JP2884569B2 - オーバートーン用矩形状ａｔカット水晶振動子の製造方法 - Google Patents
オーバートーン用矩形状ａｔカット水晶振動子の製造方法Info
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- JP2884569B2 JP2884569B2 JP63088478A JP8847888A JP2884569B2 JP 2884569 B2 JP2884569 B2 JP 2884569B2 JP 63088478 A JP63088478 A JP 63088478A JP 8847888 A JP8847888 A JP 8847888A JP 2884569 B2 JP2884569 B2 JP 2884569B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はATカットで切断された矩形状の水晶片を用
い、高周波発振を行なわせるオーバートーン用矩形状AT
振動子に関する。
い、高周波発振を行なわせるオーバートーン用矩形状AT
振動子に関する。
現在、数多くある水晶振動子の内で、最も汎用性の高
い振動子はAT振動子である。
い振動子はAT振動子である。
このAT振動子は、比較的良好な周波数−温度特性（以
下温特と略す）を有する為に、通信機器クロック等の民
生機器に利用されている。
下温特と略す）を有する為に、通信機器クロック等の民
生機器に利用されている。
従来、AT振動子は、円板状AT振動子のみが存在してい
た。
た。
しかし、近年電子機器分野の小型軽量化が進み、水晶
振動子にも小型化が要求されるようになってきた。
振動子にも小型化が要求されるようになってきた。
そこで、Ｘ軸（電気軸）を長さｌ、Ｚ′軸（Ｚ軸（光
軸）をＸ軸まわりに回転した軸）を幅ｗ、Ｙ′軸（Ｙ軸
（機械軸）をＸ軸まわりに回転した軸）を厚みｔとし
て、Ｘ軸方向に長い矩形状に加工されたAT振動子が作製
されるようになってきた。
軸）をＸ軸まわりに回転した軸）を幅ｗ、Ｙ′軸（Ｙ軸
（機械軸）をＸ軸まわりに回転した軸）を厚みｔとし
て、Ｘ軸方向に長い矩形状に加工されたAT振動子が作製
されるようになってきた。
しかし、オーバートーン用矩形状AT振動子には、通常
この主振動以外に、主振動の周波数の近傍にスプリアス
振動が存在し、特温に悪影響を及ぼす、また直列共振抵
抗（以下CI値を略す）が高いという課題があった。
この主振動以外に、主振動の周波数の近傍にスプリアス
振動が存在し、特温に悪影響を及ぼす、また直列共振抵
抗（以下CI値を略す）が高いという課題があった。
本発明は上述の課題を解決することにあり、その目的
は、オーバートーン用矩形状AT振動子において、スプリ
アス振動による影響を防止する方法、またCI値を低くす
る方法を提供するところにある。
は、オーバートーン用矩形状AT振動子において、スプリ
アス振動による影響を防止する方法、またCI値を低くす
る方法を提供するところにある。
（１）本発明のオーバートーン用矩形状ATカット水晶振
動子の製造方法は、水晶単結晶の電気軸をＸ軸とし機械
軸をＹ軸とし光軸をＺ軸とし、Ｘ軸回りに回転されたＹ
軸及びＺ軸をそれぞれＹ′軸及びＺ′軸としたとき、矩
形状ATカット振動片のＸ軸方向の寸法を8mm以下とし
Ｚ′軸方向の寸法を3mm以下としＹ′軸方向の寸法を0.5
mm以下として形成し、 前記矩形状ATカット振動片の主面上に電極を形成する
前後の周波数変化量を△ｆ（単位をppmとする。）とし
３次オーバートーンの周波数をｆ（単位をMHzとす
る。）としたとき、△f/fが370＜△f/f＜670となるよう
に前記電極を形成したことを特徴とする。
動子の製造方法は、水晶単結晶の電気軸をＸ軸とし機械
軸をＹ軸とし光軸をＺ軸とし、Ｘ軸回りに回転されたＹ
軸及びＺ軸をそれぞれＹ′軸及びＺ′軸としたとき、矩
形状ATカット振動片のＸ軸方向の寸法を8mm以下とし
Ｚ′軸方向の寸法を3mm以下としＹ′軸方向の寸法を0.5
mm以下として形成し、 前記矩形状ATカット振動片の主面上に電極を形成する
前後の周波数変化量を△ｆ（単位をppmとする。）とし
３次オーバートーンの周波数をｆ（単位をMHzとす
