CN1706098B - 音叉型振子的频率调整方法和通过该方法调整频率的音叉型振子 - Google Patents
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Abstract
在音叉型振子的压电振动片上设置有基础部和多个脚部。在各脚部上，在上下主表面和两侧面上形成极性不同的激励电极，两侧面的激励电极相互连接。此外，在压电振动片的各脚部的前端部形成用于频率调整的金属膜，通过光束照射除去前端部的侧面或端面的至少一个面上形成的金属膜，进行频率调整。
Description
技术领域
本发明涉及音叉型振子的频率调整方法和通过该方法调整频率的音叉型振子。
背景技术
作为音叉型振子(以下把它称作振子)的生产步骤之一，有振荡频率调整步骤。作为该步骤的以往的频率调整方法，例如有特开2002-164759号公报中描述的振子的频率调整方法。
在该特开2002-164759号公报中描述的振子中，在其内部设置有压电振动片(以下称作振动片)。在该振动片中设置基础部和2个脚部。此外，在2个脚部的上下主表面上形成用于调整频率的金属膜。
在该特开2002-164759号公报中公开的振子的频率调整方法中，一边通过激光照射，除去形成在振动片的脚部的上下主表面上的作为频率调整用锤的金属膜的一部分上下主表面，一边调整振子的振荡频率。也就是说，对金属膜照射激光、部分地除去该金属膜，据此，提高振子的振荡频率，测定该振荡频率。然后，重复激光其照射和频率测定，直到振子的频率测定值到达目标值。
具体而言，在使用YAG激光器时，通过1处的激光照射，在金属膜上除去直径20μm左右的金属膜，产生一个除去区(以下把它称作除去点)。据此，振子的振荡频率只上升2～3ppm。即每当激光照射时，振子的振荡频率每次上升2～3ppm，测定激光照射后的振荡频率，在频率测定值到达目标值的时刻结束频率调整作业。
可是，在上述的频率调整方法中，从垂直于脚部的上下主表面的金属膜的方向照射激光，所以在粗调整时形成多个除去点。特别是当调整前的振荡频率和目标频率的差比较大时，形成的除去点的数目增多。可是，在上述的频率调整方法中，与除去点的增加成比例，对于脚部上下主表面的限制的金属膜的区域的频率调整作业变得不稳定，引起振子的生产效率下降。
此外，近年，随此要求振子的小型化，也要求设置在振子上的振动片的小型化。因此，伴随着振子的小型化，用于调整的金属膜的区域也减小，所以使用以往的振子的频率调整方法，在被限制的用于调整的金属膜的区域中，难以增大(粗调整)金属膜频率调整量。
本发明是鉴于上面所述的问题而提出的，其目的在于：即使是小型的振动片，对于通过光束照射一边除去形成在小型振动片表面上的金属膜的一部分，一边调整振子的振荡频率的调整手法，谋求频率调整作业的稳定化，提高振子的生产效率。
发明内容
因此，为了实现上述目的；本发明的音叉型振子的频率调整方法通过光束照射除去具有基础部和多个脚部、在所述各脚部形成用于频率调整的金属膜的压电振动片的所述金属膜的一部分，调整设置有该压电振动片的音叉型振子的振荡频率，其特征在于：在包含所述各脚部的侧面或端面的至少一个面的前端部形成所述金属膜，除去该侧面或端面的至少一面上形成的所述金属膜，进行频率调整。
根据本发明，通过在包含所述各脚部的侧面或端面的至少一面的前端部形成所述金属膜，除去该侧面或端面的至少一面上形成的所述金属膜，进行频率调整，所以能更有效地利用被压电振动片的小型化限制的用于调整的所述金属膜的区域。
此外，能确保形成在所述主面上的所述金属膜的有效区，所以基于后序步骤中采用的其他手法所用的微调整手法(研磨法、局部蒸镀法等)，能稳定地实施金属膜的附加除去。即在研磨法中，用激光只除去所述侧面进行粗调整后，能把剩下的所述主面的所述金属膜全部作为用于微调整的质量使用，所以能实现基于稳定地除去所述金属膜的微调整。在局部蒸镀法中，用激光只除去所述侧面进行粗调整后，把剩下的所述主面的所述金属膜全部作为用于微调整的底层金属使用，所以能实现基于稳定地附加金属膜的微调整。
