JPS58136125A - 結合水晶振動子 - Google Patents
結合水晶振動子Info
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- JPS58136125A JPS58136125A JP1771982A JP1771982A JPS58136125A JP S58136125 A JPS58136125 A JP S58136125A JP 1771982 A JP1771982 A JP 1771982A JP 1771982 A JP1771982 A JP 1771982A JP S58136125 A JPS58136125 A JP S58136125A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic elements; Electromechanical resonators
- H03H9/02—Details
- H03H9/05—Holders or supports
- H03H9/0504—Holders or supports for bulk acoustic wave devices
- H03H9/0509—Holders or supports for bulk acoustic wave devices consisting of adhesive elements
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic elements; Electromechanical resonators
- H03H9/02—Details
- H03H9/05—Holders or supports
- H03H9/0595—Holders or supports the holder support and resonator being formed in one body
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- 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】
本発明は振動部と支持部が一体に形成され、複数の縦振
動モードが結合した、いわゆる結合水晶振動子の電極構
造に関する。本発明の目的は周波数温度特性（以下温度
特性と呼ぶ）の優れた結合水晶振動子を提供することに
ある。本発明の他の目的はＣＩ（ｃｒｙｓｔａｌ工ｍｐ
ｅｄａｎｃａ ） の小さい結合水晶振動子を提供す
ることに、６る。本発明の他の目的は作業性の良い結合
水晶振動子の電極構造、特に、マウント作業が容易とな
る電極構造を提供することにある。
動モードが結合した、いわゆる結合水晶振動子の電極構
造に関する。本発明の目的は周波数温度特性（以下温度
特性と呼ぶ）の優れた結合水晶振動子を提供することに
ある。本発明の他の目的はＣＩ（ｃｒｙｓｔａｌ工ｍｐ
ｅｄａｎｃａ ） の小さい結合水晶振動子を提供す
ることに、６る。本発明の他の目的は作業性の良い結合
水晶振動子の電極構造、特に、マウント作業が容易とな
る電極構造を提供することにある。
温度％性の優れた、しかも、ＣＩの小さい振動子を要求
する民生機器は多くあるが、これらにはＡＴカット水晶
振動子が使用されて来た。しかし、最近は色々な民生機
器で小型化がなされ、それに伴って、ＡＴカット水晶振
動子も小型化が要求されて来ているが、このタイプの振
動子はス１リナス振動（５ｐｕｒｉｏｕｓ Ｖｉｂｒａ
ｔｉｏｎ ）が多く小型化が難しく、同時忙、小型化す
るとＣＩが高くなってしまうのが実状でめる。特に、腕
時計用水晶振動子としてＡＴカット水晶蚤動子を使用す
る場合相轟ＶＣ小型化する必要がろシ、音叉型屈曲水晶
振動子と比較したとき、サイズの面では全く満足できる
ものではない。そこで、最近は工Ｃの技術を応用したフ
ォトリングラフィによる振動子の形成方法が振動子製造
に応用され、その結果、大変に小型の振動子を提供する
°ζるができる工うＫなった。
する民生機器は多くあるが、これらにはＡＴカット水晶
振動子が使用されて来た。しかし、最近は色々な民生機
器で小型化がなされ、それに伴って、ＡＴカット水晶振
動子も小型化が要求されて来ているが、このタイプの振
動子はス１リナス振動（５ｐｕｒｉｏｕｓ Ｖｉｂｒａ
ｔｉｏｎ ）が多く小型化が難しく、同時忙、小型化す
るとＣＩが高くなってしまうのが実状でめる。特に、腕
時計用水晶振動子としてＡＴカット水晶蚤動子を使用す
る場合相轟ＶＣ小型化する必要がろシ、音叉型屈曲水晶
