Способ изготовления и настройки пьезоэлектрического резонатора

ОПИ САНИ ЕИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик" 46,4, етельстваЗависимое от авт Кл. 21 а 4, 10 аявлено 27.Х 1.1968 ( 1294577/2 присоединением заявкириорптетпубликовано 03.7.1970. Бюл комитет по делам изобретений и открыти при Совете Министров СССР31 т 3/02 21,372,412 (088,8) етець2225.Х 1.1970 та опубликовацц сани Авторыизобретения араульник, В, Шин ороки Заявитель ТОВЛЕНИЯ И НАСТРОИКИРИЧЕСКОГО РЕЗОНАТОРА ПОСОПЬЕЗО Изобретение относится к пьезотехнике и может быть применено при изготовлении пьезоэлектрических резонаторов,Известные способы изготовления пьезоэлектрических резонаторов, обеспечивающие улучшение частотного спектра, предусматривают подавление нежелательных видов колебаний за счет изменения формы и размеров пьезоэлектрических пластин; демпфирования пучностей колебания; подбора формы и размеров электродов, затрудняющих пьезоэлектричеокое возбуждение нежелательных видов колебаний; выбора ориентации пьезоэлектрических пластин относительно крцсталлографических осей.Предлагаемый способ изготовления и настройки пьезоэлектрического резонатора, заключающийся в ориентировании кристалла пьезоэлемента относительно возбукдающего поля, разметке пластины, кристалла относительно кристаллографических направлений и нанесении возбуждающих электродов, отличается от известных тем, что пьезоэлемент заданных размеров возбуждают на частоте нежелательного вида колебаний по максимальному показанию индикаторного прибора, вращают пьезоэлемент в горизонтальной плоскости, добиваясь минимальных показаний индикаторного прибора, фиксируют пьезоэлемент в этом положении и размечают на нем контуры электродов кристаллодержателя, которые наносят затем любым известным методом.Это позволяет подавить колебания нежелательных видов, пьезоэлсктрическц связанные 5 с рабочим колебанием,Процесс изготовления пьезоэлектрическогорезонатора включает в себя обработку кристалла любым известным способом (шлифовкой, полировкой. травлением ц т, д.) до полу- О чения пьезокристаллической пластины заданных размеров, разметку пластины относительно кристаллографических направлений с помощью, например, микроскопа или любого другого устройства с использованием полярц зованного света п нанесение возбуждающихэлектродов, ориентированных относительно размеченных кристаллографпчсских направлений, любым известным способом, например распыленцем металла в вакууме.О С целью подавления нежелательного видаколебаний готовый пьезоэлемент заданных размеров помещают в обеспечивающий его поворот в горизонтальной плоскости кристаллодеркатель, электроды которого включены в 5 одно из плеч четырехполюсника, связанного сизмерительной схемой. Затем пьезоэлемент возбуждают на частоте нежелательного вида колебаний при помощи входящего в измерительную схему генератора стандартных сиг- О налов по максимальному показанию индикаторного прибора на выходе четырехполюсника, вращают пьезоэлемент в горизонтальной плоскости до минимального показания индикаторного прибора, фиксируют пьезоэлемент в этом положении и размечают на нем контуры электродов кристаллодержателя. После этого на пьезоэлемент любым известным способом в соответствии с разметкой наносят возбуждающие электроды.Для изготовления пьезоэлектрических резонаторов предлагаемым способом используют кварцевые пластины в виде линз или дисков срезов ИТ или РТ. Форма электродов может быть круглая с отверстиями в середине или без них, квадратная, прямоугольная и т. д, В качестве материала для напыления возбуждающих электродов применяют серебро, золото, платину, алюминий и другие материалы.На фиг, 1 изображена пьезоэлектрическая пластина с координатными осями х, О, г и возбуждающее электрическое поле Е; на фиг. 2 - кварцедержатель с установленной в нем пьезокристаллической пластиной в виде двояковыпуклой линзы в разрезе; на фиг, 3 - 6 - электроды, нанесенные на основание и крышку кварцедержателя; на фиг. 7 и 8 показаны частотные спектры известных пьезоэлектрических резонаторов из кварцевых пластин среза ИТ и РТ с,перпендикулярным полем возбуждения (6=90-); на фиг. 9 и 10 - частотные спектры пьезоэлектрических резонаторов из кварцевых пластин среза ИТ и РТ соответственно с наклонным полем возбуждения (О= = 90), изготовленных согласно предлагаемому способу,Физическая сущность предлагаемого способа заключается в том, что в пьезоэлектрических резонатора,; возбукдающие электроды расположены таким образом, что возникающее электрическое поле не вызывает нежелательный вид колебаний.Если кристаллическая пластина с координатными осями худ имеет действующие пьезоэлектрические модули дци, ди и д,увызывающие пьезоэлектрическую деформацию 5, нежелательного вида колебаний, то из выражений5, - д сов О з 1 п + д, з 1 п О + + дцисоз Осоя(1) можно рассчитать такое направление возбуждающего электрического поля, при котором колебания вида И не возбукдаются.Для этого угол ср выбирают в пределах 0 - 5 360, и по выражению (2) определяют величину угла О. Практически для нахождения требуемого направления возбукдающего электрического поля пьезокристаллическая пластина возбуждается на частоте нежелательного 10 вида колебаний в кварцедеркателе.Затем вращением пластины 1 относительнонеподвижных электродов 2 и , закрепленных па основании 4 и крышке 5 кварцедержателя, 15 по нулевому показанию прибора, регистрирующего пьезоток, определяют такое положение электродов 2 и 3 на поверхности пластины 1, при котором электрическое поле не возбукдает колебания данного вида или амплитуда 20 его минимальна.Резонаторы, изготовленные по предлагаемому способу, имеют меньшее число нежелательных резонаторов по сравнению с резонаторами, изготовленными известными способами 25 (сравни фиг. 9 и 10 с фиг. 7, 8).Предмет изобретенияЗ 0 Способ изготовления и настройки пьезоэлектрического резонатора, заключающийся в ориентировании кристалла пьезоэлемента относительно возбуждающего поля, разметке пластины кристалла относительно кристаллод 5 графических направлений и нанесении возбуждающих электродов, предусматривающий использование кристаллодержателя, обеспечивающего поворот пьезоэлемента в горизонтальной плоскости, и измерительной схемы с 50 генератором стандартных сигналов и индикаторным прибором, отличающийся тем, что, с целью подавления колебаний нежелательных видов, пьезоэлектрически связанных с рабочим колебанием, пьезоэлемент заданных раз.45 меров возбуждают на частоте нежелательноговида колебаний по максимальному показанию индикаторного прибора, вращают пьезоэлемент в горизонтальной плоскости, добиваясь минимальных показаний индикаторного при бора, фиксируют пьезоэлемент в этом положении и размечают на нем контуры электродов кристаллодержателя, которые наносят затем любым известным методом,275159 100 ИЮ ; кгц 1000кгц 170 1000кгц О,нЯ 100 1 В 00 170 Фиг. Составитель А, ОрловОрловская Техред Л, Я. Левина Корректор Т. А. Джаманкулова аказ 3364/10 Тираж 480 ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытиГ Москва, Ж, Раушская наб, Типография, пр. Сапунова, Р1 В 00 иг.0 Подписноери Совете Министров СССР4/5