JPH054337Y2

JPH054337Y2 -

Info

Publication number: JPH054337Y2
Application number: JP1988006142U
Authority: JP
Priority date: 1988-01-20
Filing date: 1988-01-20
Publication date: 1993-02-03
Anticipated expiration: 2003-01-20
Also published as: JPH01110518U

Description

【考案の詳細な説明】〈本考案の目的〉［産業上の利用分野］本考案は、励振電極を施した水晶振動板に半導
体の薄膜を付着して周波数の微調整をした水晶振
動子に関する。

［従来の技術］第７図は、水晶振動子として最もよく利用され
ている厚みすべり振動子である。この水晶振動板
７１を励振させるため両面中央部に、ニクロム、
銀、金等の金属を抵抗加熱による真空蒸着により
薄膜として付着し、励振電極７２としている。し
かし、励振電極７２だけでは、微細な周波数調整
が出来ない。そこで、従来から励振電極７２の一
方の面の上に調整電極７３として金属の薄膜を付
着させ周波数の微細な調整を行つていた。

また、第５図は、多重モードフイルタ用振動子
で、水晶振動板５１には、１面に１つの励振電極
５２、他の１面に２つに分割した励振電極５２を
施してある。さらに、第６図は、基本波を抑圧し
たオーバートーン水晶振動子で、水晶振動板６１
の両面にそれぞれ対向し分割された励振電極６２
が設けられている。

［考案が解決しようとする問題点］ (1) 水晶振動板の両面に単一の励振電極を施し、
周波数の微調整をするために調整電極を付着し
た場合、調整電極の励振電極とのズレの大きさ
や、周波数の調整量が多くなり膜厚が厚くなる
と、スプリアスの原因や周波数の可変幅が狭く
なる欠点がある。

(2) 水晶振動板の少なくとも１面に複数の分割し
た励振電極が施されている場合、周波数の微調
整を行うために金属の薄膜を調整電極として付
着すると、分割した励振電極同士で短絡してし
まう虞があつた。

(3) (2)の欠点を補うため、調整電極に絶縁物を用
いる場合もあるが、絶縁物は一般に融点が高く
抵抗加熱による真空蒸着が困難であり、効率も
悪い。物質によつては、吸湿性の問題もあつ
た。

［本考案の目的］本考案は、調整電極に半導体の薄膜を用いて、
分割した励振電極同士の短絡を防止し、さらに、
調整電極を抵抗体として利用したものである。

〈本考案の構成〉［問題を解決する手段］本考案は、水晶振動板の両面に励振電極を施
し、調整電極を設けて周波数の微調整を行う水晶
振動子において、調整電極が金属半導体による半
導体薄膜を用いた水晶振動子である。

［作用及び実施例］第１図は、本考案の水晶振動子１０の断面図で
ある。水晶振動板１１の中央部に対向する励振電
極１２を、金属を抵抗加熱による真空蒸着で薄膜
状にして付着したものである。この水晶振動子１
０の周波数を微調整するために、調整電極１３と
して半導体を薄膜状にしたものを片面前面に施し
たものである。調整電極１３は、半導体の薄膜で
ニツケル、銀等の金属と同程度の融点を持つシリ
コン（Si）、ゲルマニウム（Ge）等の金属半導体
であるから、抵抗加熱による真空蒸着で薄膜を形
勢することが可能である。そして、この半導体の
薄膜は、金属と絶縁物との中間の性質を持ち高抵
抗物質である。よつて、調整電極を励振電極１２
の上面だけに限らず、水晶振動板１１の励振電極
１２が付着されていない部分へも設けることが出
来る。なお、水晶振動板１１の主面端部は、保持
部に固着するため調整電極１３を金属の薄膜で全
面に設けることは出来ないが、半導体の薄膜は、
全面に設けることが出来、周波数の微調整が効率
良く出来る。よつて、調整電極１３の励振電極１
２とのズレがなく、また全面で周波数の微調整が
出来るため、薄膜が厚くなることもなく、スプリ
アスや周波数可変幅を狭くすることがない。

