JPH0685598A - Ｓｃカットの水晶振動子 - Google Patents
Ｓｃカットの水晶振動子Info
- Publication number
- JPH0685598A JPH0685598A JP25725992A JP25725992A JPH0685598A JP H0685598 A JPH0685598 A JP H0685598A JP 25725992 A JP25725992 A JP 25725992A JP 25725992 A JP25725992 A JP 25725992A JP H0685598 A JPH0685598 A JP H0685598A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- crystal
- mode
- axis
- crystal piece
- diameter
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】
［目的］ 副振動のＢモードとＡモードの振動を抑圧
し、主振動のＣモードの振動を確実に励振することがで
きる、３次オーバトーンのＳＣカットの水晶振動子 ［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Ｚ軸
を中心にして約２２゜回転した面から切り出した３次オ
ーバトーンで共振する円板状のＳＣカットの水晶振動子
において、水晶片の直径は３ｍｍよりも大きく２０ｍｍ
よりも小さく、水晶片の一方の板面を平面とし他方の板
面にコンベックス加工を施し、水晶片の両側板面に相対
面して水晶片の直径の３０％よりも小さい直径の円形の
励振電極を形成し、この励振電極の中心を水晶片の中心
からＸＸ’軸方向に対して±１０゜の範囲に位置させ
る。
し、主振動のＣモードの振動を確実に励振することがで
きる、３次オーバトーンのＳＣカットの水晶振動子 ［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Ｚ軸
を中心にして約２２゜回転した面から切り出した３次オ
ーバトーンで共振する円板状のＳＣカットの水晶振動子
において、水晶片の直径は３ｍｍよりも大きく２０ｍｍ
よりも小さく、水晶片の一方の板面を平面とし他方の板
面にコンベックス加工を施し、水晶片の両側板面に相対
面して水晶片の直径の３０％よりも小さい直径の円形の
励振電極を形成し、この励振電極の中心を水晶片の中心
からＸＸ’軸方向に対して±１０゜の範囲に位置させ
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、３次オーバトーンで使
用するＳＣカットの水晶振動子に係わり、特に副振動の
抑圧に関する。
用するＳＣカットの水晶振動子に係わり、特に副振動の
抑圧に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に圧電結晶は、結晶軸に対して特定
の切断角度においてのみ圧電振動を励振することができ
る。たとえば水晶の圧電特性を利用した水晶振動子の場
合も、結晶軸に対して特定の切断角度においてのみ圧電
振動を励振することができ、これらの切断角度は、複数
の組み合わせが存在し、かつそれぞれの切断角度におい
て固有の振動特性を呈する。たとえば数ＭＨｚ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。一方近時、応力感度、熱衝撃特
性、位相雑音性能等について優れた性能を有するＳＣカ
ットの水晶振動子が注目されている。このようなＳＣカ
ットの水晶振動子は、９５℃付近に変曲点を有する３次
曲線状の温度特性を示す。したがって、一定温度に加熱
した恒温槽に収納して使用する周波数安定度の高い、い
わゆる恒温槽型の発振器等に用いるために極めて望まし
い特性を有している。
の切断角度においてのみ圧電振動を励振することができ
る。たとえば水晶の圧電特性を利用した水晶振動子の場
合も、結晶軸に対して特定の切断角度においてのみ圧電
振動を励振することができ、これらの切断角度は、複数
の組み合わせが存在し、かつそれぞれの切断角度におい
て固有の振動特性を呈する。たとえば数ＭＨｚ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。一方近時、応力感度、熱衝撃特
性、位相雑音性能等について優れた性能を有するＳＣカ
ットの水晶振動子が注目されている。このようなＳＣカ
