JPS6051283B2 - Ｇｔカツト水晶振動子の周波数温度特性調整法 - Google Patents

Ｇｔカツト水晶振動子の周波数温度特性調整法

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JPS6051283B2
JPS6051283B2 JP50109803A JP10980375A JPS6051283B2 JP S6051283 B2 JPS6051283 B2 JP S6051283B2 JP 50109803 A JP50109803 A JP 50109803A JP 10980375 A JP10980375 A JP 10980375A JP S6051283 B2 JPS6051283 B2 JP S6051283B2
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resonator
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光之 杉田
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    • G04F5/063—Constructional details
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明はＧＴカット水晶振動子の周波数温度特性調整法
に関するものである。
ＧＴカット水晶振動子の周波数温度特性は、短辺振動と
長辺振動との結合によつて生じ、短辺または長辺を研磨
することによつてその結合状態が変わり、ある辺比（短
辺と長辺の長さの比をいう。
）で最良の温度特性が得られるとされている。特にこの
ＧＴカット水晶振動子においては、主振動として短辺振
動を用いるものてあり、その周波数は長辺方向を調整し
てもあまり変化せず、周波数の調整と周波数温度係数（
以下単に「温度係数」という）の調整とを独立して行う
ことができるということに最大の特徴がある。ここで辺
比と温度係数との関係について説明すると、第２図は縦
軸を温度係数Δｆ／ｆ／℃横軸を辺比ｗ／１とするＧＴ
カット水晶振動子の温度特性を示すグラフであり、通常
辺比（ｗ／１）が０．８５の近辺で温度係数がゼロとな
る。本図から、ある寸法範囲内においては、辺比ａをと
る振動子は全て温度係数をを示すことを表わしている。
第３図は温度係数がゼロである辺比％の振動子の例を表
わしているもので、３個の相似形にて表わされる振動子
１〜３は辺比が同一であつて、温度係数は全て相等しい
ものである。しかしながらそれぞれの固有周波数はそれ
ぞれ異なつており、短辺方向の長さＷ、Ｗ１、Ｗ２の大
小で決まり、振動子２のそれが最も大きく、ついで振動
子１のそれ、最後に振動子３のそれ、という順となる。
つぎに従来行われていた周波数および温度係数の調整方
法について説明する。
第４図において、実線にて示されている振動子１は製造
しようとする目標となる振動子を示しており、第２図に
示した温度係数ゼロ（辺比ａ。）である公称周波数ｆ、
を有する振動子を示している。ここでも＝口’であ１、
る。
第４図において破線で示された振動子４は破線で示され
た振動子５と相似形のものであり、これらの固有周波数
は振動子５が振動子４よりも大（ｆ５＞ｆ、）である。
また破線で示した振動子６は破線で示した振動子４を幅
方向ｗ。が同一で、長さ方向がいく分長く（ｌ’２＞１
２）なつている振動子であり、この状態にあつて温度係
数は振動子４に比べて「負」の状態にあり、その固有周
波数はほぼ等しい（Ｆ４″．Ｆ６）ものである。さらに
従来行われていたＧＴカット水晶振動子の調整方法の１
例を、第４図を参照して説明する。（１）目標とする振
動子１に対して固有周波数がわずかに低く、温度係数が
１負ョの状態の第４図中破線にて示す振動子６を作成す
る。
この場合ｆ１〉Ｆ６である。（２）上記振動子の温度特
性をとりながら、長辺１″２を研磨して１。
とすることにより温度係数をゼロに調整し、第４図破線
で示す振動子４を作る。この場合もなおｆ１〉Ｆ４であ
る。（３）第４図中破線で示す振動子４を相似形にて小
型化し、第４図実線で表わす振動子１の固有周波数ｆ１
で温度係数がゼロとなる振動子に仕上げる。
このようにＧＴカット水晶振動子の最終固有周波数調整
にいては、温度係数調整後に固有周波数調整を行う場合
、幅Ｗ２のみ研磨することにより幅Ｗ１とし目標の固有
周波数にしただけでは辺比が変化して温度係数が変化し
てしまうため、長さ１。
も研磨して長さ１１としなければならないのである。そ
してこの微調整には手間がかかり、温度係数および周波
