JPS6297417A - 矩形atカツト水晶振動子 - Google Patents
矩形atカツト水晶振動子Info
- Publication number
- JPS6297417A JPS6297417A JP23673385A JP23673385A JPS6297417A JP S6297417 A JPS6297417 A JP S6297417A JP 23673385 A JP23673385 A JP 23673385A JP 23673385 A JP23673385 A JP 23673385A JP S6297417 A JPS6297417 A JP S6297417A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- resonator
- cut crystal
- rectangular
- spurious
- crystal
- 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
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- 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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、矩形ATカット水晶振動子の形状に関するも
のであり、特に5MHz近辺の共振周波数を有する矩形
ATカット水晶振動子の形状に関する発明である。
のであり、特に5MHz近辺の共振周波数を有する矩形
ATカット水晶振動子の形状に関する発明である。
本発明は、矩形ATカット水晶振動子(以下。
AT振動子と略す〕において振動子の厚み’t t s
長さをt、幅11−wとした時1辺比t7を及びW/t
を適尚に選ぶことにより、従来の辺比では@量小俄の容
器に収容可能で、支持による等価直列抵抗値(以下、0
工値と言う]の劣化を防止できる形状の製造が不可能で
あった6MHI近辺の共振周波数1有するムT振動子t
−提供できるようにしたものである。
長さをt、幅11−wとした時1辺比t7を及びW/t
を適尚に選ぶことにより、従来の辺比では@量小俄の容
器に収容可能で、支持による等価直列抵抗値(以下、0
工値と言う]の劣化を防止できる形状の製造が不可能で
あった6MHI近辺の共振周波数1有するムT振動子t
−提供できるようにしたものである。
現在、数多くある水晶振動子の内で、iも汎用性の高い
振動子は、厚味すべり振動を主振動とするATカット水
晶振動子である。この人Tカット水晶振動子は、その比
較的良好な周波数−温健特性C以下温特と略す)を有す
る他に1幅広い周波数帯の振動子が製造可能である為に
1通信器機。
振動子は、厚味すべり振動を主振動とするATカット水
晶振動子である。この人Tカット水晶振動子は、その比
較的良好な周波数−温健特性C以下温特と略す)を有す
る他に1幅広い周波数帯の振動子が製造可能である為に
1通信器機。
クロック源信等の民生器機に非常に広範囲にわたって利
用されている。現在、市場の主流ヲしめているATカッ
ト水晶撮動子は、第2図に示すように円板形状をしてい
る。この円板状ムでカット水晶振動子の容器形状は、高
さ””13w 、 li@W= 5m、長さTJ =
11 mm程度の大きさで、かなり人きい形状である。
用されている。現在、市場の主流ヲしめているATカッ
ト水晶撮動子は、第2図に示すように円板形状をしてい
る。この円板状ムでカット水晶振動子の容器形状は、高
さ””13w 、 li@W= 5m、長さTJ =
11 mm程度の大きさで、かなり人きい形状である。
ところが、現在及び将来の民生器機に実装されている電
子部品は#軽量小型化の動向を有している。それゆえ、
第2図に示すような円板状ATカット水晶振動子の市場
のニーズへの対応力が弱まっているのが現状なので、第
1図に示すようなチューブタイプの矩形ATカット水晶