る。）としたとき、△f/fが370＜△f/f＜670となるよう
に前記電極を形成したことを特徴とする。
（２）さらに、前記矩形状ATカット振動片のＺ′軸方向
の寸法を幅ｗとしＹ′軸方向の寸法を厚みｔとしたと
き、幅ｗと厚みｔとの辺比w/tを、 w/t＝8.4±0.2、 w/t＝10.64±0.2、 w/t＝11.85±0.15、 w/t＝13.45±0.15、 w/t＝14.8±0.2、 w/t＝17.6±0.2、 w/t＝19.8±0.2又は w/t＝20.9±0.2 としたことを特徴とする。
の寸法を幅ｗとしＹ′軸方向の寸法を厚みｔとしたと
き、幅ｗと厚みｔとの辺比w/tを、 w/t＝8.4±0.2、 w/t＝10.64±0.2、 w/t＝11.85±0.15、 w/t＝13.45±0.15、 w/t＝14.8±0.2、 w/t＝17.6±0.2、 w/t＝19.8±0.2又は w/t＝20.9±0.2 としたことを特徴とする。
本発明は以上の構成を有するので、前記オーバートー
ン用矩形状AT振動片の主面上に電極を形成する前後の周
波数変化量（以後、△ｆと略す）と、前記オーバートー
ン用矩形状AT振動片の幅ｗと厚みｔを適当に選択するこ
とにより、スリアス振動を抑制することができ、またCI
値を低くすることができる。
ン用矩形状AT振動片の主面上に電極を形成する前後の周
波数変化量（以後、△ｆと略す）と、前記オーバートー
ン用矩形状AT振動片の幅ｗと厚みｔを適当に選択するこ
とにより、スリアス振動を抑制することができ、またCI
値を低くすることができる。
以下、本発明について実施例に基づいて詳細に説明す
る。
る。
第１図は、本発明のオーバートーン用矩形状AT振動子
の１実施例を示す斜視図であり、前記オーバートーン用
矩形状AT振動子は、蒸着等の方法により電極２が形成さ
れたオーバートーン用矩形状AT振動片１と、気密端子３
を貫通する２本のリード端子４の一方の端のインナーリ
ード５と前記電極２の一方の幅とを半田６等の接着剤で
固定し、さらにケース７を前記気密端子３に圧入して構
成されている。
の１実施例を示す斜視図であり、前記オーバートーン用
矩形状AT振動子は、蒸着等の方法により電極２が形成さ
れたオーバートーン用矩形状AT振動片１と、気密端子３
を貫通する２本のリード端子４の一方の端のインナーリ
ード５と前記電極２の一方の幅とを半田６等の接着剤で
固定し、さらにケース７を前記気密端子３に圧入して構
成されている。
また第１図の前記オーバートーン用矩形状AT振動片１
において、Ｙ′軸方向に厚みｔ、Ｚ′軸方向に幅Ｗとと
ってある。
において、Ｙ′軸方向に厚みｔ、Ｚ′軸方向に幅Ｗとと
ってある。
またこの時幅ｗと厚みｔとの辺比w/tを w/t＝8.4±0.2 となるようにｗ、ｔを選択してある。
第２図は、△ｆとCIとの関係図である。
第２図（ａ）は、周波数を変更した場合の△ｆとCIと
の相関図である。同図を見ると周波数が高くなるにつれ
て△ｆは小さくてもCIが低くなることが分かる。また各
周波数共に△ｆが大きくなりすぎるとCI値が高くなる傾
向にあるがこれは質量付加により振動が励振しにくくな
っていることをあらわしている。
の相関図である。同図を見ると周波数が高くなるにつれ
て△ｆは小さくてもCIが低くなることが分かる。また各
周波数共に△ｆが大きくなりすぎるとCI値が高くなる傾
向にあるがこれは質量付加により振動が励振しにくくな
っていることをあらわしている。
また第２図（ｂ）は、周波数を変更した場合の△f/f
とCIとの相関図である。同図を見ると周波数に関係なく
△f/fが大きくなるとCIは低下し、△f/fが大きくなりす
ぎるとCI値が高くなる傾向にあるがこれは先ほど述べた
理由である。
とCIとの相関図である。同図を見ると周波数に関係なく
△f/fが大きくなるとCIは低下し、△f/fが大きくなりす
ぎるとCI値が高くなる傾向にあるがこれは先ほど述べた
理由である。
故に 370＜△f/f＜670 であればCI値は低くなっていることが分かる。
特に△f/f＝520付近でCI値が最低となっていることが
分かる。
分かる。
第３図は、３次オーバートーンの主振動の周波数（以
後F0と略す。）とスプリアスの周波数（以後Ｆと略す）