振動子と比較したとき、サイズの面では全く満足できる
ものではない。そこで、最近は工Ｃの技術を応用したフ
ォトリングラフィによる振動子の形成方法が振動子製造
に応用され、その結果、大変に小型の振動子を提供する
°ζるができる工うＫなった。
例えば、振動子の厚みを大食に薄くできる温度特性の優
れたＧＴカット水晶蚕動子に応用され、非常に小型のも
のが可能になった。しかし、これらＧＴカント水晶振動
子は良好な温度特性を祷るために二つの振動モード、即
ち、主畿動と副振動の結合を利用している。それ故、温
度特性は主少動、副振動の共振周波数の差に工°りてほ
ぼ決定される。理論的には優れた温度特性を支える共振
周波数の差をどの位にすれば良いか分かるが、実際には
、勇造上のバラツキがあり、一定に押えることは難しく
、温１［４Ｉ性のバラツキ原因であつ次。
れたＧＴカット水晶蚕動子に応用され、非常に小型のも
のが可能になった。しかし、これらＧＴカント水晶振動
子は良好な温度特性を祷るために二つの振動モード、即
ち、主畿動と副振動の結合を利用している。それ故、温
度特性は主少動、副振動の共振周波数の差に工°りてほ
ぼ決定される。理論的には優れた温度特性を支える共振
周波数の差をどの位にすれば良いか分かるが、実際には
、勇造上のバラツキがあり、一定に押えることは難しく
、温１［４Ｉ性のバラツキ原因であつ次。
この温度特性のバラツキを吸収する方法がいくつか提案
されている。例えば、特公昭４７−３５０８では励振電
極を除去して１度特性を調整する方法を提案しているが
励振電極を除去するため実質電界効率が低下するのでＣ
エイ１が高くなるという不具合が生じる。更に、水晶振
動子と二本の細いリード線で支持するため小型化が難し
く、同時に、衝撃に対しても弱く、並びに、マウント吟
の作業性が悪くなるという欠点がめった。そこで、本発
明はこれらの不具合、欠点を改善したものでめる。
されている。例えば、特公昭４７−３５０８では励振電
極を除去して１度特性を調整する方法を提案しているが
励振電極を除去するため実質電界効率が低下するのでＣ
エイ１が高くなるという不具合が生じる。更に、水晶振
動子と二本の細いリード線で支持するため小型化が難し
く、同時に、衝撃に対しても弱く、並びに、マウント吟
の作業性が悪くなるという欠点がめった。そこで、本発
明はこれらの不具合、欠点を改善したものでめる。
以下、１面に沿って本発明の詳細な説明する。
第１図（Ａ）、（Ｂ）は本発明の結合振動子の形状と電
極の一実施例で振動部２とそのＦｉｋＪＩＩｌｌに配置
された二つの支持ｓ３とが一体に形成されたＧＴカット
水晶撮動子の例である。ｆａ１図（Ａ）は平面図を第１
図（Ｂ）は側面図を示す。水高１の振動部２の上面４と
下ＵＡＪ５には励振電極６．７が各々全面に、一様に６
ｉ１ｉ＆され、励振電極６は一方の支持部３に延びて配
置され、励振電極７は他方の支持部５に延びて配置され
ている。励振部２から支持部３へ延びた電極は電界を印
加する友めに必要な端子１！極である。支持部３にま１
延びた両電葎に交番電圧を印加することによって容易に
振動子を励振することができる。父、幅Ｗと長さＬＫ工
って２つのモードの共振周波数は各々決定され、＠ＷＶ
Ｃ工って主蚤動の共振周波数ｊＷが、長さＬによって副
損動の共振周波数ｆＬ が決定きれる。次に、励振電極
を撮動１＠Ｓ２の上下面、全面に配置する理由を説明す
る。第２図（Ｎは本発明の振動部２と支持部５が一体に
形成されているＧＴカット水晶撮動子のｎＦＩ！Ｊでめ
る。断面Ａ−Ａの各位置に対する変位との関係の計算値
を示している。即ち、点Ｃで変位は零となり点Ｃから点
ａ、ｅにｈ＜ＶＣ従って変位の絶対値は大きくなる振動
である（ｕｘ＝ｕｚ）。
極の一実施例で振動部２とそのＦｉｋＪＩＩｌｌに配置
された二つの支持ｓ３とが一体に形成されたＧＴカット
水晶撮動子の例である。ｆａ１図（Ａ）は平面図を第１
図（Ｂ）は側面図を示す。水高１の振動部２の上面４と
下ＵＡＪ５には励振電極６．７が各々全面に、一様に６
ｉ１ｉ＆され、励振電極６は一方の支持部３に延びて配
置され、励振電極７は他方の支持部５に延びて配置され
ている。励振部２から支持部３へ延びた電極は電界を印
加する友めに必要な端子１！極である。支持部３にま１
延びた両電葎に交番電圧を印加することによって容易に
振動子を励振することができる。父、幅Ｗと長さＬＫ工
って２つのモードの共振周波数は各々決定され、＠ＷＶ
Ｃ工って主蚤動の共振周波数ｊＷが、長さＬによって副
損動の共振周波数ｆＬ が決定きれる。次に、励振電極
を撮動１＠Ｓ２の上下面、全面に配置する理由を説明す
る。第２図（Ｎは本発明の振動部２と支持部５が一体に
