JPS59107618A - 水晶振動子の製造方法 - Google Patents
水晶振動子の製造方法Info
- Publication number
- JPS59107618A JPS59107618A JP21698582A JP21698582A JPS59107618A JP S59107618 A JPS59107618 A JP S59107618A JP 21698582 A JP21698582 A JP 21698582A JP 21698582 A JP21698582 A JP 21698582A JP S59107618 A JPS59107618 A JP S59107618A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- temperature
- frequency
- cutting
- crystal oscillator
- cut
- 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.)
- Granted
Links
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
- H03H9/02007—Details of bulk acoustic wave devices
- H03H9/02015—Characteristics of piezoelectric layers, e.g. cutting angles
- H03H9/02023—Characteristics of piezoelectric layers, e.g. cutting angles consisting of quartz
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】
ｆｌ） 発明の技術分野
本発明は２回回転Ｙカット水晶恨動子のうちψ＝１９１
±１１°の場合（以下ＩＴカットという）について、所
望の周波数、ターンオーバ一温度に対し、曲率半径、動
作次数を選択し、精度良＜切断方位θを決定可能な水晶
振動子の製造方法に関するものである。
±１１°の場合（以下ＩＴカットという）について、所
望の周波数、ターンオーバ一温度に対し、曲率半径、動
作次数を選択し、精度良＜切断方位θを決定可能な水晶
振動子の製造方法に関するものである。
（２）技術の背景
通信システムの多重化、高速化に伴い、基準信号源とし
て高安定な水晶振動子の要望が高まっている。これに対
処しりろ水晶振動子として外部から加わる諸々の熱的、
機械的ストレスの影響が小さく、又使用恒温槽の温度（
６０〜８０℃）付近での周波数温度係数の小さなＩＴカ
ット振動子が注目されている。このようなＩＴカット振
動子を製造する場合、その設計段階において、最も重要
なパラメータである切断方位θを所望の周波数温度特性
に対応させて精度良く選定しなければならない。
て高安定な水晶振動子の要望が高まっている。これに対
処しりろ水晶振動子として外部から加わる諸々の熱的、
機械的ストレスの影響が小さく、又使用恒温槽の温度（
６０〜８０℃）付近での周波数温度係数の小さなＩＴカ
ット振動子が注目されている。このようなＩＴカット振
動子を製造する場合、その設計段階において、最も重要
なパラメータである切断方位θを所望の周波数温度特性
に対応させて精度良く選定しなければならない。
（３）従来技術と問題点
切断方位がＩＲＥ表記（ｙｘｗｔ）ψ／θで表わされる
厚みすべりモードを利用したプラノコンペックス形水晶
振動子を製造する場合、従来の設計方法としては、周波
数温度特性に対応した切断方位θを選定するに際し、単
に周波数温度特性曲線のターンオーバ一温度ＴＯに応じ
て一義的にθを選定し、形状（振動子凸面の曲率半径Ｒ
ＨＣついては考慮していなかった。しかしながら、特に
ψ＝１９１°付近ではθに対するＲの影響が大きいこと
が実験調査の結果判明した。従って、従来のθの選定方
法においては、特にψ＝ １９．１°付近において周波
数温度特性に対応した正確なθが定まらず製造歩留りの
低下を来していた。
厚みすべりモードを利用したプラノコンペックス形水晶
