JPH10284979A - 水晶振動子 - Google Patents
水晶振動子Info
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- JPH10284979A JPH10284979A JP9831097A JP9831097A JPH10284979A JP H10284979 A JPH10284979 A JP H10284979A JP 9831097 A JP9831097 A JP 9831097A JP 9831097 A JP9831097 A JP 9831097A JP H10284979 A JPH10284979 A JP H10284979A
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Abstract
(57)【要約】
［目的］ 形状の小型の水晶振動子において良好な振動
特性を得ることができ、しかも大量生産に適した水晶振
動子を提供する。 ［構成］ 本発明の請求項１の水晶振動子１１は、外形
が四辺形のＡＴカットの水晶片の一方の対角線をＺ’軸
から２８°±１５°とし、この対角線に直角な方向の角
部をこの対角線から所定の距離で対角線に平行に切除し
て６角形に成形し、上記対角線の両端部を保持する。
特性を得ることができ、しかも大量生産に適した水晶振
動子を提供する。 ［構成］ 本発明の請求項１の水晶振動子１１は、外形
が四辺形のＡＴカットの水晶片の一方の対角線をＺ’軸
から２８°±１５°とし、この対角線に直角な方向の角
部をこの対角線から所定の距離で対角線に平行に切除し
て６角形に成形し、上記対角線の両端部を保持する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、形状が小型で大量
生産に適し、しかも良好な振動特性を得ることができる
水晶振動子に関する。
生産に適し、しかも良好な振動特性を得ることができる
水晶振動子に関する。
【０００２】
【従来の技術】近時、種々の電子機器において周波数、
時間等の基準として圧電振動子が多用されている。特
に、人工水晶を用いた水晶振動子は、電気的、物理的に
極めて優れた特性を有し、かつ大量に供給できることか
ら多くの電子機器に多用されている。
時間等の基準として圧電振動子が多用されている。特
に、人工水晶を用いた水晶振動子は、電気的、物理的に
極めて優れた特性を有し、かつ大量に供給できることか
ら多くの電子機器に多用されている。
【０００３】しかしながら、この種の電子機器において
も小型、軽量なことが望まれ、このため水晶振動子も小
型化することを要求されている。しかしながら、たとえ
ば、現在の電子機器で最も多用されているＡＴカットの
厚み滑り水晶振動子の場合、理想的な振動特性を得るた
めには無限平板であることが望ましい。
も小型、軽量なことが望まれ、このため水晶振動子も小
型化することを要求されている。しかしながら、たとえ
ば、現在の電子機器で最も多用されているＡＴカットの
厚み滑り水晶振動子の場合、理想的な振動特性を得るた
めには無限平板であることが望ましい。
【０００４】したがって、小型化のために水晶片の大き
さを切りつめた場合、主振動とは異なる周波数に副振動
を発生したり、Ｑの著しい低下をもたらし、あるいは温
度の変化によって突然共振周波数がジャンプする等の種
々の振動特性の低下を生じる。このため、むやみに水晶
片の形状を小さくしても実用に供し得ないことが多い。
さを切りつめた場合、主振動とは異なる周波数に副振動
を発生したり、Ｑの著しい低下をもたらし、あるいは温
度の変化によって突然共振周波数がジャンプする等の種
々の振動特性の低下を生じる。このため、むやみに水晶
片の形状を小さくしても実用に供し得ないことが多い。
【０００５】従来の水晶振動子で、形状の小型のものの
外形形状は、横に細長い短冊形、楕円型、丸板状等のも
のが用いられているが、小型のものほど副振動の抑圧は
困難であり、また温度の変化によって周波数が突然変化
するジャンプの発生するものもあった。
外形形状は、横に細長い短冊形、楕円型、丸板状等のも
のが用いられているが、小型のものほど副振動の抑圧は
困難であり、また温度の変化によって周波数が突然変化
するジャンプの発生するものもあった。
【０００６】発明者らは、超小型の水晶振動子を実用化
するために種々の研究を重ねた結果、従来から知られて
いた応力感度ゼロの軸方向を対角線とする平行四辺形の
水晶片の対角線に直角な方向の角部を、対角線から所定
の距離で対角線に平行に切除して６角形に成形し、上記
対角線の端部を保持することにより、形状が小型で振動