数を同時に満足するように調整することは非常に難しい
ものであつた。本発明は上記従来法によるＧＴカット水
晶振動子の欠点を除去せんとするもので、上記最終固有
周波数調整において振動子自体の辺比を変えて合せ込み
をすることなくしてその固有周波数の調整を可能とする
ものである。
そこで本発明の要旨は、ＧＴカットの調整方法として第
４図破線で示す振動子４の形に温度係数調整を行つたあ
と、固有周波数を調整するために、振動子４の短辺方向
の蒸着等により形成した電極膜をレーザまたはエアーブ
レーシブなどにより適当に除去する。
すなわち温度係数を支配する辺比を変化させることなく
固有周波数を調整するようにしてＧＴカット水晶振動子
の周波数調整を大幅に簡易化しようとするものである。
さて本発明の実施例を図面とともに説明する。
第５図は本発明に係る振動子の組立て図を示し、図中７
は水晶ブランク、８は電極膜、９は支持バネ、１０は支
持基板、１１はコールドウエルド用ベース、そして１２
はピンをそれぞれ表わしている。第６図は水晶ブランク
形状を示しており、ｌ＝９．３５０，．ｗ＝＆Ｏヌｔ＝
０．６５ｗｎである。第７図は上記ブランクに設けられ
た電極膜形状を示し、第７図は全面電極を、第８図は第
７図の電極の外周部を表裏面にそれぞれ約１．００７ｒ
ｎづつトリミングした状態を示している。本実施例の場
合、電極膜としてはＡＵｌ膜厚１０００００Ａ前後のも
のであるが、ＧＴカット水晶振動子は短辺振動を使用し
ているため、この短辺方向の外周部蒸着膜８ａをレーザ
またはエアブレーシブなどを使用することによりその除
去部８ｂ，８ｃを設けることにより固有周波数を変化さ
せる。
本例では周波数変化率Δｆ／ｆ＝＋５００Ｐ．Ｐ．Ｍ程
度となつた。本例程度のトリミングでは電極膜を操作し
たことによる温度特性、およびクリスタルインピーダン
スの顕著な変化は認められなかつたが、さらにトリミン
グ方法を考慮して第９図に示すように、特にレーザによ
り電極膜をスポット状に取り除くことでこれらの影響を
無視できる程度にする事が可能である。
実際のＧＴカット水晶振動子調整方法としては、第５図
のように振動子を組み立て、温度係数を測定し、組立て
た状態で長辺方向の一辺を研磨して温度係数がゼロにな
るまで温度係数を調整する。
つぎに固有周波数調整法として短辺方向の外周部から第
８図、第９図に示した電極膜形状となるようにレーザな
どにより電極膜８ａを部分的に除去する。第８図、第９
図において８ｂ，８ｃは上記の方法にて電極膜を部分的
に除去した部分である。このような固有周波数調整を行
なえば温度特性を支配する辺比を変化させていないため
、温度係数はほとんど変化することなく、ＧＴカット水
晶振動子の周波数の合せ込みがきわめて容易となる。な
お最後の周波数の合せ込みは上記の方法の他ゲツタによ
つて電極膜８ａに質量を付加する方法であつてもよい。
以上のように、電極膜を有するＧＴカット水晶振動子に
おいて周波数温度係数をゼロに調整したあとその電極膜
をレーザにてトリミングなどすれば調整工程が完了でき
るから、調整工程がきわめて簡易、簡素化される。
したがつて従来ＧＴカット水晶振動子の調整にきわめて
困難性が多く、歩留が低くコスト高を招来していた原因
を完全に除去できるものである。
【図面の簡単な説明】
第１図はＧＴカット水晶振動子の正面図、第２図は辺比
と温度係数との関係を表わすグラフ、第３図は温度係数
が全て等しいＧＴカット水晶振動子を表わすグラフ図、
第４図はＧＴカット水晶振動子の調整許容範囲を表わす
グラフ図、第５図は振動子のベースに対する取付状態図
、第６図は水晶ブランクの正面図、第７図は同上の水晶
ブランクに全面電極膜を形成した状態の正面図、第８図
および９図は同上の電極膜を部分的に除去した状態の正
面図である。 １，２，３・・・・・・ＧＴカット水晶振動子、８ａ・
・・・・電極膜、８ｂ，８ｃ・・・・・・電極膜の除去
部。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １ ＧＴカット水晶振動子の長辺および短辺の辺比を調
    整して温度係数をほぼ０とし、その後で上記辺比を変え
    ることなく上記ＧＴカット水晶振動子上に設けてある電
    極膜の外周部を調整して目標の周波数に合せ込むことを
    特徴とするＧＴカット水晶振動子の周波数温度特性調整
    法。
JP50109803A 1975-09-10 1975-09-10 Ｇｔカツト水晶振動子の周波数温度特性調整法 Expired JPS6051283B2 (ja)

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