低損耗石英諧振器使用聲子晶體減少錨固損失

利用厚度剪切的AT切割石英晶體諧振器模式(TSM)被廣泛用作頻率參考電子系統(tǒng),但是支持條件石英板極大地影響了TSM特性,引起的彎曲和損失通過(guò)錨固件將石英晶體板連接到基板上,特別是,小型化的趨勢(shì)使得問(wèn)題更嚴(yán)重,為了改善附著效果提出了具有斜邊的石英板,越好限制TSM能量,但是,更加傾斜使激勵(lì)更弱,成本更高,聲子晶體是人造結(jié)構(gòu)彈性性質(zhì)的周期性變化,主要財(cái)產(chǎn)是產(chǎn)生聲學(xué)帶隙的可能性.

聲子晶體用于捕獲聲能和減少AT切割石英的錨固損失諧振器,與有限差分和邊界相比元素方法,有限元方法是最多的常用技術(shù),尤其適用于聲學(xué)設(shè)備建模因?yàn)樗亩喙δ苄?/span>,因此,石英的3D模型諧振器是使用有限元軟件開(kāi)發(fā)的COMSOL驅(qū)動(dòng)輸出,AT切割石英的有限元分析具有聲子晶體和有損環(huán)氧樹(shù)脂的共振器提供了圖1中所示的附件,該AT切割石英諧振器的共振響應(yīng)沒(méi)有首先計(jì)算出聲子晶體,方格子聲波晶體板由AT切割石英板制成,帶有空氣孔,分析和設(shè)計(jì)具有完整的帶隙覆蓋石英諧振器的共振頻率,最后,石英諧振器的模式形狀和阻抗模擬三行聲子晶體來(lái)評(píng)價(jià)聲子晶體的隔離性能.

沒(méi)有聲子晶體的AT切割石英晶體是通過(guò)計(jì)算其本征頻率和頻率來(lái)表征響應(yīng),幾何結(jié)構(gòu)如圖2所示,材料模擬中使用的石英常數(shù)來(lái)自Ref,環(huán)氧樹(shù)脂附件的材料常數(shù)是列于表1中,電極是Au膜,其常數(shù)可以在COMSOL材料庫(kù)中找到,此外,損失石英晶體諧振器,Au膜和環(huán)氧樹(shù)脂的常數(shù)分別為10-6,10-5,和10-4.電位由a不對(duì)稱(chēng)地定義一個(gè)電極上的正弦電壓(±1V),同時(shí)保持電壓其他電極接地,所有其他表面都是免費(fèi)的,此外,無(wú)牽引力邊界條件適用于石英板的自由表面,在有限元分析中,厚度和橫截面的網(wǎng)格設(shè)定為獨(dú)立.

根據(jù)圖3所示的網(wǎng)格狀況,TSM模式大約是16:41當(dāng)石英晶振板的厚度為0.1mm時(shí)為MHz,顯示TSM的位移字段,以及顏色表示位移的大小,彎曲當(dāng)環(huán)氧樹(shù)脂時(shí),TSM中的組分看起來(lái)更強(qiáng)引入了附件,表明了邊界石英板嚴(yán)重影響共振特性,而且,頻率響應(yīng)表明AT切沒(méi)有聲子晶體的石英晶體諧振器具有阻抗75.78Ω,方形晶格聲子晶體的能帶結(jié)構(gòu)用AT切割的石英板制成的帶有氣孔的板,那是什么用有限元法計(jì)算,如圖5所示,單位晶胞的厚度H,晶格常數(shù)a和半徑r分別為100,125和59,375μm,圖6描繪了聲波中Lamb波的頻帶結(jié)構(gòu)水晶板,方格子聲子晶體板給出了從15.60增加到18.57MHz的完整帶隙涵蓋諧振器的共振頻率.

聲子晶體用于捕獲聲學(xué)能量和減少AT切割石英諧振器的錨固損耗,AT切割石英晶體諧振器的有限元分析聲子晶體和有損環(huán)氧樹(shù)脂附著物介紹,對(duì)AT切割石英貼片晶振的響應(yīng)首先計(jì)算沒(méi)有聲子晶體的諧振器,一方形晶格聲子晶體板,由AT切割制成帶氣孔的石英板,已經(jīng)過(guò)分析和設(shè)計(jì)完整的帶隙覆蓋石英諧振器的共振頻率,最后形狀和阻抗石英諧振器有3排聲子晶體計(jì)算以評(píng)估隔離性能聲子晶體,結(jié)果表明石英晶體具有通孔聲子晶體表現(xiàn)出良好的能量電極區(qū)域內(nèi)的限制和小阻抗,因此,證實(shí)了聲子晶體能夠減少在切割石英諧振器中的錨固損耗.