JPH0520015Y2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0520015Y2 JPH0520015Y2 JP1985123690U JP12369085U JPH0520015Y2 JP H0520015 Y2 JPH0520015 Y2 JP H0520015Y2 JP 1985123690 U JP1985123690 U JP 1985123690U JP 12369085 U JP12369085 U JP 12369085U JP H0520015 Y2 JPH0520015 Y2 JP H0520015Y2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- crystal
- crystal resonator
- rectangular
- value
- frequency
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
Links
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 48
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 3
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 3
- 206010037660 Pyrexia Diseases 0.000 description 2
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 2
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 description 1
- 238000011038 discontinuous diafiltration by volume reduction Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
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- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
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- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
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Landscapes
- Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本考案は、小型矩形ATカツト水晶振動子に関
するものである。
するものである。
水晶振動子は水晶の圧電現象を利用した振動子
であり、水晶特有な安定した周波数発振源である
為、現在多くの分野で使用されている。特にAT
カツト水晶振動子は、温度変化や時間的変化にも
安定であり、電子業界分野の基準周波数発振源と
して使用されている。
であり、水晶特有な安定した周波数発振源である
為、現在多くの分野で使用されている。特にAT
カツト水晶振動子は、温度変化や時間的変化にも
安定であり、電子業界分野の基準周波数発振源と
して使用されている。
近年において、電子機器分野の小型軽量化が進
み、シリンダータイプの小型ATカツト水晶振動
子が開発、製造されるようになつた。
み、シリンダータイプの小型ATカツト水晶振動
子が開発、製造されるようになつた。
〔従来技術の問題点〕
一般にシリンダータイプの小型矩形ATカツト
水晶振動子は、308タイプ又は309タイプが主流で
あつた。308タイプ、309タイプでは実装時に３mm
×８mm、又は３mm×９mm以上の空間を必要とし、
また、１個当りの重量は0.14g／個前後と他のチ
ツプ部品に比較して重いので電子機器分野の小
型、軽量、薄型化の妨げになる。このような状況
の中で水晶振動子の小型、軽量、薄型化を実現す
るために、直径２mm以下のシリンダータイプの水
晶振動子の開発が進められてきたわけであるが、
従来技術であると次のような問題点が発生する。
水晶振動子は、308タイプ又は309タイプが主流で
あつた。308タイプ、309タイプでは実装時に３mm
×８mm、又は３mm×９mm以上の空間を必要とし、
また、１個当りの重量は0.14g／個前後と他のチ
ツプ部品に比較して重いので電子機器分野の小
型、軽量、薄型化の妨げになる。このような状況
の中で水晶振動子の小型、軽量、薄型化を実現す
るために、直径２mm以下のシリンダータイプの水
晶振動子の開発が進められてきたわけであるが、
従来技術であると次のような問題点が発生する。
１ 矩形ATカツト水晶振動子片（以下矩形水晶
片と称す）の長手方向の寸法（以下ｌと称す）
と幅寸法（以下ωと称す）が従来のATカツト
水晶振動子片に比較して小さくなるので、AT
カツト水晶振動子本来の振動モードである厚み
すべり振動の他に厚みすべり振動周波数の近傍
に寄生振動が発生し、そのために厚みすべり振
動エネルギーが寄生振動に吸収され、水晶振動
子の直列等価抵抗（以下CI値と称す）が悪化
