一种轮廓振子，具有平面形状为四方形的振动体和外廓形状为四方形的激励电极，所述振动体由切角利用ＩＲＥ标准的ＹＸＩｔ φ／θ表示的石英基板构成，所述激励电极形成于所述振动体的正反两面，所述切角θ在４０度以上５０度以下的范围内，利用形成所述振动体的平面形状的所述四方形的一边的长度Ｌ、所述振动体的厚度ｔ、所述激励电极的膜厚Ｈ、和形成所述激励电极的外廓形状的所述四方形的一边的长度Ｌｅ，把切角φ设定为合适角度，从而可以得到改善了温度特性的轮廓振子。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种轮廓振子，具体地讲，涉及进行使用了石英基板的拉姆模态振动的轮廓振子，该石英基板由切角利用IRE标准的(YXIt) cp/e表示的大致四方形状的平板构成。
技术介绍
以往，作为便携式设备、信息通信设备、测试设备等的电子设备用 的压电振子，大多使用把厚度滑动振动作为主振动的AT切石英振子。但 是，谐振频率为数MHz频带的AT切石英振子尺寸较大，难以实现小型 化。因此，在低频带(例如小于10MHz的频带)使用采用轮廓振动的石 英振子。关于轮廓振子可以列举音叉型石英振子、DT切轮廓滑动石英振 子、GT切宽度一长度纵耦合石英振子、拉姆模态石英振子等。但是，音叉型石英振子是适合于大约从十kHz到数百kHz频带的压 电振子，在将其高频化到数MHz频带时，形成振动片时的石英的细微加 工变困难。并且，DT切轮廓滑动石英振子由于轮廓振动的节(几乎不产 生轮廓振动的位移的部位)较少，在由振动部的外周支撑时不得不支撑 在未完全成为节的部位，所以用于降低支撑的影响的支撑结构变复杂， 难以小型化。GT切宽度一长度纵耦合石英振子由于采用宽度纵向振动模 态与长度纵向振动模态相耦合的振动模态，所以对振动片的长边尺寸和 短边尺寸的制造偏差比较敏感，轮廓振动的节只有一点，所以振动片的 支撑比较困难，不容易制造。因此，着眼的振子是拉姆模态石英振子。在石英切角利用IRE (Institute of Radio Engineers的简称，现在的 IEEE)标准的(YXIt) (p/e表示的石英振子中，已有下述的关于拉姆模态 石英振子的报告，在6=45度时，具有在( = 36度和9 = 130度时一次温 度系数a为0的区域，通过理论计算得知，该9=45度和9=36度时(被称为LQ1T切)的二次温度系数卩=-5》10，(:2，在9=45度和9=130 度时(被称为LQ2T切)的二次温度系数(3=-1.^10-8/*€2。艮卩，通过理论 计算得知二次温度系数P根据石英基板的切角而变化，LQ2T切具有非常 良好的温度特性(例如参照非专利文献l)。并且，在专利文献l中，在把e设为40 50度、把cp设为一40度 一60度(即把cp设为120度 140度)或者把cp设为40度 60度的轮廓 类石英振子中，图示了P —-1."10'8/°(:2的频率温度特性数据。但是，在上述非专利文献l中虽然记述了除LQ2T切之外的二次温 度系数(3的实验值，但没有记述LQ2T切中的二次温度系数P的实验值， 在专利文献1中也没有公开频率温度特性的实验确认结果。作为通过实 验确认了 LQ2T切拉姆模态石英振子的频率温度特性的研究示例有非专 利文献2，其公开了卩=-1^10'8/°(32的实验结果。并且，在专利文献2中 公开了0=45度、把cp设为一60度 0度(即把cp设为120度 180度)的 拉姆模态石英振子的、^=-1.5"10-8/"2的实验结果。