JPH05243890A - Crystal oscillator for sc cut - Google Patents
Crystal oscillator for sc cutInfo
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- JPH05243890A JPH05243890A JP5977291A JP5977291A JPH05243890A JP H05243890 A JPH05243890 A JP H05243890A JP 5977291 A JP5977291 A JP 5977291A JP 5977291 A JP5977291 A JP 5977291A JP H05243890 A JPH05243890 A JP H05243890A
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Abstract
(57)【要約】
[目的] クリスタルインピーダンスが小さく低消費電
力で発振可能なSCカットの水晶振動子を提供する。
[構成]水晶の結晶のY軸に直交する面をX軸を中心に
して約33゜回転し更にこの回転した位置からZZ’軸
を中心にして約22゜回転した面から切り出したSCカ
ットの2回回転水晶振動子において、水晶片のZZ’軸
方向の端面をXX’軸とZ軸とによって形成される平面
に平行に斜めに切断する。
(57) [Summary] [Purpose] To provide an SC-cut crystal unit having a small crystal impedance and capable of oscillating with low power consumption. [Structure] SC cut of a plane of the crystal of quartz which is orthogonal to the Y-axis and rotated about 33 ° about the X-axis and further rotated about 22 ° about the ZZ'-axis from this rotated position. In the two-time rotating crystal unit, the end face in the ZZ'-axis direction of the crystal piece is obliquely cut parallel to the plane formed by the XX 'axis and the Z axis.
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、クリスタルインピーダ
ンス特性の良好なSCカットの水晶振動子に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an SC cut crystal oscillator having excellent crystal impedance characteristics.
【0002】[0002]
【従来の技術】一般に水晶振動子は、結晶軸に対する切
断角度に応じて固有の振動特性を呈する。たとえば数M
Hzないし十数MHzの周波数で最も一般的に使用され
るATカットの水晶振動子は25℃付近に変曲点を有す
る3次曲線状の温度特性を示す。ところで計測機器、無
線機器等で高い安定度の周波数を要求される基準発振器
では、たとえば恒温槽型の発振器を用いている。この恒
温槽型の発振器では80℃程度の一定温度に加熱した恒
温槽に水晶振動子を収納することにより水晶振動子の温
度特性による周波数の変化を除去して安定化を図るもの
である。そして、このような発振器に適する水晶振動子
としてSCカットの水晶振動子が知られている。このS
Cカットの水晶振動子1は図4に示すように水晶の結晶
のY軸に直交する面をX軸を中心にして約33゜回転
し、この回転した位置からZZ’軸を中心にして約22
゜回転した面から、たとえば短冊状に切り出したもので
ある。しかして、このSCカットの水晶振動子はATカ
ットの水晶振動子に比して熱衝撃特性が良好で、80℃
前後の比較的高温度においてゼロ温度係数を示し、高い
Q値を得られる。このような特性は、たとえば80℃程
度の一定温度に加熱した恒温槽に収納して使用する安定
度の高い水晶発振器としては極めて望ましい特性であ
る。したがって、たとえば1980年5月に開催された
34回FCS(FREQ.CONTROL SYMPOSIUM)の予稿集の1
87頁ないし193頁に基本波モードのSCカット共振
器(FUNDAMENTAL MODE SC-CUT RESONATORS)として開示
されているように種々の報告がなされている。2. Description of the Related Art Generally, a crystal oscillator exhibits a unique vibration characteristic according to a cutting angle with respect to a crystal axis. For example, the number M
The AT-cut crystal resonator most commonly used at frequencies of Hz to tens of MHz exhibits a cubic curve-shaped temperature characteristic having an inflection point near 25 ° C. By the way, as a reference oscillator required to have a frequency with high stability in measuring equipment, wireless equipment, etc., for example, an oven-controlled oscillator is used. In this constant temperature oven type oscillator, the crystal oscillator is housed in a constant temperature oven heated to a constant temperature of about 80 ° C. to eliminate the frequency change due to the temperature characteristic of the crystal oscillator and stabilize the crystal oscillator. An SC-cut crystal oscillator is known as a crystal oscillator suitable for such an oscillator. This S
As shown in FIG. 4, the C-cut crystal unit 1 rotates about 33 ° about the X axis on the plane perpendicular to the Y axis of the crystal of the crystal, and about about ZZ ′ axis from this rotated position. 22
For example, a strip is cut out from the surface rotated by °. However, this SC-cut crystal unit has better thermal shock characteristics than AT-cut crystal unit at 80 ℃.
It exhibits a zero temperature coefficient at a relatively high temperature around and a high Q value can be obtained. Such characteristics are extremely desirable characteristics for a crystal oscillator with high stability, which is stored in a constant temperature bath heated to a constant temperature of about 80 ° C. and used. Therefore, for example, one of the 34th FCS (FREQ. CONTROL SYMPOSIUM) abstracts held in May 1980
Various reports have been made as disclosed on pages 87 to 193 as fundamental mode SC-cut resonators.