振動子が注目され始め、急激に需要が拡大しつつある。
子部品は#軽量小型化の動向を有している。それゆえ、
第2図に示すような円板状ATカット水晶振動子の市場
のニーズへの対応力が弱まっているのが現状なので、第
1図に示すようなチューブタイプの矩形ATカット水晶
振動子が注目され始め、急激に需要が拡大しつつある。
第1図において、1はケース、2はステム、8はアウタ
ーリード、4はATカット水晶振動子片である。ケース
1の形状寸法は、長さL=8〜10關、1バ径M−8鶏
、アウターリード8の間隔F=1.1〜1.8闘で1円
板状ATカット水晶振動子の容器にくらべてきわめて軽
量手沢化されている。さらにこの片持型ATカット水晶
振動子は。
ーリード、4はATカット水晶振動子片である。ケース
1の形状寸法は、長さL=8〜10關、1バ径M−8鶏
、アウターリード8の間隔F=1.1〜1.8闘で1円
板状ATカット水晶振動子の容器にくらべてきわめて軽
量手沢化されている。さらにこの片持型ATカット水晶
振動子は。
水晶振動子片4とアウターリード8t−半田付すること
によって固定されている(マウントリード5)、この固
定方法が非常に簡単な為に、振動子の製造ラインを1合
理化しやすい特徴をも有している。それゆえ、矩形AT
カツト水晶振動子片、チューブタイプ収容器及び片持支
持という8つの要素の組合せはJ@量小型化という市場
動向に最適であるばかりでなく、単価的にも非常に安い
ものとなる。
によって固定されている(マウントリード5)、この固
定方法が非常に簡単な為に、振動子の製造ラインを1合
理化しやすい特徴をも有している。それゆえ、矩形AT
カツト水晶振動子片、チューブタイプ収容器及び片持支
持という8つの要素の組合せはJ@量小型化という市場
動向に最適であるばかりでなく、単価的にも非常に安い
ものとなる。
ところが、現在、このチューブタイプで製造可能な周波
数帯域は、3.5MHIl+から4.5MH2程度の非
常にせまい周波数帯域なのであって。
数帯域は、3.5MHIl+から4.5MH2程度の非
常にせまい周波数帯域なのであって。
片持型チューブタイプ優秀性が十分に発揮されていない
のが、′iA悄である。なぜなら6通常のATカット水
晶振動子の周波数帯域は、基本波で#2、QMHzから
20MHgと広い争域にわたっているからである。以下
で1周波数帯域がせまい理由を述べる。
のが、′iA悄である。なぜなら6通常のATカット水
晶振動子の周波数帯域は、基本波で#2、QMHzから
20MHgと広い争域にわたっているからである。以下
で1周波数帯域がせまい理由を述べる。
AT振動子を設計するり兄での一番のポイントは、厚み
すべり振動以外の不必要な振動、すなわちスプリアスを
除去できるように辺比t7t、vr/tを設定すること
である。ff18図はAT振動子片の形状と水晶の結晶
軸との関係を示す図でありs t # t s Wはそ
れぞ扛、厚み1幅、長さである、また6は、励振用の宜
極である。勢力の強いスプリアスが、厚味すべり主振動
〔以下、主振動と略す〕の近傍に存在すると0工値が、
著しく増加するばかりでなく、温特をも劣化させてしま
い。
すべり振動以外の不必要な振動、すなわちスプリアスを
除去できるように辺比t7t、vr/tを設定すること
である。ff18図はAT振動子片の形状と水晶の結晶
軸との関係を示す図でありs t # t s Wはそ
れぞ扛、厚み1幅、長さである、また6は、励振用の宜
極である。勢力の強いスプリアスが、厚味すべり主振動
〔以下、主振動と略す〕の近傍に存在すると0工値が、
著しく増加するばかりでなく、温特をも劣化させてしま
い。
使用上大きな問題となってしまう。2番目の大きなポイ
ントは、支持による0工値の劣化である。
ントは、支持による0工値の劣化である。
通常、AT&動子固有の○1値は、きわめて低いものな
のであるが、支持による振動エネルギーの損失によって
、0工値が、高くなる傾向にある。
のであるが、支持による振動エネルギーの損失によって
、0工値が、高くなる傾向にある。