在所述方法中，对于所述脚部的宽度方向的至少一侧的棱部分，向所述脚部的厚度方向照射光束，把形成在所述脚部的所述侧面上的所述金属膜向厚度方向按线状除去，进行频率调整。
这时，在上述的作用效果的基础上，对于所述脚部的宽度方向的至少一侧的棱部分，向所述脚部的厚度方向照射光束，把形成在所述脚部的所述侧面上的所述金属膜向厚度方向按线状除去，进行频率调整，所以1次光束照射中的所述侧面的所述金属膜的除去点也能很大地形成线状。因此，频率调整效率变得极高，在频率调整中不产生偏移，能够实现极稳定的频率调整作业。
此外，由于不受所述脚部主面的所述金属膜的区域影响，能确保基于脚部侧面的所述金属膜的一定的频率调整量，所以不会使频率调整作业效率下降，能对应于压电振动片的小型化。
在所述方法中，也可以从所述脚部的宽度方向的所述一侧面经由所述上下主表面向所述另一侧面照射光束，通过在所述上下主表面和所述两侧面的整个一周上按线状除去形成在上述脚部的金属膜，进行频率调整。
这时，在上述的作用效果的基础上，从所述脚部的宽度方向的所述一侧面经由所述上下主表面向所述另一侧面照射光束，不仅除去了形成在所述脚部的所述上主表面和所述两侧面上的所述金属膜，而且也除去了透过该脚部形成在所述脚部的所述下主表面上的所述金属膜，用1次光束照射，在整个一周上按线状除去所述各脚部主表面的一部分所述金属膜，所以在频率调整中不产生离散和偏移，能够实现极高效和稳定的频率调整作业。
此外，由于能够不受所述脚部主表面的所述金属膜的区域的影响，而确保基于所述脚部主表面的所述金属膜的一定的频率调整量，所以能增大小型化的压电振动片的频率调整量，能大大地提高振子的生产效率。
在所述方法中，也可以对着所述脚部的前端部的棱部分向所述脚部的厚度方向照射光束，通过把所述脚部的所述端面上形成的所述金属膜向厚度方向按线状除去，以进行频率调整。
这时，除了上述的作用效果，由于通过对所述脚部的前端部的棱部分向所述脚部的厚度方向照射光束、把所述脚部的所述端面上形成的所述金属膜向厚度方向按线状除去而进行频率调整，所以用1次光束照射就能对端面的所述金属膜进行点状、线状除去。因此，频率调整效率变得极高，在频率调整中不产生偏移，能够达到极稳定的频率调整作业。
此外，由于不受所述脚部主表面的所述金属膜的区域的影响，就能确保基于脚部端面的金属膜的一定的频率调整量，所以不会使频率调整作业效率下降，能够应对压电振动片的小型化。
在所述方法中，也可以对所述脚部的所述端面和所述上下主表面照射光束，在所述上下主表面和所述端面整个一周上按线状除去形成在所述脚部的所述金属膜。
这时，除了上述的作用效果，由于对所述脚部的所述端面和所述上下主表面照射光束，不仅能除去所述上主表面和所述两侧面上形成的所述脚部上的所述金属膜，而且也能除去透过该脚部形成在所述脚部的下主表面上的所述金属膜，用1次光束照射就能在整个一周上按线状除去所述各脚部主表面上的所述金属膜的一部分，所以在频率调整中不产生偏移，使极高效并且稳定的频率调整作业成为可能。
此外，由于能够不受所述脚部主表面的所述金属膜的区域的影响地确保基于脚部主面的金属膜的一定的频率调整量，所以能增大小型化的压电振动片的频率调整量，能大大地提高振子的生产效率。
在所述方法中，具有：对形成在所述脚部上的所述金属膜照射光束、按线状除去所述金属膜而进行频率粗调整的粗调整步骤；有选择地实施按线状除去所述金属膜的第一频率微调整或按线状除去所述金属膜的第二频率微调整中的任意一个以上的微调整步骤。
这时，在上述作用效果的基础上，由于具有进行频率粗调整的所述粗调整步骤、有选择地实施调整量比较大的所述第一频率微调整和调整量比较小的所述第二频率微调整的所述微调整步骤，所以能用更少的次数调整到作为目标的频率，能极高效地在短时间中实施频率调整。并且，通过组合所述频率粗调整和所述两个模式的频率微调整，能进行分解度极高的振荡频率的调整，能实施高精度的频率调整。此外，当在离所述压电振动片的所述脚部的顶端一侧的距离彼此不同的位置实施这些频率调整时，通过组合这些位置就能提高分解度，能进行更高精度的频率调整。
