JPS605618A - 厚みすべり圧電振動子の共振周波数調整法 - Google Patents
厚みすべり圧電振動子の共振周波数調整法Info
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- JPS605618A JPS605618A JP11353883A JP11353883A JPS605618A JP S605618 A JPS605618 A JP S605618A JP 11353883 A JP11353883 A JP 11353883A JP 11353883 A JP11353883 A JP 11353883A JP S605618 A JPS605618 A JP S605618A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H3/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators
- H03H3/007—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators for the manufacture of electromechanical resonators or networks
- H03H3/02—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators for the manufacture of electromechanical resonators or networks for the manufacture of piezoelectric or electrostrictive resonators or networks
- H03H3/04—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators for the manufacture of electromechanical resonators or networks for the manufacture of piezoelectric or electrostrictive resonators or networks for obtaining desired frequency or temperature coefficient
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (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】
不発明は厚みすべり圧電振動子の共振周波数ｈ１・゛Δ
整法に関するものである。
整法に関するものである。
従来、水晶振動子などの共振周波数の：Ｉ’Ｍ整法とし
て、金１・：５の真空蒸着やスパッタリングなどを利用
した表面′電極の負荷質量の’ｄ’ａ 腋、レーザ光に
よる’ｔ’（、！、：（除去１ｊ１１．１ 整などがあ
った。しがしこれらの方法はいずれも圧電１１＜動子の
表面電極の微細な剥離など物理的な変化や化学的に不安
定のため、共振周波数のドリフト原因になったり、長期
安定性に彩管を与えていた。
て、金１・：５の真空蒸着やスパッタリングなどを利用
した表面′電極の負荷質量の’ｄ’ａ 腋、レーザ光に
よる’ｔ’（、！、：（除去１ｊ１１．１ 整などがあ
った。しがしこれらの方法はいずれも圧電１１＜動子の
表面電極の微細な剥離など物理的な変化や化学的に不安
定のため、共振周波数のドリフト原因になったり、長期
安定性に彩管を与えていた。
本発明は＝Ｌ記欠点を除去するものであり、共振周波数
の調整か極めて容易に行える共振周波数のＲ１，′Ｊ整
先を提供するものである。
の調整か極めて容易に行える共振周波数のＲ１，′Ｊ整
先を提供するものである。
以下本発明の一実施例をＲＹ細に説明する。
第１図は本発明に用いる厚みすべり圧電振動子の一例で
あるＡＴカット水晶振動子である。水晶片２はＸ Ｉｒ
１Ｊ１を中心としてＺ軸を約３５度回転させたＸ軸−２
′軸平面に平行に載量したものである。水晶片２は長手
方向がＸ軸方向である直方体形状をしており、長さ約７
． ＯＩｎｍ ｒ幅約１．８ ｍｍ ＋厚さ約１．２調
である。水晶片２の表面２α、 ２ ｂ 、 −１−な
わちＸ軸−Ｚ ’ １１１１１平而には、水晶片にドー
ピングｉＪ能なものとしてアルミニウム薄１１Ｑ ３
、３が真空蒸着などにて形成され、水晶片２の表層部は
ドーピングにより形成された非圧電領域３σ、３αとな
っている。ドーピングとして本実施例では拡散による方
法を用いている。すなわち水晶片２の表面にアルミニウ
ム薄膜６．３を形成し、高温状態においてアルミニウム
を水晶片２に拡散させ、絶縁性の非圧電領域５ａ 、５
ａを形成するのである。この非圧電領域５ａ、３ａは処
理時間に比例して成長する。水晶片２の中央部はアルミ
ニウムが拡散していない圧電領域２Ｃであり、この圧電
１ｉｒｌ域の厚さｔにより厚みすべり振動の共振周波数