し、水晶振動子の特性を示すＱ値が低下する。
片と称す）の長手方向の寸法（以下ｌと称す）
と幅寸法（以下ωと称す）が従来のATカツト
水晶振動子片に比較して小さくなるので、AT
カツト水晶振動子本来の振動モードである厚み
すべり振動の他に厚みすべり振動周波数の近傍
に寄生振動が発生し、そのために厚みすべり振
動エネルギーが寄生振動に吸収され、水晶振動
子の直列等価抵抗（以下CI値と称す）が悪化
し、水晶振動子の特性を示すＱ値が低下する。
２ CI値が悪化し、Ｑ値が低下した水晶振動子
は微少な温度変化でも周波数のジヤンプが発生
し、ATカツト水晶振動子の特徴である三次曲
線の周波数温度特性を示さなくなり、あるもの
は発振停止現象となつてしまう。当然のことな
がら前記水晶振動子は使用不可である。
は微少な温度変化でも周波数のジヤンプが発生
し、ATカツト水晶振動子の特徴である三次曲
線の周波数温度特性を示さなくなり、あるもの
は発振停止現象となつてしまう。当然のことな
がら前記水晶振動子は使用不可である。
本考案の目的は以上のような問題を解決し、従
来の欠点を除去するものである。
来の欠点を除去するものである。
すなわち、周波数10MHz〜20MHzの矩形水晶片
において、ｌを4550μm〜4650μm、ωを1100μm
〜1200μmにすることにより、水晶振動子のＱ値、
CI値を劣化させずに、直径２mmのシリンダータ
イプ水晶振動子を実現することを目的とするもの
である。
において、ｌを4550μm〜4650μm、ωを1100μm
〜1200μmにすることにより、水晶振動子のＱ値、
CI値を劣化させずに、直径２mmのシリンダータ
イプ水晶振動子を実現することを目的とするもの
である。
直径２mmのシリンダータイプ水晶振動子を実現
するためには、キヤツプ肉厚及び組立クリアラン
スを考慮すると矩形水晶片のωを1450μm以下の
寸法に制限する必要がある。以下、本考案を図面
に基づいて詳細に説明する。第１図は、本考案の
矩形水晶片の斜視図であり、図中のＸ，Y′，Z′は
水晶の軸を表わし、Ｘ軸は電気軸、Y′軸は機械
軸、Z′軸は光軸と呼ばれている。ここで、従来よ
り次のことが一般的に知られている。矩形水晶片
は周波数10MHz以下において、寄生振動を抑圧
し、CI値、Ｑ値の良好な水晶振動子を得るため
に、Ｘ軸方向にベベル加工又はコンベツクス加工
を施す。ところが本考案においては、ｌが短いた
めにＸ軸方向のベベル加工、コンベツクス加工の
適切な加工方法が考案できないために、本考案の
矩形水晶片の周波数を下限10MHz、上限を矩形
AT振動子基本波で量産可能である20MHzと限定
する。第２図のグラフ横軸はωを示し、縦軸は矩
形水晶片を組み込んだ水晶振動子のCI値を示し
ており、ωとCI値の関係を示した図である。実
線はｌ＝4550μm、波線はｌ＝4650μm，一点鎖線
はｌ＝4500μm，二点鎖線はｌ＝4700μmの場合で
ある。周波数10MHz〜20MHzの水晶振動子の場
合、CI値が100Ω以下であるとＱ値も良好であり、
ATカツト水晶振動子の特徴である三次曲線の周
波数温度変化特性を示し、実使用上問題ないこと
がわかつている。第２図において、ｌ＝4550μm，
ｌ＝4650μm，ｌ＝4700μmの場合、ωが1100μm
〜1200μmの間でCI値100Ω以下となり、Ｑ値も良
好であるので実使用上問題ない。これに対してｌ
＝4500μmの場合、ωが1450μm以下でCI値が
100Ω以上であるので、微少な温度変化でも周波
数ジヤンプが発生し、ATカツト水晶振動子の特
徴である三次曲線の周波数温度特性を示さなくな
り、あるものは発振停止現象となつてしまう。故
にｌ＝4500μmの矩形水晶片を組み込んだ水晶振
動子は使用不可である。第２図の結果より直径２
mmのシリンダータイプの保持器に収納できる矩形
水晶片はｌ＝4550μm以上との結果を得たが、ｌ
＝4650μm以上であると直径２mmのシリンダータ
イプの保持器の長さを７mm以上にしなくてはなら
ない。これに比較してｌ＝4550μm〜4650μmであ
ると保持器の長さ６mmのシリンダータイプの水晶
振動子の実現が可能となるため、より一層小型、
軽量、薄型化を満足できる。以上の結果より本考
案の矩形水晶片寸法をｌ＝4550μm〜4650μm，ω
＝1100μm〜1200μmと決定した。
するためには、キヤツプ肉厚及び組立クリアラン
スを考慮すると矩形水晶片のωを1450μm以下の
寸法に制限する必要がある。以下、本考案を図面
に基づいて詳細に説明する。第１図は、本考案の
矩形水晶片の斜視図であり、図中のＸ，Y′，Z′は
水晶の軸を表わし、Ｘ軸は電気軸、Y′軸は機械
軸、Z′軸は光軸と呼ばれている。ここで、従来よ
り次のことが一般的に知られている。矩形水晶片
は周波数10MHz以下において、寄生振動を抑圧
し、CI値、Ｑ値の良好な水晶振動子を得るため
に、Ｘ軸方向にベベル加工又はコンベツクス加工
を施す。ところが本考案においては、ｌが短いた
めにＸ軸方向のベベル加工、コンベツクス加工の
適切な加工方法が考案できないために、本考案の
矩形水晶片の周波数を下限10MHz、上限を矩形
AT振動子基本波で量産可能である20MHzと限定
する。第２図のグラフ横軸はωを示し、縦軸は矩
形水晶片を組み込んだ水晶振動子のCI値を示し
ており、ωとCI値の関係を示した図である。実