上述方法中，也可以包括：通过对形成在所述脚部的所述金属膜照射光束、通过把所述金属膜按线状除去而进行频率粗调整的粗调整步骤；同时实施把所述金属膜按线状除去的第一频率微调整和把所述金属膜按点状除去的第二频率微调整的微调整步骤。
这时，在上述的作用效果的基础上，由于具有进行频率粗调整的所述粗调整步骤和同时实施调整量比较大的所述第一频率微调整和调整量比较小的所述第二频率微调整的所述微调整步骤，所以能用更少的次数调整到作为目标的频率，能极高效地在短时间中实施频率调整。此外，当在离所述压电振动片的所述脚部的顶端一侧的距离彼此不同的位置实施这些频率调整时，通过组合这些位置，分解度提高，能进行更高精度的频率调整。此外，同时实施所述第一频率微调整和所述第二频率微调整，所以与有选择地实施所述第一频率微调整和所述第二频率微调整时相比，能减少频率测定的次数，从而缩短频率调整作业的时间。
在所述方法中，具体而言，所述第一频率微调整按线状除去比所述粗调整的区域更靠所述基础部一侧的所述金属膜，所述第二频率微调整按点状除去所述基础部一侧的所述金属膜。须指出的是，在上述的频率微调整步骤中，希望在粗调整步骤之后进行微调整步骤，但是并不局限于此，可以任意设定变更。
这时，除了上述的作用效果，由于所述第一频率微调整按线状除去比所述粗调整的区域更靠所述基础部一侧的所述金属膜，所述第二频率微调整按点状除去所述基础部一侧的所述金属膜，所以容易区别频率粗调整、第一频率微调整以及第二频率微调整，通过组合频率粗调整、第一频率微调整以及第二频率微调整，能以短时间进行高精度的频率调整。
此外，在上述方法中，也可以使所述线的宽度可变。
这时，通过使线的宽度可变，能容易变更频率调整宽度。
如上所述，使用本发明的音叉型振子的频率调整方法，能谋求频率调整作业的稳定化，能提高小型的音叉型振子的生产效率。在切割分离由晶片一体形成的小型压电振动片之前，对各压电振动片连续进行频率调整时，是极有效的。
此外，为了实现所述目的，本发明的音叉型振子的特征在于：通过上述的音叉型振子的频率调整方法来调整频率。
根据本发明，能提供发出与目标频率一致的频率的发送信号的音叉型振子。此外，由于伴随着频率调整作业的缩短而提高了振子的生产效率，因此能提供成本低廉的音叉型振子。
附图说明
下面简要说明附图。
图1是表示本实施例的水晶晶片的平面图。
图2是示意地表示图1的水晶晶片的一个音叉型水晶片的图。
图3是沿着图2的A-A线的剖视图。
图4是沿着图2的B-B线的剖视图。
图5(a)～(d)是示意地表示本实施例的激光照射步骤中的音叉型水晶片的图。
图6是示意地表示本实施例其他形态的使除去的线宽度可变的音叉型水晶片的图。
图7是示意地表示本实施例其他形态的在厚度方向按线状除去各脚部两侧面上形成的金属膜的音叉型水晶片的图。
图8是示意地表示本实施例其他形态的在各脚部的前端部的端面和两侧面上形成金属膜的音叉型水晶片的图。
图9是示意地表示本实施例其他形态的在整个一周上按线状除去各脚部的上下主表面和两侧面上形成的金属膜的音叉型水晶片的图。
图10是示意地表示本实施例其他形态的从端面到上下主表面按线状除去各脚部的上下主表面和端面上形成的金属膜、并且在厚度方向按线状除去两侧面上形成的金属膜的音叉型水晶片的图。
图11是示意地表示本实施例其他形态的在各脚部的前端部的端面上形成金属膜的音叉型水晶片的图。
图12是示意地表示本实施例其他形态的在厚度方向上按线状除去各脚部的端面上形成的金属膜的音叉型水晶片的图。
图13是示意地表示本实施例其他形态的从端面到上下主表面按线状除去各脚部的上下主表面和端面上形成的金属膜的音叉型水晶片的图。
图14是表示本实施例的变形例的水晶振子的内部结构的平面图。
具体实施方式
下面，参照附图说明本发明的实施例。在说明本实施例的频率调整方法之前，说明音叉型振子。下面，参照附图，说明本发明的实施例。须指出的是，在以下所示的本实施例中，表示作为音叉型振子，把本发明用于水晶振子，以及作为压电振动片，把本发明用于音叉型水晶片时的情形，但是并不局限于此，这些水晶振子和音叉型水晶片是首选的实施例之一。
