JPS583602B2 - スイシヨウシンドウシ - Google Patents
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- JPS583602B2 JPS583602B2 JP49129111A JP12911174A JPS583602B2 JP S583602 B2 JPS583602 B2 JP S583602B2 JP 49129111 A JP49129111 A JP 49129111A JP 12911174 A JP12911174 A JP 12911174A JP S583602 B2 JPS583602 B2 JP S583602B2
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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
- H03H9/17—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material having a single resonator
- H03H9/19—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material having a single resonator consisting of quartz
-
- G—PHYSICS
- G04—HOROLOGY
- G04F—TIME-INTERVAL MEASURING
- G04F5/00—Apparatus for producing preselected time intervals for use as timing standards
- G04F5/04—Apparatus for producing preselected time intervals for use as timing standards using oscillators with electromechanical resonators producing electric oscillations or timing pulses
- G04F5/06—Apparatus for producing preselected time intervals for use as timing standards using oscillators with electromechanical resonators producing electric oscillations or timing pulses using piezoelectric resonators
- G04F5/063—Constructional details
-
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- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
- H03H9/02—Details
- H03H9/05—Holders; Supports
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- Acoustics & Sound (AREA)
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- Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は超小型すべり振動型水晶振動子に関する。
本発明の目的は高安定にして安価な水晶振動子の実用化
にある。
にある。
水晶腕時計はその時間標準に屈曲振動型水晶振動子を用
いたものは現在完全に実用期を迎えている。
いたものは現在完全に実用期を迎えている。
これによって腕時計の時間精度は飛躍的に向上した。
しかし、屈曲振動型は共振周波数の低い特徴のために腕
時計に用いられまのであって、温度一共振周波数特性、
発振周波数安定度等において、すべり振動型水晶振動子
に比して劣る欠点を有している。
時計に用いられまのであって、温度一共振周波数特性、
発振周波数安定度等において、すべり振動型水晶振動子
に比して劣る欠点を有している。
高い周波数に適合する電子回路が得られる現在もなお優
秀な特性を有するすべり振動型水晶振動子が腕時計に用
いられない理由は、小型にして且つ安価である水晶振動
子が得られなかったことにある。
秀な特性を有するすべり振動型水晶振動子が腕時計に用
いられない理由は、小型にして且つ安価である水晶振動
子が得られなかったことにある。
本発明は、この問題に解決を与えるものである。
第１図は従来のすべり振動型水晶振動子の例であって、
かなり小型なものの例である。
かなり小型なものの例である。
図において、１はすべり振動型水晶振動子体、２は１の
表面上に蒸着によって着げられた電極、３は振動子の支
持と電極取り出しを兼ねるホルダーである。
表面上に蒸着によって着げられた電極、３は振動子の支
持と電極取り出しを兼ねるホルダーである。
