JPS60140910A - 音叉型振動子のフオトエツチング用マスクの形状 - Google Patents
音叉型振動子のフオトエツチング用マスクの形状Info
- Publication number
- JPS60140910A JPS60140910A JP25158783A JP25158783A JPS60140910A JP S60140910 A JPS60140910 A JP S60140910A JP 25158783 A JP25158783 A JP 25158783A JP 25158783 A JP25158783 A JP 25158783A JP S60140910 A JPS60140910 A JP S60140910A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tuning fork
- fork type
- shape
- photomask
- vibrator
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000001259 photo etching Methods 0.000 title claims abstract description 12
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims abstract description 28
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000005452 bending Methods 0.000 claims description 14
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 6
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 6
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 6
- 230000008030 elimination Effects 0.000 abstract 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 abstract 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 7
- 235000014676 Phragmites communis Nutrition 0.000 description 4
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)
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】
〔技術分野〕
本発明は、屈曲振動と捩れ振動の弾性結合を利用する音
叉型振動子の外形形状のアンバランスの補正方法に関す
るものである。
叉型振動子の外形形状のアンバランスの補正方法に関す
るものである。
笛１図は、フォト・エツチング加工により形成される音
叉型水晶振動子のカットアングルを示している。ｘ、ｙ
、ｚ軸はそれぞれ電気軸１機械軸。
叉型水晶振動子のカットアングルを示している。ｘ、ｙ
、ｚ軸はそれぞれ電気軸１機械軸。
光軸である。θは、ｚ軸まわりの回転角で、−５゜〜−
２０°の範囲内にある。
２０°の範囲内にある。
以上のカット角で水晶をフォト・エツチング加工する場
合のＸ軸方向のプラス及びマイナス方向のエツチング速
度には差があるため、ｚ〉＋ｘ〉−Ｘとなっている。こ
こで、従来の水晶振動子の外形フォトマスク形状を第２
図に示す。第３図は第２図のフォトマスクを使用して水
晶振動子を形成した時の音叉型形状のアンバランスの状
態を示している。同図は、１と２のコーナ一部、及び３
と４の肩部、及び５の叉部の矢視方向において、エツチ
ング量がコーナ一部１，２ではずれ量ａが、肩部３，４
ではずれ量すが各々異なることを示している。エツチン
グ量の差は、エツチング時間等により異なるが、一般的
には、厚み１００μ音の音叉型水晶振動子の場合は約２
ｏμ青である。このように、従来のフォトマスクを使用
したフォトエツチング加工では音叉形状のアンバランス
は避けられず、それによって振動もれを生じるという欠
点があった。
合のＸ軸方向のプラス及びマイナス方向のエツチング速
度には差があるため、ｚ〉＋ｘ〉−Ｘとなっている。こ
こで、従来の水晶振動子の外形フォトマスク形状を第２
図に示す。第３図は第２図のフォトマスクを使用して水
晶振動子を形成した時の音叉型形状のアンバランスの状
態を示している。同図は、１と２のコーナ一部、及び３
と４の肩部、及び５の叉部の矢視方向において、エツチ
ング量がコーナ一部１，２ではずれ量ａが、肩部３，４
ではずれ量すが各々異なることを示している。エツチン
グ量の差は、エツチング時間等により異なるが、一般的