水晶振子(本发明中所说的音叉型振子)的说明
图1是表示本形态的水晶晶片1(以下，把它称作晶片)的平面图，图2示意地表示图1的晶片1的一个音叉型水晶片2(以下称作水晶片)，是表示第一和第二激励电极23、24(参照以下)的配置状态的图。此外，图3是沿着图2的A-A线的剖视图，图4是沿着图2的B-B线的剖视图。
在一个晶片1上，通过光刻等方法形成多个水晶片2、2…。在切割分离这些水晶片2、2…前，在各水晶片2、2…上形成了第一和第二激励电极23、24和频率调整用的金属膜26、27。此外，在各水晶片2、2…上设置与各水晶片2、2…对应的检查电极11、12。该检查电极11、12通过未图示的导电图案连接在第一和第二激励电极23、24上。在该晶片1中，从检查电极11、12对成为频率调整对象的水晶片2的第一和第二激励电极23、24外加电压，激励水晶片。而且，在激励的状态下能进行水晶片2的频率测定。须指出的是，把形成第一和第二激励电极23、24的水晶片2搭载在封装(省略图示)中，在封装的上部安装平板状的帽(省略图示)以覆盖水晶片2，把水晶片2密封住，制造出水晶振子。
此外，如图2所示，在形成在所述晶片1中的一个水晶片2上设置基础部20和2个脚部21、22。此外，第一和第二激励电极23、24形成在各脚部21、22上。第一激励电极23由一边的脚部21的上下主表面激励电极23a、23b和另一边的脚部22的两侧面激励电极23c、23d构成，这些第一激励电极23a、23b、23c、23d连接在一起。同样，第二激励电极24由另一边的脚部22的上下主表面激励电极24a、24b和一边的脚部21的两侧面激励电极24c、24d构成，这些第一激励电极24a、24b、24c、24d连接在一起。第一和第二激励电极23、24是通过由金属蒸镀而形成在各脚部21、22上的铬(Cr)、在铬的上层通过光刻等方法形成的金(Au)等构成的薄膜。该薄膜的膜厚可设定为(例如)铬0.02nm，金0.40μm。
此外，如图3所示，在该音叉型水晶片2的各脚部21、22的前端部分别形成作为频率调整用锤的金属膜26、27。这些金属膜26、27分别连接在第一激励电极24c、24d和第二激励电极23c、23d上。
金属膜26由形成在脚部21的外侧面上的外侧面金属膜26a、形成在上主表面一侧的上主表面金属膜26b、形成在下主表面一侧的下主表面金属膜26c，以及形成在内侧面的内侧面金属膜26d构成。而金属膜27由形成在脚部22的外侧面的外侧面27a、形成在上主表面一侧的上主表面金属膜27b、形成在下主表面一侧的下主表面金属膜27c，以及形成在内侧面上的内侧面金属膜27d构成。这些金属膜26、27是通过由金属蒸镀形成在各脚部21、22上的铬(Cr)、通过光刻等方法形成在该铬的上层的金(Au)等构成的薄膜。该薄膜的膜厚设定为(例如)铬0.02μm，金0.40μm，银2.00μm。须指出的是，在本实施例中，形成与第一和第二激励电极23、24连接的金属膜26、27的铬和金层。
金属膜26、27的一部分是通过来自设置在后面描述的频率调整装置上的光束照射机的光束照射除去的，用于调整振子1的振荡频率。因此，形成金属膜26、27，从而频率调整前的振子1的振荡频率比目标频率还低。
频率调整动作的说明
下面，作为光束照射，以激光束照射为例，说明采用上述结构的水晶片2的频率调整方法。须指出的是，在本实施例中使用以下描述的频率调整装置，但是并不局限于此，本实施例只是一个实施形态，也可以是能进行光束照射的其他形式的频率调整装置。
在本实施例的水晶片2的频率调整装置(省略图示)中，使用真空室(省略图示)。在该真空室中，设置把晶片1放置在频率调整台(省略图示)上进行频率调整的处理室(省略图示)、具有用于把晶片1从外部送入该处理室中的门的前室(省略图示)，这些处理室和前室连接在一起。在频率调整装置中还设置有：用于识别晶片1的位置的图象识别装置(省略图示)、控制频率调整装置的控制器(省略图示)、把水晶片2的振荡频率倍增的倍增机(省略图示)、照射激光的激光照射机(省略图示)。