振動子を製造する場合、従来の設計方法としては、周波
数温度特性に対応した切断方位θを選定するに際し、単
に周波数温度特性曲線のターンオーバ一温度ＴＯに応じ
て一義的にθを選定し、形状（振動子凸面の曲率半径Ｒ
ＨＣついては考慮していなかった。しかしながら、特に
ψ＝１９１°付近ではθに対するＲの影響が大きいこと
が実験調査の結果判明した。従って、従来のθの選定方
法においては、特にψ＝ １９．１°付近において周波
数温度特性に対応した正確なθが定まらず製造歩留りの
低下を来していた。
（４）発明の目的
本発明は上記従来技術の欠点に鑑みなされたものであっ
て、ψ＝ １９．１ｃ′付近での切断方位θを所望の特
性に応じて精度良く選定し、製造歩留りを向上させ高精
度な水晶撮動子が得られる水晶振動子の製造方法の提供
を目的とする。
て、ψ＝ １９．１ｃ′付近での切断方位θを所望の特
性に応じて精度良く選定し、製造歩留りを向上させ高精
度な水晶撮動子が得られる水晶振動子の製造方法の提供
を目的とする。
（５）発明の構成
この目的を達成するため、本発明では、ＩＲＥ表記（ｙ
ｘｗｔ）ψ／θ例よる切断方位ψ、θを有する２回回転
Ｙカットの厚みすべりモード利用のプラノコンペックス
形水晶捜動子の↓遣方法において、ψ＝１９１±Ｏｒの
範囲とし、共振周波数をｆＯ１損動子凸面の曲率半径を
几、周波数温度特性曲線のターンオーバ一温度をＴＯと
し、厚みすべりモードの動作次数ｍが１．３．５の場合
のθを各々θ、 、θ３ 、θ５ とすれば、θ１＝ｓ
４．４ａ２（１−ｘ６×１ｏ−’Ｔｏ ＋２．５となる
ように切断方位θを選定している。
ｘｗｔ）ψ／θ例よる切断方位ψ、θを有する２回回転
Ｙカットの厚みすべりモード利用のプラノコンペックス
形水晶捜動子の↓遣方法において、ψ＝１９１±Ｏｒの
範囲とし、共振周波数をｆＯ１損動子凸面の曲率半径を
几、周波数温度特性曲線のターンオーバ一温度をＴＯと
し、厚みすべりモードの動作次数ｍが１．３．５の場合
のθを各々θ、 、θ３ 、θ５ とすれば、θ１＝ｓ
４．４ａ２（１−ｘ６×１ｏ−’Ｔｏ ＋２．５となる
ように切断方位θを選定している。
（６）発明の実施例
第１図に本発明に係る水晶撮動子の切断方位の関係を示
す。第１図には、Ｚ軸廻ＪＫψだけ回転しさらＫＸ軸廻
りにθだけ回転した２回回転Ｙカットの水晶板１が示さ
れる。このような水晶板１は第２図に示すようにＹ′軸
を中心光軸とす石板厚ｔ、直径φ９曲率半径Ｒの平凸レ
ンズ形（プラノコンペックス形）に加工し上下両面に電
極３を設けて水晶撮動子２を構成する。このような水晶
振動子２の周波数温度特性は第５図ｔｃ示すように変曲
点温度Ｔｉ を中心とする５次曲線となる。第３図は
共振周波数ｆ。＝１０ＭＨｚ （５次オーバートーン
）、Ｒ＝５００（ｗ＋）、φ＝ １４ （ｗｍ ）の試
料で切断方位ψ＝１９１°の場合にθを変化させてター
ンオーバ一温度Ｔｏ（３度係数が零になる点）を移動さ
せたものである。この場合、各曲線ａ、ｂ、ｃの切断方
位θをθａ 、θｂ 、θ。とすればθ８ 〈θｂ 〈
θ。である。
す。第１図には、Ｚ軸廻ＪＫψだけ回転しさらＫＸ軸廻
りにθだけ回転した２回回転Ｙカットの水晶板１が示さ
れる。このような水晶板１は第２図に示すようにＹ′軸
を中心光軸とす石板厚ｔ、直径φ９曲率半径Ｒの平凸レ
ンズ形（プラノコンペックス形）に加工し上下両面に電
極３を設けて水晶撮動子２を構成する。このような水晶
振動子２の周波数温度特性は第５図ｔｃ示すように変曲
点温度Ｔｉ を中心とする５次曲線となる。第３図は
共振周波数ｆ。＝１０ＭＨｚ （５次オーバートーン
）、Ｒ＝５００（ｗ＋）、φ＝ １４ （ｗｍ ）の試
料で切断方位ψ＝１９１°の場合にθを変化させてター
ンオーバ一温度Ｔｏ（３度係数が零になる点）を移動さ
せたものである。この場合、各曲線ａ、ｂ、ｃの切断方
位θをθａ 、θｂ 、θ。とすればθ８ 〈θｂ 〈
θ。である。
一般に高安定水晶振動子は、恒温槽に収容し、６０〜８
０℃の温度範囲内の定められためる温度で用いられる。
０℃の温度範囲内の定められためる温度で用いられる。
従って、安定した周波数特性を得るためには、ターンオ
ーバ一温度ＴＯを恒温槽の所定濡奪に一致百せることが
