JP2002198759A - セラミック発振子の製造方法 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 発振周波数を高精度に制御し得るセラミック
発振子の製造方法を得る。 【解決手段】 マザー基板１を分極し、個々のセラミッ
ク発振子単位の電極を形成し、個々のセラミック発振子
単位にマザー基板１を切断し、セラミック発振子に外装
を施すことにより完成品としてのセラミック発振子を得
るにあたり、マザー基板１の分極処理が、マザー基板１
に直流高電圧を印加しつつマザー基板１の厚み振動の反
共振周波数ｆａが、完成品セラミック発振子の目標発振
周波数に対応したマザー基板分極中の反共振周波数の目
標値に到達した場合に、電極の印加を終了することによ
り行われる、セラミック発振子の製造方法。
発振子の製造方法を得る。 【解決手段】 マザー基板１を分極し、個々のセラミッ
ク発振子単位の電極を形成し、個々のセラミック発振子
単位にマザー基板１を切断し、セラミック発振子に外装
を施すことにより完成品としてのセラミック発振子を得
るにあたり、マザー基板１の分極処理が、マザー基板１
に直流高電圧を印加しつつマザー基板１の厚み振動の反
共振周波数ｆａが、完成品セラミック発振子の目標発振
周波数に対応したマザー基板分極中の反共振周波数の目
標値に到達した場合に、電極の印加を終了することによ
り行われる、セラミック発振子の製造方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、圧電セラミックス
を用いて構成されるセラミック発振子の製造方法に関
し、特に、マザー基板の分極工程が改良された厚み縦モ
ードを利用したエネルギー閉じ込め型のセラミック発振
子の製造方法に関する。
を用いて構成されるセラミック発振子の製造方法に関
し、特に、マザー基板の分極工程が改良された厚み縦モ
ードを利用したエネルギー閉じ込め型のセラミック発振
子の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、厚み縦モードを利用したエネルギ
ー閉じ込め型のセラミック発振子が種々提案されてい
る。この種のセラミック発振子は、以下のような工程で
製造されている。
ー閉じ込め型のセラミック発振子が種々提案されてい
る。この種のセラミック発振子は、以下のような工程で
製造されている。
【０００３】まず、マザーの圧電基板の全面に電極を形
成する。次に、上記マザーの圧電基板の両面の電極に電
界を印加し、分極処理を行う。しかる後、電極をエッチ
ングすることにより、個々のセラミック発振子単位の共
振電極を形成し、マザー基板において１つのセラミック
発振子についての周波数を測定する。そして、測定され
た周波数が目的とする周波数とずれている場合、周波数
調整を行う。しかる後、マザーの圧電基板を個々のセラ
ミック発振子単位に切断する。切断により得られたセラ
ミック発振子をそのまま完成品としてのセラミック発振
子とするか、または、リード端子を取り付け、樹脂外装
を施すことにより、完成品としてのセラミック発振子を
得る。
成する。次に、上記マザーの圧電基板の両面の電極に電
界を印加し、分極処理を行う。しかる後、電極をエッチ
ングすることにより、個々のセラミック発振子単位の共
振電極を形成し、マザー基板において１つのセラミック
発振子についての周波数を測定する。そして、測定され
た周波数が目的とする周波数とずれている場合、周波数
調整を行う。しかる後、マザーの圧電基板を個々のセラ
ミック発振子単位に切断する。切断により得られたセラ
ミック発振子をそのまま完成品としてのセラミック発振
子とするか、または、リード端子を取り付け、樹脂外装
を施すことにより、完成品としてのセラミック発振子を
得る。
【０００４】そして、得られた完成品のセラミック発振
子の周波数を測定し、所定の周波数範囲内のものを良品
として選別する。ところで、セラミック発振子の周波数
