JPS58186213A - 音叉型水晶振動子 - Google Patents
音叉型水晶振動子Info
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- JPS58186213A JPS58186213A JP6844582A JP6844582A JPS58186213A JP S58186213 A JPS58186213 A JP S58186213A JP 6844582 A JP6844582 A JP 6844582A JP 6844582 A JP6844582 A JP 6844582A JP S58186213 A JPS58186213 A JP S58186213A
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- tuning fork
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- Pending
Links
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- 238000005530 etching Methods 0.000 claims abstract description 23
- 230000007423 decrease Effects 0.000 abstract description 7
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
- H03H9/15—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material
- H03H9/21—Crystal tuning forks
- H03H9/215—Crystal tuning forks consisting of quartz
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H3/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators
- H03H3/007—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators for the manufacture of electromechanical resonators or networks
- H03H3/02—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators for the manufacture of electromechanical resonators or networks for the manufacture of piezoelectric or electrostrictive resonators or networks
- H03H3/04—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators for the manufacture of electromechanical resonators or networks for the manufacture of piezoelectric or electrostrictive resonators or networks for obtaining desired frequency or temperature coefficient
- H03H2003/0414—Resonance frequency
- H03H2003/0492—Resonance frequency during the manufacture of a tuning-fork
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】
叉型水晶振動子の形状に関するものである。
最近、腕時計用の水晶振動子はブＩＪ ノク型から、小
型化が容易で大量生産に適したリーフ型に変りつつある
。リーフ型の水晶振動子の製造は、人工水晶原石を５０
μ〜１５０μ厚のウェーハー状に加工した後、フォトリ
ソグラフイル技術により、音叉型の形状にエノチング加
工して、電極ム同時に形成される。この方式は、水晶振
動子の平面形状を任意に得られる利点があるか、加工寸
法にバラツキを生じ易く、そのため発振周波数に関して
バラツキが生じてしまう。一般に腕時計用として使用さ
れている水晶振動子の発振周波数は３２７６８Ｈｚであ
るが、ウェーハーがら製造されるすべての水晶振動子が
周波数調整されて、最終的に３ ２ ７ ６ ８ Ｈｚ
に合せ込まれるようになっている。周波数調整する前の
ウェーハーから製造された水晶振動子の発振周波数は、
前述したようにバラツキがあるため、負荷質量を付ける
ことによって全ての水晶振動子の中心周波数をＩＫＨｚ
程度小さく設定しておき、その後周波数調整で徐ｈに大
きくして最終的に３２７６８）１ｚに合せ込んでいる。
型化が容易で大量生産に適したリーフ型に変りつつある
。リーフ型の水晶振動子の製造は、人工水晶原石を５０
μ〜１５０μ厚のウェーハー状に加工した後、フォトリ
ソグラフイル技術により、音叉型の形状にエノチング加
工して、電極ム同時に形成される。この方式は、水晶振
動子の平面形状を任意に得られる利点があるか、加工寸
法にバラツキを生じ易く、そのため発振周波数に関して
バラツキが生じてしまう。一般に腕時計用として使用さ
れている水晶振動子の発振周波数は３２７６８Ｈｚであ
るが、ウェーハーがら製造されるすべての水晶振動子が
