JPS5928714A - 水晶振動子 - Google Patents
水晶振動子Info
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- JPS5928714A JPS5928714A JP13899882A JP13899882A JPS5928714A JP S5928714 A JPS5928714 A JP S5928714A JP 13899882 A JP13899882 A JP 13899882A JP 13899882 A JP13899882 A JP 13899882A JP S5928714 A JPS5928714 A JP S5928714A
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- Japan
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- temperature
- crystal resonator
- taken
- oscillator
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- 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】
本発明は、厚みすべり振動によって共振動作をなす水晶
振動子に関し、特に周波数のｒｈＡ度特性が改善された
水晶振動子に閃するものである。
振動子に関し、特に周波数のｒｈＡ度特性が改善された
水晶振動子に閃するものである。
従来公知な厚みすべりによる水晶振動子の一例として、
水晶片のＹ軸（電気軸）に長手方向をとり、当該Ｘ軸に
対して垂直であり且つＹ軸（機械軸）からＺｌｋＩｌ（
光軸）の方向に３５°前後傾斜した軸線に、法線か平行
となる２つの主表面を形成し、さらに、振動子の幅方向
の側端面を、主表面の法線から２軸の方向にわずかに傾
斜させたものがあった。こねによれは、胸囲温良が貧化
しても共振周波数の変化か少なかった。それと共に、周
波数温度特性が略３次曲線を示し、且つその変曲点か室
温（２５℃）となっている。
水晶片のＹ軸（電気軸）に長手方向をとり、当該Ｘ軸に
対して垂直であり且つＹ軸（機械軸）からＺｌｋＩｌ（
光軸）の方向に３５°前後傾斜した軸線に、法線か平行
となる２つの主表面を形成し、さらに、振動子の幅方向
の側端面を、主表面の法線から２軸の方向にわずかに傾
斜させたものがあった。こねによれは、胸囲温良が貧化
しても共振周波数の変化か少なかった。それと共に、周
波数温度特性が略３次曲線を示し、且つその変曲点か室
温（２５℃）となっている。
しかしながら、上述したような水晶振動子にあつて、周
波数か当該振動子の厘さに反比例する岸み振動を利用す
るものであるところから、特に４ＭＨｚ以下の周波数と
なるように形状の各寸法を選び実トしたところ周波数温
度特性は極めて不十分子４ものでま１つだ。例えば、室
温にて変曲点をもち、その点での周波数ｔ°が３．６
ＭｆＪ ｚの水晶振動子で、周波数の変化１比△（／１
は低温（−１０°Ｃ）で＋２００ ｐｐＨｌ、高温（７
０°Ｃ）で−３００ｐｐｍを示した（第５図参照）。こ
の起因するところは、振動子の押さか大きくなることに
因り、輪郭振動等不要振動の影譬か現わｔｌてくるもの
と思われる。
波数か当該振動子の厘さに反比例する岸み振動を利用す
るものであるところから、特に４ＭＨｚ以下の周波数と
なるように形状の各寸法を選び実トしたところ周波数温
度特性は極めて不十分子４ものでま１つだ。例えば、室
温にて変曲点をもち、その点での周波数ｔ°が３．６
ＭｆＪ ｚの水晶振動子で、周波数の変化１比△（／１
は低温（−１０°Ｃ）で＋２００ ｐｐＨｌ、高温（７
０°Ｃ）で−３００ｐｐｍを示した（第５図参照）。こ
の起因するところは、振動子の押さか大きくなることに
因り、輪郭振動等不要振動の影譬か現わｔｌてくるもの
と思われる。
このように、公知の厚みすべり水晶振動子は室温２５℃
における周波数に対して、周囲温度か変化すると周波数
が大きく変化する欠点かあった。
