JPS63260312A - 縦水晶振動子 - Google Patents
縦水晶振動子Info
- Publication number
- JPS63260312A JPS63260312A JP9452187A JP9452187A JPS63260312A JP S63260312 A JPS63260312 A JP S63260312A JP 9452187 A JP9452187 A JP 9452187A JP 9452187 A JP9452187 A JP 9452187A JP S63260312 A JPS63260312 A JP S63260312A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- vibration
- frame
- vibrating
- support part
- crystal resonator
- 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
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- 238000005530 etching Methods 0.000 claims description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 5
- 238000005452 bending Methods 0.000 abstract description 14
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- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
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Landscapes
- 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、ＬＭ）ｌｚ前後と中周波数を有する縦水晶振
動子に関する。特に、その振動子形状に関する。
動子に関する。特に、その振動子形状に関する。
本発明は、振動モレの非常に少ない縦水晶振動子を提供
することにある。水晶は物理的、化学的に大変に安定し
た物質であり、従って、これから形成される、いわゆる
水晶振動子は損失抵抗の小さい、高いＱ値を持った振動
子を得ることができる。
することにある。水晶は物理的、化学的に大変に安定し
た物質であり、従って、これから形成される、いわゆる
水晶振動子は損失抵抗の小さい、高いＱ値を持った振動
子を得ることができる。
しかしながら、このように優れた特性が得られるのは、
振動モレの小さい振動子形状の設計がなられて初めて得
られるのである０本発明では振動部と支持部がエツチン
グ法によって一体に形成された縦水晶振動子の支持部の
形状を工夫、改善することにより、振動部のエネルギー
を振動部内部に閉じ込めることができる。即ち、本発明
の目的は、振動モレの小さい縦水晶振動子を得ることに
ある。
振動モレの小さい振動子形状の設計がなられて初めて得
られるのである０本発明では振動部と支持部がエツチン
グ法によって一体に形成された縦水晶振動子の支持部の
形状を工夫、改善することにより、振動部のエネルギー
を振動部内部に閉じ込めることができる。即ち、本発明
の目的は、振動モレの小さい縦水晶振動子を得ることに
ある。
振動部と支持部をエツチング法によって一体に形成され
た従来の縦水晶振動子は支持部のフレームの幅が一様、
且つ、同一方向に形成され、その端部でマウントされる
ため、振動部のエネルギーがマウント部まで伝わり、振
動モレの原因となっていた。そのために、損失抵抗Ｒ１
の小さい縦水晶振動子を得ることができなかった。
た従来の縦水晶振動子は支持部のフレームの幅が一様、
且つ、同一方向に形成され、その端部でマウントされる
ため、振動部のエネルギーがマウント部まで伝わり、振
動モレの原因となっていた。そのために、損失抵抗Ｒ１
の小さい縦水晶振動子を得ることができなかった。
このために、ＩＣの増幅度を高める等して対応して来た
が消費電流が多くなる等の欠点があり、ひどい時には、
機器に配置したときに、振動モレが大きく、発振停止す
るという大きな問題が生じていた。そこで、本発明はこ
の振動モレの非常に小さい縦水晶振動子を提案するもの
である。即ち、振動モレの非常に小さい形状を提供する
ものであ予・ 〔問題点を解決するための手段〕 第１図は本発明の縦水晶振動子の簡略化した図である。
が消費電流が多くなる等の欠点があり、ひどい時には、
機器に配置したときに、振動モレが大きく、発振停止す
るという大きな問題が生じていた。そこで、本発明はこ
の振動モレの非常に小さい縦水晶振動子を提案するもの
である。即ち、振動モレの非常に小さい形状を提供する
ものであ予・ 〔問題点を解決するための手段〕 第１図は本発明の縦水晶振動子の簡略化した図である。
振動子１は振動部２と支持部３からなり、支持部３は片
側で固定されていると考えることができる。又、振動部
２は長さＬ＋、幅Ｗ１．厚みＴで表わし、支持部３は長
さＬｘ、幅Ｗ２で表わすと、今、振動子１の振動部２は