には、厚み１００μ音の音叉型水晶振動子の場合は約２
ｏμ青である。このように、従来のフォトマスクを使用
したフォトエツチング加工では音叉形状のアンバランス
は避けられず、それによって振動もれを生じるという欠
点があった。
本発明の目的は、フォトマスクを改良することにより、
音叉型振動子の振動もれを解消することを目的としたも
のである。
音叉型振動子の振動もれを解消することを目的としたも
のである。
本発明は、フォトエツチング加工により形成される屈曲
振動と枦れ振動の弾性結合を利用する音叉型振動子のフ
ォトエツチング用マスクの形状において、水晶板のＸ軸
方向のエツチング速度の差により生じる該音叉型水晶振
動子の外形形状のアンバランス量を、予め該フォトマス
クの一方の外形形状に補正しであることを特徴とする音
叉型水晶振動子のフォトマスクの形状を特徴とする。
振動と枦れ振動の弾性結合を利用する音叉型振動子のフ
ォトエツチング用マスクの形状において、水晶板のＸ軸
方向のエツチング速度の差により生じる該音叉型水晶振
動子の外形形状のアンバランス量を、予め該フォトマス
クの一方の外形形状に補正しであることを特徴とする音
叉型水晶振動子のフォトマスクの形状を特徴とする。
第４口伝）は、本発明に関するフォトマスク１００を示
す平面図である。同図Φ）は、叉部１２の部分拡大図で
ある。同図（Ａ）において、フォトマスク１００に形成
されるコーナ一部８及び肩部１０と同じ形状をフォトエ
ツチング上り後に対称形状に形成するために、コーナ一
部９にｍ、ｎ、コーナ一部１１にｑ、ｐのずれ量だけＹ
′軸方向に図のように移動させ、また１２の叉部を同図
Ｂのように片側を半径ｒの円弧とし、片側は長さ１の直
線とする。ここで水晶振動子の厚さをｔとすると、ｅ＜
［Ｌ５ ｔ ｎ＜［Ｌ５ｔ ｑ〈α５ｔ ｐ ＜ ０．５ ｔ ｒ〈α８ｇ ｎ ＝ ｇ−ｒ の関係としである。
す平面図である。同図Φ）は、叉部１２の部分拡大図で
ある。同図（Ａ）において、フォトマスク１００に形成
されるコーナ一部８及び肩部１０と同じ形状をフォトエ
ツチング上り後に対称形状に形成するために、コーナ一
部９にｍ、ｎ、コーナ一部１１にｑ、ｐのずれ量だけＹ
′軸方向に図のように移動させ、また１２の叉部を同図
Ｂのように片側を半径ｒの円弧とし、片側は長さ１の直
線とする。ここで水晶振動子の厚さをｔとすると、ｅ＜
［Ｌ５ ｔ ｎ＜［Ｌ５ｔ ｑ〈α５ｔ ｐ ＜ ０．５ ｔ ｒ〈α８ｇ ｎ ＝ ｇ−ｒ の関係としである。
このフォトマスクを使用すると、第５図のようにアンバ
ランスなしの音叉型圧電振動子が形成される。
ランスなしの音叉型圧電振動子が形成される。
第４図において、本発明の実施例としてｔ＝９４．５μ
ｍ ｇ＝１００μ慴 Ｌ＝５０μｍ ｒ＝５０μ慴 ｍ＝２０μ帽 ｍ ＝ ｎ ＝ ｑ ＝ ｐ とおいた場合、水晶振動子の外形形状のアンバランスは
除去される。
ｍ ｇ＝１００μ慴 Ｌ＝５０μｍ ｒ＝５０μ慴 ｍ＝２０μ帽 ｍ ＝ ｎ ＝ ｑ ＝ ｐ とおいた場合、水晶振動子の外形形状のアンバランスは
除去される。
第６図は、水晶発振片１３の基部をリード端子１４で固
定した水晶振動子を示す平面図、側面図である。同図の
Ｓを今後リード長さ日と呼ぶことＫする。
定した水晶振動子を示す平面図、側面図である。同図の
Ｓを今後リード長さ日と呼ぶことＫする。
ところで、屈曲振動と捩れ振動の弾性結合を利用した音
叉型振動子が発表され、実用化されている。
叉型振動子が発表され、実用化されている。
この振動子において、第６図で示すように水晶振動子の
基部を固定したときに、叉部アンバランスの変化により
、屈曲振動もれ、捩れ振動もれはリード長さＳによって
どのように変化するのかを有限要素法でシュミレーショ
ンしてミル。
基部を固定したときに、叉部アンバランスの変化により
、屈曲振動もれ、捩れ振動もれはリード長さＳによって
どのように変化するのかを有限要素法でシュミレーショ
ンしてミル。
第７図、第８図は、水晶振動子の基部をリード ５−
で固定した場合、叉部アンバランスのない場合とある場
合とで、屈曲振動もれおよび捩れ振動もれがリード長さ
Ｓによってどのように変化するのかを有限要素法でシュ
ミレーションした結果を示す図である。
合とで、屈曲振動もれおよび捩れ振動もれがリード長さ
Ｓによってどのように変化するのかを有限要素法でシュ
ミレーションした結果を示す図である。
ここで、λは振動もれの量であり、第６図に示したプラ
グ１５を押えた場合（以後この状態をクランプと呼ぶ）
と、プラグ１５に伺ら力の加わっていない場合（以後こ
の状態をフリーと呼ぶ）を考える。ここでクランプした
時の周波数をｆｏｌ。
グ１５を押えた場合（以後この状態をクランプと呼ぶ）
と、プラグ１５に伺ら力の加わっていない場合（以後こ
の状態をフリーと呼ぶ）を考える。ここでクランプした
時の周波数をｆｏｌ。
フリーの場合の振動子の周波数をｆｆｒ とおくと、λ
は次式で表わされる。
は次式で表わされる。