ｆOSC は、ｆOSC ＝Ｎ／ｔ（但し、Ｎは周波数定数、ｔ
は、圧電基板の厚み）で表される。従って、上記周波数
調整に際しては、圧電基板の厚みを調整する方法と、
上記周波数定数を調整する方法とが知られている。
子の周波数を測定し、所定の周波数範囲内のものを良品
として選別する。ところで、セラミック発振子の周波数
ｆOSC は、ｆOSC ＝Ｎ／ｔ（但し、Ｎは周波数定数、ｔ
は、圧電基板の厚み）で表される。従って、上記周波数
調整に際しては、圧電基板の厚みを調整する方法と、
上記周波数定数を調整する方法とが知られている。
【０００５】例えば、特開平６−２２４６７７号公報に
は、目的とする発振周波数と、測定された発振子周波数
とのずれに応じ、マザーの圧電基板上の共振電極表面に
蒸着膜を形成する方法が開示されている。また、特開平
１０−１９０３８８号公報には、上記周波数ずれに応じ
て、マザー基板に形成されている共振電極表面にめっき
を施し、電極膜の厚みを厚くする方法が開示されてい
る。他方、特開平７−１０６８９２号公報には、上記周
波数ずれに応じて、マザー基板に形成されている共振電
極上に、周波数調整インクを塗布する方法が開示されて
いる。
は、目的とする発振周波数と、測定された発振子周波数
とのずれに応じ、マザーの圧電基板上の共振電極表面に
蒸着膜を形成する方法が開示されている。また、特開平
１０−１９０３８８号公報には、上記周波数ずれに応じ
て、マザー基板に形成されている共振電極表面にめっき
を施し、電極膜の厚みを厚くする方法が開示されてい
る。他方、特開平７−１０６８９２号公報には、上記周
波数ずれに応じて、マザー基板に形成されている共振電
極上に、周波数調整インクを塗布する方法が開示されて
いる。
【０００６】また、特開平７−５８５６９号公報には、
マザーの圧電基板を分極した後、ラップ研磨する際に、
加工途中で共振周波数を測定し、所望とする共振周波数
に対応した反共振周波数を得るまでラップ加工して圧電
基板の厚みを調整する方法が開示されている。
マザーの圧電基板を分極した後、ラップ研磨する際に、
加工途中で共振周波数を測定し、所望とする共振周波数
に対応した反共振周波数を得るまでラップ加工して圧電
基板の厚みを調整する方法が開示されている。
【０００７】他方、上記周波数定数を調整することに
より発振周波数を調整する方法が、特開平７−１０６８
９３号公報に開示されている。ここでは、外装が施され
た圧電共振子の発振周波数を測定し、目標発振周波数と
のずれを求める。そして、この周波数のずれ量に対応し
た直流電圧をマザーの圧電基板に印加し、分極度を異な
らせることにより周波数調整が行われている。
より発振周波数を調整する方法が、特開平７−１０６８
９３号公報に開示されている。ここでは、外装が施され
た圧電共振子の発振周波数を測定し、目標発振周波数と
のずれを求める。そして、この周波数のずれ量に対応し
た直流電圧をマザーの圧電基板に印加し、分極度を異な
らせることにより周波数調整が行われている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】近年、セラミック発振
子においては、発振周波数をより高精度に制御すること
が求められている。すなわち、発振周波数の要求精度は
０．１％以下となってきている。
子においては、発振周波数をより高精度に制御すること
が求められている。すなわち、発振周波数の要求精度は
０．１％以下となってきている。
【０００９】ところが、従来のマザーの圧電基板の厚
みや共振電極の厚みを調整する方法では、発振周波数の
精度を０．１％以下に制御するには、圧電基板や共振電
極の厚みを１／１０μｍ単位で制御しなければならな
い。しかしながら、このような厚み精度の加工コストは
非常に高くなり、その結果、水晶よりも安価であるとい
うセラミック発振子の利点が大きく損なわれることにな
る。
みや共振電極の厚みを調整する方法では、発振周波数の
