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平面倒边石英片厚度的确定:
当直径与厚度比45<Φ/t<60范围时,为了消除边缘效应的影响,石英晶振片的外形一般采用平面倒边。如图3.4.3所示,但目前实际生产中,当15<Φ/t<<60时,都采用平面倒边。由于其加工方法比平凸、双凸更方便,且能达到产品规格要求,石英片的厚度计算公式可用下列近似式计算。
当石英晶振片的直径Φ和厚度t确定后,应按如下步骤计算:
平面倒边片如图(3.4.3)中的β角,一般在6°~9°, β角按下式计算:
式中,N1、N2的值为:
对于AT切:N1=1665KHz•mm;N2=2542KHz•mm;
对于BT切:N1=2560KHz•nmn;N2=1654KHz•mm。
n为波节线,由边缘算起的顺序号,其含义是,当振动波传播到石英晶体晶片边缘反射回来时,到达平台边缘时,刚好是波节,即不振动的位置。从而减小边缘效应。
图中t0为石英片边缘厚度(即留边量)。从理论上来说,t0应该接近于零,即处于石英片切变振动的节面(即不振动的面)上。这也是石英晶体振子固定的位置,从而使等效电阻达到最小。但是t0太小,易产生生破边、破角,为此应根据频率的高低来选择t0的值。对HC-49/U型的石英片其t0值建议按下表3.4.2确定。
表3.4.2边缘厚度t0值
fn(KHz) 边缘厚度t0(mm)
F<4000 ≤0.12
4000≤f<6000 ≤0.10
6000≤f<8000 ≤0.08
8000≤f<10000 ≤0.07
10000≤f<13000 ≤0.06
经计算,β=6.8°或取8.32°。
平面倒边片的曲率半径按下法计算。
设a=∅_1/2,b=∅_2/2,则图中:
有人会提出边缘厚度t0太小,一定会有破边、破角,这种提法是错误的,关键在滚筒倒边时的转速如何确定。这将在石英片的制造中来确定。
4.平面片厚度的确定
当石英晶振晶片的直径与厚度比Φ/t≥60时,边缘效应的影响很小。一般采用平面SMD晶振晶片可以满足通用产品的技术要求。在此情况下,英片厚度的计算公式为:
式中的计算单位分别为:f—KHz;t—mm。