第７図と第８図を比べると、第７図のようにアンバラン
スのない場合屈曲振動もれはリードＳ長さに関係なく＼
であり、捩れ振動もれはリードＳ長さが長くなると減少
する。しかし第８図のように叉部アンバランスが存在す
ると、屈曲振動もれはリード長さＳがある値を越えると
増大し、捩れ ６− 振動もれに関しても、同様にリード長さＳを長くしてい
くとある値までは枦れ振動もれは減少するが、ある値を
越えると逆に振動もれは増加してしまうことがわかる。
スのない場合屈曲振動もれはリードＳ長さに関係なく＼
であり、捩れ振動もれはリードＳ長さが長くなると減少
する。しかし第８図のように叉部アンバランスが存在す
ると、屈曲振動もれはリード長さＳがある値を越えると
増大し、捩れ ６− 振動もれに関しても、同様にリード長さＳを長くしてい
くとある値までは枦れ振動もれは減少するが、ある値を
越えると逆に振動もれは増加してしまうことがわかる。
故に、音叉型振動子のアンバランスを解消する本発明に
よれば、屈曲振動と捩れ振動の弾性結合を利用する音叉
型振動子の屈曲振動もれ、捩れ振動もれの解消を図るこ
とができる。
よれば、屈曲振動と捩れ振動の弾性結合を利用する音叉
型振動子の屈曲振動もれ、捩れ振動もれの解消を図るこ
とができる。
本発明は、屈曲振動と捩れ振動の弾性結合を利用する音
叉型振動子を形成するフォトエツチング工程において生
ずる音叉形状のアンバランスをフォトマスクの形状を改
良することにより音叉型振動子の屈曲振動もれ、捩れ振
動もれを解消することができる。
叉型振動子を形成するフォトエツチング工程において生
ずる音叉形状のアンバランスをフォトマスクの形状を改
良することにより音叉型振動子の屈曲振動もれ、捩れ振
動もれを解消することができる。
第１図は、フォトエツチング加工による音叉型水晶振動
子のカットアングルを示す。 第２図は、従来の水晶振動子の外形フォトマスク形状を
示す。 第３図は、第２図の従来のフォトマスクを使用して、水
晶振動子を形成した時のアンバランスにエツチングされ
た状態を示す。 第４図（Ａ）、 （Ｂ）は、本発明のフォトマスクを示
す平面図。 第５図は、第４図の外形フォトマスクを使用して、水晶
振動子を形成した時のバランスよくエツチングされてい
る状態を示す。 第６図は、水晶振動子の基部をリードで固定した時の正
面図（Ａ）及び側面図（Ｂ）を示す。 第７図は、叉部にアンバランスがなく、水晶振動子の基
部をリードで固定した場合、屈曲振動もれ、捩れ振動も
れがリード日長さによってどのように変化するかを、有
限要素法でシュミレーションした結果を示す。 第８図は、叉部にアンバランスがあり、水晶振動子の基
部をリードで固定した場合、屈曲振動もれ、捩れ振動も
れがリード日長さによってどのように変化するかを、有
限要素法でシュミレーションした結果を示す。 １．２・・・フォトマスクのコーナ一部３．４ｉ−ｉフ
ォトマスクの肩部 ５・・・・・・フォトマスクの叉部 ８．９・・・フォトマスクのコーナ一部１０．１１・・
・フォトマスクの肩部 １２・・・・・・フォトマスクの叉部 １３・・・・・・水晶発振片 １４・・・・・・リード端子 １５・・・・・・プラグ 以 上 出願人 松島工業株式会社 代理人 弁理士 最上 務 ９− （Ｂ） 第５図 オ６図 Ｌ−ｍ− リードＳ＆て オ８図
子のカットアングルを示す。 第２図は、従来の水晶振動子の外形フォトマスク形状を
示す。 第３図は、第２図の従来のフォトマスクを使用して、水
晶振動子を形成した時のアンバランスにエツチングされ
た状態を示す。 第４図（Ａ）、 （Ｂ）は、本発明のフォトマスクを示
す平面図。 第５図は、第４図の外形フォトマスクを使用して、水晶
振動子を形成した時のバランスよくエツチングされてい
る状態を示す。 第６図は、水晶振動子の基部をリードで固定した時の正
面図（Ａ）及び側面図（Ｂ）を示す。 第７図は、叉部にアンバランスがなく、水晶振動子の基
部をリードで固定した場合、屈曲振動もれ、捩れ振動も
れがリード日長さによってどのように変化するかを、有
限要素法でシュミレーションした結果を示す。 第８図は、叉部にアンバランスがあり、水晶振動子の基
部をリードで固定した場合、屈曲振動もれ、捩れ振動も
れがリード日長さによってどのように変化するかを、有
限要素法でシュミレーションした結果を示す。 １．２・・・フォトマスクのコーナ一部３．４ｉ−ｉフ
ォトマスクの肩部 ５・・・・・・フォトマスクの叉部 ８．９・・・フォトマスクのコーナ一部１０．１１・・
・フォトマスクの肩部 １２・・・・・・フォトマスクの叉部 １３・・・・・・水晶発振片 １４・・・・・・リード端子 １５・・・・・・プラグ 以 上 出願人 松島工業株式会社 代理人 弁理士 最上 務 ９− （Ｂ） 第５図 オ６図 Ｌ−ｍ− リードＳ＆て オ８図
Claims (1)
- フォトエツチング加工により形成される屈曲振動と捩れ
振動の弾性結合を利用する音叉型振動子のフォトエツチ
ング用マスクの形状において、水晶板のＸ軸方向のエツ