線はｌ＝4550μm、波線はｌ＝4650μm，一点鎖線
はｌ＝4500μm，二点鎖線はｌ＝4700μmの場合で
ある。周波数10MHz〜20MHzの水晶振動子の場
合、CI値が100Ω以下であるとＱ値も良好であり、
ATカツト水晶振動子の特徴である三次曲線の周
波数温度変化特性を示し、実使用上問題ないこと
がわかつている。第２図において、ｌ＝4550μm，
ｌ＝4650μm，ｌ＝4700μmの場合、ωが1100μm
〜1200μmの間でCI値100Ω以下となり、Ｑ値も良
好であるので実使用上問題ない。これに対してｌ
＝4500μmの場合、ωが1450μm以下でCI値が
100Ω以上であるので、微少な温度変化でも周波
数ジヤンプが発生し、ATカツト水晶振動子の特
徴である三次曲線の周波数温度特性を示さなくな
り、あるものは発振停止現象となつてしまう。故
にｌ＝4500μmの矩形水晶片を組み込んだ水晶振
動子は使用不可である。第２図の結果より直径２
mmのシリンダータイプの保持器に収納できる矩形
水晶片はｌ＝4550μm以上との結果を得たが、ｌ
＝4650μm以上であると直径２mmのシリンダータ
イプの保持器の長さを７mm以上にしなくてはなら
ない。これに比較してｌ＝4550μm〜4650μmであ
ると保持器の長さ６mmのシリンダータイプの水晶
振動子の実現が可能となるため、より一層小型、
軽量、薄型化を満足できる。以上の結果より本考
案の矩形水晶片寸法をｌ＝4550μm〜4650μm，ω
＝1100μm〜1200μmと決定した。
以下、本考案の一実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。第３図は、本考案の一実施例の斜視
図である。ｌ＝4550μm〜4650μm，ω＝1100μm
〜1200μmに加工された矩形水晶片１は矩形水晶
片１の表面に電極２を形成し、外周リング５と絶
縁ガラス４で構成された気密端子を貫通する２本
のリード端子６の間にセツトされ、導電性接着剤
３によつて電極２に固着されており、電気的接続
と機械的支持の２つが確保されている。第４図
は、第３図の水晶振動子に長さ６mmのキヤツプで
封止したものであり、一般的に206タイプの水晶
振動子と呼ばれている。キヤツプの大きさが６mm
以上であつても特性には何ら影響を及ぼさないこ
とは当然である。
に説明する。第３図は、本考案の一実施例の斜視
図である。ｌ＝4550μm〜4650μm，ω＝1100μm
〜1200μmに加工された矩形水晶片１は矩形水晶
片１の表面に電極２を形成し、外周リング５と絶
縁ガラス４で構成された気密端子を貫通する２本
のリード端子６の間にセツトされ、導電性接着剤
３によつて電極２に固着されており、電気的接続
と機械的支持の２つが確保されている。第４図
は、第３図の水晶振動子に長さ６mmのキヤツプで
封止したものであり、一般的に206タイプの水晶
振動子と呼ばれている。キヤツプの大きさが６mm
以上であつても特性には何ら影響を及ぼさないこ
とは当然である。
以上の実施例から明らかなように、本考案によ
れば、周波数10MHz〜20MHzのATカツト水晶振
動子が直径２mmのシリンダータイプの保持器で実
現できる。その結果として、次のような効果があ
る。
れば、周波数10MHz〜20MHzのATカツト水晶振
動子が直径２mmのシリンダータイプの保持器で実
現できる。その結果として、次のような効果があ
る。
(1) 従来の309タイプに比較して206タイプでは体
積比で約30％、重量比で約35％の減になる。
積比で約30％、重量比で約35％の減になる。
(2) 従来の309タイプでは実装時に３mm×９mm以
上の空間を必要としたが、206タイプでは２mm
×６mmの空間で実装できる。
上の空間を必要としたが、206タイプでは２mm
×６mmの空間で実装できる。
(3) 水晶振動子の小型化により、材料費が低減で
き、それにより低コストの水晶振動子が実現で
きる。
き、それにより低コストの水晶振動子が実現で
きる。
第１図は、本考案の矩形水晶片の斜視図であ
る。第２図は、ωとCI値の関係を示したグラフ
である。第３図は、本考案の一実施例の斜視図で
ある。第４図は第３図の水晶振動子にキヤツプで
封止した図である。 １……水晶片、２……電極、３……導電性接着
剤、４……絶縁ガラス、５……外周リング、６…
…リード端子。
る。第２図は、ωとCI値の関係を示したグラフ
である。第３図は、本考案の一実施例の斜視図で
ある。第４図は第３図の水晶振動子にキヤツプで
封止した図である。 １……水晶片、２……電極、３……導電性接着
剤、４……絶縁ガラス、５……外周リング、６…
…リード端子。
Claims (1)
- Ｘ軸方向に長さ、Z′軸方向に幅を持つ、周波数
10MHz〜20MHzの矩形ATカツト水晶振動子片に
おいて長手方向の寸法が4550〜4650μm、幅方向
の寸法が1100〜1200μmであることを特徴とする
小型矩形ATカツト水晶振動子片。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1985123690U JPH0520015Y2 (ja) | 1985-08-12 | 1985-08-12 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1985123690U JPH0520015Y2 (ja) | 1985-08-12 | 1985-08-12 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6232627U JPS6232627U (ja) | 1987-02-26 |