特性の劣化のない水晶振動子を実現できることを発見し
た。
するために種々の研究を重ねた結果、従来から知られて
いた応力感度ゼロの軸方向を対角線とする平行四辺形の
水晶片の対角線に直角な方向の角部を、対角線から所定
の距離で対角線に平行に切除して６角形に成形し、上記
対角線の端部を保持することにより、形状が小型で振動
特性の劣化のない水晶振動子を実現できることを発見し
た。
【０００７】すなわち、厚み滑り水晶振動子で水晶片の
形状の小さい場合、振動の変位は、たとえば図３に示す
ように発生する。１は板面の中央の厚みすべり振動の主
振動であって、最も大きな変位を生じる。２は最も悪影
響を及ぼす輪郭系の、それぞれ副振動であって、水晶片
の中心を通るＸ軸±４５°方向の中心から略等距離の４
点にそれぞれ比較的強勢な副振動が存在する。
形状の小さい場合、振動の変位は、たとえば図３に示す
ように発生する。１は板面の中央の厚みすべり振動の主
振動であって、最も大きな変位を生じる。２は最も悪影
響を及ぼす輪郭系の、それぞれ副振動であって、水晶片
の中心を通るＸ軸±４５°方向の中心から略等距離の４
点にそれぞれ比較的強勢な副振動が存在する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の事情に
鑑みてなされてもので、形状の小型の水晶振動子におい
て良好な振動特性を得ることができ、しかも大量生産に
適した水晶振動子を提供することを目的とするものであ
る。
鑑みてなされてもので、形状の小型の水晶振動子におい
て良好な振動特性を得ることができ、しかも大量生産に
適した水晶振動子を提供することを目的とするものであ
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項１の水晶
振動子は、外形が四辺形のＡＴカットの水晶片の一方の
対角線をＺ’軸から２８°±１５°とし、この対角線に
直角な方向の角部をこの対角線から所定の距離で対角線
に平行に切除して６角形に成形し、上記対角線の両端部
を保持することを特徴としている。
振動子は、外形が四辺形のＡＴカットの水晶片の一方の
対角線をＺ’軸から２８°±１５°とし、この対角線に
直角な方向の角部をこの対角線から所定の距離で対角線
に平行に切除して６角形に成形し、上記対角線の両端部
を保持することを特徴としている。
【００１０】本発明の請求項２の水晶振動子は、請求項
１に記載のものにおいて、水晶片の表裏板面の中央部に
励振電極を形成し、この励振電極を上記対角線に沿って
両端部へ導出し、請求項３は請求項２に記載のものにお
いて、水晶片の両端部は相対面してベースに保持した板
状の保持部材の保持穴に貫装し、導電性接着剤を塗布し
て保持した水晶振動子である。
１に記載のものにおいて、水晶片の表裏板面の中央部に
励振電極を形成し、この励振電極を上記対角線に沿って
両端部へ導出し、請求項３は請求項２に記載のものにお
いて、水晶片の両端部は相対面してベースに保持した板
状の保持部材の保持穴に貫装し、導電性接着剤を塗布し
て保持した水晶振動子である。
【００１１】本発明の請求項４の水晶振動子は請求項１
ないし３に記載のものにおいて、対角線の端部の角度を
直角としたことを特徴とし、請求項５は請求項１ないし
４に記載のものにおいて、対角線の端部の角度は直角よ
りも少ない鋭角とした水晶振動子である。
ないし３に記載のものにおいて、対角線の端部の角度を
直角としたことを特徴とし、請求項５は請求項１ないし
４に記載のものにおいて、対角線の端部の角度は直角よ
りも少ない鋭角とした水晶振動子である。
【００１２】本発明の請求項６の水晶振動子は請求項１
ないし請求項５に記載のものにおいて、対角線の端部間
の寸法は５ｍｍ以下であることを特徴とし、請求項７は
請求項１ないし６に記載のものにおいて、対角線に平行
な辺の長さは対角線の端部間の距離の１／３よりも少な
いことを特徴とする水晶振動子である。
ないし請求項５に記載のものにおいて、対角線の端部間
の寸法は５ｍｍ以下であることを特徴とし、請求項７は
請求項１ないし６に記載のものにおいて、対角線に平行
な辺の長さは対角線の端部間の距離の１／３よりも少な
いことを特徴とする水晶振動子である。
【００１３】本発明の請求項８の水晶振動子は請求項１
ないし６に記載のものにおいて、対角線に直角な方向の
幅は対角線の端部間の距離の１０％ないし６０％とした
ことを特徴とするものである。
ないし６に記載のものにおいて、対角線に直角な方向の
幅は対角線の端部間の距離の１０％ないし６０％とした
ことを特徴とするものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、第１図に示す正面図を用い