【0003】ところで、最近の電子機器の小型化、低消
費電力化の傾向にともない、この種の電子機器に使用す
る水晶振動子も低消費電力で動作することが望まれてい
る。一方、水晶振動子を用いた水晶発振器において消費
電力を低減するためには、クリスタルインピーダンス
(以下CIと称す)の低い水晶振動子を用いることが極
めて有効である。従来、数MHzないし十数MHzの周
波数帯で最も多用されているATカットの水晶振動子で
はCIを低くするために短冊状の水晶片の縦横の寸法を
最適化し、あるいは振動エネルギを板面の中央部分に閉
じこめるために板面の周縁部を斜めに切除するコンベッ
クス加工、板面を凸レンズ状に形成するベベル加工等が
行なわれている。しかしながら、ATカットの振動子に
用いられていた技術をそのままSCカットの水晶振動子
に適用することは互いに振動モードが異なるために無理
があり、SCカットの水晶振動子においてもCIの低い
良好な特性のものが望まれていた。With the recent trend toward miniaturization and low power consumption of electronic equipment, it is desired that the crystal oscillator used in this kind of electronic equipment also operates with low power consumption. On the other hand, in order to reduce power consumption in a crystal oscillator using a crystal oscillator, it is extremely effective to use a crystal oscillator having a low crystal impedance (hereinafter referred to as CI). Conventionally, in the AT-cut crystal unit that is most often used in the frequency band of several MHz to ten and several MHz, the vertical and horizontal dimensions of the strip-shaped crystal piece are optimized to reduce the CI, or the vibration energy of the plate surface is adjusted. Convex processing for obliquely cutting the peripheral edge of the plate surface to confine it in the central portion, bevel processing for forming the plate surface into a convex lens shape, and the like are performed. However, it is impossible to apply the technique used for the AT-cut crystal unit to the SC-cut crystal unit as it is because the vibration modes are different from each other, and the SC-cut crystal unit has good CI with low CI. The thing of the characteristic was desired.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の事情
に鑑みてなされたもので、低消費電力で動作可能な発振
器に適するCIの低いSCカットの水晶振動子を提供す
ることを目的とするものである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a low-CI SC cut crystal oscillator suitable for an oscillator capable of operating with low power consumption. To do.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】本発明は、水晶の結晶の
Y軸に直交する面をX軸を中心にして約33゜回転し更
にこの回転した位置からZZ’軸を中心にして約22゜
回転した面から切り出したSCカットの2回回転水晶振
動子において、水晶片のZZ’軸方向の端面をXX’軸
とZ軸とによって形成される平面に平行に斜めに切断し
たことを特徴とするものである。According to the present invention, a plane perpendicular to the Y axis of a crystal of quartz is rotated about 33 degrees about the X axis, and further about 22 degrees about the ZZ 'axis from this rotated position. An SC-cut double-rotation crystal unit cut out from a surface rotated by °, characterized in that the end face in the ZZ'-axis direction of the crystal piece was obliquely cut parallel to the plane formed by the XX'-axis and the Z-axis. It is what
【0006】[0006]
【実施例】以下、本発明の一実施例を図1に示す水晶片
の厚みを誇張した斜視図を参照して詳細に説明する。図
中11はSCカットの水晶片である。この水晶片11は
水晶の結晶のY軸に直交する面をX軸を中心にして約3
3゜、たとえば33゜30’左回転し、更にZZ’軸を
中心にして約22゜、たとえば22゜30’左回転した
平面から切り出した2回回転のSCカットの水晶片であ
る。そして、この水晶片11は、そのZZ’軸方向の端
面をXX’軸とZ軸とによって形成される平面に平行に
斜めに切断している。なおこの水晶片11を水晶振動子
として用いる場合は、表裏主面に、たとえばアルミニウ
ム、銀等の導電性の金属を蒸着して金属薄膜からなる励
振電極を形成し、該電極を発振回路等に接続して用いる
ようにしている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below in detail with reference to the perspective view of the crystal blank shown in FIG. In the figure, 11 is an SC-cut crystal piece. The crystal piece 11 has a surface orthogonal to the Y axis of the crystal of the crystal and the center of the X axis is about 3
It is an SC-cut crystal piece that is rotated by 3 °, for example, 33 ° 30 ′ counterclockwise, and is further rotated about 22 °, for example, 22 ° 30 ′ counterclockwise about the ZZ ′ axis, and is rotated twice. The crystal piece 11 has an end face in the ZZ'-axis direction, which is obliquely cut in parallel with a plane formed by the XX'-axis and the Z-axis. When the crystal piece 11 is used as a crystal oscillator, a conductive metal such as aluminum or silver is vapor-deposited on the front and back main surfaces to form an excitation electrode made of a metal thin film, and the excitation electrode is used for an oscillation circuit or the like. I am trying to connect and use it.