望ましく、設計にあたりこのＴｏｙいかに精度良く定め
られるかどうかが重要なポイントになる。本発明は、こ
の点について、切断方位θ及び曲率半径Ｒの影響全各々
独立に検討した結果、第４図、第５１に示すような関係
を見出し、これらの関係を簡単７！に計算式にまとめ、
この計算式に基いて構成したものである。
ーバ一温度ＴＯを恒温槽の所定濡奪に一致百せることが
望ましく、設計にあたりこのＴｏｙいかに精度良く定め
られるかどうかが重要なポイントになる。本発明は、こ
の点について、切断方位θ及び曲率半径Ｒの影響全各々
独立に検討した結果、第４図、第５１に示すような関係
を見出し、これらの関係を簡単７！に計算式にまとめ、
この計算式に基いて構成したものである。
第４図および第５図は、５次オーバートーンの場合の一
例であり、各々切断方位θおよび周波数ｆ。
例であり、各々切断方位θおよび周波数ｆ。
と曲率半径Ｒの積の逆数に対する周波数１次湛変係数Ａ
の変化を示す。即ち、第４図訃よび一’？Ｓ ５図とも
に θ１ （ｆｌＵＬ）に対して直線的に変化するので
下記のように書ける。
の変化を示す。即ち、第４図訃よび一’？Ｓ ５図とも
に θ１ （ｆｌＵＬ）に対して直線的に変化するので
下記のように書ける。
ここで周波数温度特性を３次近似式で表わすと、Δｆ／
ｆｏ二ＡΔＴ＠＋ＢΔＴｓ２−１−ＣΔＴ’ｓ’
（２）式％式％） Ｔ９ を第３図に示すように変曲点温度Ｔｉとすると
Ｂユ０となり、 二〇のときの１１であるから、ΔＴｉ ＝ Ｔｏ −Ｔ
ｉとおくと Δ’ ： −３Ｃ’（Ｔｏ −Ｔｉ ）２（４）式％式
％ （７）式の中で θｏ、 Ｃ／、 Ｔｉ、 Ｋθ、ＫＲ
１ｄ切断方位ψ。
ｆｏ二ＡΔＴ＠＋ＢΔＴｓ２−１−ＣΔＴ’ｓ’
（２）式％式％） Ｔ９ を第３図に示すように変曲点温度Ｔｉとすると
Ｂユ０となり、 二〇のときの１１であるから、ΔＴｉ ＝ Ｔｏ −Ｔ
ｉとおくと Δ’ ： −３Ｃ’（Ｔｏ −Ｔｉ ）２（４）式％式
％ （７）式の中で θｏ、 Ｃ／、 Ｔｉ、 Ｋθ、ＫＲ
１ｄ切断方位ψ。
次数ｍＶＣより定まるので、 ψす１９．１° ｌｍ＝
５について整理すると。
５について整理すると。
θ０＝３４．３１ｎ（ｄｅｇ、）、Ｃ’＝７３×１０
（／１ジ〕Ｔに７３ （℃） だから、 となる。同様にしてｍ＝１．３の場合について求めると
、ｍ＝１のとき ｌｎ＝３のとき となる。
（／１ジ〕Ｔに７３ （℃） だから、 となる。同様にしてｍ＝１．３の場合について求めると
、ｍ＝１のとき ｌｎ＝３のとき となる。
第６’ｌＡｔｔ−ｌｍ＝１ 、３ 、５のときの上記３
式、即ち、 ｆｏｌもに対するθの関係を各ＴＯの値
に応じてグラフ化したものである。このグラフにより所
望の ＴＯ＋ ’Ｏｓ ” ＶＣ応じてθ全選定すれ
ば、最適のθが高精度に決定できる。
式、即ち、 ｆｏｌもに対するθの関係を各ＴＯの値
に応じてグラフ化したものである。このグラフにより所
望の ＴＯ＋ ’Ｏｓ ” ＶＣ応じてθ全選定すれ
ば、最適のθが高精度に決定できる。
（７）発明の詳細
な説明したように１本発明においては、水晶振動子ケ製
造する場合の切断方位θを決定するに際し、ターンオー
バ一温度Ｔｏだけでなく、厚みすべりモードの次数ｍに
基いて周波数ｆ、および曲率中径Ｒ？考慮して切断方位
θ？選定しているため、所望の特性に対応し、たθが精
療良く容易に決定でき、設計精度の向よならびに製造歩
留りの向上が図られ安定して特性のイ＾頼性の高い水晶
振動子が得られる。
造する場合の切断方位θを決定するに際し、ターンオー
バ一温度Ｔｏだけでなく、厚みすべりモードの次数ｍに
基いて周波数ｆ、および曲率中径Ｒ？考慮して切断方位
θ？選定しているため、所望の特性に対応し、たθが精
療良く容易に決定でき、設計精度の向よならびに製造歩
留りの向上が図られ安定して特性のイ＾頼性の高い水晶
振動子が得られる。
第１図は本発明に係る水晶砂の切断方位を説明するため
の説明図、第２図は本発明に係る水晶振動子を示すもの
で（ａｔけ上面図、（ｂＩＶｉ側面図である。 第３図は第２図の水晶振動子の周波８Ｔ温度特性の例を
示すグラフ図、第４図および第５図は各々切断万位θお
よび曲率半径Ｒによる１次温１係数Ａの変化を示すグラ