ットの水晶振動子は、９５℃付近に変曲点を有する３次
曲線状の温度特性を示す。したがって、一定温度に加熱
した恒温槽に収納して使用する周波数安定度の高い、い
わゆる恒温槽型の発振器等に用いるために極めて望まし
い特性を有している。
【０００３】ところで、このようなＳＣカットの水晶振
動子は、図１に示すように主振動であるＣモードの共振
（図示Ｃ）の近傍で、かつその高域側の周波数にＢモー
ド（図示Ｂ）およびＡモード（図示Ａ）の副振動を生じ
る。ここでＡモードの振動の等価抵抗（以下ＣＩと略称
する）の値は、一般にＣモードのそれに比して大きいた
め格別問題とはならない。これに対してＢモードの振動
のＣＩは、Ｃモードのそれに等しいか場合によっては小
さくなる。このために、実際に発振器を製作すると往々
にして副振動であるＢモードで発振してしまう問題があ
る。したがって、ＳＣカットの水晶振動子を用いる場合
は、Ｃモードの振動を確実に励振するために、Ｂモード
の振動を抑圧してそのＣＩを、Ｃモードのそれよりも大
きくしておく必要がある。このために、水晶片の外形形
状、保持位置等について種々の工夫を行うことによって
Ｂモードの振動を抑圧することが行われている。このよ
うなものでは、たとえば水晶片の両側板面を凸レンズ状
に成形する、いわゆるベベル加工を非対称形となるよう
に施すことによってＢモードの振動を抑圧するようにし
たものもある。しかしながら、このようなものでは水晶
片の外形形状を特殊な形状にしなければならず加工が面
倒で生産性も低い問題があった。
動子は、図１に示すように主振動であるＣモードの共振
（図示Ｃ）の近傍で、かつその高域側の周波数にＢモー
ド（図示Ｂ）およびＡモード（図示Ａ）の副振動を生じ
る。ここでＡモードの振動の等価抵抗（以下ＣＩと略称
する）の値は、一般にＣモードのそれに比して大きいた
め格別問題とはならない。これに対してＢモードの振動
のＣＩは、Ｃモードのそれに等しいか場合によっては小
さくなる。このために、実際に発振器を製作すると往々
にして副振動であるＢモードで発振してしまう問題があ
る。したがって、ＳＣカットの水晶振動子を用いる場合
は、Ｃモードの振動を確実に励振するために、Ｂモード
の振動を抑圧してそのＣＩを、Ｃモードのそれよりも大
きくしておく必要がある。このために、水晶片の外形形
状、保持位置等について種々の工夫を行うことによって
Ｂモードの振動を抑圧することが行われている。このよ
うなものでは、たとえば水晶片の両側板面を凸レンズ状
に成形する、いわゆるベベル加工を非対称形となるよう
に施すことによってＢモードの振動を抑圧するようにし
たものもある。しかしながら、このようなものでは水晶
片の外形形状を特殊な形状にしなければならず加工が面
倒で生産性も低い問題があった。
【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、ＡモードおよびＢモードの副
振動を抑圧し、主振動であるＣモードの振動を確実に励
振することができ、微細な調整を行う必要もなく生産性
も良好な３次オーバトーンで用いる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。
に鑑みてなされたもので、ＡモードおよびＢモードの副
振動を抑圧し、主振動であるＣモードの振動を確実に励
振することができ、微細な調整を行う必要もなく生産性
も良好な３次オーバトーンで用いる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。
【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Ｚ軸を中心にして約２２゜回
転した面から切り出した３次オーバトーンで共振する円
板状のＳＣカットの水晶振動子において、水晶片の直径
は３ｍｍよりも大きく２０ｍｍよりも小さく、水晶片の
一方の板面を平面とし他方の板面にコンベックス加工を
施し、水晶片の両側板面に相対面して水晶片の直径の３
０％よりも小さい直径の円形の励振電極を形成し、この
励振電極の中心を水晶片の中心からＸＸ’軸方向に対し
て±１０゜の範囲に位置させたことを特徴とするもので
ある。
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Ｚ軸を中心にして約２２゜回
転した面から切り出した３次オーバトーンで共振する円
板状のＳＣカットの水晶振動子において、水晶片の直径
は３ｍｍよりも大きく２０ｍｍよりも小さく、水晶片の
一方の板面を平面とし他方の板面にコンベックス加工を