が決定されるのである。すなわち共振周波数ｆはとなる
。Ｃ６６は水晶の弾性定数、ρは水晶の密ｐ［であり、
本実施例ではｔζ” ４ ｍｍで１４３〜４ＭＨｚの共
振周波数となっている。本発明は水晶片２にドーピング
することにより圧電領域２ｃの厚さｔを制御することに
より共振周波数を調整するのである。水晶片２の表面２
ａ、２ｂには駆動１Ｌｉｉｌｉ ４ ＋ ”が金、銀な
どの金属を真空蒸着することにより形成しである。そし
て一方の駆動電極４がらは引出し電極４ａが他方の主面
２ｂの端部にまで延出形成しである。水晶振動子１は配
線基板（図示せず。ンなどに直接接着などにより固定で
き、引出し電極４αは配線パターンと上面の駆動電極４
とを接続するものである。
あるＡＴカット水晶振動子である。水晶片２はＸ Ｉｒ
１Ｊ１を中心としてＺ軸を約３５度回転させたＸ軸−２
′軸平面に平行に載量したものである。水晶片２は長手
方向がＸ軸方向である直方体形状をしており、長さ約７
． ＯＩｎｍ ｒ幅約１．８ ｍｍ ＋厚さ約１．２調
である。水晶片２の表面２α、 ２ ｂ 、 −１−な
わちＸ軸−Ｚ ’ １１１１１平而には、水晶片にドー
ピングｉＪ能なものとしてアルミニウム薄１１Ｑ ３
、３が真空蒸着などにて形成され、水晶片２の表層部は
ドーピングにより形成された非圧電領域３σ、３αとな
っている。ドーピングとして本実施例では拡散による方
法を用いている。すなわち水晶片２の表面にアルミニウ
ム薄膜６．３を形成し、高温状態においてアルミニウム
を水晶片２に拡散させ、絶縁性の非圧電領域５ａ 、５
ａを形成するのである。この非圧電領域５ａ、３ａは処
理時間に比例して成長する。水晶片２の中央部はアルミ
ニウムが拡散していない圧電領域２Ｃであり、この圧電
１ｉｒｌ域の厚さｔにより厚みすべり振動の共振周波数
が決定されるのである。すなわち共振周波数ｆはとなる
。Ｃ６６は水晶の弾性定数、ρは水晶の密ｐ［であり、
本実施例ではｔζ” ４ ｍｍで１４３〜４ＭＨｚの共
振周波数となっている。本発明は水晶片２にドーピング
することにより圧電領域２ｃの厚さｔを制御することに
より共振周波数を調整するのである。水晶片２の表面２
ａ、２ｂには駆動１Ｌｉｉｌｉ ４ ＋ ”が金、銀な
どの金属を真空蒸着することにより形成しである。そし
て一方の駆動電極４がらは引出し電極４ａが他方の主面
２ｂの端部にまで延出形成しである。水晶振動子１は配
線基板（図示せず。ンなどに直接接着などにより固定で
き、引出し電極４αは配線パターンと上面の駆動電極４
とを接続するものである。
駆動電極４．５に電界を印加すると、水晶振動子１は厚
みすべり振動を行う。この厚みすべり振動の振動変位は
第２図に示されるように、圧電領域２Ｃと非圧電領域３
ａ、３／Ｚとの境界面近傍にて最大となり、非圧電領域
３ａ、３αにて徐々に減衰し、表面２ａ 、２ｂでは極
めて小さく略０になっている。このことは厚みすべり振
動の平面液留と圧電基本式、運動方程式そしてラプラス
の式から厚み方向の伝搬定数を調べると、厚み方向で減
衰板をもつことからもわかる。第３図は水晶振動子１の
振動中の電荷分布を示している。電荷分布も圧電領域２
Ｃと非圧電領域３ａ、３αとの境界面近傍にて最大であ
り、絶縁性の非圧電領域３ａ、３αにてわずかに減衰す
る。圧電振動はこの電荷を検出して行うのである。
みすべり振動を行う。この厚みすべり振動の振動変位は
第２図に示されるように、圧電領域２Ｃと非圧電領域３
ａ、３／Ｚとの境界面近傍にて最大となり、非圧電領域
３ａ、３αにて徐々に減衰し、表面２ａ 、２ｂでは極
めて小さく略０になっている。このことは厚みすべり振
動の平面液留と圧電基本式、運動方程式そしてラプラス
の式から厚み方向の伝搬定数を調べると、厚み方向で減
衰板をもつことからもわかる。第３図は水晶振動子１の
振動中の電荷分布を示している。電荷分布も圧電領域２
Ｃと非圧電領域３ａ、３αとの境界面近傍にて最大であ
り、絶縁性の非圧電領域３ａ、３αにてわずかに減衰す
る。圧電振動はこの電荷を検出して行うのである。
水晶振動子１の共振周波数は、ドーピング時間に対し直
線的に変化していくので、ドーピング条件が決定すると
共振周波数の調整は時間管理でバッチ処理が可能となる
。
線的に変化していくので、ドーピング条件が決定すると
共振周波数の調整は時間管理でバッチ処理が可能となる
。
なお圧電素子として水晶の例を示したが、リチウムタン
タレートなどの他の圧電材料を用いることもでき、ドー
ピング材としてはアルミニウムの他（Ｃヂタン、モリブ
デン、クロム、ジルコニウムなどを用いることができる
。
タレートなどの他の圧電材料を用いることもでき、ドー
ピング材としてはアルミニウムの他（Ｃヂタン、モリブ
デン、クロム、ジルコニウムなどを用いることができる
。
またドーピングの例として拡散の例を示したが、ドーピ
ングイｌ料のｆｉ液に浸漬後熱処理する方法、あるいは
イオン注入したうぇで熱拡散させる方法なと棟々の方法
をｊ百用できる。
ングイｌ料のｆｉ液に浸漬後熱処理する方法、あるいは
イオン注入したうぇで熱拡散させる方法なと棟々の方法
をｊ百用できる。