激光照射前准备
从外部向真空室的前室内部送入待调整振荡频率的晶片1。然后，关闭设置在前室的门，把真空室的内部抽成真空。然后，在从前室向频率调整台运送晶片1时，通过图象识别装置拍摄晶片1。把该拍摄数据发送给控制器，据此，预先识别形成在晶片1上的各水晶片2、2…的位置。即，这时设定水晶片2上的粗调整和微调整的激光照射区。
此外，晶片1一被安放到频率调整台上，就首先对形成在晶片1上的各水晶片2、2…，从第一个(例如图1中的左上角的水晶片2)开始，按顺序在对应的检查电极11、12上外加给定电压，进行各振子的激励。然后，通过倍增机把振荡频率倍增。根据倍增的频率信号，频率计数器对各水晶片2、2…的振荡频率计数，把计数信号发送给控制器。在收到计数信号的控制器中，控制器内的计算部件(省略图示)计算各水晶片2、2…的振荡频率和目标频率的差。据此，决定振荡频率对于各水晶片2、2…的调整量。
激光照射步骤
把基于上述激光照射前准备中决定的振荡频率调整量的调整信号发送给激光控制部件(省略图示)。在该激光控制部件中，为了使对于形成在晶片1上的各水晶片2、2…的振荡频率只变化与所述目标频率的差，选择应该进行激光照射的激光照射区，进行区域决定。然后，按照基于该激光照射部件的决定，控制激光照射机，连续进行对决定的激光照射区(激光照射坐标)的激光照射。基于激光照射机的激光照射与上述的频率测定同样，对于形成在晶片1上的各水晶片2、2…，从第一个水晶片2(例如图1中的左上角的水晶片2)开始按顺序进行。
下面，参照图5，以形成在晶片1上的一个水晶片2的频率调整为例，说明具体的激光照射的形态。
粗调整(调整量大)的情况(本发明中所说的粗调整步骤)
如图5(a)所示，从脚部21的金属膜26的前端部，向着外侧的棱部分，向脚部21的厚度方向照射激光，在厚度方向上按线状除去外侧面金属膜26a。然后，以这里为开始点，通过向着脚部21的内侧连续照射激光，在宽度方向上按线状除去形成在脚部21的上下主表面上的金属膜26b、26c，以脚部21的内侧的棱部分为终点，通过在脚部的厚度方向上照射激光，把内侧面金属膜26d在厚度方向上按线状除去。
这里由激光照射机进行的激光照射能从脚部21的金属膜26的前端部，连续照射脚部22的金属膜27的前端部。即从脚部22的金属膜27的前端部，对于内侧的棱部分，向着脚部22的厚度方向照射激光，把内侧面金属膜27d在厚度方向上按线状除去。然后以这里为开始点，向脚部22的外侧连续照射激光，把形成在脚部22的上下主表面上的金属膜27b、27c在厚度方向按线状除去，把脚部22的外侧棱部分作为终点，通过向脚部22的厚度方向照射激光，把外侧面金属膜27a在厚度方向按线状除去。
如上所述，通过1处(1次)的激光照射，脚部21、22的金属膜26、27分别在脚部21、22的上下主表面和两侧面(内外侧面)的整个一周上，按线状被除去。通过1处的激光照射能调整约500～600ppm。
第一微调整(调整量中)的情况(本发明中所说的第一频率微调整以及微调整步骤之一)
如图5(b)所示，从比图5(a)所示的粗调整了的区域靠近脚部21、22的基础部20一侧的金属膜26、27，选择脚部21、22的内外侧面金属膜26a、26d、27a、27d(参照图3)中的任意一个，通过对着脚部21、22的棱部分，向脚部21、22的厚度方向照射激光，把脚部21、22的宽度方向的一端部在厚度方向上按线状除去。
此外，如图5(c)所示，从比图5(a)所示的粗调整了的区域更靠脚部21、22的基础部20一侧的金属膜26、27，选择脚部21、22的上下主表面金属膜26b、26c、27b、27c(参照图3)中任意的一个以上的金属膜，通过向与脚部21、22的上下主表面垂直的方向照射激光，在脚部21、22的宽度方向上按线状除去。