この振動子の振動姿態は図中に矢印で示した如く厚みす
べり振動であって、温度−共振周波数特性が３次曲線で
ある優れた特性をもつ。
べり振動であって、温度−共振周波数特性が３次曲線で
ある優れた特性をもつ。
また、大きさも図から明らかなようにかなり小型に構成
できる。
できる。
しかし、優れた電気的特性を維持するためには水晶原石
から振動子体を形成する工程において多くの配慮を必要
とする。
から振動子体を形成する工程において多くの配慮を必要
とする。
すなわち、良い共振周波数のエージング特性、高いＱ値
を得るためには振動子体に歪の残るような形成工程、例
えばダイヤモンドカッター等による加工法を採ることが
できず、研摩によって仕上げるような歪の残らない加工
法を採らなければならない。
を得るためには振動子体に歪の残るような形成工程、例
えばダイヤモンドカッター等による加工法を採ることが
できず、研摩によって仕上げるような歪の残らない加工
法を採らなければならない。
従って、第１図の例では振動子体は８つの平面を有する
ので８回の研摩工程あるいは対向する平面を同時に研摩
したとしても４回の研摩工程を採らねばならず振動子体
を安価に製造することはかなり難しい。
ので８回の研摩工程あるいは対向する平面を同時に研摩
したとしても４回の研摩工程を採らねばならず振動子体
を安価に製造することはかなり難しい。
また多くの工程を経るために完成時の共振周波数精度が
悪くなり、後の共振周波数調整工程に影響を与える欠点
も有する。
悪くなり、後の共振周波数調整工程に影響を与える欠点
も有する。
第２図は本発明の一具体例である。
図において４はすべり振動型水晶振動子の振動部、５は
支持部、６は電極、７は固定台、８は支持部と固定台を
結合するハンダ等の接着剤、９はリード線である。
支持部、６は電極、７は固定台、８は支持部と固定台を
結合するハンダ等の接着剤、９はリード線である。
この例においては振動子の振動部４と支持部５は同一の
水晶薄板より形成されており、それらの表裏両面には蒸
着等によって金属膜電極６が着けられている。
水晶薄板より形成されており、それらの表裏両面には蒸
着等によって金属膜電極６が着けられている。
この電極間に電圧を印加することによって図中の矢印で
示した如き振動姿態のすべり振動を励起することができ
る。
示した如き振動姿態のすべり振動を励起することができ
る。
第２図の水晶振動子を得る工程例を以下に詳説する。
第３図は本発明に係る水晶薄板が水晶原石から切り出さ
れる方向を示す図である。
れる方向を示す図である。
図において、Ｘ，Ｙ，Ｚは水晶のそれぞれ電気軸、機械
軸、光軸、１０は本発明の水晶振動子をつくるための水
晶板であって、これは図のようにＹ板をＸ軸を中心に５
０°〜６０°回転した位置に水晶原石より切出される。
軸、光軸、１０は本発明の水晶振動子をつくるための水
晶板であって、これは図のようにＹ板をＸ軸を中心に５
０°〜６０°回転した位置に水晶原石より切出される。
この水晶板は切り出された後、充分に研摩して切り出し
工程での加工歪を取り除き、所定の厚さの水晶薄板に仕
上げられる。
工程での加工歪を取り除き、所定の厚さの水晶薄板に仕
上げられる。
水晶振動子はこの水晶薄板から次に説明するようにフォ
トエッチングによって嚇される。
トエッチングによって嚇される。
先ず、水晶薄板の表裏両面に、例えばクロムおよびその
上に金の金属膜を蒸着によって着ける。
上に金の金属膜を蒸着によって着ける。
次に、第４図に示したように水晶振動子の形状１１にフ
ォトエッチングにより、前記クロム、金の金属膜を残す
。
ォトエッチングにより、前記クロム、金の金属膜を残す
。
その後、この水晶薄板を例えば弗酸と弗化アンモニウム
の混合液中に浸漬すれば、クロム、金の金属膜によって
覆われていない部分の水晶は溶解され、多くの水晶振動
子が連なったものが得られる。
の混合液中に浸漬すれば、クロム、金の金属膜によって
覆われていない部分の水晶は溶解され、多くの水晶振動
子が連なったものが得られる。
しかる後、第４図の連続部分１２に弱い力を与えれば、
分離した水晶振動子が得られる。
分離した水晶振動子が得られる。
この例においては振動子形状をしたクロム、金の金属膜
は水晶を溶解する際の保護マスクとして働くと同時に完
成後はそのまま振動子の電極膜として働いている。
は水晶を溶解する際の保護マスクとして働くと同時に完
成後はそのまま振動子の電極膜として働いている。
しかし、工程数を増せば電極と振動子外形とは異なった
形状のものとすることができることはいうまでもない。
形状のものとすることができることはいうまでもない。
本発明の水晶振動子は以上説明したように非常に簡単で
量産に適する工程によって形成することができるので非
常に安価に製造することができる。
量産に適する工程によって形成することができるので非
常に安価に製造することができる。
また、本発明は振動子外形をフォトエッチングによって
形成するので次のような特徴を有する。
形成するので次のような特徴を有する。
（１）加工形状に自由度が大きく、超小型に振動子を形
成することができる。
成することができる。
（２）外形精度を高精度に仕上げることができるので、