并且，关于角度e，除了上述专利文献i公开了e为40度 50度的LQ2T切拉姆模态石英振子之外，专利文献3也公开了e为40度 50度 的GT切石英振子。另外，还有通过把0=45度的GT切石英振子的边比设为1来实现拉 姆模态石英振子的报告(例如参照专利文献2和非专利文献3)。专利文献1日本特开2005—26843号公报专利文献2日本特开2001—313537号公报专利文献3日本特开昭52—149084号公报非专利文献1第24回EM、乂y求-夕厶、11頁 16頁、「工、乂 ^y夕、、法KJ;o"C形成^tL;^，一乂乇一 K水晶振動子」、川島宏文、松 山勝非专利文献2第35回EM、乂y求-夕厶、31頁 34頁、「小型 ，一^乇一K、水晶振動子0開発」、水本勝也、秋野真志、西塚剛史、芦 沢英紀、丸茂正秀、雨宫正人非专利文献3R C. Y Lee, et al. "Extensional Vibrations ofRectangular Crystal Plates", Proc. 35 Ann. Freq. Control Symposium(1981) 在非专利文献2中确认了p二-1.7xlO,T^的频率温度特性，在专利 文献2中确认了(3二1.51xl0，C^的频率温度特性，但在便携式设备、信 息通信设备、测试设备等的电气设备等中要求高频化、高精度化，所以 还存在不能获得充足的频率温度特性的问题。并且，存在仅仅把石英基板的切角cp设为约130度还不能使一次温度 系数a大致为0的问题，用于解决该问题的方案尚不明确。另一方面，AT切石英振子虽然频率温度特性良好，但如非专利文献 2所示，其尺寸大于拉姆模态石英振子。并且，在把频率较高的AT切石 英振子(例如数十MHz的AT切石英振子)降频为数MHz频带时，需要 该降频用的周边电路，导致消耗电流提高，部件数目和成本增加。
技术实现思路
本专利技术正是为了解决上述问题而提出的，其目的在于，提供一种频 率温度特性良好的小型的轮廓振子。(适用例1) 一种轮廓振子，其特征在于，具有石英基板的切角利用IRE标准的(YXIO cp/e表示的大致四方形状平板的振动部、和形成于所述振动部的正反两面的激励电极，所述轮廓振子分别选择性设定所述 e、所述cp、相对于所述振动部的体积的所述激励电极的体积比。前述非专利文献1或非专利文献2适当组合cp和e来减小一次温度系 数(x为0时的二次温度系数p，与此相对，根据本专利技术的适用例l，通过 把相对于振动部体积的所述激励电极的体积比追加为主要要素，可以实 现具有如下二次温度系数卩的轮廓振子，该二次温度系数P优于非专利 文献2报告的卩二-1.7xlO-8/。C2和专利文献2公开的卩=-1.5"10-8/匸2。(适用例2)根据适用例1所述的轮廓振子，其特征在于，所述激 励电极利用铝或把铝作为主成分的合金构成。在适用例2的专利技术中，也能够实现具有良好的温度特性的轮廓振子。 并且，在形成激励电极时通常使用光刻技术，但通过把激励电极的 材质设为蚀刻特性良好的铝或铝合金，可以形成高精度的激励电极。由9此，除提高生产性之外，由于铝材料自身比较低廉，所以能够提供低成 本的轮廓振子。(适用例3)根据适用例1所述的轮廓振子，其特征在于，所述激 励电极利用金或把金作为主成分的合金构成。在适用例3的专利技术中，也能够实现具有良好的温度特性的轮廓振子。 并且，金不容易与其他元素化合，化学稳定性比较高，所以通过把 激励电极设为金或金合金，可以防止因激励电极的氧化或腐蚀造成的轮 廓振子的电气特性的恶化。(适用例4)根据适用例1所述的轮廓振子，其特征在于，所述激 励电极利用银或把银作为主成分的合金构成。