Способ определения знака направления кристаллографических осей в кварцевых пьезоэлементах двухповоротного y-среза

 

Изобретение относится к радиоэлектронике. Целью изобретения является уменьшение брака по нарушению целостности кварцевых пьезоэлементов двухповоротного Y-среза при определении в них знака направления кристаллографических осей. В кварцевом пьезоэлементе возбуждают колебания толщинно-сдвиговой моды С и измеряют резонансную частоту. Прикладывают к нему сжимающие усилия в точках на кристаллографических осях Х' и Z' на краях его главных граней. Направление сжимающих усилий выбирают перпендикулярным главным граням. В процессе приложения сжимающих усилий повторно измеряют резонансную частоту. Знак направления кристаллографических осей Х' и Z' определяют по информативному параметру, которым является изменение резонансной частоты. За положительное направление кристаллографической оси X' и отрицательное направление кристаллографической оси Z' выбирают направление от центра кварцевого пьезоэлемента к точке на соответствующей кристаллографической оси, действие сжимающих усилий в которой вызывает положительные изменения резонансной частоты.

Изобретение относится к радиоэлектронике и может использоваться при изготовлении пьезоэлектрических устройств с кварцевыми пьезоэлементами двухповоротного Y-среза. Целью изобретения является уменьшение брака по нарушению целостности кварцевых пьезоэлементов при определении знака направления кристаллографических осей в кварцевых пьезоэлементах двухповоротного Y-среза. В соответствии с изобретением в кварцевом пьезоэлементе возбуждают колебания толщинно-сдвиговой моды С путем воздействия на него переменным электрическим напряжением соответствующей частоты и измеряют резонансную частоту кварцевого пьезоэлемента. Прикладывают к нему сжимающие усилия в точках, находящихся на кристаллографической оси Х', т.е. си, коллинеарной электрической оси Х кварца, и на кристаллографической оси Z', т.е. оси, коллинеарной оптической оси Z кварца. При этом выбирают две точки, расположенные на краях главных граней кварцевого пьезоэлемента, а направление сжимающих усилий выбирают перпендикулярным его главным граням. В процессе приложения сжимающих усилий повторно измеряют резонансную частоту кварцевого пьезоэлемента. Знак направления кристаллографических осей Х' и Z' определяют по информационному параметру, которым является изменение резонансной частоты кварцевого пьезоэлемента. При этом за положительное направление кристаллографической оси Х' и отрицательное направление кристаллографической оси Z' выбирают направление от центра кварцевого пьезоэлемента к точке, расположенной на соответствующей кристаллографической оси, действие сжимающих усилий в которой вызывает положительные изменения резонансной частоты, а за отрицательное направление кристаллографической оси Х' и положительное направление кристаллографической оси Z' выбирают направление от центра кварцевого пьезоэлемента к точке, расположенной на соответствующей кристаллографической оси, действие сжимающих усилий в которой вызывает отрицательные изменения резонансной частоты. Брак по целостности кварцевых пьезоэлементов уменьшается благодаря тому, что исключается их изгиб при приложении сжимающих усилий и значительно снижается вероятность поломки кварцевых пьезоэлементов. Возможность определения знака направления кристаллографических осей по предлагаемому способу обусловлена тем, что приложение к краям кварцевого пьезоэлемента двухповоротного Y-среза, возбуждаемого на толщинно-сдвиговой моде С, сжимающих усилий, перпендикулярных главным граням кварцевого пьезоэлемента, вызывает изменение его резонансной частоты, а знак этого изменения зависит от того, на положительном или отрицательном направлении кристаллографических осей Х' и Z' расположена точка приложения сжимающих усилий. П р и м е р. В партии кварцевых пьезоэлементов xybl (23^o)35^o предварительно оптическим методом определены направления осей Х' и Z'. Кварцевые пьезоэлементы подвергают воздействию сжимающих усилий величиной 1 кг последовательно в четырех зонах диаметром 1 мм, две из которых расположены на противоположных краях на кристаллографической оси Х', а две на противоположных краях на кристаллографической оси Z'. Кварцевые пьезоэлементы до воздействия сжимающих усилий и в присутствии сжимающих усилий возбуждаются на основной частоте 5 мГц, при этом измеряют их резонансную частоту. По знаку изменения резонансной частоты определяют знаки направлений кристаллографических осей X' и Z'. В процессе воздействия сжимающих усилий 3% кварцевых пьезоэлементов разрушены. При определении знака направления кристаллографических осей по предлагаемому способу брак по целостности кварцевых пьезоэлементов не превышает нескольких процентов, что не менее чем в пять раз ниже по сравнению с браком при определении знака направления кристаллографических осей известным способом. Кроме того, в соответствии с изобретением может быть определен знак направления кристаллографических осей в кварцевых пьезоэлементах толщиной менее 0,2 мм, для которых известный способ непригоден из-за разрушающего воздействия.

Формула изобретения

Способ определения знака направления кристаллографических осей в кварцевых пьезоэлементах двухповоротного Y-среза, включающий приложение сжимающих усилий к кварцевому пьезоэлементу в точках, находящихся на кристаллографических осях X' и Z', определение знака информационного параметра и определение по нему знака направления кристаллографических осей, отличающийся тем, что, с целью уменьшения брака по нарушению целостности кварцевых пьезоэлементов, возбуждают в кварцевом пьезоэлементе колебания толщинно-сдвиговой моды С путем воздействия на него переменным электрическим напряжением соответствующей частоты, в качестве точек кварцевого пьезоэлемента для приложения сжимающих усилий выбирают точки, расположенные на краях его главных граней, направление сжимающих усилий выбирают перпендикулярным его главным граням, а в качестве информационного параметра выбирают изменения резонансной частоты кварцевого пьезоэлемента, которую измеряют до и в процессе приложения сжимающих усилий, причем за положительное направление кристаллографической оси X' и отрицательное направление кристаллографической оси Z' выбирают направление от центра кварцевого пьезоэлемента к точке, расположенной на соответствующей кристаллографической оси, действие сжимающих усилий в которой вызывает положительные изменения резонансной частоты, а за отрицательное направление кристаллографической оси X' и положительное направление кристаллографической оси Z' выбирают направление от центра кварцевого пьезоэлемента к точке, расположенной на соответствующей кристаллографической оси, действие сжимающих усилий в которой вызывает отрицательные изменения резонансной частоты.