晶体谐振器是生成微机（微型计算机）等的集成电路的基准时钟信号的重要部件之一，从手机、智能手机等信息通讯终端到轿车、日用家电，用处十分广泛。其间特别是在信息通讯终端用处上，对部件小型化的需求很强，然后给部件规划带来了难题—保持产品特性的一起还要缩小其体积。咱们在这里介绍一种办法，它的中心是使用了有限元法 （FEM） 的模仿技法，经过对其进行灵活运用，可以有效率地展开规划作业。
1. AT切开晶体谐振器与振荡电路
AT切开晶体谐振器是以人工石英晶体为资料、利用了压电特性（厚度剪切振荡）的元件。咱们将村田的代表性产品结构用图1、等效电路用图2来表明。此元件是构成宣布让微机作业时必要的基准时钟信号的振荡电路的重要部件之一。此外，咱们将振荡电路的代表性结构用图3来表明。振荡电路凭借放大器将经过晶体谐振器的电气信号增幅而宣布时钟信号。晶体谐振器如图4所示，电阻值会依据频率而改变。此刻坯料（晶体坯）的主振荡频率电阻值为最小，这个电阻值叫做ESR 。振荡电路在坯料的主振荡频率邻近振荡并输出时钟信号。
振荡电路重要的一点是振荡安稳。其目标之一是振荡裕量 ，显现关于ESR（信号衰减的重要原因），电路中晶体谐振器以外的部分有多大的信号增幅才能。理论上，振荡裕量＞1，电路就会振荡，但偶然会出现在挨近1倍时不振荡、振荡发动时刻反常地长等现象，导致电路地点设备不能正常作业。按捺ESR可以改进振荡裕量，但通常在频率越低时ESR就越高，并且产品尺度越小时ESR也越高。信息终端等现在运用的是2016和1612尺度的产品，而市场需求的是更小型，所以近来规划变得很不简单。
2. 特性规划的要害
除作为主振荡运用的厚度剪切振荡以外，AT切开晶体谐振器还存在着许多不必要的振荡。规划晶体谐振器时，需求一边考虑如安在运用温度范围内不让这些不必要的振荡影响作业，一边决议几许参数。图5显现的是温度和ESR的联系，对挑选了恰当几许形状的规划（a）和挑选了不恰当几许形状的规划（b）的特性进行比较。挑选了不恰当的几许参数时，不必要的振荡会叠加，ESR值会增大。在规划阶段，挑选不受不必要振荡影响的几许参数是要害。可是，几许参数组合的数目巨大，许多时分为找出最优解要重复地试验探索，这现已成为阻止缩短开发期间和难以进步质量的原因之一。
3. 模仿（有限元法： FEM）的使用与课题
作为高效地找出最优解的手法，可以考虑使用有限元法（FEM）进行特性模仿。可是，这种办法存在一个问题，便是模仿成果和实样特性的一致性较低。咱们现已找到了其原因—不仅是几许形状，衔接坯料与基板的固件也会给主振荡（厚度剪切振荡）和不必要振荡的频率联系带来很大影响。
图6显现不考虑在基板上的固件只将坯料模化时的FEM模仿成果与实样特性的比照。模仿无固件形状的成果中，ESR特性的倾向与实样特性不一致，无法找出恰当的几许参数。
如上所示，建立模仿技法以进步模仿成果与样本特性的一致性、有效率地寻求最优解一直是咱们的课题。而这次经过构建能处理这些课题的模仿系统，咱们现已可以进步模仿成果与实样特性的一致性了。