周波数調整されて、最終的に３ ２ ７ ６ ８ Ｈｚ
に合せ込まれるようになっている。周波数調整する前の
ウェーハーから製造された水晶振動子の発振周波数は、
前述したようにバラツキがあるため、負荷質量を付ける
ことによって全ての水晶振動子の中心周波数をＩＫＨｚ
程度小さく設定しておき、その後周波数調整で徐ｈに大
きくして最終的に３２７６８）１ｚに合せ込んでいる。
発振周波数の調整に必要な時間は、調整周波数の敬に比
例しているため、水晶振動子のコストダウンを計るには
、周波数調整する前のウェーハーから製造された水晶振
動子の発振周波数はバラツキが少ない方が望ましく・０ 以下、図面により説明する。第１図は、音叉形状にエノ
チングする直前の一般的な水晶ウェーハーを示す部分平
面図である。水晶ウェーハー１にＣｒ−Ａｕの薄膜を蒸
着やスパンター等で膜付けし、フォトリノグラフィー技
術により音叉形状にＣｒ−Ａ ｕ薄膜２が形成された状
態を示している。
例しているため、水晶振動子のコストダウンを計るには
、周波数調整する前のウェーハーから製造された水晶振
動子の発振周波数はバラツキが少ない方が望ましく・０ 以下、図面により説明する。第１図は、音叉形状にエノ
チングする直前の一般的な水晶ウェーハーを示す部分平
面図である。水晶ウェーハー１にＣｒ−Ａｕの薄膜を蒸
着やスパンター等で膜付けし、フォトリノグラフィー技
術により音叉形状にＣｒ−Ａ ｕ薄膜２が形成された状
態を示している。
第２図は、前記水ｎウェーハー１を水晶エツチングした
後の音叉枝部位置の断面形状を示す断面図である。すな
わち水晶ウエーノ・−１はＣｒ−Ａｕ薄膜２をレジスト
としてフッ酸等でエツチングすると、第２図のような断
面形状になる。３は水晶片であり、エツチング条件によ
り音叉枝部Ｗが変動する。すなわちエツチング後の濃度
、温度セエノチング時間の微砂な変化により音叉枝部Ｗ
′が変動するわけであり、エツチングの進行度合が増加
すると音叉枝部が点線で示した枝部Ｗに減少する。
後の音叉枝部位置の断面形状を示す断面図である。すな
わち水晶ウエーノ・−１はＣｒ−Ａｕ薄膜２をレジスト
としてフッ酸等でエツチングすると、第２図のような断
面形状になる。３は水晶片であり、エツチング条件によ
り音叉枝部Ｗが変動する。すなわちエツチング後の濃度
、温度セエノチング時間の微砂な変化により音叉枝部Ｗ
′が変動するわけであり、エツチングの進行度合が増加
すると音叉枝部が点線で示した枝部Ｗに減少する。
なお第２図における３ａはエツチング残りである。
第３図は、第１図の水晶ウェーハーをエツチング後の音
叉型水晶片の平面形状を示す半面図であり、寸法は、巾
０．７ ｗ 、長さ３．０龍、厚さＯ，ｌ ａｍ“であ
る。従来はこの状態の形状の水晶片に電極を形成して水
晶振動子を完成させていたが、この方法により加工する
と、通常発振周波数は、約２万一のバラツキが生じてし
まう。
叉型水晶片の平面形状を示す半面図であり、寸法は、巾
０．７ ｗ 、長さ３．０龍、厚さＯ，ｌ ａｍ“であ
る。従来はこの状態の形状の水晶片に電極を形成して水
晶振動子を完成させていたが、この方法により加工する
と、通常発振周波数は、約２万一のバラツキが生じてし
まう。
本発明の目的は、このような欠点を除去して、発振周波
数のバラツキの少ない水晶片の形状を提供することにあ
る。上記目的を達成するための本発明の要旨は、エツチ
ング加工により形成される音叉型水晶振動子の枝部の先
端近傍に穴又は溝を設けることを特徴とする。
数のバラツキの少ない水晶片の形状を提供することにあ
る。上記目的を達成するための本発明の要旨は、エツチ
ング加工により形成される音叉型水晶振動子の枝部の先
端近傍に穴又は溝を設けることを特徴とする。
第４図は、本発明による水晶片の一実施例を示す半面図
である。水晶片６の音叉枝部４先端に複数個の円形貫通
穴５を設けることにより、負加質量を減少させる役目を
もち、水晶のエツチングが進み第２図に示す音叉枝部Ｗ
が減少しても、円形貫通穴５も同様にエツチングが進み
、径ｄが増加する。即ち円形貫通穴５を設けることによ
り、エツチング後の増減に対して、発振周波数の変化を
押え込む方向に作用する。第４図において、音叉枝［１
］Ｗと音叉枝部りをパラメータにすると、発振周波数ｆ
は一般に下式のようになる。
である。水晶片６の音叉枝部４先端に複数個の円形貫通
穴５を設けることにより、負加質量を減少させる役目を
もち、水晶のエツチングが進み第２図に示す音叉枝部Ｗ
が減少しても、円形貫通穴５も同様にエツチングが進み
、径ｄが増加する。即ち円形貫通穴５を設けることによ
り、エツチング後の増減に対して、発振周波数の変化を
押え込む方向に作用する。第４図において、音叉枝［１
］Ｗと音叉枝部りをパラメータにすると、発振周波数ｆ
は一般に下式のようになる。
ｆ＝に−Ｗ／Ｌ２・・・１ （但しＫは比例定数）音叉
先端部は、振動の剛性には影響が少なく、質量としての
影響が大きいため、円形貫通穴５の径ｄが増加すると等
価的に音叉枝部りが減少するような効果がある。このこ
とから、音叉枝部Ｗを一定として、円形貫通穴５のエツ
チングが進行すると、第５図に示す線Ａのようにエツチ
ング進度と発振周波数ｆの関係は、音叉枝４の先端の負
加質量が減少するため右上りの曲線になる。円形貫通穴
５のない従来の音叉型振動片では、エツチングか進行す
ると音叉枝部Ｗが減少するため、１式からも推定できる
ように第５図に示す線Ｂのように。
先端部は、振動の剛性には影響が少なく、質量としての
影響が大きいため、円形貫通穴５の径ｄが増加すると等
価的に音叉枝部りが減少するような効果がある。このこ
とから、音叉枝部Ｗを一定として、円形貫通穴５のエツ
チングが進行すると、第５図に示す線Ａのようにエツチ