第２図は、他の実施例でオーバートーン水晶振
動子２０の断面図である。水晶振動板２１の両面
にそれぞれ対向する励振電極２２を施してある。
周波数の微調整は、調整電極２３として半導体の
薄膜を付着して形成する。この場合には、調整電
極２３を両面の全面に施して周波数の調整量を多
くしたものである。このように、金属薄膜の励振
電極２２の上で全面に設けても半導体の薄膜であ
るため、分割した励振電極２２同士が短絡するこ
となく、周波数の微調整をすることが出来た。な
お、半導体の薄膜は、同一面での励振電極２２間
に高抵抗を作つたこととなるが、問題はない。

また、半導体の薄膜で形成した調整電極２３で
周波数の微調整が出来ない場合には、調整電極２
３の上に、第２調整電極２４を施してもよい。な
お、第２調整電極２４は、調整電極２３が半導体
の薄膜であり、金属の薄膜の励振電極２２同士を
短絡することがなくなつたため、金属、半導体ど
ちらでもよい。しかし、周波数の微調整を効率良
く行うには、比重の大きいものが良いため一般に
は金属を用いた方が有効である。

第３図は、さらに他の実施例で、オーバートー
ン水晶振動子３０の断面図である。水晶振動板３
１には、それぞれ対応する励振電極３２が２組設
けてある。そして、片面全面に調整電極３３を半
導体の薄膜で施したものである。調整電極３３
は、半導体の薄膜であり高抵抗である。

ここで、第４図は、発振回路として最もよく利
用されているCMOS−ICを用いた発振回路であ
る。インバータ、水晶振動子Xtal、入出力のコ
ンデンサC₁，C₂、そして帰還抵抗Rfでπ回路を
構成している。そこで、第３図では、調整電極３
３を励振電極３２の上に、半導体の薄膜を付着し
て形成した。この半導体の薄膜は、高抵抗として
働くため、第４図の発振回路の帰還抵抗Rfとす
ることか出来る。すなわち、周波数の微調整のた
めに設けた調整電極３３で、帰還抵抗Rfを同時
に形成することが出来て、部品点数が減少しコス
トダウンが可能となつた。実験によれば、両電極
間が0.3mmで５mmの長さで対向していた場合、ゲ
ルマニウム薄膜で100kΩの抵抗とするには、約
2800Åであればよい。

なお、半導体としては、低価格のシリコンやゲ
ルマニウム等が挙げられ、周波数の微調整の効率
を上げるため、融点が低く、比重の大きいゲルマ
ニウムが良い。

〈本考案の効果〉本考案は、水晶振動板に励振電極を施し周波数
の調整を行う際に、励振電極上に調整電極として
半導体の薄膜を施したものであるから、励振電極
が単一の場合には、調整電極を励振電極よりも大
きく水晶振動板全面に施すことが出来るため、ス
プリアスの発生や周波数の可変幅が狭くなる欠点
を防止することが出来た。また、対向する励振電
極が複数の場合には、励振電極同士の短絡を防止
することが出来る。さらに、半導体の薄膜である
ため、水晶振動板の両面全面に付着することが可
能であり、効率良く周波数の微調整を行うことが
出来た。また、半導体の薄膜は高抵抗として働く
ため、CMOS−ICを用いた発振回路の帰還抵抗
として利用することも出来て部品点数を減少させ
コストダウンを達成することが出来た。また、従
来の絶縁膜に見られる吸湿性の問題もなくなつ
た。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図、第３図は本考案の水晶振動子
の断面図。第４図は発振回路図。第５図、第６
図、第７図は、従来の水晶振動子の断面図であ
る。１０，２０，３０……水晶振動子、１１，２
１，３１……水晶振動板、１２，２２，３２……
励振電極、１３，２３，３３……調整電極。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】 (1) 水晶振動板の両面に励振電極を施し、調整電
極を設けて周波数の微調整を行う水晶振動子に
おいて、該調整電極が金属半導体による半導体
膜であることを特徴とする水晶振動子。 (2) 該半導体膜が、金属ゲルマニウムであること
を特徴とする実用新案登録請求の範囲第１項記
載の水晶振動子。