JPH11205068A - 小型矩形atカット水晶振動子 - Google Patents

小型矩形atカット水晶振動子

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JPH11205068A
JPH11205068A JP645598A JP645598A JPH11205068A JP H11205068 A JPH11205068 A JP H11205068A JP 645598 A JP645598 A JP 645598A JP 645598 A JP645598 A JP 645598A JP H11205068 A JPH11205068 A JP H11205068A
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JP
Japan
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rectangular
crystal
cut
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dimension
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Pending
Application number
JP645598A
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English (en)
Inventor
Seiki Sayama
清貴 佐山
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SII Quartz Techno Ltd
Original Assignee
SII Quartz Techno Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by SII Quartz Techno Ltd filed Critical SII Quartz Techno Ltd
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  • Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 直径3[mm]、長さ9[mm]のシリンダ
ータイプの周波数17.445[MHz]の矩形AT振
動子を、CI値が5Ω程度で、かつ、製造歩留り良く提
供することができる矩形水晶片を提供する。 【構成】 X軸方向に長さ、Z'方向に幅を持つ、周波
数17.445[MHz]の矩形ATカット水晶振動子
片において、長手方向の寸法が6.292〜6.306[mm]、
幅方向の寸法が1.652〜1.666[mm]であることを特徴
とする小型矩形ATカット水晶振動子片。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、小型矩形ATカット水
晶振動子に関するものである。
【0002】
【従来の技術】シリンダータイプの小型矩形ATカット
水晶振動子(以下、矩形AT振動子とも称す)として、
308(リード端子を除いたケースの寸法がΦ3mm×
8mm、すなわち、直径3mm、長さ8mm)タイプまた
は309(Φ3mm×9mm)タイプが多く用いられて
いる。水晶振動子の重要な振動特性として、等価直列抵
抗(CI値ともいわれている)や周波数温度特性などが
ある。多くの場合、CI値が低く、温度特性の優れた矩
形AT振動子が望まれている。
【0003】しかしながら、矩形AT振動子に用いる
矩形ATカット水晶振動子片(以下、矩形水晶片とも称
す)の長手方向の寸法(以下Lと称す)と幅方向の寸法
(以下Wと称す)が、従来の、直径8mmの円盤型や一
辺が8mmの角型の振動子片を用いたATカット水晶振
動子に比較してかなり小さくなるために、ATカット水
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発生する寄生振動の厚み
すべり振動に及ぼす影響が大きくなり、CI値が悪化
し、水晶振動子の特性を示すQ値が低下するという大き
な問題がある。さらに、 寄生振動の影響を強く受けた
水晶振動子では、微少な温度変化でも周波数のジャンプ
が発生し、ATカット水晶振動子の特徴である良好な三
次曲線の周波数温度特性を示さなくなり、寄生振動の影
響が大きい場合には発振停止現象を生じる。
【0004】矩形水晶片のLおよびWは、相似の理か
ら、モードチャートから大まかな設計値が知られている