施し、水晶片の両側板面に相対面して水晶片の直径の３
０％よりも小さい直径の円形の励振電極を形成し、この
励振電極の中心を水晶片の中心からＸＸ’軸方向に対し
て±１０゜の範囲に位置させたことを特徴とするもので
ある。
【０００６】
【実施例】以下本発明の一実施例を図１に示す水晶片の
板面の平面図、図２に示す水晶片の断面図を参照して詳
細に説明する。図中１は、直径１４ｍｍのＳＣカットの
水晶片である。この水晶片１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Ｚ軸を中心にして約２２゜回転した面
から切り出したものである。そして、回転したＸ軸とＺ
軸を各々ＸＸ’軸とＺＺ’軸として、＋ＸＸ’軸方向の
端部をＺＺ’軸に平行に切除し、ＸＸ’軸方向の寸法
を、１３．５ｍｍとした。また、この水晶片１は図２に
示す断面図のように一方の板面を平面とし、他方の板面
にコンベックス加工を施し、不要な振動モードの発生、
スプリアス等を抑圧するようにしている。そして上記水
晶片１の両側板面に直径５ｍｍの円形の電極を相対面し
て形成している。なお、この励振電極の中心は水晶片１
の中心からＸＸ’軸方向へ偏心して設けている。そして
上記励振電極は、水晶に対する付着性の良好なＣｒ（ク
ロム）を第一層として蒸着し、この上に電気の良導体で
化学的に安定なＡｕ（金）を第二層として蒸着したもの
である。そして、これらの電極材料の厚みは、それぞれ
Ｃｒを約２００ｍ-10としＡｕを約１５００ｍ-10とし
た。このようにすれば、たとえば図 に示すようにＣモ
ードの共振特性に対してＢモードの共振特性を充分に抑
圧することができ、主振動であるＣモードの共振を確実
に励振することができる。
板面の平面図、図２に示す水晶片の断面図を参照して詳
細に説明する。図中１は、直径１４ｍｍのＳＣカットの
水晶片である。この水晶片１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Ｚ軸を中心にして約２２゜回転した面
から切り出したものである。そして、回転したＸ軸とＺ
軸を各々ＸＸ’軸とＺＺ’軸として、＋ＸＸ’軸方向の
端部をＺＺ’軸に平行に切除し、ＸＸ’軸方向の寸法
を、１３．５ｍｍとした。また、この水晶片１は図２に
示す断面図のように一方の板面を平面とし、他方の板面
にコンベックス加工を施し、不要な振動モードの発生、
スプリアス等を抑圧するようにしている。そして上記水
晶片１の両側板面に直径５ｍｍの円形の電極を相対面し
て形成している。なお、この励振電極の中心は水晶片１
の中心からＸＸ’軸方向へ偏心して設けている。そして
上記励振電極は、水晶に対する付着性の良好なＣｒ（ク
ロム）を第一層として蒸着し、この上に電気の良導体で
化学的に安定なＡｕ（金）を第二層として蒸着したもの
である。そして、これらの電極材料の厚みは、それぞれ
Ｃｒを約２００ｍ-10としＡｕを約１５００ｍ-10とし
た。このようにすれば、たとえば図 に示すようにＣモ
ードの共振特性に対してＢモードの共振特性を充分に抑
圧することができ、主振動であるＣモードの共振を確実
に励振することができる。
【０００７】本発明においては、水晶片の直径を３ｍｍ
ないし２０ｍｍとした。この理由は、３ｍｍよりも小さ
い径では所望の共振特性を得ることが困難なこと、２０
ｍｍよりも大きい径では大きすぎて実用性に問題がある
ためである。また励振電極は円形で水晶片の径の３０％
よりも小さくしたが、この理由は励振電極の径が大き
く、あるいは円形でない場合は不必要な振動モード等を
生じ易くなるためである。さらに励振電極をＸＸ’軸方
向に偏心させた理由は、水晶片の中心を通るＸＸ’軸上
の異なる位置に励振電極を形成したときにＣモード、Ｂ
モードおよびＡモードの各々のレベルを測定し、また同
様に、水晶片の中心を通るＺＺ’軸上の異なる位置に電
極を形成したときのＣモード、ＢモードおよびＡモード
の各々のレベルを測定した。これらの測定の結果、Ｃモ
ードのレベルを基準としたときのＢモードおよびＡモー
ドの各々のレベルの差（ｄＢ）は図３のグラフに示すよ
うになった。図３において横軸は水晶片の中心から励振
電極の中心までの距離であり、は電極を−Ｚ方向へ移
動したもの、は同じく＋Ｚ方向へ移動したもの、は
−Ｘ方向へ移動したもの、は＋Ｘ方向へ移動したもの
である。図３に示す結果から、主振動であるＣモードの
レベルに対して、副振動であるＢモードおよびＡモード
各々のレベルを小さくするためには、電極の位置を水晶
