JPS641966B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は発振器に関するものである。

（従来技術） 従来から主として用いられている厚みすべり振
動を行なう水晶振動子は、水晶片の両面に駆動電
極膜を形成し、両者に電界を印加することにより
厚みすべり振動をおこさせるいわゆる両面駆動振
動子であつた。

（発明が解決しようとする問題点） ところがこのような従来の水晶振動子は、Ｃ―
MOSインバータを使用した発振回路では、負荷
容量を小さくすることが多いため、浮遊容量の影
響が大きく、発振周波数のずれが生じやすく、ま
た両面駆動なので駆動電極膜を水晶振動子の両面
に設ける必要があつた。また振動子は、Ｃ―
MOSインバータの入力および出力に直接コンデ
ンサを接続して、このコンデンサにより周波数を
調整しているが、このコンデンサが湿気などの影
響を受けやすく、周波数がドリフトする欠点があ
つた。

そこで本発明の目的は、製造が容易であり、小
型化に適し、コンデンサが湿気などの影響を受け
にくく、発振周波数を変化させることができる発
振器を提供することにある。

（問題点を解決するための手段） 上記の目的を達成するため本発明の特徴は、絶
縁性基板とキヤツプとからなる封止容器内に、厚
みすべり振動を行なう圧電体を封止し、この圧電
体の一面つまり上記キヤツプ側の面には、中心電
極と周辺電極とからなる駆動電極膜を形成して片
面駆動振動子とし、圧電体の他面つまり絶縁性基
板側の面上には、駆動電極と独立したフローテイ
ング電極を形成し、圧電体の他面と近接して対向
位置する絶縁性基板の外面つまりフローテイング
電極と対向する面と反対側の面には、アース電位
に接続されるアース電極が形成してあり、このア
ース電極は上記フローテイング電極と上記絶縁基
板を介して容量結合しており、中心電極と周辺電
極との間に駆動電界が印加されるところにある。

（実施例） 以下図面を参照して本発明の実施例を説明す
る。

第１図、第３図において、セラミツク等の絶縁
性基板１の上方には、圧電体２が銀点接着剤３，
４にて水平状に取付けてあり、またこの基板上に
は、集積回路５がダイボンデイングしてある。圧
電体２は、厚みすべり振動を行うATカツトの円
形の水晶片であつて、Ｚ軸から切断角度35゜05′で
切断されたものである。

ところで圧電体２の一方の面つまり第３図にお
けるメタルキヤツプ１１側の面上には、中心電極
６と周辺電極７とからなる駆動電極を蒸着などの
方法で形成してある。すなわち第４図示のよう
に、厚みすべり振動の振動変位の大きな部分であ
る水晶片の中心部に中心電極６を形成し、この中
心電極の周辺部には周辺電極７が形成してあり、
この中心電極およびこの周辺電極には、それぞれ
引出し電極６ａ，７ａが形成してある。

圧電体２の他方の面つまり第３図示における絶
縁性基板１側の面上には、中心電極６、周辺電極
７と独立したフローテイング電極８が形成してあ
り、このフローテイング電極の外形は、第５図示
のように円形である。

絶縁性基板１の外面、すなわちフローテイング
電極８と対向する面と反対側の面には、第２図、
第３図示のようにアース電位と接続されるアース
電極９が形成してあり、第６図示のように、フロ
ーテイング電極はアース電極と絶縁性基板１を介
して容量結合している。

そして絶縁性基板１には、第３図示のように取
付縁１０を介してメタルキヤツプ１１に嵌合し、
そのためこの絶縁性基板とこのメタルキヤツプと
は封止容器を構成し、この封止容器によつて圧電
体２を抵抗溶接によつて封止してある。なお基板
１には、出力端子ピン１２，１３、正負端子１
４，１５が植設してあり、それぞれ集積回路５の
端子とワイヤボンデイングしてある。

第６図は片面駆動水晶振動子の１つの発振回路
で、中心電極６とフローテイング電極８との間に
は、Ｃ―MOSインバータ１６とバイアス抵抗１
７とが並列に接続され、このインバータには、更
にインバータ１８を接続し、駆動集積回路５を介
して時計などの駆動用モータ１９を駆動するもの
である。

第７図は縦軸を発振周波数変化率Δf／ｆ×10⁶
（PPM）、横軸を負荷容量Ｃ（PF）とした負荷容
量特性を示すグラフであつて、安定な発振が得ら
れていることが明白である。

ところで本発明の発振器の発振周波数で変化調
整する作業は、第２図示のようにアース電極９よ
りこの電極膜の一部９ａをトリミングすることに
よつて行われる。

なお圧電体２は、第４図に示したような円形の
ものに限らず、正方形、長方形などいずれの形状
でもよい。またその側面形状には、フラノコンベ
ツクス形、バイコンベツクス形、平板状あるいは
ベベリング状の水晶片なども選択される。

（発明の効果） 本発明によれば、片面駆動用の電極が形成され
ている面と反対側の面にフローテイング電極を設
けているので、片面駆動時の駆動電界の厚み方向
成分が増加し、片面駆動を効率的にかつ安定的に
行なわせることができるとともに、Ｃ―MOSイ
ンバータの入力および出力端子にコンデンサを接
続しなくてもＣ―MOSインバータ内の内部容量
だけで安定な発振が得られる。しかも、このフロ
ーテイング電極と絶縁性基板のアース電極とを容
量結合させ、この容量を発振回路の負荷容量とし
て利用しているから、アース電極をトリミングす
ることで発振周波数を調整することができる。ま
た、アース電極はアース電位に接続してあるか
ら、外部浮遊容量の影響を受けがたく、したがつ
て発振周波数にずれを生じない。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すもので、第１図
は一部切欠平面図、第２図は裏面図、第３図は第
１図―線断面図、第４図は水晶振動子の拡大
平面図、第５図は第４図示の水晶振動子の裏面
図、第６図は発振回路図、第７図は負荷容量特性
を示すグラフである。 １…絶縁性基板、２…圧電体、６…中心電極、
７…周辺電極、８…フローテイング電極、９…ア
ース電極、１１…キヤツプ、Ｃ…コンデンサ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 絶縁性基板とキヤツプによつて構成される封
   止容器によつて厚みすべり振動を行なう圧電体が
   封止してあり、 上記圧電体の上記キヤツプ側の面には、その中
   心部に中心電極を、この中心電極の周辺に周辺電
   極をそれぞれ形成してあり、 上記圧電体の上記絶縁性基板側の面には、上記
   中心電極および上記周辺電極と独立したフローテ
   イング電極が形成してあり、 上記絶縁性基板の外面には、アース電位に接続
   されるとともに上記絶縁性基板を介して上記フロ
   ーテイング電極と容量結合するアース電極が形成
   してあり、 上記中心電極と上記周辺電極との間に駆動電界
   が印加される ことを特徴とする発振器。