| JPH0520015Y2 true JPH0520015Y2 (ja) | 1993-05-26 |
Family
ID=31015018
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1985123690U Expired - Lifetime JPH0520015Y2 (ja) | 1985-08-12 | 1985-08-12 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0520015Y2 (ja) |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3792294A (en) * | 1972-10-19 | 1974-02-12 | Bell Telephone Labor Inc | Rectangular at-cut crystal plate |
| US4071797A (en) * | 1976-01-20 | 1978-01-31 | Societe Suisse Pour L'industrie Horlogere Management Services S.A. | Quartz piezo-electric element vibrating in a coupled mode |
| JPS53118391A (en) * | 1977-03-25 | 1978-10-16 | Nippon Denpa Kogyo Kk | Piezooelectric resonator |
| JPS5577221A (en) * | 1978-04-28 | 1980-06-10 | Ebauches Sa | Piezooelectric resonator |
| JPS5590118A (en) * | 1978-12-27 | 1980-07-08 | Nippon Dempa Kogyo Co Ltd | Thickness sliding crystal vibrator |
| JPS55102917A (en) * | 1978-09-06 | 1980-08-06 | Seiko Instr & Electronics Ltd | Rectangular at-cut crystal vibtator |
| JPS56112110A (en) * | 1980-02-12 | 1981-09-04 | Seiko Instr & Electronics Ltd | Quartz oscillator |
-
1985
- 1985-08-12 JP JP1985123690U patent/JPH0520015Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3792294A (en) * | 1972-10-19 | 1974-02-12 | Bell Telephone Labor Inc | Rectangular at-cut crystal plate |
| JPS49100991A (ja) * | 1972-10-19 | 1974-09-24 | ||
| US4071797A (en) * | 1976-01-20 | 1978-01-31 | Societe Suisse Pour L'industrie Horlogere Management Services S.A. | Quartz piezo-electric element vibrating in a coupled mode |
| JPS53118391A (en) * | 1977-03-25 | 1978-10-16 | Nippon Denpa Kogyo Kk | Piezooelectric resonator |
| JPS5577221A (en) * | 1978-04-28 | 1980-06-10 | Ebauches Sa | Piezooelectric resonator |
| JPS55102917A (en) * | 1978-09-06 | 1980-08-06 | Seiko Instr & Electronics Ltd | Rectangular at-cut crystal vibtator |
| JPS5590118A (en) * | 1978-12-27 | 1980-07-08 | Nippon Dempa Kogyo Co Ltd | Thickness sliding crystal vibrator |
| JPS56112110A (en) * | 1980-02-12 | 1981-09-04 | Seiko Instr & Electronics Ltd | Quartz oscillator |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6232627U (ja) | 1987-02-26 |
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