【0007】5.0mm×2.5mmの大きさの短冊型
のSCカットの水晶片で基本波の共振周波数16.9M
Hzのサンプル20個づつについて、従来のようにZ
Z’軸方向の端部を主面に直角に切断したものと、本発
明によるZZ’軸方向の端面をXX’軸とZ軸とによっ
て形成される平面に平行に斜めに切断したものとの特性
を測定した。この結果、従来のものではCI値の平均は
56.3Ω、標準偏差は4.2であった。これに対して
本発明によるサンプルでは、CI値の平均は38.1
Ω、標準偏差は1.2であった。したがって本発明によ
ればCI値は従来のそれの約2/3の小さな値となり、
しかも標準偏差も小さく特性のばらつきも少ないSCカ
ットの水晶振動子をえられる。A 5.0 mm × 2.5 mm rectangular SC-cut crystal piece with a fundamental resonance frequency of 16.9 M
For each 20 Hz sample, Z
One in which the end portion in the Z'-axis direction is cut at a right angle to the main surface, and the other in which the end surface in the ZZ'-axis direction according to the present invention is cut obliquely in parallel to the plane formed by the XX 'axis and the Z axis. The properties were measured. As a result, the conventional one had an average CI value of 56.3Ω and a standard deviation of 4.2. On the other hand, in the sample according to the present invention, the average CI value is 38.1.
Ω, standard deviation was 1.2. Therefore, according to the present invention, the CI value is as small as about 2/3 of that of the conventional one,
Moreover, it is possible to obtain an SC-cut crystal unit with a small standard deviation and a small variation in characteristics.
【0008】[0008]
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、C
Iが小さく低消費電力で動作可能な発振器に適し、特性
のばらつきも少ないSCカットの水晶振動子を提供する
ことができる。As described in detail above, according to the present invention, C
It is possible to provide a SC-cut crystal resonator which has a small I and is suitable for an oscillator that can operate with low power consumption and has a small variation in characteristics.
【0009】[0009]
【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]
【図1】本発明の水晶振動子の切断角度を説明する斜視
図である。FIG. 1 is a perspective view illustrating a cutting angle of a crystal unit of the present invention.
11 水晶片 11 crystal pieces
Claims (1)
心にして約33゜回転し、更にこの回転した位置からZ
軸を中心にして約22゜回転した面から切り出したSC
カットの2回回転水晶振動子において、 水晶片のZZ’軸方向の端面をXX’軸とZ軸によって
形成される平面に平行に斜めに切断したことを特徴とす
るSCカットの水晶振動子。1. A plane perpendicular to the Y axis of a quartz crystal is rotated about the X axis by about 33 °, and Z is rotated from this rotated position.
SC cut out from the surface rotated about 22 ° around the axis
In a cut double-turn crystal unit, an SC-cut crystal unit in which an end face of the crystal piece in the ZZ'-axis direction is cut obliquely in parallel to a plane formed by the XX'-axis and the Z-axis.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5977291A JPH05243890A (en) | 1991-02-28 | 1991-02-28 | Crystal oscillator for sc cut |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5977291A JPH05243890A (en) | 1991-02-28 | 1991-02-28 | Crystal oscillator for sc cut |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05243890A true JPH05243890A (en) | 1993-09-21 |
Family
ID=13122915
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5977291A Pending JPH05243890A (en) | 1991-02-28 | 1991-02-28 | Crystal oscillator for sc cut |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05243890A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005008887A1 (en) * | 2003-07-18 | 2005-01-27 | Nihon Dempa Kogyo Co., Ltd. | Sc cut quartz oscillator |
| CN1533030B (en) | 2003-03-19 | 2010-06-09 | 精工爱普生株式会社 | Piezoelectric vibrating piece, piezoelectric vibrator and piezoelectric device |
| TWI669910B (en) * | 2016-04-13 | 2019-08-21 | 日商日本電波工業股份有限公司 | Crystal resonator |
| US10498311B2 (en) | 2016-03-23 | 2019-12-03 | Nihon Dempa Kogyo Co., Ltd. | Crystal resonator |
-
1991
- 1991-02-28 JP JP5977291A patent/JPH05243890A/en active Pending
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| TWI669910B (en) * | 2016-04-13 | 2019-08-21 | 日商日本電波工業股份有限公司 | Crystal resonator |
| US10425059B2 (en) | 2016-04-13 | 2019-09-24 | Nihon Dempa Kogyo Co., Ltd. | Crystal resonator |
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