如上所述，通过1处(1次)激光照射，把脚部21、22的金属膜26、27向宽度方向或厚度方向按线状除去。在图5(b)中，在金属膜26d和27a的厚度方向上每次按线状除去1处，在脚部21、22中，线除去的个数相同。通过1处激光照射，能调整约100～150ppm。须指出的是，在各脚部21、22中，线除去的位置并不局限于图5(b)所示的位置，能任意设定，例如在金属膜26a和27d中，向厚度方向每次按线状除去1处等。此外，在脚部21、22中，线除去的位置并不局限于图5(c)所示的位置，可以设定为比图5(c)所示的粗调整的区域更远离脚部21、22的基部20一侧的位置。
第二微调整(调整量小)的情况(本发明所说的第二频率微调整和微调整步骤之一)
从比图5(b)、(c)所示的粗调整和微调整区域更靠脚部21、22的基础部20一侧的金属膜26、27选择脚部21、22的上下主表面金属膜26b、26c、27b、27c任意的一个以上的金属膜，向与脚部21、22的主面垂直的方向照射激光，按点状除去。在图5(d)中，在上下主表面金属膜26b、26c上，按点状除去2处(省略了关于26c的图示)，在上下主表面金属膜27b、27c按点状除去2处(省略了关于27c的图示)，使各脚部21、22中除去点的个数相同。通过1处的激光照射，能调整约50～75ppm。须指出的是，在图5(d)中，在上下主表面金属膜26b、26c上，按点状除去2处，在上下主表面金属膜27b、27c按点状除去2处，但是并不局限于此，能根据调整的频率任意改变除去的点数。
具体而言，作为所述图5所示的调整，例如振荡频率和目标频率的差为1700ppm时，通过对于各脚部21、22的金属膜26、27，进行3次与粗调整(在1处为500ppm的情况)同样的激光照射，以振荡频率和目标频率的差为200ppm的状态结束频率粗调整，再通过对各脚部21、22的金属膜26、27每次进行1次与第一微调整(在1处为100ppm的情况)同样的激光照射，在振荡频率和目标频率没有差时，结束频率微调整。此外，振荡频率和目标频率的差为1350ppm时，对各脚部21、22的金属膜26、27进行2次与粗调整(在1处为600ppm)同样的激光照射，在振荡频率和目标频率的差为150ppm时，结束频率粗调整，再对各脚部21、22的金属膜26、27，每次进行1次与第二微调整(在1处为75ppm)同样的激光照射，在振荡频率和目标频率的差变为没有时，结束频率微调整。
测定步骤
上述的各频率调整中的激光照射动作结束后，再把全部水晶片2，2…转移到振荡频率的测定操作。在该振荡频率的测定操作中，按照进行上述激光照射的顺序，即从第一个水晶片2(例如图1中左上角的水晶片2)开始，按顺序对各水晶片2，2…进行频率测定，判定各水晶片2，2…的振荡频率是否与目标频率一致。这时，当振荡频率与目标频率一致时，从真空室取出晶片1，输送到以后的工序。而当振荡频率与目标频率不一致时，再度进行与上述同样的频率调整动作。
如上所述，在本发明的实施例中，在晶片1的阶段，统一对各水晶片2实施频率调整，所以能使生产效率飞跃地提高。
须指出的是，在本实施例中，在上述的粗调整步骤后，通过组合两个模式的微调整，实施分解度极高的频率调整。可是，根据目标频率和调整前的频率的近似状况，也可以只实施上述的粗调整步骤、第一微调整或第二微调整中的一个频率调整(本发明所说的微调整步骤)。此外，也能只组合两个模式的频率微调整(本发明所说的微调整步骤)。在所述实施例中，是按照预先设定的频率调整量来结束各调整作业(粗调整步骤、微调整步骤)，而实施频率测定操作，但是也可以在各调整作业结束时，实施频率测定操作。
此外，在本实施例中，可以如图5所示，把全部线的宽度设定为相同，但是并不局限于此。例如也可以如图6所示，使线的宽度可变。这时，通过使线的宽度可变，能通过更少次数的激光照射进行水晶片2的频率调整。此外，这时的频率调整的设定只使线的宽度可变，所以能容易地变更频率调整宽度。