この支持方法によっては、振動エネルギーの損失の度合
が、非常に大きくなる場合があり、その結果として、O
I値が大きく劣化する。このエネルギー損失を小さくす
る手段としては、AT振動子片の形状Z、W及び辺比t
7t、vt7tをできるだけ、大きくしてやり、相対的
に支持の影響を小さくさせる事である。現在、AT振動
子の辺比t/tW/tの最適設定値は、l/t=15〜
17.5、W/t=2.5〜4.3である。
が、非常に大きくなる場合があり、その結果として、O
I値が大きく劣化する。このエネルギー損失を小さくす
る手段としては、AT振動子片の形状Z、W及び辺比t
7t、vt7tをできるだけ、大きくしてやり、相対的
に支持の影響を小さくさせる事である。現在、AT振動
子の辺比t/tW/tの最適設定値は、l/t=15〜
17.5、W/t=2.5〜4.3である。
この辺比t7t、vr7tの設計値を用いて各周波数帯
のAT振動子のt、W、を寸法を求めると表1の様にな
る。
のAT振動子のt、W、を寸法を求めると表1の様にな
る。
表 1
表1から明らかなように1周波数fが、増加するにした
がってt、a、W寸法は減少していく、また、fの減少
にしたがってt、W寸法は、増加していく、チューブタ
イプの第1図の様な実装構造においては、AT振動子片
4のt、W寸法が、ある程度、限定されてしまい、その
限定値は、W=1 、8〜2 、5 m / m n
t≦8.0m/tnである、この数値限定は、水晶片を
歩留りよくケース内に収容させる為の数値限定であり、
必要不可欠なものである。それゆえ、このt、W寸法の
数値限定に対応して1周波数fも、一意的に限界fli
t持6一 つようになり1表1から、8゜5MHzから6゜Q M
HZ程度に1周波数fが限定されてしまうのである。
がってt、a、W寸法は減少していく、また、fの減少
にしたがってt、W寸法は、増加していく、チューブタ
イプの第1図の様な実装構造においては、AT振動子片
4のt、W寸法が、ある程度、限定されてしまい、その
限定値は、W=1 、8〜2 、5 m / m n
t≦8.0m/tnである、この数値限定は、水晶片を
歩留りよくケース内に収容させる為の数値限定であり、
必要不可欠なものである。それゆえ、このt、W寸法の
数値限定に対応して1周波数fも、一意的に限界fli
t持6一 つようになり1表1から、8゜5MHzから6゜Q M
HZ程度に1周波数fが限定されてしまうのである。
また支持による振動エネルギーの損失は、t、W寸法の
減少にともない増加してゆくので、実用上は、前記の辺
比t7t、w7tの範囲では、 45 M HZ程度の
周波数fまでしか1歩留りよく製造ができないのである
。この様に、チューブタイプ型のAT&動子は、軽量小
型が実現できる可l113性を持っているにもかかわら
すaATTM動子片の辺比t7t、w7tが、原因で周
波数領域がせまくなり1本来の優位性が実現できないの
である。
減少にともない増加してゆくので、実用上は、前記の辺
比t7t、w7tの範囲では、 45 M HZ程度の
周波数fまでしか1歩留りよく製造ができないのである
。この様に、チューブタイプ型のAT&動子は、軽量小
型が実現できる可l113性を持っているにもかかわら
すaATTM動子片の辺比t7t、w7tが、原因で周
波数領域がせまくなり1本来の優位性が実現できないの
である。
本発明は、この様な、欠点を、AT振動子の辺比企新た
に設定する事によって解消し、従来の周波数領域に加え
て、新たに5MHg5±500KH2の周波数領域をも
、チューブタイプに実装可能ならしめるようにしたもの
である。
に設定する事によって解消し、従来の周波数領域に加え
て、新たに5MHg5±500KH2の周波数領域をも
、チューブタイプに実装可能ならしめるようにしたもの
である。
一ヒ記問題点f、解決するために本発明は、振動子の辺
比t7t−冴。8〜25.0かつW/t=6゜68〜6
.90になるように選んで、@皿小刑の容器に収容可能
で、支持による0工値の劣化を防止でき、6MHz近辺