後の周波数調整工程等が簡略化でき、製造原価を低減で
きる。
後の周波数調整工程等が簡略化でき、製造原価を低減で
きる。
（３）仕上り外形が高精度であるため、振動子組立の自
動化が容易である。
動化が容易である。
更にまた本発明は一枚の水晶板から多くの振動子を形成
するので特性の揃った振動子が得易い特徴も有する。
するので特性の揃った振動子が得易い特徴も有する。
第５図は本発明の他の具体例である。
図のすべり振動型水晶振動子が第２図の水晶振動子と大
きく異るところは、第１に振動子振動部形状がコンベツ
クス型になっている点である。
きく異るところは、第１に振動子振動部形状がコンベツ
クス型になっている点である。
本発明は前記したように振動子外形をフォトエッチング
によって得るため、形状、寸法に対する自由度が大きく
、この例のようなコンベツクス形状等、振動部の形状が
中央部の巾に比較して両端部の巾が狭くなっているいわ
ゆるエネルギー閉じ込め型の振動部が容易に形成できる
。
によって得るため、形状、寸法に対する自由度が大きく
、この例のようなコンベツクス形状等、振動部の形状が
中央部の巾に比較して両端部の巾が狭くなっているいわ
ゆるエネルギー閉じ込め型の振動部が容易に形成できる
。
異なるところの第２は振動部の両側端部に共振周波数調
整用厚膜金属部１３を有していることである。
整用厚膜金属部１３を有していることである。
この部分にレーザー光を照射して金属を溶融飛散せしめ
ることにより、共振周波数の微調整が可能である。
ることにより、共振周波数の微調整が可能である。
また、この例においては共振周波数調整用と共に支持部
上にも厚膜金属部１４を有し、接着剤固定および電極リ
ード線ボンデイングを容易にしている。
上にも厚膜金属部１４を有し、接着剤固定および電極リ
ード線ボンデイングを容易にしている。
尚、支持部は振動部の幅の狭い両端部と接続する十分細
い腕部分１１ａと、その第１の腕部分に接続するととも
に支持台に固着するために十分広い幅をもつ第２の腕部
分１ｌｂを有する。
い腕部分１１ａと、その第１の腕部分に接続するととも
に支持台に固着するために十分広い幅をもつ第２の腕部
分１ｌｂを有する。
尚、十分細い第１の腕部分は振動部の振動洩れに応じて
僅かに振動し、振動洩れを吸収して、エネルギー閉じ込
めを完全にしている。
僅かに振動し、振動洩れを吸収して、エネルギー閉じ込
めを完全にしている。
第６図は、本発明の更に他の具体例であり、振動子ケー
スに実装した状態をも示す図である。
スに実装した状態をも示す図である。
図において１５はすべり振動型水晶振動子で両端に独立
に支持部を有し、表裏の電極はプラグ１６を貫通する２
本のリード線に、それぞれ支持部において接続固定され
ている。
に支持部を有し、表裏の電極はプラグ１６を貫通する２
本のリード線に、それぞれ支持部において接続固定され
ている。
またプラグにはキャップ１７が気密接合されており、内
部は真空または不活性雰囲気に保たれている。
部は真空または不活性雰囲気に保たれている。
この例のようなケースは水晶振動子が超小型である特徴
と併せ、内部に無駄な空間が少なく全体を超小型に構成
することができる。
と併せ、内部に無駄な空間が少なく全体を超小型に構成
することができる。
以上のように、本発明はエネルギー閉じ込めすべり振動
型水晶振動子を水晶薄板よりフォトエッチングによって
形成するもので、形状が超小型であり、製造原価が低廉
で、特性が良い特徴を有するものであり、水晶腕時計は
いうまでもなく他の機器の高精度化、小型化、低価格化
にも大きく貢献するものである。
型水晶振動子を水晶薄板よりフォトエッチングによって
形成するもので、形状が超小型であり、製造原価が低廉
で、特性が良い特徴を有するものであり、水晶腕時計は
いうまでもなく他の機器の高精度化、小型化、低価格化
にも大きく貢献するものである。
第１図は従来のすべり振動型水晶振動子の例、第２図は
本発明のすべり振動型水晶振動子の例、第３図は本発明
に係る水晶薄板の切り出し角度を示す図、第４図は本発
明の水晶振動子の製造法を示す図、第５図は本発明の水
晶振動子の他の具体例、第６図は本発明の水晶振動子の
更に他の具体例である。 ４・・・・・・すべり振動型水晶振動子の振動部、５・
・・・・・すべり振動型水晶振動子の支持部、１０・・
・・・・水晶薄板をつくるための水晶板。
本発明のすべり振動型水晶振動子の例、第３図は本発明
に係る水晶薄板の切り出し角度を示す図、第４図は本発
明の水晶振動子の製造法を示す図、第５図は本発明の水
晶振動子の他の具体例、第６図は本発明の水晶振動子の
更に他の具体例である。 ４・・・・・・すべり振動型水晶振動子の振動部、５・
・・・・・すべり振動型水晶振動子の支持部、１０・・
・・・・水晶薄板をつくるための水晶板。
Claims (1)
- １ エッチング加工によって水晶薄板より抜き出された
すべり型水晶振動子において、前記振動子はＹ板をＸ軸
中心に５０°〜６０°回転した位置に切り出された薄板
より振動部と支持部を一体に形成され、前記振動部の形
状は中央部の幅に比較して両端部の幅が狭いエネルギー
閉じ込め形状であり、前記支持部は前記振動部の幅の狭
い両端部に接続し前記振動部の振動洩れに応じて僅かに