片の中心とするよりも＋ＸＸ’軸の方向に偏心させるこ
とが望ましく、この場合、たとえばＸＸ’軸方向へ２．
５ｍｍ偏心した場合はＢモードの共振は９ｄＢ程度低く
なり充分に抑圧できることを示している。このような構
成であれば、励振電極を形成する位置をＸＸ’軸方向へ
偏心させればよいので、たとえば予め電極位置を偏心さ
せた蒸着マスクを用いることによって容易に良好な共振
特性の水晶振動子を量産することができ、微細な調整を
行う必要もなく特性のバラツキも少なくできる。
ないし２０ｍｍとした。この理由は、３ｍｍよりも小さ
い径では所望の共振特性を得ることが困難なこと、２０
ｍｍよりも大きい径では大きすぎて実用性に問題がある
ためである。また励振電極は円形で水晶片の径の３０％
よりも小さくしたが、この理由は励振電極の径が大き
く、あるいは円形でない場合は不必要な振動モード等を
生じ易くなるためである。さらに励振電極をＸＸ’軸方
向に偏心させた理由は、水晶片の中心を通るＸＸ’軸上
の異なる位置に励振電極を形成したときにＣモード、Ｂ
モードおよびＡモードの各々のレベルを測定し、また同
様に、水晶片の中心を通るＺＺ’軸上の異なる位置に電
極を形成したときのＣモード、ＢモードおよびＡモード
の各々のレベルを測定した。これらの測定の結果、Ｃモ
ードのレベルを基準としたときのＢモードおよびＡモー
ドの各々のレベルの差（ｄＢ）は図３のグラフに示すよ
うになった。図３において横軸は水晶片の中心から励振
電極の中心までの距離であり、は電極を−Ｚ方向へ移
動したもの、は同じく＋Ｚ方向へ移動したもの、は
−Ｘ方向へ移動したもの、は＋Ｘ方向へ移動したもの
である。図３に示す結果から、主振動であるＣモードの
レベルに対して、副振動であるＢモードおよびＡモード
各々のレベルを小さくするためには、電極の位置を水晶
片の中心とするよりも＋ＸＸ’軸の方向に偏心させるこ
とが望ましく、この場合、たとえばＸＸ’軸方向へ２．
５ｍｍ偏心した場合はＢモードの共振は９ｄＢ程度低く
なり充分に抑圧できることを示している。このような構
成であれば、励振電極を形成する位置をＸＸ’軸方向へ
偏心させればよいので、たとえば予め電極位置を偏心さ
せた蒸着マスクを用いることによって容易に良好な共振
特性の水晶振動子を量産することができ、微細な調整を
行う必要もなく特性のバラツキも少なくできる。
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、Ａ
モードおよびＢモードの副振動を確実に抑圧し、主振動
であるＣモードの振動を励振することができる３次オー
バトーンで用いるＳＣカットの水晶振動子を提供するこ
とができる。
モードおよびＢモードの副振動を確実に抑圧し、主振動
であるＣモードの振動を励振することができる３次オー
バトーンで用いるＳＣカットの水晶振動子を提供するこ
とができる。
【０００９】
【図１】本発明の一実施例の水晶片の板面の平面図であ
る。
る。
【図２】図１に示す水晶片の側面図である。
【図３】本発明の水晶振動子の電極の偏心量とＣモード
のレベルに対するＢモードのレベル差を表したグラフで
ある。
のレベルに対するＢモードのレベル差を表したグラフで
ある。
【図４】本発明の一実施例の水晶振動子の共振特性を示
す図である。
す図である。
１ 水晶片
Claims (1)
- 【請求項１】 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
Ｚ軸を中心にして約２２゜回転した面から切り出した３
次オーバトーンで共振する円板状のＳＣカットの水晶振
動子において、 水晶片の直径は３ｍｍよりも大きく２０ｍｍよりも小さ
く、 水晶片の一方の板面を平面とし他方の板面にコンベック
ス加工を施し、 水晶片の両側板面に相対面して水晶片の直径の３０％よ
りも小さい直径の円形の励振電極を形成し、 この励振電極の中心を水晶片の中心からＸＸ’軸方向に
対して±１０゜の範囲に位置させたことを特徴とするＳ
Ｃカットの水晶振動子
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25725992A JPH0685598A (ja) | 1992-08-31 | 1992-08-31 | Ｓｃカットの水晶振動子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25725992A JPH0685598A (ja) | 1992-08-31 | 1992-08-31 | Ｓｃカットの水晶振動子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0685598A true JPH0685598A (ja) | 1994-03-25 |