矢印Ａで示したように、伸びの変位をすると、支持部３
は当然矢印Ｂで示すごとく内側に曲げのモードを発生す
る。ここでは屈曲モードを起こす部分を屈曲部５で示す
、逆に、振動部２が縮めば、支持部３の屈曲部５は外側
に曲げのモードを発生する。即ち、本発明では、振動部
２の幅方向の変位を支持部３の屈曲モードに変換するこ
とによって、その振動の自由度を抑圧しないようにして
いる。そして、実際には、振動を抑圧しない寸法がある
。この形状寸法は振動部２の歪みエネルギーによって決
まる。即ち、振動部２の歪みエネルギーをＵｌ、屈曲部
の歪みエネルギーをＵ２とすると、Ｕｌ、Ｕｚは次式で
表わされる。
側で固定されていると考えることができる。又、振動部
２は長さＬ＋、幅Ｗ１．厚みＴで表わし、支持部３は長
さＬｘ、幅Ｗ２で表わすと、今、振動子１の振動部２は
矢印Ａで示したように、伸びの変位をすると、支持部３
は当然矢印Ｂで示すごとく内側に曲げのモードを発生す
る。ここでは屈曲モードを起こす部分を屈曲部５で示す
、逆に、振動部２が縮めば、支持部３の屈曲部５は外側
に曲げのモードを発生する。即ち、本発明では、振動部
２の幅方向の変位を支持部３の屈曲モードに変換するこ
とによって、その振動の自由度を抑圧しないようにして
いる。そして、実際には、振動を抑圧しない寸法がある
。この形状寸法は振動部２の歪みエネルギーによって決
まる。即ち、振動部２の歪みエネルギーをＵｌ、屈曲部
の歪みエネルギーをＵ２とすると、Ｕｌ、Ｕｚは次式で
表わされる。
但し、応力Ｔ ｘ を歪みＳｚ＋ヤング率Ｅ、断面２次
モーメント１．変位Ｖ９体積Ｖ＋、Ｖｚ座標Ｘを示す、
又、縦水晶振動子の振動を抑圧しない関係は式（１１，
＋２１より次の関係が成り立つ。
モーメント１．変位Ｖ９体積Ｖ＋、Ｖｚ座標Ｘを示す、
又、縦水晶振動子の振動を抑圧しない関係は式（１１，
＋２１より次の関係が成り立つ。
Ｕ、＞Ｕオ ・−−−−−−−−−・（３）これよ
り、屈曲部５の寸法Ｌ□、Ｗ冨が決定される０例えば、
本発明の周波数ＩＭＨｚのときの振動部の寸法は長さＬ
＋ ＝２．６ ＋ｎ、 Ｗｌ−８０μａ＋、Ｔ＝１６０
μ閘のとき、支持部の屈曲部の寸法比Ｗｔ／Ｌｔ−０．
１６以下であれば良い、このように寸法を決めることに
より、損失抵抗の小さい、且つ、高いＱ値を持つ縦水晶
振動子を得ることかでｉる０次に、振動モレについて述
べる。第１図の簡略化した図から分かるように、振動部
２の振動エネルギーは支持部３へ伝達する。従って、支
持部３でのエネルギー損失を小さくすれば良い訳で、支
持部３のモードは屈曲モードに変換されるから、片側部
のマウントされる部分、即ち、固定部の質量が無限大で
あれば、支持部３のエネルギーはモレないことになる。
り、屈曲部５の寸法Ｌ□、Ｗ冨が決定される０例えば、
本発明の周波数ＩＭＨｚのときの振動部の寸法は長さＬ
＋ ＝２．６ ＋ｎ、 Ｗｌ−８０μａ＋、Ｔ＝１６０
μ閘のとき、支持部の屈曲部の寸法比Ｗｔ／Ｌｔ−０．
１６以下であれば良い、このように寸法を決めることに
より、損失抵抗の小さい、且つ、高いＱ値を持つ縦水晶
振動子を得ることかでｉる０次に、振動モレについて述
べる。第１図の簡略化した図から分かるように、振動部
２の振動エネルギーは支持部３へ伝達する。従って、支
持部３でのエネルギー損失を小さくすれば良い訳で、支
持部３のモードは屈曲モードに変換されるから、片側部
のマウントされる部分、即ち、固定部の質量が無限大で
あれば、支持部３のエネルギーはモレないことになる。
換言するならば、本発明は、振動部２から伝わる支持部
３の屈曲モードに変換する形状、即ち、幅Ｗと長さしの
比Ｗ／Ｌを選択することにより、振動部の振動を自由に
し、且つ、屈曲モードする部分と接続する部分の質量を
大きくすることによって、本発明の目的を達成するもの
である。
３の屈曲モードに変換する形状、即ち、幅Ｗと長さしの
比Ｗ／Ｌを選択することにより、振動部の振動を自由に
し、且つ、屈曲モードする部分と接続する部分の質量を
大きくすることによって、本発明の目的を達成するもの
である。
このように、本発明は、振動部と支持部から構成される
、エツチング法によっ、て形成される縦水晶振動子の支
持部の形状寸法を改善することにより、損失抵抗の小さ
い、且つ、高いＱ値を有する縦水晶振動子を得ることが
できる。同時に、支持部の振動モードを解析することに
より、振動モレの小さい縦水晶振動子が得られる。
、エツチング法によっ、て形成される縦水晶振動子の支
持部の形状寸法を改善することにより、損失抵抗の小さ
い、且つ、高いＱ値を有する縦水晶振動子を得ることが
できる。同時に、支持部の振動モードを解析することに
より、振動モレの小さい縦水晶振動子が得られる。
次に、本発明にて得られた結果を具体的に述べる。第２
図は本発明の縦水晶振動子の一実施例で、振動子１は振
動部２と支持部３から構成されていて、エツチング法に
よって一体に形成されている。
図は本発明の縦水晶振動子の一実施例で、振動子１は振
動部２と支持部３から構成されていて、エツチング法に
よって一体に形成されている。
振動部２は外部からの電界駆動にて、長手方向に伸縮運
動をするが、それと同時に、その垂直方向、即ち、ブリ
フジ部４の方向にも同様の振動をする。
動をするが、それと同時に、その垂直方向、即ち、ブリ
フジ部４の方向にも同様の振動をする。