フ図、単６図は本発明に係るθとＴｏ 、 ｔｏ、 Ｒ
，ｍの関係ケグラフ化したグラフ図である。 １・・・水晶叛、 ２・・・水晶振動子、 ３・・
・電極。 ｌａ） 第１図 ｚ＝ｚ’
の説明図、第２図は本発明に係る水晶振動子を示すもの
で（ａｔけ上面図、（ｂＩＶｉ側面図である。 第３図は第２図の水晶振動子の周波８Ｔ温度特性の例を
示すグラフ図、第４図および第５図は各々切断万位θお
よび曲率半径Ｒによる１次温１係数Ａの変化を示すグラ
フ図、単６図は本発明に係るθとＴｏ 、 ｔｏ、 Ｒ
，ｍの関係ケグラフ化したグラフ図である。 １・・・水晶叛、 ２・・・水晶振動子、 ３・・
・電極。 ｌａ） 第１図 ｚ＝ｚ’
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ｔ ＩＲＥ表記（ｙｘｗｔ）ｐ／θによる切断方位ψ
、θを有する２可回転Ｙカットの厚みすべりモード利用
のプラノコンペックス形水晶撮動子の製造方法において
、ψ＝１９１±ＬＬ１°の範囲とし、共撮周波数をｆ。 、振動子凸面の曲率半径をＲ１周波数温度特性曲線のタ
ーンオーバ一温度をＴ。 とじ翫厚みすべりモードの動作次数ｍが１．３゜５の場
合のθを各々θ、 、θ３ 、θ５ とすれば、θ１：
５４．４８２（１−１６Ｘ１０”−’ＴＯ＋２．３とな
るように切断方位θを選定して製造するととを特徴とす
る水晶振動子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21698582A JPS59107618A (ja) | 1982-12-13 | 1982-12-13 | 水晶振動子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21698582A JPS59107618A (ja) | 1982-12-13 | 1982-12-13 | 水晶振動子の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59107618A true JPS59107618A (ja) | 1984-06-21 |
| JPS6367364B2 JPS6367364B2 (ja) | 1988-12-26 |
Family
ID=16697007
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21698582A Granted JPS59107618A (ja) | 1982-12-13 | 1982-12-13 | 水晶振動子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59107618A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004096569A (ja) * | 2002-09-02 | 2004-03-25 | Nippon Dempa Kogyo Co Ltd | 短冊形のｉｔカットの水晶振動子 |
| JP2004096568A (ja) * | 2002-09-02 | 2004-03-25 | Nippon Dempa Kogyo Co Ltd | Ｉｔカットの水晶振動子 |
| JP2009100375A (ja) * | 2007-10-18 | 2009-05-07 | Nippon Dempa Kogyo Co Ltd | ２回回転ｙカット板からなる水晶振動子 |
| JP2016174265A (ja) * | 2015-03-17 | 2016-09-29 | セイコーエプソン株式会社 | 振動子、発振器、電子機器、および移動体 |
| WO2022044360A1 (ja) * | 2020-08-31 | 2022-03-03 | 有限会社マクシス・ワン | 恒温槽型水晶発振器 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11456700B1 (en) | 2021-08-20 | 2022-09-27 | Rockwell Collins, Inc. | Specifying SC and IT cut quartz resonators for optimal temperature compensated oscillator performance |