ことがある。しかし、309タイプの矩形AT振動子に
おいては、従来の設計条件を用いて矩形水晶片を設計し
た場合、周波数が17.445[MHz]の振動子のとき、CI値
は低いものでも10Ω程度であり、CI値が10Ω以下
のものを得るのは難しく、しかも、量産でのCI値のば
らつきも大きいという問題があった。さらに、寄生振動
の影響による周波数温度特性の悪化も大きな問題となっ
ていた。
【0005】このように、寄生振動の影響が微妙で、上
記設計値をそのまま使えず、特に水晶振動子の仕様がき
びしくなった場合には、上記相似の理で設計した寸法値
では製造歩留まりを高くすることができない。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、以上
のような問題を解決し、従来の欠点を除去し、CI値が
低く、Q値が高い、周波数温度特性がよいなど振動特性
の優れた309タイプ(すなはち、直径3[mm]、長さ
9[mm]のシリンダータイプ)の矩形AT振動子を製造
歩留り良く提供することができる矩形水晶片を提供せん
とするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】以下、図面に基づいて詳
細に説明する。図1は、本発明の矩形水晶片の斜視図で
あり、図中のX、Y'、Z'は水晶の結晶軸を表し、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、周波数10[MHz]以下のA
Tカット水晶振動子において、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ックス加工を施し、小型化が図ら
れている。ところが、本発明におけるように周波数が高
く小型の矩形水晶片の場合には、矩形水晶片のケースへ
のマウントも含めて、量産を考慮したX軸方向のベベル
加工やコンベックス加工が極めて難しいため、べベル加
工やコンベックス加工を施さない矩形水晶片の改良が必
要であり、マウントや水晶片の電極も考慮した矩形水晶
片の寸法LとWを改善することが一つの解決策になる。
本発明の矩形AT振動子の公称周波数を、矩形AT振動
子の基本波で17.445[MHz]とすると、矩形水晶の寸
法を、W=1.652〜1.666[mm]、L=6.292〜6.306[m
m]にすることによって、良好な振動特性を有する矩形
AT振動子を製造歩留りよく提供することができる。
【0008】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳
細に説明する。図1は本発明の矩形水晶片を説明するた
めの図、図2は本発明の矩形水晶片を309タイプのケ
ースにマウントした状態を説明するための図で、図中、
1は矩形水晶片、2は矩形水晶片につけた駆動用の電
極、3は導電性接着剤または半田、4は絶縁ガラス、5
は外周リング、6はリード端子、7は矩形水晶片のリー
ド端子への接続部の電極である。図3は図2の外周リン
グに筒型ケースをとりつけた本発明の矩形AT振動子の
斜視図である。L=6.292〜6.306[mm]、W=1.652
〜1.666[mm]に加工された矩形水晶 片1は、表面
(XY'面)に電極2を形成し、外周リング5と絶縁ガ
ラス4で構成された機密端子部を貫通する2本のリード
端子6,6に導電性接着剤または錫鉛半田3によって固
着されている。矩形水晶片には電極形成前に、矩形水晶
片の少なくとも電極形成部を、厚み方向に1.5〜4.
0[μm]の範囲で化学エッチングを施してある。矩形
水晶片の半田又は接着剤3によるリード端子への固着
は、矩形水晶片1の一方の端部から750[μm]まで
の間で行なった。矩形水晶片1の長さ方向の寸法のほぼ
中央部に矩形水晶片を駆動用に電極2を形成した。駆動
用の電極2は、矩形水晶片の中央部に、すなわち、本実
施例の場合には、矩形水晶片1の長さ方向の両端部から
1.10[mm]の位置から内側(中央部側)に形成されてお
り、前記接続用の電極7に電気的に接続されている。ま
た、前記駆動用の電極2の幅は1.5[mm]である。
【0009】リード端子6は、少なくとも前記接続用の
電極7に固着される部分は平板状に形成されており、少
なくとも絶縁ガラス4からケース外に出る部分はほぼ円
形断面に形成されている。図4は、前記図3の振動子の
要部の断面図である。このように構成した本発明の矩形
AT振動子を量産した結果、図4の、矩形水晶片を真空
封止した矩形AT振動子のCI値は平均値で5Ωとな
り、前記直径8mmのAT水晶振動子と同等の得ること
ができ、量産時のCI値のばらつきも小さく、周波数温