て、本発明の実施の形態を説明する。図中１１は、外形
が平行四辺形のＡＴカットの水晶片でＺ’軸から２８°
回転した応力感度ゼロの軸方向を対角線として、この対
角線に直角な方向の角部をこの対角線から所定の距離で
対角線に平行に切除して６角形に成形し対角線の両端部
を保持部材１２で保持するようにしている。なお上記対
角線の端部は図１に示すように副振動の発生部位を除外
するために直角よりも小さな鋭角とすることが好ましい
が、あまり角度を鋭くすると端部の機械的強度が低下す
る。また、水晶片１１の対角線の端部間の寸法は全体の
形状を小型化するために５ｍｍ以下としている。
て、本発明の実施の形態を説明する。図中１１は、外形
が平行四辺形のＡＴカットの水晶片でＺ’軸から２８°
回転した応力感度ゼロの軸方向を対角線として、この対
角線に直角な方向の角部をこの対角線から所定の距離で
対角線に平行に切除して６角形に成形し対角線の両端部
を保持部材１２で保持するようにしている。なお上記対
角線の端部は図１に示すように副振動の発生部位を除外
するために直角よりも小さな鋭角とすることが好ましい
が、あまり角度を鋭くすると端部の機械的強度が低下す
る。また、水晶片１１の対角線の端部間の寸法は全体の
形状を小型化するために５ｍｍ以下としている。
【００１５】すなわち、ＡＴカットの水晶片は、たとえ
ば人工水晶の結晶のＸ軸を回転軸として約３５°回転し
たＹ’−Ｚ’平面から板状に切りだされる。そして、板
状の水晶片を水晶振動子として用いる場合、いずれかの
部位を保持して保持器に固定する必要がある。
ば人工水晶の結晶のＸ軸を回転軸として約３５°回転し
たＹ’−Ｚ’平面から板状に切りだされる。そして、板
状の水晶片を水晶振動子として用いる場合、いずれかの
部位を保持して保持器に固定する必要がある。
【００１６】この場合、Ｚ’軸から２８°回転した方向
が応力感度ゼロの軸方向として知られ、この軸方向の端
部を保持すれば、保持部材からの応力の振動特性に及ぼ
す影響は最も少ない。なお保持位置としてはＺ’軸から
２８°の方向が最も望ましいが、Ｚ’軸から２８゜±１
５°の範囲において実用上、満足できる特性を得ること
ができる。
が応力感度ゼロの軸方向として知られ、この軸方向の端
部を保持すれば、保持部材からの応力の振動特性に及ぼ
す影響は最も少ない。なお保持位置としてはＺ’軸から
２８°の方向が最も望ましいが、Ｚ’軸から２８゜±１
５°の範囲において実用上、満足できる特性を得ること
ができる。
【００１７】そして、上記対角線に対して平行に、かつ
所定幅の位置で水晶片の両側部を切除して全体を六角形
に成形している。そして水晶片１１の対角線に直角な方
向の幅を、対角線の端部間の距離の１０％ないし６０％
としている。対角線に直角な方向の幅を１０％よりも小
さくするとＣＩが著しく上昇して実用に耐えなくなるの
で下限を１０％とする。また、対角線に直角な方向の幅
を６０％よりも大きくすると副振動が発生しやすくなる
ために上限を６０％とする。
所定幅の位置で水晶片の両側部を切除して全体を六角形
に成形している。そして水晶片１１の対角線に直角な方
向の幅を、対角線の端部間の距離の１０％ないし６０％
としている。対角線に直角な方向の幅を１０％よりも小
さくするとＣＩが著しく上昇して実用に耐えなくなるの
で下限を１０％とする。また、対角線に直角な方向の幅
を６０％よりも大きくすると副振動が発生しやすくなる
ために上限を６０％とする。
【００１８】さらに、上記対角線に平行な辺の長さＬ
は、望ましくは対角線の端部間の距離の１／３よりも少
なくすれば副振動の発生する領域を除外することができ
る。そして水晶片１１の両側板面の中央部に相対面して
励振電極１３を形成し、この励振電極１３を上記対角線
に沿って互いに反対方向へ端部まで導出するようにして
いる。
は、望ましくは対角線の端部間の距離の１／３よりも少
なくすれば副振動の発生する領域を除外することができ
る。そして水晶片１１の両側板面の中央部に相対面して
励振電極１３を形成し、この励振電極１３を上記対角線
に沿って互いに反対方向へ端部まで導出するようにして
いる。
【００１９】そして水晶片１１を保持する保持部材１２
をベース１４に植設した端子１５の先端部に固着するよ
うにしている。この保持部材１２は、たとえば相対面し
て設けた帯状の金属薄板で、長手方向に沿って細長い保
持穴を形成し、この保持穴に水晶片１１の対角線方向の
端部を貫装し、ここに導電性接着剤を塗布して固着する
とともに上記励振電極１３を保持部材１２および端子１
５を介して外部へ導出するようにしている。なおベース