における周波数に対して、周囲温度か変化すると周波数
が大きく変化する欠点かあった。
本発明の目的は、」一連した欠点を解消するためになさ
れたもので、周波数温度特性の変曲点温度を略室温（：
２５±２℃）に保ち、当該温度における基準となる周波
数に比して、周囲温度か大きく変化しても周波数の変化
の少ない形状小型の水晶振動子を提供することにある。
れたもので、周波数温度特性の変曲点温度を略室温（：
２５±２℃）に保ち、当該温度における基準となる周波
数に比して、周囲温度か大きく変化しても周波数の変化
の少ない形状小型の水晶振動子を提供することにある。
このような目的は、上述したような水晶振動子にあって
、当該振動子の幅方向における側端面を、主表面の法線
からＹ軸の方向に傾斜させたカット面とすることによっ
て達成される。
、当該振動子の幅方向における側端面を、主表面の法線
からＹ軸の方向に傾斜させたカット面とすることによっ
て達成される。
以下図面を用いて本発明を詳述する。
第１図（Δ）および凹（４本発明の一実施例を示す。
本実施例水晶振動子１１は、上述した公知の水晶振動子
と同様、水酩片のＹ軸を長手方向とし、Ｙ軸からＺ＆Ｉ
ｌの方向にθたけ回転させた回転Ｙ ＠ｉ （Ｙ′軸）
に平１行な法線を有し且つＹ軸に対して垂直となるよう
に、２つの主表面１３．１５を形成している。ここて、
この主表面１３，１５１こ対する法線方向をＹ ｌ ｍ
＋とし、同様にｚｌｉｌｌＩか角度Ｕたけ回転した軸を
２′軸としている。
と同様、水酩片のＹ軸を長手方向とし、Ｙ軸からＺ＆Ｉ
ｌの方向にθたけ回転させた回転Ｙ ＠ｉ （Ｙ′軸）
に平１行な法線を有し且つＹ軸に対して垂直となるよう
に、２つの主表面１３．１５を形成している。ここて、
この主表面１３，１５１こ対する法線方向をＹ ｌ ｍ
＋とし、同様にｚｌｉｌｌＩか角度Ｕたけ回転した軸を
２′軸としている。
この新しいＹ′軸からＹ軸側につまり図中、時計方向に
角度（また１）傾斜した面に、振動子１１の幅方向（Ｚ
′軸）における側端面１７．１９を形成している。この
ように、本発明の淳みすべり水晶振動子は、その主表面
に対する法線力向からＹ軸方向に角度αたけ傾斜させて
、幅方向の側端面その幅方向（Ｚ′軸）における側端面
を、主表面に対する法線方向から２軸方向、つまり図中
では反時８１方向（本発明とは反対力向）に傾斜した角
曳゛向でカットしていた。
角度（また１）傾斜した面に、振動子１１の幅方向（Ｚ
′軸）における側端面１７．１９を形成している。この
ように、本発明の淳みすべり水晶振動子は、その主表面
に対する法線力向からＹ軸方向に角度αたけ傾斜させて
、幅方向の側端面その幅方向（Ｚ′軸）における側端面
を、主表面に対する法線方向から２軸方向、つまり図中
では反時８１方向（本発明とは反対力向）に傾斜した角
曳゛向でカットしていた。
第２図は、上述したようにカットした本発り［実施例に
おける周波数温度特性を示し、ここで、横軸は本実絶倒
水晶振動子が動作する 温度°ｒ （ＱＣ〕を、縦軸に
は変曲点温良’ｌ’ｃ ＝ ２５℃における基準と？、
する共振周波数ｔに対する温ｉｉ化に因る周波数変化飼
△ｆの比△ｆ’ ／ ｆ （ｐ ｐｍ ）をそれぞれと
っている。ハ゛お、この結果は水晶振動子の長さｅと厚
さＬとノ辺比ｅ／Ｌ ＝ １４．２４、 ｌｌｌｆｔ＋
Ｗ トＭさモトノ辺比ｗ／ｌ＝３．１０、ａ ＝ ５°
、ｆ−３６ＭＩＪｚとした実ｈ＋ｃよるものである。
おける周波数温度特性を示し、ここで、横軸は本実絶倒
水晶振動子が動作する 温度°ｒ （ＱＣ〕を、縦軸に
は変曲点温良’ｌ’ｃ ＝ ２５℃における基準と？、
する共振周波数ｔに対する温ｉｉ化に因る周波数変化飼
△ｆの比△ｆ’ ／ ｆ （ｐ ｐｍ ）をそれぞれと
っている。ハ゛お、この結果は水晶振動子の長さｅと厚
さＬとノ辺比ｅ／Ｌ ＝ １４．２４、 ｌｌｌｆｔ＋
Ｗ トＭさモトノ辺比ｗ／ｌ＝３．１０、ａ ＝ ５°
、ｆ−３６ＭＩＪｚとした実ｈ＋ｃよるものである。
この特性からも分るように、−１０℃（’１’ ＜７９
’に亘り△ｔ’ ／ ｆかわずか±５ ｐｐＨｌ 以
内におさまっており、第５図１６示す従来のものと比べ