形成されているＧＴカット水晶撮動子のｎＦＩ！Ｊでめ
る。断面Ａ−Ａの各位置に対する変位との関係の計算値
を示している。即ち、点Ｃで変位は零となり点Ｃから点
ａ、ｅにｈ＜ＶＣ従って変位の絶対値は大きくなる振動
である（ｕｘ＝ｕｚ）。
第２図（Ｂ）は各位ＩＮＫ対する歪みとの関係を示して
いる。即ち、点Ｃで歪みは最大となシ、端部：こ析〈に
従って小さくなる。しかし、第２ 因（Ａ）、 （ｆ１
１１謝３図（Ａ）、 ＜Ｂ）から明らかなように端部ａ
、θで２・′よ歪みが零とならず、伶みが生じている。
いる。即ち、点Ｃで歪みは最大となシ、端部：こ析〈に
従って小さくなる。しかし、第２ 因（Ａ）、 （ｆ１
１１謝３図（Ａ）、 ＜Ｂ）から明らかなように端部ａ
、θで２・′よ歪みが零とならず、伶みが生じている。
これは振動部の端部に励振電極を配置した場合としない
場合では水晶振動子の０１体が異なることを意味１−て
いる、即ち、撮動部の端部に１で励振電極を配置するこ
とＫよシ低いＣ工ｆ−を得ることができる。
場合では水晶振動子の０１体が異なることを意味１−て
いる、即ち、撮動部の端部に１で励振電極を配置するこ
とＫよシ低いＣ工ｆ−を得ることができる。
第５図（Ａ）、（層は撮動部の上下面、全面に励振電極
を配置した場合と部分（振動部の約７５優）に配置した
場合のＣｌｌ１［の分布のヒストグラムで実験値でおる
。第３図（Ａ）Ｆｉ励畿電極を部分に配置したときの個
数ｎ＝２００に対するＣ１値の分布を示すヒストグラム
で、平均値Ｘ＝１４０ｆｆｆｉである。
を配置した場合と部分（振動部の約７５優）に配置した
場合のＣｌｌ１［の分布のヒストグラムで実験値でおる
。第３図（Ａ）Ｆｉ励畿電極を部分に配置したときの個
数ｎ＝２００に対するＣ１値の分布を示すヒストグラム
で、平均値Ｘ＝１４０ｆｆｆｉである。
これに対して、第５図（Ｆ３３ ／ｒｉ 撮動部の上下
面、全面に配置したときの個数ｎ−２ｏｏのときのＣｌ
値の分布を示すヒストグラムで平均値デー８４（Ｄ）と
約４割ＣＩ値を小さくすることができ、全面に励振電極
を配置したときの効果が著しく天衣い事が分かる。第４
図（Ａ）、 （、Ｂ）ｔｄ本発明のＧ 、Ｔカット水晶
撮動子９を支持台８にマウントしたときの一実施例で平
面図体）と側面図ＣＢ）を示す。支持台８には水晶振動
子９が配置され、振動子の端部１２，１３で接着剤、る
るいは、半田付は忙よって固着されている。水晶撮動子
の上下面には励振用電極１０゜１１が配置されている。
面、全面に配置したときの個数ｎ−２ｏｏのときのＣｌ
値の分布を示すヒストグラムで平均値デー８４（Ｄ）と
約４割ＣＩ値を小さくすることができ、全面に励振電極
を配置したときの効果が著しく天衣い事が分かる。第４
図（Ａ）、 （、Ｂ）ｔｄ本発明のＧ 、Ｔカット水晶
撮動子９を支持台８にマウントしたときの一実施例で平
面図体）と側面図ＣＢ）を示す。支持台８には水晶振動
子９が配置され、振動子の端部１２，１３で接着剤、る
るいは、半田付は忙よって固着されている。水晶撮動子
の上下面には励振用電極１０゜１１が配置されている。
水晶振動子９は支持台８に両端で固着されるので耐衝撃
性に優れた水晶振動子を提供することができ右。側に、
撮動部から支持部に電極を引き出すことによって支持両
端部でのマウント作業が容易となった。伺、水晶撮動子
９は複雑な形状をしているがフォトリングラ７イによっ
て容易に形成することができる。その結果、非常に小型
の水晶撮動子を提供することができるようになった。次
に、温度特性について説明する。温度特性は切断角度が
一定のとき幅Ｗと藁さＬの比ＲＶＣよって決まり、Ｒ＝
リ が０．９０〜（１９９の間で優れた温度特性を示し
、第５図は、Ｒ＝［Ｌ９５のときの本発明による一実施
例を示す。
性に優れた水晶振動子を提供することができ右。側に、
撮動部から支持部に電極を引き出すことによって支持両
端部でのマウント作業が容易となった。伺、水晶撮動子
９は複雑な形状をしているがフォトリングラ７イによっ
て容易に形成することができる。その結果、非常に小型
の水晶撮動子を提供することができるようになった。次
に、温度特性について説明する。温度特性は切断角度が
一定のとき幅Ｗと藁さＬの比ＲＶＣよって決まり、Ｒ＝
リ が０．９０〜（１９９の間で優れた温度特性を示し
、第５図は、Ｒ＝［Ｌ９５のときの本発明による一実施
例を示す。
以上、述べたように本発明は結合振動子の奎動部の上下
面、全面に励振電極を配置することによって、ＣＩ値の
小さい結合振動子を提供することができた。四に、電極
配置を改善することによって、支持端部で強固に固着す
