イオンビーム照射による水晶振動子の周波数変動の理論解析

塩野 忠久  長田 祐介  中川 恭彦  

誌名
電子情報通信学会論文誌 C   Vol.J91-C   No.3   pp.194-203
公開日: 2008/03/01
Online ISSN: 1881-0217
DOI: 
Print ISSN: 1345-2827
論文種別: 論文
専門分野: 超音波エレクトロニクス
キーワード: 
水晶振動子,  周波数調整,  イオンビーム,  エッチング,  周波数シフト,  

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あらまし: 
イオンビームエッチングによる水晶振動子の周波数調整では,エッチング直後に周波数が変動する現象が生じ,実用化を妨げた大きな原因となっていた.この現象は理論的解明がなされないまま,実験的に対策することで実用化された.そこで,このイオンビーム照射による水晶振動子の周波数変動の理論的解析を行った.イオンビーム照射時の水晶振動子の温度分布変化を差分法で求め,径方向の温度分布変化と周波数変動のもつ時定数とが等しいことが分かった.そこで円柱座標一次元モデルとして,温度分布より熱応力分布を求め,この応力による弾性定数の変化より,共振周波数の変化量を摂動法より求めた.解析はATカット,BTカット及びSCカットについて行い,ともに計算と実験結果はよく一致した.これより,イオンビーム照射による温度分布変化で熱応力が生じ,弾性定数が変化して周波数が変化することが分かった.