-
1982
- 1982-12-13 JP JP21698582A patent/JPS59107618A/ja active Granted
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004096569A (ja) * | 2002-09-02 | 2004-03-25 | Nippon Dempa Kogyo Co Ltd | 短冊形のｉｔカットの水晶振動子 |
| JP2004096568A (ja) * | 2002-09-02 | 2004-03-25 | Nippon Dempa Kogyo Co Ltd | Ｉｔカットの水晶振動子 |
| JP2009100375A (ja) * | 2007-10-18 | 2009-05-07 | Nippon Dempa Kogyo Co Ltd | ２回回転ｙカット板からなる水晶振動子 |
| JP2016174265A (ja) * | 2015-03-17 | 2016-09-29 | セイコーエプソン株式会社 | 振動子、発振器、電子機器、および移動体 |
| WO2022044360A1 (ja) * | 2020-08-31 | 2022-03-03 | 有限会社マクシス・ワン | 恒温槽型水晶発振器 |
| CN116034467A (zh) * | 2020-08-31 | 2023-04-28 | 麦克西斯01有限公司 | 恒温槽型晶体振荡器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6367364B2 (ja) | 1988-12-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH041862B2 (ja) | ||
| CN100483271C (zh) | 温控的游丝摆轮谐振器 | |
| US5274297A (en) | Quartz resonator vibrating in a fundamental torsion mode | |
| CA1193882A (en) | Temperature sensor | |
| JP5456027B2 (ja) | 高い集積度を有する高バルク音響共振器タイプの共振器 | |
| JPH0232807B2 (ja) | ||
| JPS59107618A (ja) | 水晶振動子の製造方法 | |
| GB2176892A (en) | Quartz resonator thermometer | |
| JP3096472B2 (ja) | Ｓｃカットの水晶振動子 | |
| US11190133B2 (en) | Oven-controlled frequency reference oscillator and method of fabricating thereof | |
| JPH11177376A (ja) | Ｓｃカットの水晶振動子 | |
| JPS5837150Y2 (ja) | 圧電型水晶共振子 | |
| JPH0434090B2 (ja) | ||
| JP2000040937A (ja) | Ｓｃカットの水晶振動子 | |
| JPS6366446B2 (ja) | ||
| JPS6326853B2 (ja) | ||
| US2436202A (en) | Piezoelectric apparatus | |
| JPS583411A (ja) | 圧電振動子 | |
| JPS58206935A (ja) | 水晶温度計 | |
| JPS5912584Y2 (ja) | 水晶感温トランスジユ−サ | |
| JPH0151135B2 (ja) | ||
| JPS5928714A (ja) | 水晶振動子 | |
| JPH0379112A (ja) | 水晶振動子 | |
| JPS585018A (ja) | 小型ｇｔカツト水晶振動子 | |
| JPS5850044B2 (ja) | 厚みすべり振動子 |