一种环形类拱形石英谐振器

本发明属于传感器，具体涉及一种环形类拱形石英谐振器。

背景技术：

1、at切型的石英谐振器因具有优异的温度和振动特性，故被广泛应用于频率控制领域。石英谐振器被应用于高灵敏度设备时，为了提高频率稳定性，满足技术要求，石英谐振器需要具有高品质因数(quality factor，q)。

2、常见的形状无法兼具较低的寄生耦合强度和优异的能陷效果，难以有效减少能量损耗，为了更高的q值，目前已研制出台面谐振器和表面具有弧形结构的拱形谐振器。已经证实拱形谐振器具有最佳的振动特性，台面谐振器通过增加阶梯数可以近似拱形石英谐振器的振动特性。

3、拱形谐振器的弧形部分难以实现精细加工。台面谐振器在制作过程中掩膜次数随阶梯数的增加而增加，阶梯数少的台面谐振器制作简单但性能差，阶梯数多的台面谐振器性能好但制作成本高。因此，台面谐振器和拱形谐振器均由于结构复杂，现有加工工艺难以满足，在大规模生产这两种形状的小型谐振器方面仍然存在短板。

技术实现思路

1、为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种环形类拱形石英谐振器。本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：

2、本发明提供了一种环形类拱形石英谐振器，包括：基板和方波区域；其中，所述方波区域设置在所述基板的表面；

3、所述方波区域包括中心区域、多个环形凹槽和多个环形凸起；

4、所述多个环形凹槽和所述多个环形凸起依次交替环绕在所述中心区域的外围；

5、所述中心区域、所述多个环形凹槽和所述多个环形凸起的中心位于同一位置处；

6、所述多个环形凸起的环宽由中心至外围依次减小；

7、每个环形凹槽和位于所述每个环形凹槽外围的一个环形凸起形成环形区域；

8、每个所述环形区域的环宽相等。

9、在一个具体的实施例中，所述中心区域的形状包括圆形；

10、所述环形凸起的形状包括圆环形；

11、所述环形凹槽的形状包括圆环形；

12、相应地，所述方波区域的形状包括圆形。

13、在一个具体的实施例中，所述方波区域的数量为一个；

14、所述方波区域设置在所述基板的一侧表面的中央区域。

15、在一个具体的实施例中，所述方波区域的数量为两个；

16、两个所述方波区域对称设置在所述基板的上表面的中央区域和所述基板的下表面的中央区域。

17、在一个具体的实施例中，所述方波区域的直径为800~1800μm。

18、在一个具体的实施例中，所述中心区域的形状包括方形；

19、所述环形凸起的形状包括方环形；

20、所述环形凹槽的形状包括方环形；

21、相应地，所述方波区域的形状包括方形。

22、在一个具体的实施例中，当所述方波区域的形状为正方形时，所述方波区域的长度为800~1800μm。

23、在一个具体的实施例中，所述方波区域的高度为1~8μm。

24、在一个具体的实施例中，每个所述环形区域的环宽为25~175μm。

25、在一个具体的实施例中，所述环形凸起的数量为14~30个；

26、所述环形凹槽的数量为14~30个。

27、与现有技术相比，本发明的有益效果：

28、本发明通过在石英谐振器表面设置依次交替分布的多个环形凹槽和多个环形凸起，并且多个环形凸起的环宽由中心至外围依次减小，使得该石英谐振器拥有和拱形谐振器接近的质量分布，从而具有和拱形谐振器近似的良好的振动位移特性，有效减少寄生耦合，能陷效果优异，具有高品质因数。该石英谐振器结构简单，能够满足现有的加工工艺，降低了高q值的石英谐振器的生产成本，满足大规模生产的需求。

技术特征：

1.一种环形类拱形石英谐振器，其特征在于，包括：基板和方波区域；其中，所述方波区域设置在所述基板的表面；

2.根据权利要求1所述的一种环形类拱形石英谐振器，其特征在于，所述中心区域的形状包括圆形；

3.根据权利要求2所述的一种环形类拱形石英谐振器，其特征在于，所述方波区域的数量为一个；

4.根据权利要求2所述的一种环形类拱形石英谐振器，其特征在于，所述方波区域的数量为两个；

5.根据权利要求2所述的一种环形类拱形石英谐振器，其特征在于，所述方波区域的直径为800~1800μm。

6.根据权利要求1所述的一种环形类拱形石英谐振器，其特征在于，所述中心区域的形状包括方形；

7.根据权利要求6所述的一种环形类拱形石英谐振器，其特征在于，当所述方波区域的形状为正方形时，所述方波区域的长度为800~1800μm。

8.根据权利要求1所述的一种环形类拱形石英谐振器，其特征在于，所述方波区域的高度为1~8μm。

9.根据权利要求1所述的一种环形类拱形石英谐振器，其特征在于，每个所述环形区域的环宽为25~175μm。

10.根据权利要求1所述的一种环形类拱形石英谐振器，其特征在于，所述环形凸起的数量为14~30个；

技术总结
本发明涉及一种环形类拱形石英谐振器，包括：基板和方波区域；其中，所述方波区域设置在所述基板的表面；所述方波区域包括中心区域、多个环形凹槽和多个环形凸起；所述多个环形凹槽和所述多个环形凸起依次交替环绕在所述中心区域的外围；所述中心区域、所述多个环形凹槽和所述多个环形凸起的中心位于同一位置处；所述多个环形凸起的环宽由中心至外围依次减小；每个环形凹槽和位于所述每个环形凹槽外围的一个环形凸起形成环形区域；每个所述环形区域的环宽相等。该石英谐振器能陷效果优异，具有高品质因数。该石英谐振器结构简单，能够满足现有的加工工艺，降低了高Q值的石英谐振器的生产成本，满足大规模生产的需求。

技术研发人员：纪静,赵萌,刘琬琰,王佳龙,朱婧,赵欣佳
受保护的技术使用者：西安电子科技大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/22