度特性も極めて良好であった。
【0010】さらに、リード端子6の前記電極7に固着
される部分(平板状の部分)の断面の、矩形水晶片に面
する部分の寸法(平板状部分幅寸法)がそれにほぼ垂直
な方向の寸法(平板状部分厚み寸法)の少なくとも3倍以
上・特に好ましくは5倍以上であるようにリード端子を
形成することにより、矩形AT振動子の耐衝撃特性を著
しく向上させることができる。本実施例においては、リ
ード端子6の、前記平板状部分幅寸法が最も広い部分で
0.8mm、平板状部分厚み寸法が0.1mm、外周リング5
から上の部分の長さが0.88±0.03mmで、2本のリード
端子の前記0.8mmの平板状幅寸法を有する部分の間隔
は0.3mm以上である。
【0011】
【効果】以上の実施例から明らかなように、本発明の基
本的技術思想は、周波数17.445[MHz]の矩形AT振動
子にL=6.292〜6.306[mm]でW=1.652〜1.666[mm]
の矩形水晶片を用いることにより、CI値が低く、周波
数温度特性の優れた矩形AT振動子を量産歩留まり良く
提供するものであり、特に好ましい例として上記実施例
の各電極とリード端子を用いることによりその効果を一
層顕著ならしめるものである。上記のように、本発明に
よれば、周波数17.445[MHz]でCI値が5Ω
の309タイプの矩形ATカット振動子を量産歩留まり
良く提供することができるという大きな効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の説明のための矩形水晶片の斜視図であ
る。
【図2】本発明の一実施例の309タイプ矩形AT振動
子のケースキャップを取り外したときの斜視図である。
【図3】本発明の一実施例である図2の振動子にケース
キャップを取り付け、封止した図である。
【図4】本発明の一実施例である図3の振動子の要部の
断面図である。
【符号の説明】
1・・・矩形水晶片 2・・・駆動用の電極 3・・・導電性接着剤または半田 4・・・絶縁ガラス 5・・・外周リング 6・・・リード端子 7…接続用の電極 8…ケースキャップ

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 X軸方向に長さ、Z'方向に幅を持つ矩
    形ATカット水晶振動子片を用いた周波数17.445[MH
    z]の小型矩形ATカット水晶振動子において、矩形A
    Tカット水晶振動子片の長手方向の寸法が6.292〜6.306
    [mm]、幅方向の寸法が1.652〜1.666[mm]である
    ことを特徴とする小型矩形ATカット水晶振動子。
  2. 【請求項2】 矩形ATカット水晶振動子片をリード端
    子に固着する部分が、振動子片の長手方向の一方の端部
    から0.75[mm]までの位置にあることを特徴とする請求
    項1記載の小型矩形ATカット水晶振動子。
  3. 【請求項3】 長手方向寸法のほぼ中央に駆動用の電極
    を配置した矩形ATカット水晶振動子片を用いたことを
    特徴とする請求項1または2記載の小型矩形ATカット
    水晶振動子。
  4. 【請求項4】 長手方向の端部から1.10[mm]の位置か
    ら長手方向内側に駆動用の電極を配置した矩形AT水晶
    振動子片を用いたことを特徴とする請求項3記載の小型
    矩形ATカット水晶振動子。
  5. 【請求項5】 駆動用の電極の幅方向寸法が1.5[mm]
    である矩形ATカット水晶振動子片を用いたことを特徴
    とする請求項1ないし4記載の小型矩形ATカット水晶
    振動子。
  6. 【請求項6】 少なくとも駆動用の電極を形成する面
    を、電極形成前に、水晶振動子片の厚み方向に1.5〜
    4.0[μm]化学エッチングした矩形ATカット水晶
    振動子片を用いたことを特徴とする請求項1〜5記載の
    小型矩形ATカット水晶振動子。
  7. 【請求項7】 リード端子の少なくとも矩形水晶片を固
    着する部分の断面形状が、矩形水晶片に面する部分の寸
    法(幅寸法)がそれにほぼ垂直な方向の寸法(厚み寸
    法)の3倍よりも大きいことを特徴とする請求項1〜6
    記載の小型矩形ATカット水晶振動子。
  8. 【請求項8】 リード端子の外周リング5より上の部分
    の長さが0.88±0.03mmであることを特徴とする請求項
    1〜7記載の小型矩形ATカット水晶振動子。
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