此外，在本实施例中，是在进行粗调整步骤后进行微调整步骤，使频率调整结束。但是并不局限于此，例如，可以象按顺序进行粗调整步骤、粗调整步骤、微调整步骤那样，任意设定粗调整步骤和微调整步骤的次数以及顺序。此外，可以只进行粗调整步骤或微调整步骤。具体而言，如图7所示，可以只进行把各脚部21、22的内外侧面金属膜26a、26d、27a、27d按线状除去的第一微调整步骤。
此外，本实施例的微调整步骤是在进行第一微调整后进行第二微调整，但是并不局限于此。例如，可以在进行第二微调整后进行第一微调整，也可以进行只有第一微调整和第二微调整的任意一方的微调整，也可以同时进行第一微调整和第二微调整。当同时进行第一微调整和第二微调整时，与有选择地实施第一微调整和第二微调整中任意一个以上时相比，能减少频率测定次数，能缩短频率调整作业的时间。
此外，在本实施例中，在各脚部21、22的前端部形成了图2、3所示的金属膜26、27，但是并不局限于图2、3所示的形态。例如，如图8所示，在各脚部21、22端部的端面上形成端面金属膜26e、27e也行。
在各脚部21、22的前端部形成图8所示的金属膜26、27时，能按图9、图10所示那样进行金属膜26、27的除去。即如图9所示，沿脚部21、22的上下主表面金属膜26b、26c、27b、27c和内外侧面金属膜26a、26b、27a、27d的整个一周，按线状除去各脚部21、22的金属膜26、27，同时把端面金属膜26e、27e在厚度方向上按线状除去(参照图3)。此外，如图10所示，从各脚部21、22的端面一直到上下主表面，按线状除去脚部21、22的上下主表面金属膜26b、26c、27b、27c和端面金属膜26e、27e，同时在厚度方向上按线状除去内外侧面金属膜26a、26b、27a、27d。
此外，在图2中，在各脚部21、22上形成了内外侧面金属膜26a、26d、27a、27d，但是并不局限于此。例如如图11所示，也可以在脚部21、22的前端部形成端面金属膜26e、27e。这时，如图12所示，可以在厚度方向按线状除去端面金属膜26e、27e。此外，如图13所示，可以从各脚部21、22的前端部一直到上下主表面，按线状分别除去脚部21、22的上下主表面金属膜26b、26c、27b、27c和端面金属膜26e、27e。须指出的是，图12、图13所示的金属膜26、27的线除去也能与图8所示的金属膜26、27对应。
本实施例的变形例
下面，说明本实施例的变形例。在上述的实施例中，说明在晶片1上形成多个水晶片2、2…，在切割分离这些水晶片前，对各水晶片2连续进行频率调整动作。但是，在本变形例中，对于把上述的水晶片2组入陶瓷封装3中的器件进行频率调整。须指出的是，在本变形例中，对封装3使用的是陶瓷，但是并不局限于此，如果是用绝缘物形成的封装，就可以使用其它形式。
图14是表示本变形例的音叉型振子(以下称作水晶振子)的内部结构的平面图。如图14所示，在水晶振子中具有水晶片2、陶瓷封装3、引线电极5。陶瓷封装3由上方开放的箱形体构成，在陶瓷封装3中，在预定的位置上设置有未图示的电极布线。引线电极5连接在水晶片2的第一和第二激励电极23、24(例如，参照图2)上，并且支撑水晶片2的基础部20。而且，在陶瓷封装3的上部，安装平板状的帽(省略图示)以覆盖水晶片2，据此，把音叉型水晶片2密封起来。
在该变形例的水晶振子中，与上述实施例的情况相同，在激光照射动作中，对于形成在陶瓷封装3上的水晶片2进行来自激光照射机的激光照射。该激光照射动作与上述的实施例时同样，通过预先决定使水晶片2的振荡频率只变化与目标频率的差的激光照射区而进行。激光照射结束后，进行振荡频率的测定动作，最终进行频率调整。
根据与该变形例有关的水晶振子，根据目标频率和调整前的频率的近似的情况，在以后的工序中能进行基于其他的微调整(研磨法、局部蒸镀法等)。
此外，在上述实施例中，通过组合基于激光照射的三个模式的频率微调整，实施分解能力极高、更高精度的频率调整。在与上述实施例有关的频率调整方法中，通过组合与该变形例有关的频率调整方法，能实施更高精度的频率调整。
