09 | 1997-04-15 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Piezoelectric resonance component |
US5684436A (en) * | 1993-08-17 | 1997-11-04 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Ladder-type filter with laterally coupled piezoelectric resonators |
US5644274A (en) * | 1993-08-17 | 1997-07-01 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Stacked piezoelectric resonator ladder-type filter with at least one bending mode resonator |
US5648746A (en) * | 1993-08-17 | 1997-07-15 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Stacked diezoelectric resonator ladder-type filter with at least one width expansion mode resonator |
US5635882A (en) * | 1993-08-17 | 1997-06-03 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Laterally coupled piezo-resonator ladder-type filter with at least one bending mode piezo-resonator |
US5689220A (en) * | 1993-08-17 | 1997-11-18 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Laterally coupled piezoelectric resonator ladder-type filter with at least one width expansion mode resonator |
US5696472A (en) * | 1993-08-17 | 1997-12-09 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Stacked ladder-type filter utilizing at least one shear mode piezoelectric resonator |
US5548179A (en) * | 1994-10-17 | 1996-08-20 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Chip-type piezoelectric resonance component |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0534849B2 (ja) | 1993-05-25 |
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