ることができ、耐衝撃性に優れると同時に作業性の各易
な結合振動子を提供することができた。又、辺比、Ｒの
選択によって温度特性の優れた結合振動子を提供するこ
とができた。それ故、これらの特性を有する撮動子を民
生機器等に応用でき、その工業的価値は著しく大きい。
面、全面に励振電極を配置することによって、ＣＩ値の
小さい結合振動子を提供することができた。四に、電極
配置を改善することによって、支持端部で強固に固着す
ることができ、耐衝撃性に優れると同時に作業性の各易
な結合振動子を提供することができた。又、辺比、Ｒの
選択によって温度特性の優れた結合振動子を提供するこ
とができた。それ故、これらの特性を有する撮動子を民
生機器等に応用でき、その工業的価値は著しく大きい。
＃！１図（Ａ）、 （Ｂ）はそれぞれ本発明の結合振動
子の形状と電極の一実施例で、振動部２とその両側に配
置された二つの支持部５とが一体に形成をれ友ＧＴカッ
ト水晶撮動子の例を示す平面図、倶１ｊ面図である。 第２図（Ａ）は本発明の振動部２と支持部３が一体に形
成されていぞＧＴカット水晶振動子のＡの位置−変位ｌ
侍性図でるる。 第２ 図４Ｂ）は第２図（Ａ）のＧＴカット水晶振動子
の各位置に対する歪みとの関係を示すグラフである。 第５図（Ａ）は励振電極ｔ−振動部の部分に配置したと
きのＣＩ値のヒストグラムである・ 第５図（Ｂ）は励振電極を振動部の上下面、全面に配置
したときのＣＩ値のヒストグラムである。 第４図（Ａ）、（（９）はそれぞれ本発明の（）Ｔカッ
ト水晶撮動子９を支持台８にマウントしたときの一実施
例で平面図および側面図である。 第５図は本発明の一実施例に工つ°Ｃ得られた温度特性
図である。 １・・・水晶 ２・・・振動部５・・・支持部
４・・・上面 ５・・・下面 ６．７・・・励振電極以
上 出願人 株式会社 第二精工会 代理人 弁理士 最 上 務 −１０： 第１図（Ａｌ 第１図（Ｂ〕 第２図（Ａ） 第２図（δ）第３図（Ａ）
第３図ＣＢ）第４図ｒＡ１ ＊ ４ ＠ｔβフ
子の形状と電極の一実施例で、振動部２とその両側に配
置された二つの支持部５とが一体に形成をれ友ＧＴカッ
ト水晶撮動子の例を示す平面図、倶１ｊ面図である。 第２図（Ａ）は本発明の振動部２と支持部３が一体に形
成されていぞＧＴカット水晶振動子のＡの位置−変位ｌ
侍性図でるる。 第２ 図４Ｂ）は第２図（Ａ）のＧＴカット水晶振動子
の各位置に対する歪みとの関係を示すグラフである。 第５図（Ａ）は励振電極ｔ−振動部の部分に配置したと
きのＣＩ値のヒストグラムである・ 第５図（Ｂ）は励振電極を振動部の上下面、全面に配置
したときのＣＩ値のヒストグラムである。 第４図（Ａ）、（（９）はそれぞれ本発明の（）Ｔカッ
ト水晶撮動子９を支持台８にマウントしたときの一実施
例で平面図および側面図である。 第５図は本発明の一実施例に工つ°Ｃ得られた温度特性
図である。 １・・・水晶 ２・・・振動部５・・・支持部
４・・・上面 ５・・・下面 ６．７・・・励振電極以
上 出願人 株式会社 第二精工会 代理人 弁理士 最 上 務 −１０： 第１図（Ａｌ 第１図（Ｂ〕 第２図（Ａ） 第２図（δ）第３図（Ａ）
第３図ＣＢ）第４図ｒＡ１ ＊ ４ ＠ｔβフ
Claims (1)
- （１） 複数の縦振動モードが結合した結晶水晶振動
子で、前記結合水晶振動子の振動部と支持部が一体に形
成され、前記水晶振動子の励蚕電極は振動部の上下面、
全面に配置されでいることを特徴とする結合水晶振動子
。 （２、特許請求の範囲第（１）項に於いて、前記振動部
の上面の電極は一方の支持部の上面に延びて配電され、
前記振動部の下面の電極は油力の支持部の下１ｉＫ延び
て配置されている事を％徴とする結合水晶振動子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1771982A JPS58136125A (ja) | 1982-02-05 | 1982-02-05 | 結合水晶振動子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1771982A JPS58136125A (ja) | 1982-02-05 | 1982-02-05 | 結合水晶振動子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58136125A true JPS58136125A (ja) | 1983-08-13 |
Family
ID=11951550