须指出的是，本发明在不脱离其精神或主要特征的基础上，能以其他各种形态实施。因此，上面所述的实施例只不过是例示，并不构成对本发明的限定性的解释。本发明的范围是由权利要求书表示的，不受说明书限制。属于权利要求书的均等范围的变形或变更全部在本发明的范围内。
本发明通过光束照射(激光束、电子束)除去形成在音叉型振子等的压电振动片上的作为频率调整用锤的金属膜的一部分，适于实现进行音叉型振子的振荡频率调整时的调整作业的高效率化。特别在切割分离由晶片上一体形成的小型压电振动片前，对各压电振动片连续进行频率调整时，效率极高。此外，本发明特别适合于音叉型振子为水晶振子的情况。
Claims (10)
1.一种音叉型振子的频率调整方法，所述音叉型振子设置有压电振动片，该压电振动片具有基础部和2个脚部，在各所述脚部上形成有用于频率调整的金属膜，通过光束照射除去所述金属膜的一部分，从而调整所述音叉型振子的振荡频率，其特征在于：
在各所述脚部上形成有第一和第二激励电极；
第一激励电极由一边的脚部的上下主表面激励电极和另一边的脚部的两侧面激励电极构成，这些上下主表面激励电极和两侧面激励电极连接在一起；
第二激励电极由另一边的脚部的上下主表面激励电极和一边的脚部的两侧面激励电极构成，这些上下主表面激励电极和两侧面激励电极连接在一起；
所述金属膜形成在各所述脚部的前端部分的上下主表面和两侧面上，在所述一边的脚部上使所述金属膜和所述第二激励电极连接在一起，在所述另一边的脚部上使所述金属膜和所述第一激励电极连接在一起；
除去在各所述脚部的侧面上形成的所述金属膜，从而进行频率调整。
2.根据权利要求1所述的音叉型振子的频率调整方法，其特征在于：
对着所述脚部的宽度方向的至少一侧的棱部分，向所述脚部的厚度方向照射光束，把形成在所述脚部的所述侧面上的所述金属膜向厚度方向按线状除去，以进行频率调整。
3.根据权利要求1所述的音叉型振子的频率调整方法，其特征在于：
从所述脚部的宽度方向的所述一侧面经由所述上下主表面向所述另一侧面照射光束，通过在所述上下主表面和所述两侧面的整个一周上，按线状除去形成在所述脚部的所述金属膜，以进行频率调整。
4.根据权利要求2或者3所述的音叉型振子的频率调整方法，其特征在于包括：
粗调整步骤，对形成在所述脚部上的所述金属膜照射光束、按线状除去所述金属膜，进行频率的粗调整，以及；
微调整步骤，有选择地实施按线状除去所述金属膜的第一频率微调整或按点状除去所述金属膜的第二频率微调整中的任意一个或一个以上的微调整。
5.根据权利要求2或者3所述的音叉型振子的频率调整方法，其特征在于包括：
粗调整步骤，通过对形成在所述脚部的所述金属膜照射光束、把所述金属膜按线状除去，进行频率的粗调整，以及；
微调整步骤，同时实施把所述金属膜按线状除去的第一频率微调整和把所述金属膜按点状除去的第二频率微调整。
6.根据权利要求4所述的音叉型振子的频率调整方法，其特征在于：
所述第一频率微调整按线状除去比所述粗调整的区域更靠所述基础部一侧的所述金属膜，所述第二频率微调整按点状除去所述基础部一侧的所述金属膜。
7.根据权利要求5所述的音叉型振子的频率调整方法，其特征在于：
所述第一频率微调整按线状除去比所述粗调整的区域更靠所述基础部一侧的所述金属膜，所述第二频率微调整按点状除去所述基础部一侧的所述金属膜。
8.根据权利要求2或者3所述的音叉型振子的频率调整方法，其特征在于：
使所述线的宽度可变。
9.根据权利要求2或者3所述的音叉型振子的频率调整方法，其特征在于：
将所述线的宽度设定为都相同。
10.一种音叉型振子，其特征在于：
用权利要求1～9中的任意一项所述的音叉型振子的频率调整方法调整频率。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CX01 | Expiry of patent term |
Granted publication date: 20130102 |
|
| CX01 | Expiry of patent term |