振動するような十分細い第１腕部分と、前記第１腕部分
に接続するとともに前記振動子を固定部材に固着支持す
るため前記第１腕部分に比して十分太くされた第２腕部
分とを有していることを特徴とする水晶振動子。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP49129111A JPS583602B2 (ja) | 1974-11-09 | 1974-11-09 | スイシヨウシンドウシ |
| CH1339175A CH613835B (de) | 1974-11-09 | 1975-10-15 | Quarzkristall-oszillator. |
| GB4297375A GB1464229A (en) | 1974-11-09 | 1975-10-20 | Shear-mode quartz crystal vibrator |
| US05/629,951 US4035674A (en) | 1974-11-09 | 1975-11-07 | Quartz crystal vibrator |
| DE2550434A DE2550434C3 (de) | 1974-11-09 | 1975-11-10 | Miniatur-Quarz kristallscherschwinger |
| HK548/78A HK54878A (en) | 1974-11-09 | 1978-09-14 | Shear-mode quartz crystal vibrator |
| MY431/78A MY7800431A (en) | 1974-11-09 | 1978-12-30 | Shear-mode quartz crystal vibrator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP49129111A JPS583602B2 (ja) | 1974-11-09 | 1974-11-09 | スイシヨウシンドウシ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5160189A JPS5160189A (en) | 1976-05-25 |
| JPS583602B2 true JPS583602B2 (ja) | 1983-01-22 |
Family
ID=15001326
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP49129111A Expired JPS583602B2 (ja) | 1974-11-09 | 1974-11-09 | スイシヨウシンドウシ |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4035674A (ja) |
| JP (1) | JPS583602B2 (ja) |
| CH (1) | CH613835B (ja) |
| DE (1) | DE2550434C3 (ja) |
| GB (1) | GB1464229A (ja) |
| HK (1) | HK54878A (ja) |
| MY (1) | MY7800431A (ja) |
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| JPS5390790A (en) * | 1977-01-19 | 1978-08-09 | Seiko Epson Corp | Miniature contour slide crystal vibrator |
| GB1592010A (en) * | 1977-01-12 | 1981-07-01 | Suwa Seikosha Kk | Contour vibrator |
| JPS5938764B2 (ja) * | 1977-02-09 | 1984-09-19 | 株式会社精工舎 | 厚みすべり水晶振動子 |
| FR2441960A1 (fr) * | 1978-11-16 | 1980-06-13 | Suisse Horlogerie | Resonateur piezoelectrique travaillant en cisaillement d'epaisseur |
| US4320320A (en) * | 1978-12-01 | 1982-03-16 | Kabushiki Kaisha Suwa Seikosha | Coupled mode tuning fork type quartz crystal vibrator |
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| JPS6238348Y2 (ja) * | 1985-09-25 | 1987-09-30 | ||
| JPH0230207A (ja) * | 1988-07-20 | 1990-01-31 | Asahi Denpa Kk | 水晶振動子及びその製造方法 |
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