さらにドーピングにより形成された非圧電領域が導体の
場合、この非圧電領域の板面をｌｒ！；動電極として利
用できるため、別に駆動電極を設ける心霊はない。
場合、この非圧電領域の板面をｌｒ！；動電極として利
用できるため、別に駆動電極を設ける心霊はない。
以上述べたように本発明によれば、共振周波数の−１，
１整は処理１１＆間の管理により極めて容易にしがも大
１．（に行える。また物Ｊｕｌ的にも化学的にも安定で
あるため設定された共振周波数は変動することが４ｉｉ
１ｉめて少なく、長期間安定していると４いう効果を奏
する。
１整は処理１１＆間の管理により極めて容易にしがも大
１．（に行える。また物Ｊｕｌ的にも化学的にも安定で
あるため設定された共振周波数は変動することが４ｉｉ
１ｉめて少なく、長期間安定していると４いう効果を奏
する。
図面は本発明を適用可能な水晶振動子の一実施例を示し
、第１図は断面図、第２〜３図はそれぞれ振動変位分布
、電荷分布を示す１ｔＨｔ、分拡大断面図である。 １・・・・・・厚みすべり水晶振動子 ２・・・・・・水晶片 ２Ｃ・・・圧電領域 ３、Ｓ・・・・・・アルミニウム薄膜 ６ａ、６α・・・・・・非圧電領域 以 上 第１図 第２図 第３図
、第１図は断面図、第２〜３図はそれぞれ振動変位分布
、電荷分布を示す１ｔＨｔ、分拡大断面図である。 １・・・・・・厚みすべり水晶振動子 ２・・・・・・水晶片 ２Ｃ・・・圧電領域 ３、Ｓ・・・・・・アルミニウム薄膜 ６ａ、６α・・・・・・非圧電領域 以 上 第１図 第２図 第３図
Claims (1)
- 圧′［しＬ素子の表面よりドーピング材をドーピングし
て非圧電領域を形成し、この非圧電５ｉｌｌ城を成長さ
せ中央の圧電領域の厚みを変化させることにより共４７
＋ａ周波数を調整することを特徴とする厚みすべり圧′
市１１Ｉ（動子の共振周波数調整法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11353883A JPH0239884B2 (ja) | 1983-06-23 | 1983-06-23 | Atsumisuberiatsudenshindoshinokyoshinshuhasuchoseiho |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11353883A JPH0239884B2 (ja) | 1983-06-23 | 1983-06-23 | Atsumisuberiatsudenshindoshinokyoshinshuhasuchoseiho |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS605618A true JPS605618A (ja) | 1985-01-12 |
| JPH0239884B2 JPH0239884B2 (ja) | 1990-09-07 |
Family
ID=14614855
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11353883A Expired - Lifetime JPH0239884B2 (ja) | 1983-06-23 | 1983-06-23 | Atsumisuberiatsudenshindoshinokyoshinshuhasuchoseiho |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0239884B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02309717A (ja) * | 1989-05-24 | 1990-12-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 温度特性補正回路 |
| JP2018033096A (ja) * | 2016-08-26 | 2018-03-01 | 京セラ株式会社 | 水晶振動素子、水晶振動デバイス及び水晶振動素子の製造方法 |
-
1983
- 1983-06-23 JP JP11353883A patent/JPH0239884B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02309717A (ja) * | 1989-05-24 | 1990-12-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 温度特性補正回路 |
| JP2018033096A (ja) * | 2016-08-26 | 2018-03-01 | 京セラ株式会社 | 水晶振動素子、水晶振動デバイス及び水晶振動素子の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0239884B2 (ja) | 1990-09-07 |
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