精度を０．１％以下に制御するには、圧電基板や共振電
極の厚みを１／１０μｍ単位で制御しなければならな
い。しかしながら、このような厚み精度の加工コストは
非常に高くなり、その結果、水晶よりも安価であるとい
うセラミック発振子の利点が大きく損なわれることにな
る。
【００１０】他方、周波数定数の調整により、セラミ
ック発振子の発振周波数を調整する方法では、上記のよ
うな高精度の加工を必要としない。しかしながら、特開
平７−１０６８９３号公報に記載の方法では、外装が施
されたセラミック発振子の周波数を測定し、該周波数と
目的とする周波数範囲との比較により選別し、範囲外の
セラミック発振子に、さらに直流電圧を印加することに
より、所定の範囲に入るように２次分極処理を行う必要
があるため、工程数が多く、やはりコストが上昇すると
いう問題があった。加えて、複雑な工程を必要とするた
め、製造工程に長時間を要するという問題があった。
ック発振子の発振周波数を調整する方法では、上記のよ
うな高精度の加工を必要としない。しかしながら、特開
平７−１０６８９３号公報に記載の方法では、外装が施
されたセラミック発振子の周波数を測定し、該周波数と
目的とする周波数範囲との比較により選別し、範囲外の
セラミック発振子に、さらに直流電圧を印加することに
より、所定の範囲に入るように２次分極処理を行う必要
があるため、工程数が多く、やはりコストが上昇すると
いう問題があった。加えて、複雑な工程を必要とするた
め、製造工程に長時間を要するという問題があった。
【００１１】本発明の目的は、上述した従来技術の欠点
を解消し、マザーの圧電基板からセラミック発振子を得
るにあたり、周波数定数を調整することにより、周波数
調整を行うにあたり、比較的簡単な工程で周波数を調整
することができ、かつ発振周波数が高精度に制御されて
おり、安価なセラミック発振子を得ることを可能とする
製造方法を提供することにある。
を解消し、マザーの圧電基板からセラミック発振子を得
るにあたり、周波数定数を調整することにより、周波数
調整を行うにあたり、比較的簡単な工程で周波数を調整
することができ、かつ発振周波数が高精度に制御されて
おり、安価なセラミック発振子を得ることを可能とする
製造方法を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明は、マザー基板に
分極処理を行う工程と、前記マザー基板上に個々セラミ
ック発振子単位の電極を形成する工程と、前記マザー基
板を個々のセラミック発振子単位に切断し、個々のセラ
ミック発振子を得る工程とを備えるセラミック発振子の
製造方法において、前記マザー基板の分極処理を行う工
程が、前記マザー基板に直流高電圧を印加しつつマザー
基板の厚み振動の反共振周波数ｆａを測定し、測定され
ている反共振周波数ｆａが、完成品のセラミック発振子
の目標発振周波数に対応したマザー基板の分極中の反共
振周波数である目標値に到達した場合に、電圧の印加を
終了することにより行われることを特徴とする。
分極処理を行う工程と、前記マザー基板上に個々セラミ
ック発振子単位の電極を形成する工程と、前記マザー基
板を個々のセラミック発振子単位に切断し、個々のセラ
ミック発振子を得る工程とを備えるセラミック発振子の
製造方法において、前記マザー基板の分極処理を行う工
程が、前記マザー基板に直流高電圧を印加しつつマザー
基板の厚み振動の反共振周波数ｆａを測定し、測定され
ている反共振周波数ｆａが、完成品のセラミック発振子
の目標発振周波数に対応したマザー基板の分極中の反共
振周波数である目標値に到達した場合に、電圧の印加を
終了することにより行われることを特徴とする。
【００１３】本発明の特定の局面では、前記相関データ
が、最終的に得られたセラミック発振子の発振周波数と
マザー基板の常温における反共振周波数との相関を示す
第１の相関データと、前記マザー基板の常温における反
共振周波数ｆａと、分極中のマザー基板の反共振周波数