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1771982A Pending JPS58136125A (ja) | 1982-02-05 | 1982-02-05 | 結合水晶振動子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58136125A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5129983A (en) * | 1991-02-25 | 1992-07-14 | The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. | Method of fabrication of large area micromechanical devices |
| US5144184A (en) * | 1990-01-26 | 1992-09-01 | The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. | Micromechanical device with a trimmable resonant frequency structure and method of trimming same |
| US5203208A (en) * | 1991-04-29 | 1993-04-20 | The Charles Stark Draper Laboratory | Symmetrical micromechanical gyroscope |
| US5216490A (en) * | 1988-01-13 | 1993-06-01 | Charles Stark Draper Laboratory, Inc. | Bridge electrodes for microelectromechanical devices |
| US5408119A (en) * | 1990-10-17 | 1995-04-18 | The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. | Monolithic micromechanical vibrating string accelerometer with trimmable resonant frequency |
-
1982
- 1982-02-05 JP JP1771982A patent/JPS58136125A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5216490A (en) * | 1988-01-13 | 1993-06-01 | Charles Stark Draper Laboratory, Inc. | Bridge electrodes for microelectromechanical devices |
| US5144184A (en) * | 1990-01-26 | 1992-09-01 | The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. | Micromechanical device with a trimmable resonant frequency structure and method of trimming same |
| US5408119A (en) * | 1990-10-17 | 1995-04-18 | The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. | Monolithic micromechanical vibrating string accelerometer with trimmable resonant frequency |
| US5129983A (en) * | 1991-02-25 | 1992-07-14 | The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. | Method of fabrication of large area micromechanical devices |
| US5203208A (en) * | 1991-04-29 | 1993-04-20 | The Charles Stark Draper Laboratory | Symmetrical micromechanical gyroscope |
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