との比F/F0とw/tとの関係を示した図である。
後F0と略す。）とスプリアスの周波数（以後Ｆと略す）
との比F/F0とw/tとの関係を示した図である。
実線で、前記オーバートーン用矩形状AT振動片だけの
F/F0とw/tとの関係であり、破線は、前記電極２が前記
オーバートーン用矩形状AT振動片１の主面上に形成され
た場合のF/F0とw/tとの関係である。
F/F0とw/tとの関係であり、破線は、前記電極２が前記
オーバートーン用矩形状AT振動片１の主面上に形成され
た場合のF/F0とw/tとの関係である。
同図を見れば分かるように、電動がオーバートーン用
矩形状AT振動片の主面上に形成された場合のF/F0と、オ
ーバートーン用矩形状AT振動片のみのF/F0の位置関係が
変化していることが分かる。
矩形状AT振動片の主面上に形成された場合のF/F0と、オ
ーバートーン用矩形状AT振動片のみのF/F0の位置関係が
変化していることが分かる。
これは電極の質量に対する周波数低下量が３次オーバ
ートーンの主振動とスリアスで異なるためであり、電極
の同一質量に対する周波数低下量は３次オーバートンの
主振動の方が大きいからである。
ートーンの主振動とスリアスで異なるためであり、電極
の同一質量に対する周波数低下量は３次オーバートンの
主振動の方が大きいからである。
第３図より分かるように蒸着前後でのスプリアスのな
い最適辺比の値はずれることが分かる。
い最適辺比の値はずれることが分かる。
第４図は、辺比w/tを変更した時の温度特性（以後温
特と略記する）を示した図である。
特と略記する）を示した図である。
第４図（ａ）は、辺比w/tを w/t＝8.4−0.2 とした場合の温特を示しており、温度の低温側の方にス
プリアスの影響からリップスルが生じはじめていること
が分かる。
プリアスの影響からリップスルが生じはじめていること
が分かる。
また第４図（ｂ）は、辺比w/tを w/t＝8.4 とした場合の温特を示しており、スプリアスの影響がな
くリップルが生じていない事が分かる。
くリップルが生じていない事が分かる。
第４図（ｃ）は、辺比w/tを w/t＝8.4＋0.2 とした場合の温特を示しており、温度の高温側の方にス
プリアスの影響からリップルが生じはじめていることが
分かる。
プリアスの影響からリップルが生じはじめていることが
分かる。
故に、辺比w/tを w/t＝8.4±0.2 に設定することにより、３次オーバートーンの主振動の
周波数の近傍にスプリアス振動が存在し、温特に悪影響
を及ぼすという欠点を抑制することができる。
周波数の近傍にスプリアス振動が存在し、温特に悪影響
を及ぼすという欠点を抑制することができる。
また本発明の他の辺比w/tについても同様の効果があ
り、辺比を次の範囲 w/t＝10.64±0.2 w/t＝11.85±0.15 w/t＝13.45±0.15 w/t＝14.8 ±0.2 w/t＝17.6 ±0.2 w/t＝19.8 ±0.2 w/t＝20.9 ±0.2 に設定することにより、３次オーバートーンの主振動の
周波数の近傍にスプリアス振動が存在し、温特に悪影響
を及ぼすという欠点を抑制することができる。
り、辺比を次の範囲 w/t＝10.64±0.2 w/t＝11.85±0.15 w/t＝13.45±0.15 w/t＝14.8 ±0.2 w/t＝17.6 ±0.2 w/t＝19.8 ±0.2 w/t＝20.9 ±0.2 に設定することにより、３次オーバートーンの主振動の
周波数の近傍にスプリアス振動が存在し、温特に悪影響
を及ぼすという欠点を抑制することができる。
また、これまでオーバートーン用矩形状AT振動片は、
直方体だけで説明してきたが、第５図（ａ）、第５図
（ｂ）に示すような、オーバートーン用矩形状AT振動片
をコンベックス加工したり、ベベル加工した場合でも厚
みｔを一番厚い中心部分で測定することにより同一の結
果が得られる。
直方体だけで説明してきたが、第５図（ａ）、第５図
（ｂ）に示すような、オーバートーン用矩形状AT振動片
をコンベックス加工したり、ベベル加工した場合でも厚
みｔを一番厚い中心部分で測定することにより同一の結
果が得られる。
故に、第５図（ａ）、第５図（ｂ）に示すような、オ
ーバートーン用矩形状AT振動片をコンベックス加工した
り、ベベル加工したりしても本発明は有効である。
ーバートーン用矩形状AT振動片をコンベックス加工した
り、ベベル加工したりしても本発明は有効である。
以上述べたように本発明によれば、 370＜△f/f＜670 となるように、△ｆを適当に選択することにより、CI値
を低くすることができ、また同時にオーバートーン用矩
形状AT振動片の幅ｗと厚みｔを適当に選択することによ
り、スプリアス振動による影響を防止することができる
という効果を有する。また、種々の周波数の異なる振動
子を設計する場合に、電極形成による周波数変化量△ｆ
とCI値との関係をいちいち実験により求める必要がな
く、設計の合理化と実験のためのコストを低減できると
いう効果がある。さらに、所定の辺比と所定の蒸着量と
を組み合わせることにより試験量を格段に少なくできる
という効果がある。
を低くすることができ、また同時にオーバートーン用矩
形状AT振動片の幅ｗと厚みｔを適当に選択することによ
り、スプリアス振動による影響を防止することができる
という効果を有する。また、種々の周波数の異なる振動
子を設計する場合に、電極形成による周波数変化量△ｆ
とCI値との関係をいちいち実験により求める必要がな
く、設計の合理化と実験のためのコストを低減できると
いう効果がある。さらに、所定の辺比と所定の蒸着量と
を組み合わせることにより試験量を格段に少なくできる
という効果がある。
第１図は本発明のオーバートーン用矩形状AT振動子を示
す斜視図。 第２図（ａ）（ｂ）は、△ｆとCI、または△f/fとCIと
の関係図。 第３図は、F/F0とw/tとの関係を示す図。 第４図（ａ）〜（ｃ）は、辺比w/tを変更した時の温特
を示した図。 第５図（ａ）、（ｂ）は、本発明のオーバートーン用矩
形状AT振動片のその他の実施例を示す斜視図。 １……オーバートーン用矩形状AT振動片 ２……電極 ３……気密端子 ４……リード端子 ５……インナーリード ６……半田 ７……ケース
す斜視図。 第２図（ａ）（ｂ）は、△ｆとCI、または△f/fとCIと
の関係図。 第３図は、F/F0とw/tとの関係を示す図。 第４図（ａ）〜（ｃ）は、辺比w/tを変更した時の温特
を示した図。 第５図（ａ）、（ｂ）は、本発明のオーバートーン用矩
形状AT振動片のその他の実施例を示す斜視図。 １……オーバートーン用矩形状AT振動片 ２……電極 ３……気密端子 ４……リード端子 ５……インナーリード ６……半田 ７……ケース
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H03H 3/02 - 3/04 H03H 9/00 - 9/13 H03H 9/15 - 9/215 H03H 9/54 - 9/60
Claims (2)
- 【請求項１】水晶単結晶の電気軸をＸ軸とし機械軸をＹ
軸とし光軸をＺ軸とし、Ｘ軸回りに回転されたＹ軸及び
Ｚ軸をそれぞれＹ′軸及びＺ′軸としたとき、矩形状AT
カット振動片のＸ軸方向の寸法を8mm以下としＺ′軸方
向の寸法を3mm以下としＹ′軸方向の寸法を0.5mm以下と
して形成し、 前記矩形状ATカット振動片の主面上に電極を形成する前
後の周波数変化量を△ｆ（単位をppmとする。）とし３
次オーバートーンの周波数をｆ（単位をMHzとする。）
としたとき、△f/fが370＜△f/f＜670となるように前記
電極を形成したことを特徴とするオーバートーン用矩形
状ATカット水晶振動子の製造方法。 - 【請求項２】前記矩形状ATカット振動片のＺ′軸方向の
寸法を幅ｗとしＹ′軸方向の寸法を厚みｔとしたとき、
幅ｗと厚みｔとの辺比w/tを、 w/t＝8.4±0.2、 w/t＝10.64±0.2、 w/t＝11.85±0.15、 w/t＝13.45±0.15、 w/t＝14.8±0.2、 w/t＝17.6±0.2、 w/t＝19.8±0.2又は w/t＝20.9±0.2 としたことを特徴とする請求項１記載のオーバートーン