て約ｌ／４０の液化比に抑制さ第１ている。第５図は、
比較のたｙ）に示したものであり、水晶振動子の幅方向
におけるカット向の傾斜角度は土表面の法線からｚＩｋ
ｌ。
’に亘り△ｔ’ ／ ｆかわずか±５ ｐｐＨｌ 以
内におさまっており、第５図１６示す従来のものと比べ
て約ｌ／４０の液化比に抑制さ第１ている。第５図は、
比較のたｙ）に示したものであり、水晶振動子の幅方向
におけるカット向の傾斜角度は土表面の法線からｚＩｋ
ｌ。
方向：ことった５°、その他は第３図の場合と同様であ
る。
る。
また、この特性曲線は、水＾ム振動子の便ハ１温度範囲
例えは−１０６Ｃ＜’１’＜７（１°に亘り略３次関数
曲線となっていると共に、２５℃を中心にして変化比Δ
ｔ’ ／ ｆか負と正とで略対称と八っている。
例えは−１０６Ｃ＜’１’＜７（１°に亘り略３次関数
曲線となっていると共に、２５℃を中心にして変化比Δ
ｔ’ ／ ｆか負と正とで略対称と八っている。
第３図は、本発明実施例の水晶振動子でと、つて幅Ｗと
厚さもとの辺比ｗ／Ｌを一定値（＝３．１０）Ｉことり
、長さｌと厚さｔとの辺比ｇ／Ｌ を各種変えて周波
数を測定腰周波数温度特性を得たものである。ここで、
ｌ／Ｌか１４２２．１４．２３．１４．２４，１４．２
５であるときの特性を、それぞれ曲線３１，３２．３３
．３４で示す。なおこの結果ハα＝５°、１’＝３．６
ＭＨｚ、 １ｊ＝３５°０３′〜０２′に基ついている
。
厚さもとの辺比ｗ／Ｌを一定値（＝３．１０）Ｉことり
、長さｌと厚さｔとの辺比ｇ／Ｌ を各種変えて周波
数を測定腰周波数温度特性を得たものである。ここで、
ｌ／Ｌか１４２２．１４．２３．１４．２４，１４．２
５であるときの特性を、それぞれ曲線３１，３２．３３
．３４で示す。なおこの結果ハα＝５°、１’＝３．６
ＭＨｚ、 １ｊ＝３５°０３′〜０２′に基ついている
。
これからも分るように、周囲温度′１゛か一１０°Ｃ〜
７０℃の間であっても、本発明実施例の水晶振動子にお
ける周波数表化は殆んと１０ｐｐｍ以下におさまってい
る。従って、従来公知のものか例えは’１’ ＝ ７０
０テ△ｉ’／ｌカ略３００ ｐｐｒｎ Ｔ＝ニアツタ
Ｄｌ に比べて、△ｆ／ｌか約／３０となっており、周波数温
度特性か極めて良好であることが判るであろう。
７０℃の間であっても、本発明実施例の水晶振動子にお
ける周波数表化は殆んと１０ｐｐｍ以下におさまってい
る。従って、従来公知のものか例えは’１’ ＝ ７０
０テ△ｉ’／ｌカ略３００ ｐｐｒｎ Ｔ＝ニアツタ
Ｄｌ に比べて、△ｆ／ｌか約／３０となっており、周波数温
度特性か極めて良好であることが判るであろう。
第４図は、本発明実施例の水晶振動子であって長さｌと
岸さもとの辺比１／ｌを一定値（＝１４．２３）にとり
、幅Ｗと淳さもとの辺比ｗ／ｌを各種皮えて周波数温度
特性をとったものである。ここで、ｗ／ｌヲ３．０８．
３．０９．３．１０，３．１１．３，１２であるときの
特性を、それぞれ曲線４１．４２．４３．４４．４５で
示す。なお、この結果は、ａ＝５°、ｆ＝３．６ＭｋＪ
ｚ、 １Ｊ＝３５°０３’ −０２’に基ついている
。
岸さもとの辺比１／ｌを一定値（＝１４．２３）にとり
、幅Ｗと淳さもとの辺比ｗ／ｌを各種皮えて周波数温度
特性をとったものである。ここで、ｗ／ｌヲ３．０８．
３．０９．３．１０，３．１１．３，１２であるときの
特性を、それぞれ曲線４１．４２．４３．４４．４５で
示す。なお、この結果は、ａ＝５°、ｆ＝３．６ＭｋＪ
ｚ、 １Ｊ＝３５°０３’ −０２’に基ついている
。
第３図および第４図から本発明のカットカ法による水晶
振動子において温度特性における辺比の因子はｗ／Ｌ
） ｅ／ＬのＮ係かあることか判明した。
振動子において温度特性における辺比の因子はｗ／Ｌ
） ｅ／ＬのＮ係かあることか判明した。
ずｆｆわち、長さβ方向に対して＠Ｗ方向に強い副振動
か存在しているものと思われる。従って、長さｅおよび
幅Ｗを、本発明のカットにより選択することにより、製
造容易且つ大を生産に向く範囲で良好な温度特性を示す
水晶振動子か得られる。
か存在しているものと思われる。従って、長さｅおよび