１４には図示しない金属製のカバーをかぶせて気密に封
止するようにしている。
をベース１４に植設した端子１５の先端部に固着するよ
うにしている。この保持部材１２は、たとえば相対面し
て設けた帯状の金属薄板で、長手方向に沿って細長い保
持穴を形成し、この保持穴に水晶片１１の対角線方向の
端部を貫装し、ここに導電性接着剤を塗布して固着する
とともに上記励振電極１３を保持部材１２および端子１
５を介して外部へ導出するようにしている。なおベース
１４には図示しない金属製のカバーをかぶせて気密に封
止するようにしている。
【００２０】このようにすれば、水晶片のＺ’軸から２
８゜±１５°の方向を対角線として、この対角線の端部
を保持するようにしているので、たとえば図３に示すよ
うな主振動１および副振動２の変位の存在する水晶板に
おいて、図示水晶片１１のように板取りすることにな
る。したがって、Ｘ軸方向に対して概略±４５°の方向
に発生する副振動２の発生する領域の中心は板面から除
外し、あるいは保持部材１２に固着することになり、そ
れぞれ副振動の発生を抑圧することができる。
８゜±１５°の方向を対角線として、この対角線の端部
を保持するようにしているので、たとえば図３に示すよ
うな主振動１および副振動２の変位の存在する水晶板に
おいて、図示水晶片１１のように板取りすることにな
る。したがって、Ｘ軸方向に対して概略±４５°の方向
に発生する副振動２の発生する領域の中心は板面から除
外し、あるいは保持部材１２に固着することになり、そ
れぞれ副振動の発生を抑圧することができる。
【００２１】したがって、長手方向の寸法が５ｍｍ以下
の形状の著しく小型の水晶片であっても副振動の発生を
抑圧することができ、温度変化による周波数のジャンプ
の発生もなく比較的良好なＱを得ることができる。しか
も、水晶片１１は応力感度ゼロの軸方向を保持するよう
にしているので保持部材からの応力による振動特性への
影響を最も少なくすることができ、それによって良好な
振動特性を得ることができる。さらに、対角線に直角な
方向の水晶片の角部を切除するようにしているので、水
晶片の幅寸法を小さくでき小型化することができる。
の形状の著しく小型の水晶片であっても副振動の発生を
抑圧することができ、温度変化による周波数のジャンプ
の発生もなく比較的良好なＱを得ることができる。しか
も、水晶片１１は応力感度ゼロの軸方向を保持するよう
にしているので保持部材からの応力による振動特性への
影響を最も少なくすることができ、それによって良好な
振動特性を得ることができる。さらに、対角線に直角な
方向の水晶片の角部を切除するようにしているので、水
晶片の幅寸法を小さくでき小型化することができる。
【００２２】なお本発明は、上述の本発明の実施の形態
に記載したものに限定されるものではなく、たとえば保
持部材は板状のものでなく、バネ性の金属細線を折り曲
げてクリップ状に成形したものであってもよいことはも
ちろんである。また上記実施例では、平行四辺形の水晶
片の各辺の長さの等しいものについて説明したが、たと
えば図２に示すように辺の長さの異なる平行四辺形であ
ってもよい。
に記載したものに限定されるものではなく、たとえば保
持部材は板状のものでなく、バネ性の金属細線を折り曲
げてクリップ状に成形したものであってもよいことはも
ちろんである。また上記実施例では、平行四辺形の水晶
片の各辺の長さの等しいものについて説明したが、たと
えば図２に示すように辺の長さの異なる平行四辺形であ
ってもよい。
【００２３】
【発明の効果】本発明は、以上説明したような形態で実
施され、以下に記載されるような効果を奏する。
施され、以下に記載されるような効果を奏する。
【００２４】形状の小型の水晶片であっても、副振動を
抑圧することができ温度変化による周波数のジャンプも
なく、良好な振動特性を得ることができる。また水晶片
は平行四辺形のものを加工するようにしているので、た
とえば所望の板厚に研磨した比較的面積の大きな水晶板
から多数個取りを行うことができ、このようにすれば生
産性を著しく向上することができる。
抑圧することができ温度変化による周波数のジャンプも
なく、良好な振動特性を得ることができる。また水晶片
は平行四辺形のものを加工するようにしているので、た
とえば所望の板厚に研磨した比較的面積の大きな水晶板
から多数個取りを行うことができ、このようにすれば生
産性を著しく向上することができる。
【図１】本発明の一実施例を示す水晶振動子の正面図で
ある。
ある。
【図２】本発明の他の実施例を示す水晶振動子正面図で
ある。
ある。
【図３】ＡＴカットの水晶振動子の振動変位の分布を示
す図である。
す図である。