この時に、先ず、振動部２の長手方向の振動を自由に励
振するには、プリフジ部４方向の振動を十分に自由にす
ることが大切で、そのためには、本発明では支持部３の
屈曲部５の長さしと幅Ｗの比によって、即ち、周波数カ
月ＭＨｚの場合、Ｗ／ＬがＯ、’１６以下であれば、長
手方向の振動の抑圧を防止することができる０次に、振
動モレは振動部２からブリッジ部４を介して屈曲部５へ
と一体に形成され、その端部はフレーム６に接続される
。このとき屈曲部５は屈曲モードで振動するが、端部が
フレーム６に接続されているので、片持ち梁として振動
する。それ故、フレームの質量を大きくすると支持部３
の先端部にエネルギーを閉じ込めることができるので、
マウント部７で固定しても、全く振動モレのない縦水晶
振動子が得られる。
振するには、プリフジ部４方向の振動を十分に自由にす
ることが大切で、そのためには、本発明では支持部３の
屈曲部５の長さしと幅Ｗの比によって、即ち、周波数カ
月ＭＨｚの場合、Ｗ／ＬがＯ、’１６以下であれば、長
手方向の振動の抑圧を防止することができる０次に、振
動モレは振動部２からブリッジ部４を介して屈曲部５へ
と一体に形成され、その端部はフレーム６に接続される
。このとき屈曲部５は屈曲モードで振動するが、端部が
フレーム６に接続されているので、片持ち梁として振動
する。それ故、フレームの質量を大きくすると支持部３
の先端部にエネルギーを閉じ込めることができるので、
マウント部７で固定しても、全く振動モレのない縦水晶
振動子が得られる。
以上述べたように、本発明は振動部と支持部をエツチン
グ法によって一体に形成する縦水晶振動子において、新
形状の縦水晶振動子を提案することにより、次の著しい
効果を有する。
グ法によって一体に形成する縦水晶振動子において、新
形状の縦水晶振動子を提案することにより、次の著しい
効果を有する。
■ 支持部の形状部寸法を改善することにより、振動を
自由にさせることができるので、損失抵抗が小さくなる
。
自由にさせることができるので、損失抵抗が小さくなる
。
■ 屈曲部をマウント部と逆の方向のフレームに接続し
、又、フレームは質量効果が在るので、振動モレが小さ
くなる。
、又、フレームは質量効果が在るので、振動モレが小さ
くなる。
■ 片側でマウントするので、製造が容易、且つ、小型
化ができる。
化ができる。
第１図は本発明の縦水晶振動子の原理を説明するための
概略図、第２図は本発明の縦水晶振動子形状寸法の一実
施例を示す平面図である。 ｌ・・・振動子 ２・・・振動部 ３・・・支持部 ４・・・プリフジ部 ５・・・屈曲部 ６・・・フレーム ７・・・マウント部 Ｌ・・・屈曲部の長さ Ｗ・・・屈曲部の幅 以上
概略図、第２図は本発明の縦水晶振動子形状寸法の一実
施例を示す平面図である。 ｌ・・・振動子 ２・・・振動部 ３・・・支持部 ４・・・プリフジ部 ５・・・屈曲部 ６・・・フレーム ７・・・マウント部 Ｌ・・・屈曲部の長さ Ｗ・・・屈曲部の幅 以上
Claims (1)
- 振動部と支持部をエッチング法によって、一体に形成
された縦水晶振動子において、支持部から接続される屈
曲部はマウント側と反対のフレームに接続されているこ
とを特徴とする縦水晶振動子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9452187A JPS63260312A (ja) | 1987-04-17 | 1987-04-17 | 縦水晶振動子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9452187A JPS63260312A (ja) | 1987-04-17 | 1987-04-17 | 縦水晶振動子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63260312A true JPS63260312A (ja) | 1988-10-27 |
Family
ID=14112633
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9452187A Pending JPS63260312A (ja) | 1987-04-17 | 1987-04-17 | 縦水晶振動子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63260312A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6070810A (ja) * | 1983-09-27 | 1985-04-22 | Matsushima Kogyo Co Ltd | 縦振動型圧電振動子 |
-
1987
- 1987-04-17 JP JP9452187A patent/JPS63260312A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6070810A (ja) * | 1983-09-27 | 1985-04-22 | Matsushima Kogyo Co Ltd | 縦振動型圧電振動子 |
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