ｆａとの相関を示す第２の相関データとを含む。
が、最終的に得られたセラミック発振子の発振周波数と
マザー基板の常温における反共振周波数との相関を示す
第１の相関データと、前記マザー基板の常温における反
共振周波数ｆａと、分極中のマザー基板の反共振周波数
ｆａとの相関を示す第２の相関データとを含む。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の具体的な実施例を
説明することにより、本発明をより詳細に説明する。
説明することにより、本発明をより詳細に説明する。
【００１５】図１は、本発明の一実施例に用いられる分
極制御装置を説明するための概略構成図である。本実施
例では、まず、図２に示すに示すように、マザー基板１
の上面及び下面に電極２，３を全面に形成する。マザー
基板１を構成する材料としては、チタン酸鉛系セラミッ
クスのような適宜の圧電セラミックスを用いることがで
きる。
極制御装置を説明するための概略構成図である。本実施
例では、まず、図２に示すに示すように、マザー基板１
の上面及び下面に電極２，３を全面に形成する。マザー
基板１を構成する材料としては、チタン酸鉛系セラミッ
クスのような適宜の圧電セラミックスを用いることがで
きる。
【００１６】電極２，３は、Ａｇなどの適宜の金属を用
いて構成することができる。次に、上記マザー基板１の
電極２，３間に直流高電圧を印加し、分極処理を行う。
この分極に際し、図１に示した圧電体分極制御装置を用
いて分極度を調整する。この分極度を調整する工程につ
いては、後程詳述する。
いて構成することができる。次に、上記マザー基板１の
電極２，３間に直流高電圧を印加し、分極処理を行う。
この分極に際し、図１に示した圧電体分極制御装置を用
いて分極度を調整する。この分極度を調整する工程につ
いては、後程詳述する。
【００１７】本実施例の製造方法では、上記マザー基板
１を分極した後、エッチングにより、個々のセラミック
発振子単位の共振電極及び引き出し電極を形成する。図
３に、このようにして形成された共振電極４及び引き出
し電極５を示す。図３では、マザー基板１の上面におい
て、複数の共振電極４が形成されており、かつ複数の引
き出し電極５が連ねられた状態で図示されている。この
マザー基板１を図３の破線Ｘの方向及び破線Ｘと直交す
る方向に切断することにより、図４に示すセラミック発
振子６が得られる。セラミック発振子６では、共振電極
４及び引き出し電極５が圧電基板１Ａの上面に形成され
ており、下面にも、共振電極４と対向するように共振電
極７が形成されている。また、共振電極７に接続される
ように引き出し電極８が形成されている。
１を分極した後、エッチングにより、個々のセラミック
発振子単位の共振電極及び引き出し電極を形成する。図
３に、このようにして形成された共振電極４及び引き出
し電極５を示す。図３では、マザー基板１の上面におい
て、複数の共振電極４が形成されており、かつ複数の引
き出し電極５が連ねられた状態で図示されている。この
マザー基板１を図３の破線Ｘの方向及び破線Ｘと直交す
る方向に切断することにより、図４に示すセラミック発
振子６が得られる。セラミック発振子６では、共振電極
４及び引き出し電極５が圧電基板１Ａの上面に形成され
ており、下面にも、共振電極４と対向するように共振電
極７が形成されている。また、共振電極７に接続される
ように引き出し電極８が形成されている。
【００１８】上記セラミック発振子６を得た後に、引き
出し電極５，８にリード端子を接合し、圧電振動部の振
動を妨げないための空洞を確保しつつ樹脂外装を施し、
完成品としてのセラミック発振子が得られる。
出し電極５，８にリード端子を接合し、圧電振動部の振
動を妨げないための空洞を確保しつつ樹脂外装を施し、
完成品としてのセラミック発振子が得られる。
【００１９】本実施例の特徴は、上記製造工程におい
て、マザー基板１に分極処理を行う工程が、以下の手順