【符号の説明】 １１ 水晶片 １２ 保持部材 １３ 励振電極 １４ ベース １５ 端子
Claims (8)
- 【請求項１】外形が四辺形のＡＴカットの水晶片の一方
の対角線をＺ’軸から２８°±１５°とし、この対角線
に直角な方向の角部をこの対角線から所定の距離で対角
線に平行に切除して６角形に成形し、上記対角線の両端
部を保持することを特徴とする水晶振動子。 - 【請求項２】請求項１に記載のものにおいて、水晶片の
表裏板面の中央部に励振電極を形成し、この励振電極を
上記対角線に沿って両端部へ導出したことを特徴とする
水晶振動子。 - 【請求項３】請求項２に記載のものにおいて、水晶片の
両端部は相対面してベースに保持した板状の保持部材の
保持穴に貫装し、導電性接着剤を塗布して保持したこと
を特徴とする水晶振動子。 - 【請求項４】特許請求の範囲第１項ないし第３項に記載
のものにおいて、対角線の端部の角度を直角としたこと
を特徴とする水晶振動子。 - 【請求項５】特許請求の範囲第１項ないし第３項記載の
ものにおいて、対角線の端部の角度は直角よりも少ない
鋭角としたことを特徴とする水晶振動子。 - 【請求項６】特許請求の範囲第１項ないし第５項に記載
のものにおいて、対角線の端部間の寸法は５ｍｍ以下で
あることを特徴とする水晶振動子。 - 【請求項７】特許請求の範囲第１項ないし第６項記載の
ものにおいて、対角線に平行な辺の長さは対角線の端部
間の距離の１／３よりも少ないことを特徴とする水晶振
動子。 - 【請求項８】特許請求の範囲第１項ないし第６項に記載
のものにおいて、対角線に直角な方向の幅は対角線の端
部間の距離の１０％ないし６０％としたことを特徴とす
る水晶振動子。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9831097A JPH10284979A (ja) | 1997-03-31 | 1997-03-31 | 水晶振動子 |
| US09/038,040 US6031319A (en) | 1997-03-31 | 1998-03-11 | Quartz crystal element using a thickness shear hexagonal quartz blank and method for manufacturing the same |
| CN98105934.1A CN1115776C (zh) | 1997-03-31 | 1998-03-31 | 石英晶体元件和制造该元件的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9831097A JPH10284979A (ja) | 1997-03-31 | 1997-03-31 | 水晶振動子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10284979A true JPH10284979A (ja) | 1998-10-23 |
Family
ID=14216359
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9831097A Pending JPH10284979A (ja) | 1997-03-31 | 1997-03-31 | 水晶振動子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10284979A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003060473A (ja) * | 2001-08-10 | 2003-02-28 | Nippon Dempa Kogyo Co Ltd | 表面実装型の水晶振動子 |
| CN106505965A (zh) * | 2015-09-03 | 2017-03-15 | 日本电波工业株式会社 | 晶体振子 |
-
1997
- 1997-03-31 JP JP9831097A patent/JPH10284979A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003060473A (ja) * | 2001-08-10 | 2003-02-28 | Nippon Dempa Kogyo Co Ltd | 表面実装型の水晶振動子 |
| CN106505965A (zh) * | 2015-09-03 | 2017-03-15 | 日本电波工业株式会社 | 晶体振子 |
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