ング進度と発振周波数ｆの関係は、音叉枝４の先端の負
加質量が減少するため右上りの曲線になる。円形貫通穴
５のない従来の音叉型振動片では、エツチングか進行す
ると音叉枝部Ｗが減少するため、１式からも推定できる
ように第５図に示す線Ｂのように。
発振周波数も比例して減少する。本発明の音−文型水晶
振動子は、第５図に示すＭＡと緋Ｂを重ね合せた効果を
持ち、第５図に示す線Ｃのように発振周波数ｆはエツチ
ング進度の影響を受けにくい。
振動子は、第５図に示すＭＡと緋Ｂを重ね合せた効果を
持ち、第５図に示す線Ｃのように発振周波数ｆはエツチ
ング進度の影響を受けにくい。
本発明による水晶片は第４図に示した形状のものを使用
し音叉枝「１］Ｗは２５０μ、円形貫通穴５の径ｄは７
０μで、図のように音叉片枝につ１き円形貫通穴５を５
個配置した場合に良好な結果“が得られた。しかし特に
５個に限定するものではなく、穴径等を考慮すれば１個
でも他の複数個でも良い条件は得られる。
し音叉枝「１］Ｗは２５０μ、円形貫通穴５の径ｄは７
０μで、図のように音叉片枝につ１き円形貫通穴５を５
個配置した場合に良好な結果“が得られた。しかし特に
５個に限定するものではなく、穴径等を考慮すれば１個
でも他の複数個でも良い条件は得られる。
第６図は、本発明の他の実施例を示す。第６図は円形貫
通穴でなく貫通溝６が枝４の先端に設けられたものであ
るが、基本的な考え方は同様である。また以−ヒに説明
した実施例に限らずこれ以外でも基本的考え方が同様で
あれば、前記実施例と同様であることはいうまでもない
。
通穴でなく貫通溝６が枝４の先端に設けられたものであ
るが、基本的な考え方は同様である。また以−ヒに説明
した実施例に限らずこれ以外でも基本的考え方が同様で
あれば、前記実施例と同様であることはいうまでもない
。
以−ト説明したように本発明による音叉型水晶振動子は
、簡単な構成で発振周波数のバラツキを少なくでき、周
波数調整工程の時間が短縮され製造コストが安価になる
とともに、エージング特性についても優れた効果が得ら
れる。
、簡単な構成で発振周波数のバラツキを少なくでき、周
波数調整工程の時間が短縮され製造コストが安価になる
とともに、エージング特性についても優れた効果が得ら
れる。
第１図より第３図は一般的な図面であり、第１図は、リ
ーフ型水晶ウエ−ノ・−の部分平面図、第２図は、水晶
エツチング後の音叉型水晶片の枝部断面図、第３図は、
水晶エツチング後の音叉型水晶片の平面図で、第４図は
、本発明による音叉型水晶片の一実施例を示す平面図で
あり、第５図はエツチング進度と発振周波数の関係を示
すグラフで、第６図は、本発明の他の実施例を示す部分
平面図である。 １・・・水晶ウェー・・−５ ２・・・Ｃｒ−Ａｕ薄膜、 ６・・・音叉型水晶片、 ４・・・音叉枝部、 ５・・・円形貫通穴、 ６ ・貫通溝。 第１図 第２図
ーフ型水晶ウエ−ノ・−の部分平面図、第２図は、水晶
エツチング後の音叉型水晶片の枝部断面図、第３図は、
水晶エツチング後の音叉型水晶片の平面図で、第４図は
、本発明による音叉型水晶片の一実施例を示す平面図で
あり、第５図はエツチング進度と発振周波数の関係を示
すグラフで、第６図は、本発明の他の実施例を示す部分
平面図である。 １・・・水晶ウェー・・−５ ２・・・Ｃｒ−Ａｕ薄膜、 ６・・・音叉型水晶片、 ４・・・音叉枝部、 ５・・・円形貫通穴、 ６ ・貫通溝。 第１図 第２図
Claims (1)
- エツチング加工により形成される音叉型水晶振動子にお
いて、前記音叉型水晶振動子の枝部の先端近傍に穴又は
溝を設けたことを特徴とする音叉型水晶振動子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6844582A JPS58186213A (ja) | 1982-04-23 | 1982-04-23 | 音叉型水晶振動子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6844582A JPS58186213A (ja) | 1982-04-23 | 1982-04-23 | 音叉型水晶振動子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58186213A true JPS58186213A (ja) | 1983-10-31 |
Family
ID=13373900
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6844582A Pending JPS58186213A (ja) | 1982-04-23 | 1982-04-23 | 音叉型水晶振動子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58186213A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007208890A (ja) * | 2006-02-06 | 2007-08-16 | Hitachi Ltd | 薄膜音叉型屈曲振動子及び電気信号処理素子 |
-
1982
- 1982-04-23 JP JP6844582A patent/JPS58186213A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007208890A (ja) * | 2006-02-06 | 2007-08-16 | Hitachi Ltd | 薄膜音叉型屈曲振動子及び電気信号処理素子 |
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