により行われることにある。すなわち、本願発明者ら
は、上記マザー基板１の反共振周波数と最終的に得られ
た完成品としての樹脂外装が施されたセラミック発振子
の発振周波数とに相関があることを見出した。図５は、
この相関関係を示す図である。本実施例では、マザー基
板１はチタン酸鉛系セラミックスからなり、２０ｍｍ×
３０ｍｍ×厚さ２７５μｍの寸法を有する。このマザー
基板３から、３．１ｍｍ×３．７ｍｍ×厚さ２７５μｍ
の寸法の圧電基板１Ａを有するセラミック発振子を形成
した場合の相関関係を示す図である。
て、マザー基板１に分極処理を行う工程が、以下の手順
により行われることにある。すなわち、本願発明者ら
は、上記マザー基板１の反共振周波数と最終的に得られ
た完成品としての樹脂外装が施されたセラミック発振子
の発振周波数とに相関があることを見出した。図５は、
この相関関係を示す図である。本実施例では、マザー基
板１はチタン酸鉛系セラミックスからなり、２０ｍｍ×
３０ｍｍ×厚さ２７５μｍの寸法を有する。このマザー
基板３から、３．１ｍｍ×３．７ｍｍ×厚さ２７５μｍ
の寸法の圧電基板１Ａを有するセラミック発振子を形成
した場合の相関関係を示す図である。
【００２０】図５から明らかなように、マザー基板１の
常温（２５℃）における反共振周波数と、完成品のセラ
ミック発振の発振子周波数には相関があり、マザー基板
１の反共振周波数ｆａが高くなるにつれて、完成品とし
てのセラミック発振子の発振周波数の高くなることがわ
かる。
常温（２５℃）における反共振周波数と、完成品のセラ
ミック発振の発振子周波数には相関があり、マザー基板
１の反共振周波数ｆａが高くなるにつれて、完成品とし
てのセラミック発振子の発振周波数の高くなることがわ
かる。
【００２１】他方、本願発明者らは、マザー基板１の分
極中の反共振周波数と、常温におけるマザー基板１の反
共振周波数との間にも図６に示す関係のあることを見出
した。すなわち、分極に際しては、例えば１８０℃程度
の高温で数ｋＶ／ｍｍ程度の直流電圧が印加されるが、
この分極条件下におけるマザー基板の反共振周波数と、
常温（２５℃）におけるマザー基板１の反共振周波数と
に図６に示すように一定の関係のあることを見出した。
従って、図５及び図６の結果を組み合わせれば、得られ
る完成品の発振周波数に対応したマザー基板の分極中の
反共振周波数を知り得ることがわかる。
極中の反共振周波数と、常温におけるマザー基板１の反
共振周波数との間にも図６に示す関係のあることを見出
した。すなわち、分極に際しては、例えば１８０℃程度
の高温で数ｋＶ／ｍｍ程度の直流電圧が印加されるが、
この分極条件下におけるマザー基板の反共振周波数と、
常温（２５℃）におけるマザー基板１の反共振周波数と
に図６に示すように一定の関係のあることを見出した。
従って、図５及び図６の結果を組み合わせれば、得られ
る完成品の発振周波数に対応したマザー基板の分極中の
反共振周波数を知り得ることがわかる。
【００２２】本実施例は、上記知見に基づき、すなわち
図５及び図６に示した第１，第２の相関データから、ま
ず、完成品のセラミック発振子の目標発振周波数に対応
したマザー基板の分極中の反共振周波数目標値を得る。
図５及び図６に示した第１，第２の相関データから、ま
ず、完成品のセラミック発振子の目標発振周波数に対応
したマザー基板の分極中の反共振周波数目標値を得る。
【００２３】そして、上記製造方法において、マザー基
板１に分極処理を行うに際し、コンピューター１１に上
記分極中の反共振周波数の目標値を入力しておく。分極
制御装置の恒温槽１２内にマザー基板１，１を収める。
そして、直流高電圧を発生する電源１３からの直流電圧
を高圧切り換え回路１４により切り換えて、いずれかの
マザー基板１に分極要電圧を印加し、気中（空気もしく
は絶縁ガス）で分極処理を行う。そして、高圧切り換え
回路１４には、ネットワークアナライザー１５がＡＣ／
ＤＣ分離回路を介して接続されている。ＡