DE2805491C2

DE2805491C2 - Quarzschwinger mit Dickenscherschwingung

Info

Publication number: DE2805491C2
Application number: DE2805491A
Authority: DE
Inventors: Mitoshi Ikeno; Tetsuro Konno; Mitsuyuki Sugita; Hirobumi Tokio/Tokyo Yamagi
Original assignee: Seikosha KK
Current assignee: Seikosha KK
Priority date: 1977-02-09
Filing date: 1978-02-09
Publication date: 1985-12-19
Also published as: HK28083A; US4211947A; GB1581317A; FR2380670A1; JPS5938764B2; DE2805491A1; JPS5398791A; FR2380670B1

Description

erfüllen. nationen der genannten Anordnungen von Zusatzmasse

3. Quarzschwinger nach Anspruch 1, dadurch ge- an einer Elektrode des Schwingers vorgesehen sein, kennzeichnet, daß die Zusatzmasse (3b, 3c, 3d, 3e) in zum Zwecke der Einjustierung der Schwingfrequenz Richtung ihrer kleineren Breite mindestens eine Ein- und zur Erzielung zusätzlicher Effekte aufgrund der schnürung aufweist 45 Masse zwischen der Grundschwingung und harmoni-

4. Quarzschwinger nach Anspruch 3, dadurch ge- sehen Oberschwingungen und zur weitgehenden Beseikennzeichnet, daß die Einschnürung der Zusatzmas- tigung des anomalen Frequenzphänomens. Ein derartise (3b, 3c, 3e) in einem zentralen Bereich vorgesehen ger Quarzschwingvr mit Dickenscherschwingung hat ist. auch dann eine stabile Frequenz-Temperatur-Charakte-

5. Quarzschwinger nach Anspruch 1, dadurch ge- so ristik, wenn er mit einer C-MOS-integrierten Schaltung kennzeichnet, daß die Zusatzmasse (3f) eine ovale angesteuert wird, die in ihrem Schwingkreis keine Frc-Form aufweist. quenzselektionsschaltung enthält

6. Quarzschwinger nach Anspruch 2, dadurch ge- Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsforkennzeichnet, daß die beiden Zusatzmassen (3g) men des erfindungsgemäßen Quarzschwingers anhand kreisförmig ausgebildet sind. 55 von Zeichnungen zur Erläuterung weiterer Merkmale

7. Quarzschwinger nach einem der vorhergehen- beschrieben. Es zeigen:

den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß der F i g. 1 und 2 eine Vorderansicht und eine Längs-

Quarzkörper (1) die Form einer konvexen Linse auf- Schnittansicht durch die Mitte eines bekannten Quarz-

weist Schwingers mit AT-Schnitt;

l'\ 8. Quarzschwinger nach einem der vorhergehen- eö Fig. 3 das Sehaltbild der Treiber- oder Steuerschal·

' j den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der tung für den Schwinger nach F i g. 1 und 2;

: ' Quarzkörper (1)die Form einer plankonvexen Linse Fi g. 4 die Frequenz-Temperatur-Kennlinie eines bc-

'; i aufweist, und daß die Zusatzmasse (3a bis 3g)auf der kannten AT-Quarzschwingers;

' ebenen Oberfläche des Quarzkörpers (1) ausgebildet Fig. 5 Seitenansichten von verschiedenen Quarz-

■;■'■■ ist. 65 schwingern;

;■;-] F i g. 6 ein Frequenz-Phasendiagramm eines bekann-

W ten AT-Quarzschwingers;

F i g. 7 ein Last-Kapazitätsdiagramm eines bekannten

AT-Quarzschwingers;

Fig.8 und 9 eine Vorderansicht und eine Längsschnittansicht durch die Mitte eines AT-Quarzschwingers nach der Erfindung;

Fig. 10 die Frequenz-Phasen-Charakteristik des Quarzschwingers nach F i g. 8 und 9;

F i g. 11 die Kennlinie für die Beiastungskapazität des Quarzschwingen nach F i g. 8 und 9;

Fig. 12 die Frequenz-Temperatur-Kennlinie des Quarzschwingers nach den F i g. 8 und 9;

Fig. 13 eine Vorderansicht einer abgewandelten Ausführungsform eines Quarzschwingers mit AT-Schnitt;

Fig. 14 eine Vorderansicht eines weiteren Quarzschwingers mit AT-Schnitt;

Fig. 15 eine schematische Ansicht zur Darstellung der Zusatzmasse bei dem Quarzschwinger;

Fig. 16 eine schematische Ansicht zur Erläuterung der Position, an der die Zusatzmasse vorgesehen wird;

Fig. 17 eine Vorderansicht einer weiteren Ausführungsform eines AT-Quarzschwingers; und

F i g. 18 eine Darstellung zur Erläuterung des Verh?Utnisses zwischen der plate-back-Quantität der Zusatzmasse bei der Erfindung und der Kristallimpedanz CJ und zwischen der plateback-Menge der Zusatzmasse und

— /o

Unter Bezugnahme auf F i g. 1 und 2 wird ein bekannter Quarzschwinger mit AT-Schnitt erläutert (To=4,2 MHz). Die Steuerelektroden 2 haben einen Durchmesser von 5,2 mm und sind an beiden Oberflächen einer Quarzscheibe 1 ausgebildet die einen Durchmesser von 8,0 mm und eine Dicke in der Mitte von 0,41 mm hat; eine derartige Quarzscheibe wird durch Aufdampfen oder dergleichen hergestellt Ausgangselektroden id sind so ausgebildet daß sie sich von den Steuerelektroden 2 in radialer Richtung erstrecken und mit nicht dargestellten Halte- oder Lagerfedern verbunden sind. An einer der Steuerelektroden 2 wird durch Aufdampfen oder dergleichen eine Zusatzmasse ausgebildet die in an sich bekannter Weise zur Einstellung der Schwingfrequenz /J> dient. (The Befi System Technical Journal, Sept. 1960, S. 1208-9). Die Zusatzmasse 3 hat die Form eines Kreises und ihr Mittelpunkt stimmt mit dem Mittelpunkt der Steuerelektrode 2 überein. Die Zusatzmasse besteht im allgemeinen aus dem gleichen Material wie die Steuerelektrode, z. B. aus Au, Ag, usw. Manchmal wird die Zusatzmasse 3 an beiden Steuerelektroden 2 befestigt. Die Aufdampfmenge dieser Zusatzmasse 3 wird als »plate-back-Menge« bezeichnet und als Funktion des Frequenzabfalls (KHz) dargestellt, der durch den Zusatz dieser Masse hervorgerufen wird.

Quarzschwinger mit dem beschriebenen Aufbau werden durch eine Steuerschaltung angesteuert, die aus einer integrierten C-MOS-Schaltung besteht und die keine Frcquenz-Selektionsschaltung in ihrem Schwingkreis enthält. F.ine derartige integrierte Schaltung ist in F i g. 3 bis: dargestellt, während in F i g. 3 der Quarzschwinger mit 4 angegeben ist Außerdem sind Lastkapazitäten Q, Ci und Ci gemäß F i g. 3 vorgesehen, damit die Fre-C|uenz-Tcmpcraiui'-Kcnn!inic gemessen werden kann. Die Ergebnisse der Messung sind in F i g. 4 dargestellt. Die durch einen Kreis umgebenen Abschnitte geben die Position an, an welchen das erwähnte anormale Freniienznhänomen auftritt.

Es wurde festgestellt daß dieses anormale Frequenzphänomen sich aufgrund der gegenseitigen Interfereni zwischen einem wellenförmigen Grundstrom, der durch die Grundhauptschwingung zurückgeführt bzw. zurückgekoppelt wird, und einem wellenförmigen harmonischen Strom ergibt der durch die harmonischen Schwingungen zurückgeführt wird, wobei sich dieses anormale Frequenzphänomen von dem üblichen Sprung-Phänomen unterscheidet Es ist klarzustellen,

ίο daß dieses Phänomen mit einer größeren Wahrscheinlichkeit insbesondere bei einem Quarzschwinger auftritt bei dem die Zusatzmasse 3 an der Steuerelektrode 2 zur Frequenzfeinabstimmung ausgebildet ist wie er beispielsweise in den F i g. 1 und 2 gezeigt ist; diese Tendenz tritt noch stärker bei konvexen, linsenförmigen Quarzschwingern mit AT-Schnitt auf, beispielsweise bei einem plankonvexen Quarzschwinger entsprechend Fig.5-b, einem bikonvexen Quarzschwinger entsprechend Fig.5-c und abgeschrägten Quarzschwingern entsprechend den F i g. 5-c und 5-d -aa Gegensatz zu einem plattenförmigen Quarzschwii-ger gemäß F i g. 5-a. Dieses anormale Frequenzverhalten tritt auch dann bei einem Quarzschwinger auf, wenn nicht die zusätzliche Massenschicht 3 vorgesehen ist

Fig.u zeigt die Frequenz-Phasen-Charakteristiken, d. h. Resonanzeigenschaften eines bekannten plankonvexen Quarzschwingers mit AT-Schnitt dessen plateback-Menge der Zusatzmasse den Wert von 4 KHz ergibt wobei /o die Grundfrequenz und /ji und hi die harmonischen Frequenzen sind, die neben bzw. in der Nähe der dreifachen Frequenz (dritte Harmonische) der Grundfrequenz fo auftreten. Aus der in F i g. 7 dargestellten Belastungskapazitätskennlinie ergibt sich, daß die Grundirequenz /& entsprechend der Belastungskapazität Cl variiert; die Frequenzeinstellung bzw. Frequenzabstimmung des Quarzschwingers benützt diese Erscheinung. Die_Frequenzen /31/3 und /»/3 rufen jedoch kaum eine Änderung hervor. Bei der praktischen Anwendung ist die Lastkapazität Cl meistens auf 10 pF ode" darunter eingestellt, da eine kleinere Lastkapazität einen größeren Bereich der Frequenzabstimmung ermöglicht In der Praxis ergibt sich hinsichtlich des Frequenzbereichs der Lastkapazität Cl, daß häufig der Wert fo mit dem Wert /32/3 zusammenfällt Auch wenn dies nicht der Fall ist, dann fallen sie abhängig von bestimmten verwendeten Temperaturbedingungen zusammen, da sie äußerst nahe beieinanderliegen. In diesem Beispiel übt der Frequenzwert /32/3 einen Einfluß auf die Grundfrequenz /0 aus, wodurch dieses anormale Frequenzphänomen in Erscheinung tritt

Gleiche Erscheinung ergibt sich im allgemeinen bezüglich einer Gruppe von Harmonischen, die ein Vielfaches mit einer ungeraden Zahl der Grundfrequenz fo sind.

In anderen Worten heißt das, daß bei einem Quarzschwinger mit AT-Schnitt ständig mehrere Gruppen von Harmonischen im Bereich von Frequenz-Vielfachen mit dem Wer* η ('π=ungerade Zahl) der Grundfrequenz fo auftreten, und daß ferner eine harmonische Welle f_m welche die folgende Gleichung (1) erfüllt, mit großer Wahrscheinlichkeit aufgrund der Herstellungsbedingung des Quarzschwingers, der verwendeten Steuerschaltung und anderen Faktoren vorliegt. Die Gleichung (1) lautet.

Aus dem vorerwähnten Grund tritt das anormale Frequenzphänomen, das in F i g. 4 gezeigt ist, mit großer Wahrscheinlichkeit auf. Die Größe H dieser anormalen Frequenzerscheinung, die in F i g. 4 angedeutet ist, wird um so größer, je kleiner der Wert bzw. Grad π der harmonischen Welle f„ ist.

Der Grund, warum dieses anormale Frequenzphänomen bislang nicht als schwerwiegendes Problem berücksichtigt wurde, liegt darin, daß die Erscheinung dieses Phänomens wesentlich von der Art und der Leistung der Steuerschaltung für den Quarzschwinger abhängt. Dieses anormale Frequenzphänomen tritt beispielsweise dann nicht auf, wenn ein Quarzschwinger mit AT-Schnitt durch eine Oszillationsschaltung angesteuert wird, die eine Frequenz-Selektions-Abstimmschaltung, beispielsweise einen Oszillatorschwingkreis, aufweist. Wenn dagegen eine integrierte C-MOS-Schaltung 5 verwendet wird, die keine Freqaenz-Seiektionsscha!- tung im Schwingkreis enthält, wie in F i g. 3 dargestellt wird, dann tritt das anormale Frequenzphänomen nicht auf oder nur in kleinem Maße auf, wenn die Frequenz-Ansprechcharakteristik der integrierten Schaltung nicht sehr gut isL Wenn jedoch das Frequenz-Ansprechverhalten, d. h. die Frequenzempfindlichkeit, der integrierten Schaltung besser ist, tritt das anormale Frequenzphänomen mit größerer Wahrscheinlichkeit in beachtlicher Form auf. Somit stellt das anormale Frequenzphänomen insbesondere in der Zukunft dann ein schwerwiegendes Problem dar, wenn die Entwicklung von integrierten Schaltungen weiter fortschreitet und die Frequenzempfiridlichkeit solcher integrierten Schaltungen weiter verbessert wird

Im folgenden wird unter Bezugnahme auf die F i g. 8 und 9 eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Quarzschwingers mit Dickenscherungsschwingung erläutert. Die Zusatzmasse dieses Quarzschwingers hat keine kreisförmige Gesteit. Aus den Fig.8 und 9 ist ersichtlich, daß die Zusatzmasse 3a in Richtung der Z'-Achse länglich ausgebildet ist Bei der dargestellten Ausführungsform haben die Quarzscheibe l.die Steuerelektroden 2 und die Ausgangselektroden la die gleiche Form und Größe wie bei dem vorstehend beschriebenen Quarzschwinger. Fig. 10 veranschaulicht die Frequenz-Phasen-Eigenschaften eines Beispiels des erfindungsgemäßen Quarzschwingers, dessen Zusatzmasse eine »plate-back«-Quantität von 4 KHz hat; F i g. 11 zeigt die Belastungskapazitätscharakteristiken. Aus F i g. 11 ist ohne weiteres ersichtlich, daß die Grundfrequenz /o ausreichend Abstand hat von den Frequenzen /31/3 und /32/3, ^Jie Frequenzwerte von einem Drittel gegenüber der Gruppe der dritten Harmonischen darstellen.

Jedoch kreuzen sich diese Frequenzwerte nicht gegenseitig wenn die. RplastnngtkanaTJtät Ci variiert wird. Wie vorstehend beschrieben ist, ergibt sich dieses Ergebnis aus der Tatsache, daß der piezoelektrische Effekt und der Effekt aufgrund der Hinzufügung der Zusatzmasse 3 unterschiedlich gegenüber der Grundschwingung und den harmonischen Unterschwingungen sind, so daß die jeweilige Frequenzänderungsrate unterschiedlich ist Es hat sich gezeigt, daS dieses Ergebnis auch auf andere Beispiele von Quarzschwingern anzuwenden ist Mit der gleichen Steuerschaltung wie die in F i g. 3 gezeigte Schaltung wird die Frequenz-Temperatur-Kennlinie des Schwingers innerhalb eines Temperaturbereichs von -30⁰C bis +70⁰C gemessen. Fig. 12 zeigt, daß sich die betreffende Kennlinie kontinuierlich ändert und daß das anormale Frequenzphänomen nicht festgestellt werden kann. Dieses Ergebnis ist auf nicht kreisförmige Zusatzmasse anwendbar, welche die in den Fig. 15a bis 15e gezeigte Form haben und dort mit 3b bis 3Abezeichnet sind.

5 Obgleich die Längsrichtung der Zusatzmasse 3 bei dieser Ausführungsform im wesentlichen mit der Richtung der Z'-Achse des Quarzschwingers, d. h. der Quarzscheibe 1, übereinstimmt, kann diese Richtung auch mit der X-Achse (F i g. 13) übereinstimmen. Somit kann ein Spalt zwischen der Zusalzmassc 3 und der Ausgangselektrode 2a ausreichend groll gcsiiilict werden, wodurch ein Kurzschluß mit einer llnllefetler beseitigt werden kann, auch wenn die Position der /.iisui/ masse 3 während des Aufdampfens in beachtlicher Wei se abweicht, d. h. versetzt wird. Im Vergleich /u derjenigen Ausführungsform, bei der die Längsrichtung der Zusatzmasse 3a mit der Richtung der X-Aebsc der Qiiarzscheibe (Fig. 13) übereinstimmt, liefert die Ausführungsform, bei der die Längsrichtung der Zusatz- masse 3a mit der Richtung der Z'-Achse (F i g. 8) übereinstimmt, einen größeren Effekt bei der Vermeidung des Beschriebenen anormalen Frequenzphänomens.

Es ist üblich, die Ausgangselektroden 2a der Steucrelektroden 2 in Richtung der Z'-Achse im Hinblick auf die Alterungscharakteristiken anzuordnen. Um das anormale Frequenzphänomen in gewissem Umfang zu Ungunrien der Alterungscharakteristiken zuverlässig zu beseitigen, sind die Ausgangselektroden 2a in Richtung der X-Achse und die Zusatzmasse 3a in Richtung der Z'-Achse angeordnet Im Vergleich mit dem Fall, in welchem die Längsrichtung der Zusatzmasse 3a mit der Λ-Achse (Fig. 13) übereinstimmt, wird das Auftreten des anormalen Frequenzphänomens weiter verhindert, wenn die Längsrichtung der Zusatzmasse 3a unter ei nem Winkel von 45° gegenüber der Z'-Achse oder der X-Achse liegt

Bei der beschriebenen Ausführungsform ist die Zusatzmasse 3a in der Mitte der Quarzscheibe 1 ausgebildet Der gleiche Effekt kann jedoch dann erreicht wcr- den, wenn dre Zusatzmasse 3a an Stellen Aa bis 4c/ ausgebildet wird, die gegenüber dem Mittelpunkt O der Quarzscheibe 1 versetzt sind, wird dies in F i g. 16 gezeigt ist In diesem Fall kann die Zusatzmasse kreisförmige Gestalt haben, wie bei den bekannten Quarz- schwingern. Außerdem ist es auch möglich, in geeigneter Weise Zusatzmassen 3a bis 3/" mit verschiedenen, nicht kreisförmigen Formgebungen mit den erwähnten Befestigungs- oder Aufdampfstellen 4a bis 4c/zu kombinieren.

Die gleiche Wirkung wie bei der vorstehend be shricbenen Ausführungsform läßt sich auch dadurch erreichen, daß eine Vielzahl von exakt voneinander im Abstand angeordneten Zusatzmassen 3g angeordnet werden. Dabei sind die Zusatzmassen 3g gegenüber dem Mittelpunkt O der Quarzscheibe so versetzt, wie in Fig. 17 dargestellt ist Bei der in Fig. 17 gezeigten Ausführungsform ist der Abstand zwischen den beiden Zusatzmassen 3g 0,5 mm, der Durchmesser jeder der beiden kreisförmigen Zusatzmassen 3g 2,0 mm. Die Zu- satzmassen 3g können dabei verschiedene Formen haben, auch kreisförmige Gestalt

Die Zusatzmasse 3a bei dem in F i g. 8 gezeigten Ausführungsbeispiel und die Zusatzmasse 3c bei dem jn Fig. 15b gezeigten Beispiel sowie die Zusatzmasse 3g bei dem Beispiel nach Fig. 17, sind in der Mitte O der Quarzscheibe 1 der beschriebenen Ausführungsform befestigt; durch entsprechende Änderung der »plateback«-Quantität m werden Quarzschwinger geschaffen.

die ein 4,2-M Hz-Frequenzband aufweisen. Jeder derartige Quarzschwinger wird mit einer Belastungskapazität G = <» angesteuert und die Kristallimpedanz C/und der Wert

/ι, 3

werden gemessen.

Die Ergebnisse dieser Messung sind in Fig. 18 gezeigt.

Die experimentellen Ergebnisse zeigten, daß bei einer Belastungskapazität Ci. von °o im 4,2-MHz-Band das Auftreten des anormalen Frequenzphänomens zuverlässig auch dann eingeschränkt bzw. unterdrückt werden kann, wenn die Belastungskapazität Cl in einem praktischen Anwendungsbereich (10 pF oder weniger) iiegt, fails die folgende Beziehung erfüllt wird:

-/ο >1,7ΚΗζ.

(2)

Im folgenden werden die Zusatzmassen 3a, 3c und 3g näher betrachtet. Bezüglich der Zusatzmasse 3a ist darauf hinzuweisen, daß die Kristallimpedanz C/dazu tendiert, besonders groß zu werden, wenn die »plateback«-Quantität m größer wird, während die Zusatzmasse 3g dazu tendiert, die Beziehung (2) aufgrund von Herstellungsfehlern usw. nicht mehr zu erfüllen, wenn die Quantität m klein ist. Infolgedessen wird als Zusatzmasse die in F i g. 15 gezeigte Zusatzmasse 3c am meisten vorgezogen.

Bei einem plankonvexen Quarzschwinger werden Zusatzmassen 3a vorteilhafterweise besser auf der ebenen Oberfläche als auf der gekrümmten Oberfläche vorgesehen, da es sich durch Experimente gezeigt hat, daß sich Welligkeiten in der Frequenz-Temperatur-Kennlinie ergeben, wenn die Zusatzmassen 3a auf der gekrümmten Oberfläche ausgebildet werden.

Es ist ersichtlich, daß die vorstehend angegebenen Erwägungen für einen Quarzschwinger nach der Erfindung auch auf Quarzschwinger mit Dickenscherungsschwingung anwendbar sind, die einen BT-Schnitt haben.

Die bei dem Quarzschwinger verwendbaren Zusatzmassen können somit nicht kreisförmige Form haben oder ihr Mittelpunkt weicht von dem Mittelpunkt der Quarzscheibe ab; es können auch beide Möglichkeiten miteinander kombiniert werden, um zu erreichen, daß der Wert

anormale Frequenzverhalten bei gleichzeitiger Feinabstimmung der Frequenz zu verhindern, was die ursprüngliche Aufgabe bei solchen Quarzschwingern darstellt. Demzufolge ist der Betrieb des Quarzschwingers stabilisiert und seine Charakteristiken sind äußerst gut. Die sich durch die Erfindung ergebende Maßnahme zur Verhinderung des anormalen Frequenzphänomens läßt sich nur durch Änderung der Form oder Position der Aufdampfmaske erreichen. Es ist jedoch niemals eine Änderung des üblichen Herstellungsverfahrens erforderlich und somit ist es äußerst einfach, den erfindungsgemäßen Quarzschwinger unter Vermeidung der angegebenen Nachteile herzustellen. Ein Quarzschwinger mit einem AT-Schnitt zeigt auch dann besonders gute Eigenschaften, wenn er durch eine integrierte C-MOS-Schaltung angesteuert wird, die keine Frequenz-Selektions-Schaltung im Schwingkreis enthält, wobei die vorteilhafte Wirkung besonders dann bemerkenswert ist, wenn die verwendete integrierte Steuerschaltung hohe Frequenzempfindlichkeit hat.

Il

hinreichend vom Frequenzwert f₀ getrennt ist und somit ständig die Beziehung

Hierzu 7 Blatt Zeichnungen

unter verschiedenen Bedingungen dadurch erfüllt wird, daß die Tatsache verwendet wird, daß der piezoelektrische Effekt und die Wirkung infolge der Hinzufügung der Zusalzmasse infolge der Grundhauptschwingung unterschiedlich sind gegenüber den Wirkungen, die sich bezüglich der Gruppe von Harmonischen mit einem Vielfachen von η ergeben, welche die Frequenzen f_m haben. Infolgedessen ist es möglich, zuverlässig das

Claims

Die Erfindung betrifft einen Quarzschwinger mit Dik-Patentansprüche: kenscherschwingung gemäß dem Oberbegriff des

Hauptanspruchs.

1 Quarzschwinger mit Dickenscherschwingung, Es wurde festgestellt daß bei Quarzschwingern mit

bestehend aus einem Quarzkörper für eine Dicken- 5 Dickenscherschwingung em anomales Frequenzphanoscherschwingung mit der Grundfrequenz, mit auf men auftritt, welches sich gegenüber dem bekannten beiden Seiten des Quarzkörpers ausgebildeten Trei- Sprung-Phänomen unterscheidet bei dem Dickenscherberelektroden, sowie mit einer auf wenigstens einer schwingungen auftreten, deren Frequenz unterscniedder Treiberelektroden ausgebildeten Zusatzmasse, lieh von derjenigen der Grundschwingung ist Wenn ein dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatz- io derartiges anomales Frequenzphänomen im praktimasse (3a bis 3fl eine längliche Form entlang der sehen Anwendungsbereich bezüglich Temperatur und Richtung der Z'-Achse des Quarzkörpers (1) auf- Frequenz beim Einsatz von Quarzschwingern auitritt weist so daß die Frequenz (f₀) der Grundschwin- ergeben sich verschiedene Probleme, beispielsweise gung und die Frequenzen (f_a) einer Gruppe von nicht ausreichende Leistung und instabiler Betneb des n-ten Harmonischen (wobei π eine ungerade Zahl 15 Quarzschwingers.

gieich oder größer als 3 ist) innerhalb praktischer Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen

Temperatur- und Lastkapazitätsbereiche die Bedin- Quarzschwinger mit Dickenscherschwingung zu schafg_Ung fen. bei dem das bei den bekannten Quar/schwingcrn

dieser Art auftretende anomale Frequenzphänomen

Z₀-Lf_nJ_n 20 verhindert wird, auch wenn der Quarzschwinger beispielsweise durch eine C-MOS-integrierte Schaltung erfüllen. angesteuert wird, die keine Frequenz-Trennschaltung in
2. Quarzschwinger mit Dickenscherschwingung, ihrem Schwingkreis enthält Diese Aufgabe wird erfinbestehend aus einem Quarzkörper für die Dicken- dungsgemäß durch den Gegenstand des Anspruchs 1 scherschwingung mit der Grundfrequenz, mit auf 25 bzw. 2 gelöst Weitere Ausgestaltungen der Erfindung beiden Seiten des Quarzkörpers ausgebildeten Trei- ergeben sich aus dec Unteransprüchen,
berelektroden, sowie mit einer auf wenigstens einer Das anomale Frequenzphänomen kann deshalb erfinder Treiberelektroden ausgebildeten Zusatzmasse, dungsgemäß auf einfache Weise durch Änderung der dadurch gekennzeichnet, daß zwei Zusatzmassen Form und Position der Aufdampfmaske für die Zusatz- (3g) symmetrisch zu dem Zentrum (O) des Quarz- 30 masse vermieden werden. Ein Quarzschwinger gemäß körpers (1) auf der Z'-Achse des Quarzkörpers ange- der Erfindung zeigt deshalb einen stabilen Betrieb und ■ ordnet sind, so das 6ie Frequenz (fo) der Grand- eine hohe Leistung. Ein wesentliches Merkmal eines M Schwingung und die Frtquenzen (f_m) einer Gruppe derartigen Quarzschwingers mit einer Zusatzmasse be- fl von /i-ten Harmonischen (woLei π eine ungerade steht darin, daß diese keine kreisförmige, sondern eine

Zahl gleich oder größer als 3 ist) innerhalb prakti- 35 längliche Form hat Die zusätzliche Masse kann auch in

scherTemperatur- und Lastkapazitätsbereiche die einer Position angeordnet werden, die gegenüber dem

Bedingung Mittelpunkt der Quarzscheibe versetzt ist

Bei einem derartigen Quarzschwinger mit Dicken-

k*fnJn scherungsschwingung, der beispielsweise einen AT-

40 oder BT-Schnitt aufweisen kann, können auch Kombi-