幅Ｗを、本発明のカットにより選択することにより、製
造容易且つ大を生産に向く範囲で良好な温度特性を示す
水晶振動子か得られる。
以上実施例につき１述したように、振動子の幅方向にお
ける側端のカット面を、主表面の法線がら結晶軸のＹ軸
方向に角度ａで傾斜させたことにより、特に基準となる
周波数か４ＭＩＪｚ以下において、その周波数温度特性
が極めて良好となる。それと共に、特性が３次曲線とな
り、その変曲点は呈温に維持でき、当該変曲点に関して
佼化比△ｆ／ｆが正、負に対称となり使用に際して極め
て好都合である。
ける側端のカット面を、主表面の法線がら結晶軸のＹ軸
方向に角度ａで傾斜させたことにより、特に基準となる
周波数か４ＭＩＪｚ以下において、その周波数温度特性
が極めて良好となる。それと共に、特性が３次曲線とな
り、その変曲点は呈温に維持でき、当該変曲点に関して
佼化比△ｆ／ｆが正、負に対称となり使用に際して極め
て好都合である。
なお、水晶振動子の励振手段は示さなかったが、例えば
２つの主表面のそれぞれに一対の＊極を設けて電界を印
加する等各種の公知な手段かある。
２つの主表面のそれぞれに一対の＊極を設けて電界を印
加する等各種の公知な手段かある。
また、不要振動の抑圧および振動子保持を容易とするた
めに、ベベル加工、コンベックス加工してもよい。
めに、ベベル加工、コンベックス加工してもよい。
第１図（Ａｌおよび（Ｂ＋は本発明による水晶振動子の
一実施例を示す正面図および斜視図、第２図１１ｊ本発
明の一実施例における温度対発振周波数の変化比を示す
特性線図、第３図は本発明実施例において辺比ｗ／ｌを
一定にしておき、 長さと厘さとの比１／Ｌを変えた場
合の温度対発振周波数の変化比の特性を示す線図、第４
図は本発明実施例において長さと厚さとの比ｅ／Ｌを一
定にしておき、辺比ｗ／Ｌを変えた場合の温度対発振周
波数の変化比の特性を示す線図、第５図は従来公知の水
晶振動子の温度特性を示す線図である。 １１・・水晶振動子、１３．１５・・−主表面、１７．
１９・−側端面、３１〜３４．４１〜４５・・特性曲線
。 特許出願人 京都セラミック株式会社 ペ１ ９ 圧
一実施例を示す正面図および斜視図、第２図１１ｊ本発
明の一実施例における温度対発振周波数の変化比を示す
特性線図、第３図は本発明実施例において辺比ｗ／ｌを
一定にしておき、 長さと厘さとの比１／Ｌを変えた場
合の温度対発振周波数の変化比の特性を示す線図、第４
図は本発明実施例において長さと厚さとの比ｅ／Ｌを一
定にしておき、辺比ｗ／Ｌを変えた場合の温度対発振周
波数の変化比の特性を示す線図、第５図は従来公知の水
晶振動子の温度特性を示す線図である。 １１・・水晶振動子、１３．１５・・−主表面、１７．
１９・−側端面、３１〜３４．４１〜４５・・特性曲線
。 特許出願人 京都セラミック株式会社 ペ１ ９ 圧
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、水島片のＹ軸に長手方向をとり、Ｙ軸から２軸に１
１８１角度０だけ回転した回転Ｙ軸に平行な法線を有し
且つ前記Ｙ軸に対して垂直に主表面を形成し、幅方向に
おける側端面を、前記法線から前記Ｙ軸の方向に第２角
度αたけ傾斜させた面で形成したことを特徴とする水晶
振動子。 ２、特許請求の範囲第１項記載の水晶振動子において、
前記ｊ６１角度θを３４°１３′〜３５’１８’の範囲
円にて形成したことを特徴とする水晶振動子。 ３、特許請求の範囲第１項記載の水晶振動子において、
前記第２角度αが５°近辺であることを特徴とする水晶
振動子。 ４、特許請求の範囲第１項〜第３項のいずれかに記載の
水晶振動子において、共振周波数に対する温度による周
波数変化蓋の比の温度特性における疾曲点温度か略室温
となることを特徴とする水晶振動子。 ５、特許請求の範囲第４項記載の水晶振動子において、
前記変曲点温度か４ＭＨｚ以−トエートことを特徴とす