チング速度の差により生じる該音叉型水晶振動子の外形
形状のアンバランス量を、予め該フォトマスクの一方の
外形形状に補正しであることを特徴とする音叉型水晶振
動子のフォトマスクの形状。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25158783A JPS60140910A (ja) | 1983-12-27 | 1983-12-27 | 音叉型振動子のフオトエツチング用マスクの形状 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25158783A JPS60140910A (ja) | 1983-12-27 | 1983-12-27 | 音叉型振動子のフオトエツチング用マスクの形状 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60140910A true JPS60140910A (ja) | 1985-07-25 |
Family
ID=17225029
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25158783A Pending JPS60140910A (ja) | 1983-12-27 | 1983-12-27 | 音叉型振動子のフオトエツチング用マスクの形状 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60140910A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100398366B1 (ko) * | 2000-12-05 | 2003-09-19 | 삼성전기주식회사 | 내충격성이 향상된 수정 진동자 |
| US6949870B2 (en) * | 2003-11-10 | 2005-09-27 | Nihon Dempa Kogyo Co., Ltd. | Tuning fork-type crystal vibrator |
-
1983
- 1983-12-27 JP JP25158783A patent/JPS60140910A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100398366B1 (ko) * | 2000-12-05 | 2003-09-19 | 삼성전기주식회사 | 내충격성이 향상된 수정 진동자 |
| US6949870B2 (en) * | 2003-11-10 | 2005-09-27 | Nihon Dempa Kogyo Co., Ltd. | Tuning fork-type crystal vibrator |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6350784B2 (ja) | 水晶振動片の製造方法 | |
| JP6797764B2 (ja) | 水晶振動子およびその製造方法 | |
| TW201526541A (zh) | 晶體振子 | |
| JP3096472B2 (ja) | Ｓｃカットの水晶振動子 | |
| JPS60140910A (ja) | 音叉型振動子のフオトエツチング用マスクの形状 | |
| JPWO2016181881A1 (ja) | 水晶振動子及びその製造方法 | |
| JP2019193066A (ja) | 水晶振動子 | |
| JPS6179316A (ja) | 圧電振動子 | |
| JPS58111515A (ja) | 水晶振動子 | |
| JPH07212171A (ja) | 厚みすべり水晶振動子 | |
| JPS61123211A (ja) | 圧電振動子および圧電振動子の振動周波数調整方法 | |
| JPS6365243B2 (ja) | ||
| JPH09162681A (ja) | 圧電振動子 | |
| JPS5824503Y2 (ja) | 幅すべり結晶振動子 | |
| JP3363457B2 (ja) | 捩り水晶振動子 | |
| JPH03172011A (ja) | ３次オーバトーン圧電振動子 | |
| JP2015188218A (ja) | 圧電振動片、圧電振動子、および圧電振動片の製造方法 | |
| JP3260402B2 (ja) | 捩り水晶振動子 | |
| JPS5827547Y2 (ja) | 結晶振動子 | |
| JPH07212172A (ja) | 厚みすべり水晶振動子 | |
| JP5908629B2 (ja) | 圧電振動片、圧電振動子、および圧電振動片の製造方法 | |
| JP2021048538A (ja) | 圧電振動片および圧電振動子 | |
| JPS586617A (ja) | 水晶振動子 | |
| JPH0590878A (ja) | 幅縦水晶振動子 | |
| JP2003023339A (ja) | 水晶振動子 |