Family
ID=17303903
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25725992A Pending JPH0685598A (ja) | 1992-08-31 | 1992-08-31 | Ｓｃカットの水晶振動子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0685598A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10250224B2 (en) | 2014-06-16 | 2019-04-02 | Nihon Dempa Kogyo Co., Ltd. | Piezoelectric vibrating piece and piezoelectric device |
| US10277197B2 (en) | 2015-12-25 | 2019-04-30 | Nihon Dempa Kogyo Co., Ltd. | Piezoelectric vibrating piece and piezoelectric device |
-
1992
- 1992-08-31 JP JP25725992A patent/JPH0685598A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10250224B2 (en) | 2014-06-16 | 2019-04-02 | Nihon Dempa Kogyo Co., Ltd. | Piezoelectric vibrating piece and piezoelectric device |
| US10277197B2 (en) | 2015-12-25 | 2019-04-30 | Nihon Dempa Kogyo Co., Ltd. | Piezoelectric vibrating piece and piezoelectric device |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3096472B2 (ja) | Ｓｃカットの水晶振動子 | |
| JP3194442B2 (ja) | Ｓｃカットの水晶振動子 | |
| JPH0349307A (ja) | オーバートーン用矩形水晶振動子 | |
| JP3231055B2 (ja) | Ｓｃカットの水晶振動子 | |
| JPH06338749A (ja) | Ｓｃカットの水晶振動子 | |
| JPH0888536A (ja) | オーバートーン矩形水晶振動子 | |
| JPS6216611A (ja) | 平板状厚みすべり水晶振動子 | |
| JPH09139651A (ja) | オーバトーン用の水晶振動子 | |
| JP2531304Y2 (ja) | Ｓｃカットの水晶振動子 | |
| JPH077363A (ja) | Ｓｃカットの水晶振動子 | |
| JPH08307200A (ja) | モノリシッククリスタルフィルタ | |
| JP2813996B2 (ja) | ３次オーバトーンａｔカット水晶振動子 | |
| JPH05243890A (ja) | Ｓｃカットの水晶振動子 | |
| JPH0463567B2 (ja) | ||
| JPH11177376A (ja) | Ｓｃカットの水晶振動子 | |
| JP2000040937A (ja) | Ｓｃカットの水晶振動子 | |
| JPS5824503Y2 (ja) | 幅すべり結晶振動子 | |
| JP2002076825A (ja) | 小型矩形圧電振動子 | |
| JP2545692B2 (ja) | 厚みすべり水晶振動子の製造方法 | |
| JPH05243893A (ja) | Ｓｃカットの水晶振動子を用いた発振器 | |
| JPH05335876A (ja) | Ｓｃカットの水晶振動子 | |
| JP3965033B2 (ja) | 高周波水晶振動子 | |
| JPS5912810Y2 (ja) | 圧電振動子 | |
| JPS62239707A (ja) | 水晶振動子 | |
| JPH06209225A (ja) | オーバートーン発振用圧電振動子 |