る水晶振動子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13899882A JPS5928714A (ja) | 1982-08-09 | 1982-08-09 | 水晶振動子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13899882A JPS5928714A (ja) | 1982-08-09 | 1982-08-09 | 水晶振動子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5928714A true JPS5928714A (ja) | 1984-02-15 |
Family
ID=15235084
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13899882A Pending JPS5928714A (ja) | 1982-08-09 | 1982-08-09 | 水晶振動子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5928714A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007097042A (ja) * | 2005-09-30 | 2007-04-12 | Kyocera Kinseki Corp | 水晶振動板 |
| JP2008141347A (ja) * | 2006-11-30 | 2008-06-19 | Kyocera Kinseki Corp | 温度補償型発振器 |
| JP2011182025A (ja) * | 2010-02-26 | 2011-09-15 | Kyocera Kinseki Corp | 温度補償型圧電発振器 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5197394A (ja) * | 1975-02-21 | 1976-08-26 | ||
| JPS5491091A (en) * | 1977-12-28 | 1979-07-19 | Seiko Instr & Electronics Ltd | Rectangular at-cut crystal vibrator |
| JPS5537052A (en) * | 1978-09-06 | 1980-03-14 | Seiko Instr & Electronics Ltd | At-cut crystal oscillator |
-
1982
- 1982-08-09 JP JP13899882A patent/JPS5928714A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5197394A (ja) * | 1975-02-21 | 1976-08-26 | ||
| JPS5491091A (en) * | 1977-12-28 | 1979-07-19 | Seiko Instr & Electronics Ltd | Rectangular at-cut crystal vibrator |
| JPS5537052A (en) * | 1978-09-06 | 1980-03-14 | Seiko Instr & Electronics Ltd | At-cut crystal oscillator |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007097042A (ja) * | 2005-09-30 | 2007-04-12 | Kyocera Kinseki Corp | 水晶振動板 |
| JP2008141347A (ja) * | 2006-11-30 | 2008-06-19 | Kyocera Kinseki Corp | 温度補償型発振器 |
| JP2011182025A (ja) * | 2010-02-26 | 2011-09-15 | Kyocera Kinseki Corp | 温度補償型圧電発振器 |
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