用矩形状ATカット水晶振動子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63088478A JP2884569B2 (ja) | 1988-04-11 | 1988-04-11 | オーバートーン用矩形状ａｔカット水晶振動子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63088478A JP2884569B2 (ja) | 1988-04-11 | 1988-04-11 | オーバートーン用矩形状ａｔカット水晶振動子の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02198213A JPH02198213A (ja) | 1990-08-06 |
| JP2884569B2 true JP2884569B2 (ja) | 1999-04-19 |
Family
ID=13943894
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63088478A Expired - Lifetime JP2884569B2 (ja) | 1988-04-11 | 1988-04-11 | オーバートーン用矩形状ａｔカット水晶振動子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2884569B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4497992T1 (de) * | 1993-10-18 | 1995-12-07 | Seiko Epson Corp | Rechteckiges AT-Schnitt-Quarzelement, Quarzschwinger, Quarzschwingereinheit und Quarzoszillator sowie Verfahren zur Herstellung des Quarzelements |
| US6469423B2 (en) | 1993-10-18 | 2002-10-22 | Seiko Epson Corporation | Rectangular at-cut quartz element, quartz resonator, quartz resonator unit and quartz oscillator, and method of producing quartz element |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2424636A1 (fr) * | 1978-04-28 | 1979-11-23 | Ebauches Sa | Resonateur piezo-electrique |
| JPS5599814A (en) * | 1979-01-25 | 1980-07-30 | Miyota Seimitsu Kk | Manufacture for at cut crystal oscillation chip |
| JPS6238016A (ja) * | 1985-08-12 | 1987-02-19 | Miyota Seimitsu Kk | 矩形ａｔカツト水晶振動子 |
| JPS6238017A (ja) * | 1985-08-12 | 1987-02-19 | Miyota Seimitsu Kk | 矩形ａｔカツト水晶振動子 |
| JPS62183208A (ja) * | 1986-02-06 | 1987-08-11 | Nippon Dempa Kogyo Co Ltd | オ−バト−ン用水晶振動子 |
| JP2864242B2 (ja) * | 1986-07-08 | 1999-03-03 | 日本電波工業株式会社 | 水晶振動子 |
-
1988
- 1988-04-11 JP JP63088478A patent/JP2884569B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02198213A (ja) | 1990-08-06 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
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