の共振周波aを有するAT振動子を提供できるようにし
た。
比t7t−冴。8〜25.0かつW/t=6゜68〜6
.90になるように選んで、@皿小刑の容器に収容可能
で、支持による0工値の劣化を防止でき、6MHz近辺
の共振周波aを有するAT振動子を提供できるようにし
た。
第4図に辺比1/1とスプリアスの関係を示す、グラフ
の縦軸は2周波数f (MH2)、横軸は、AT水晶片
の長さtである。この図は、W−1、906rn /
m t = 0 、274 m / mのAT水晶片の
寸法tt−約6.0m/mから約mμmずつ研摩して2
寸法を約6.75mu度まで変化させた時の主成及びス
プリアス振動の共振周波数をプロットしたものである0
図中の0印は主成を示し、その他の印はスプリアスを示
している。さらに1.×△○◎の順でスプリアスの勢力
を示している。F旬、においでAが主山である。またs
1〜s4が勢力の大きいスプリアスでおる。s、〜日、
の内で、S、と8.は寸法tに強く依存していることが
わかる。すなわち#’les*は、を依存のスプリアス
であり#S畠 、8番はWに強く依存するスプリアスま
たは、厚味副振動である事がわかる、L依存の強いスプ
リアスは、領域XAにおいては、存在しない事がわかる
。この領域Xtにおいて、生揚に悪影響をおよばすと考
えられるのは。
の縦軸は2周波数f (MH2)、横軸は、AT水晶片
の長さtである。この図は、W−1、906rn /
m t = 0 、274 m / mのAT水晶片の
寸法tt−約6.0m/mから約mμmずつ研摩して2
寸法を約6.75mu度まで変化させた時の主成及びス
プリアス振動の共振周波数をプロットしたものである0
図中の0印は主成を示し、その他の印はスプリアスを示
している。さらに1.×△○◎の順でスプリアスの勢力
を示している。F旬、においでAが主山である。またs
1〜s4が勢力の大きいスプリアスでおる。s、〜日、
の内で、S、と8.は寸法tに強く依存していることが
わかる。すなわち#’les*は、を依存のスプリアス
であり#S畠 、8番はWに強く依存するスプリアスま
たは、厚味副振動である事がわかる、L依存の強いスプ
リアスは、領域XAにおいては、存在しない事がわかる
。この領域Xtにおいて、生揚に悪影響をおよばすと考
えられるのは。
日盛とBsである。領域XL、は。
/==6.8°〜6.84常/悟1.。(1)のt寸法
領域である。この2寸法の範囲ならば。
領域である。この2寸法の範囲ならば。
tに依存するスプリアスは、除去できる事がわかる。
第5図は寸法Wとスプリアスの関係を示すグラフである
。f71軸は2周波数f cMHz)a横軸は、AT水
晶片の幅Wである。このグラフはa t ”’ O−2
74m / tn 、 l = 6 、82 tn /
mのムT水晶片の幅Wを約1゜9常/當から約10
pmずつ研摩してW寸法を約1.7m1m程度まで減少
させた揚台の主成及びスプリアス振動の共振周波数をプ
ロットしたものである0図中の印は、第4図と同じでお
る。第4図、第5図ともに水晶片をステム2に半田付け
する前の状態でスプリアスを検出したものである。第6
図においては、水晶片の2寸法を(1)で設定した2寸
法に限定しているのでtに依存するスプリアスは、はと
んどない、第4図におけるスプリアスBiはW寸法に強
く依イTしている裏がわかるばかりでなく、W寸法の減
少に共ない、新たに強いスプリアス日−〜日、が出現す
る事がわかる。またB6は、W寸法にも#1とんど影響
しないので厚味ill &動である事が、わかる、 J
−”J味副振動は、主成にまっ九〈影響しない、第6図
の領域Xwにおいては、W寸法に強く依存するスプリア
スは、土掘近傍に、存在しない、領域Xwは。
。f71軸は2周波数f cMHz)a横軸は、AT水
晶片の幅Wである。このグラフはa t ”’ O−2
74m / tn 、 l = 6 、82 tn /
mのムT水晶片の幅Wを約1゜9常/當から約10
pmずつ研摩してW寸法を約1.7m1m程度まで減少
させた揚台の主成及びスプリアス振動の共振周波数をプ