在适用例4的专利技术中，也能够实现具有良好的温度特性的轮廓振子。 并且，银的电阻率比其他金属低，所以通过把激励电极设为银或银 合金，可以实现谐振电阻较小的低损耗的轮廓振子。(适用例5)根据适用例1所述的轮廓振子，其特征在于，所述激 励电极分别在所述振动部的正反面具有一定间隔地设置有多个，并且排 列设置成为使相邻的所述激励电极分别成为反极性的电位。在适用例5的专利技术中，也能够实现具有良好的温度特性的轮廓振子。 并且，通过在振动部的正反两面排列设置多个激励电极，并对相邻 的激励电极施加反极性本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种轮廓振子，其特征在于，所述轮廓振子具有平面形状为四方形的振动体、和外廓形状为四方形的激励电极，所述振动体由切角利用ＩＲＥ标准的ＹＸＩｔφ／θ表示的石英基板构成，所述激励电极形成于所述振动体的正反两面，利用铝或把铝作为主成分的合金构成， 所述切角θ在４０度以上５０度以下的范围内， 在把形成所述振动体的平面形状的所述四方形的一边的长度设为Ｌ、把所述振动体的厚度设为ｔ、把所述激励电极的膜厚设为Ｈ、把形成所述激励电极的外廓形状的所述四方形的一边的长度设为Ｌｅ时，满足下 式： φｏ－０．１４≤φ≤φｏ＋０．４（其中，φ和φｏ的单位是［度］）、 φｏ＝ｂ４×ａ４×（Ｈ／Ｌ）↑［４］＋ｂ３×ａ３×（Ｈ／Ｌ）↑［３］＋ｂ２×ａ２×（Ｈ／Ｌ）↑［２］＋ｂ１×ａ１×（Ｈ／Ｌ）＋ｂ０×ａ０、 ａ４＝４ ．３４１３×１０↑［１０］×（Ｌｅ／Ｌ）↑［６］－１．３９７１×１０↑［１１］×（Ｌｅ／Ｌ）↑［５］＋１．７９７０×１０↑［１１］×（Ｌｅ／Ｌ）↑［４］－１．１７８８×１０↑［１１］×（Ｌｅ／Ｌ）↑［３］＋４．１３８６×１０↑［１０］×（Ｌｅ／Ｌ）↑［２］－７．２８６３×１０↑［９］×（Ｌｅ／Ｌ）＋４．８９９３×１０↑［８］、 ａ３＝－１．００６４×１０↑［９］×（Ｌｅ／Ｌ）↑［６］＋３．３８１８×１０↑［９］×（Ｌｅ／Ｌ）↑［５］－４．５５０６×１０↑［９］×（Ｌｅ／ Ｌ）↑［４］＋３．１１３６×１０↑［９］×（Ｌｅ／Ｌ）↑［３］－１．１２７７×１０↑［９］×（Ｌｅ／Ｌ）↑［２］＋２．０２２８×１０↑［８］×（Ｌｅ／Ｌ）－１．３８２１×１０↑［７］、 ａ２＝１．５６２２×１０↑［７］×（Ｌｅ／Ｌ）↑ ［６］－５．８６０４×１０↑［７］×（Ｌｅ／Ｌ）↑［５］＋８．７９８６×１０↑［７］×（Ｌｅ／Ｌ）↑［４］－６．６５８１×１０↑［７］×（Ｌｅ／Ｌ）↑［３］＋２．６１４２×１０↑［７］×（Ｌｅ／Ｌ）↑［２］－４．９１４９×１０↑［６］×（Ｌｅ／Ｌ）＋３．４７１４×１０↑［５］、 ａ１＝－４４３７９×（Ｌｅ／Ｌ）↑［６］＋１６５８９０×（Ｌｅ／Ｌ）↑［５］－２５６０６０×（Ｌｅ／Ｌ）↑［４］＋２０８９２０×（Ｌｅ／Ｌ）↑［３］－９１３８０×（Ｌｅ／Ｌ）↑［２］＋１６３３６ ×（Ｌｅ／Ｌ）－１１６７、 ａ０＝５．２２１４×（Ｌｅ／Ｌ）↑［６］－２１．２３２×（Ｌｅ／Ｌ）↑［５］＋３８．２９３×（Ｌｅ...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：山田明法，小野泽康秀，
申请(专利权)人：爱普生拓优科梦株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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