ロットしたものである0図中の印は、第4図と同じでお
る。第4図、第5図ともに水晶片をステム2に半田付け
する前の状態でスプリアスを検出したものである。第6
図においては、水晶片の2寸法を(1)で設定した2寸
法に限定しているのでtに依存するスプリアスは、はと
んどない、第4図におけるスプリアスBiはW寸法に強
く依イTしている裏がわかるばかりでなく、W寸法の減
少に共ない、新たに強いスプリアス日−〜日、が出現す
る事がわかる。またB6は、W寸法にも#1とんど影響
しないので厚味ill &動である事が、わかる、 J
−”J味副振動は、主成にまっ九〈影響しない、第6図
の領域Xwにおいては、W寸法に強く依存するスプリア
スは、土掘近傍に、存在しない、領域Xwは。
W= 1 m 8 4 〜 l e 8
9m/s 11@It(璽)のW寸法領域である。仁
のW寸@0範囲ならば。
9m/s 11@It(璽)のW寸法領域である。仁
のW寸@0範囲ならば。
Wに依存するスプリアスは、除去できる事がわかる。ム
T水晶片におけるスプリアスは、を寸法依存のものとW
寸法依存のものの2種類あり、ムT水晶片の最適設計値
を設定する為には、Z、W寸法を独立に設定する必要が
ある。つまり、 1=0、274m/m (すなわち/
”6.094MHz)のムT水晶振触子片のt、Wの組
合せは、(!> e (1) より t=6.8°〜6.84常/m (。、。(II) W = 1 、 84〜1 、 89 trL/
mとなる。このZ、Wの設定値が、t=0.274m
/ m 、すなわちa 6−094 M Hzの最適設
計値になるのでおる@ (1)を辺比t/t、W/t
に変換すれば。
T水晶片におけるスプリアスは、を寸法依存のものとW
寸法依存のものの2種類あり、ムT水晶片の最適設計値
を設定する為には、Z、W寸法を独立に設定する必要が
ある。つまり、 1=0、274m/m (すなわち/
”6.094MHz)のムT水晶振触子片のt、Wの組
合せは、(!> e (1) より t=6.8°〜6.84常/m (。、。(II) W = 1 、 84〜1 、 89 trL/
mとなる。このZ、Wの設定値が、t=0.274m
/ m 、すなわちa 6−094 M Hzの最適設
計値になるのでおる@ (1)を辺比t/t、W/t
に変換すれば。
l/t−44.8〜25.0
(。、。(IV)
W/#=6.68〜6.90
となる、この辺比設定が# 6−094 M Htsで
の最適辺比なのである。この設定値(1’を用いてs
6 e OM Hz±5 (l OK )−の範囲での
1.1、W寸法をまとめたものが1表2である。
の最適辺比なのである。この設定値(1’を用いてs
6 e OM Hz±5 (l OK )−の範囲での
1.1、W寸法をまとめたものが1表2である。
表 2
表2よりあ粘らかな様に、5.5MH2〜6゜9MH2
O周波数範囲でも、第1図に示すチューブタイプに実装
置]能である6がわかる。また辺比t/t、W/#が3
5 M Hta〜4.5MHg5帯の辺比に比較して十
分大きいばかりで々< a L e Wの実寸法も大き
くなっているので十分、支持による01値の劣化を防止
できる形状なのである。
O周波数範囲でも、第1図に示すチューブタイプに実装
置]能である6がわかる。また辺比t/t、W/#が3
5 M Hta〜4.5MHg5帯の辺比に比較して十
分大きいばかりで々< a L e Wの実寸法も大き
くなっているので十分、支持による01値の劣化を防止
できる形状なのである。
本発明は以上説明したように、矩形ATカット水晶振動
子の辺比t/t’1r24.8〜25.0゜W/tを6
.68〜6.90に選ぶことにより。
子の辺比t/t’1r24.8〜25.0゜W/tを6
.68〜6.90に選ぶことにより。
8.5〜4.5 (MHz)の設計値を使うと水晶片の
形状が小さくなってプラグに実装できない。
形状が小さくなってプラグに実装できない。
支持の影響を受けてOI値が大きくなってしまうなど、
チューブタイプでは製造不可能であった周波数螢(5M
Hz近辺〕ヲ有するATカット水晶振動子を製造でき
るようにした。という効果t−有する。
チューブタイプでは製造不可能であった周波数螢(5M
Hz近辺〕ヲ有するATカット水晶振動子を製造でき
るようにした。という効果t−有する。
第1図は、矩形ATカット水晶振動子の一部切欠斜視図
、第2図は円板状へTカット水晶振動子の一部切欠斜視
図、第8図はATカット水晶振動子の軸方位を示す斜視
図、第4図はtとスプリアスの関係図、第5図はWとス
プリアスの関係図である。 1:ケース 4:ATカット水晶振動子片 以上 円板(尺AT力・・、ト水晶振−初子の−音pt刀χ十
皆見図Z″ θ34°〜36゜ A下方1.ト水晶;灸砒τチの壷ヨ引立とネオ≠下見Σ
千3図 乏とスフ゛ソアスの関沫図
、第2図は円板状へTカット水晶振動子の一部切欠斜視
図、第8図はATカット水晶振動子の軸方位を示す斜視
図、第4図はtとスプリアスの関係図、第5図はWとス
プリアスの関係図である。 1:ケース 4:ATカット水晶振動子片 以上 円板(尺AT力・・、ト水晶振−初子の−音pt刀χ十
皆見図Z″ θ34°〜36゜ A下方1.ト水晶;灸砒τチの壷ヨ引立とネオ≠下見Σ
千3図 乏とスフ゛ソアスの関沫図
Claims (1)
- 水晶のX軸を回転中心として反時計回りに84°〜86
°回転させて得られる矩形ATカット水晶振動子におい
て、厚みtをY^1軸方向に、長さlをx軸方向に、幅
WをZ^1軸方向に選び、辺比l/t=24.8〜25
.0かつW/t=6.68〜6.90に選んだことを特
徴とする矩形ATカット水晶振動子。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23673385A JPS6297417A (ja) | 1985-10-23 | 1985-10-23 | 矩形atカツト水晶振動子 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23673385A JPS6297417A (ja) | 1985-10-23 | 1985-10-23 | 矩形atカツト水晶振動子 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6297417A true JPS6297417A (ja) | 1987-05-06 |
Family
ID=17004981
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP23673385A Pending JPS6297417A (ja) | 1985-10-23 | 1985-10-23 | 矩形atカツト水晶振動子 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6297417A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPWO2017051781A1 (ja) * | 2015-09-25 | 2017-09-21 | 株式会社村田製作所 | 水晶片及び水晶振動子 |
JPWO2017057091A1 (ja) * | 2015-09-28 | 2017-10-05 | 株式会社村田製作所 | 水晶片及び水晶振動子 |
-
1985
- 1985-10-23 JP JP23673385A patent/JPS6297417A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPWO2017051781A1 (ja) * | 2015-09-25 | 2017-09-21 | 株式会社村田製作所 | 水晶片及び水晶振動子 |
JPWO2017057091A1 (ja) * | 2015-09-28 | 2017-10-05 | 株式会社村田製作所 | 水晶片及び水晶振動子 |
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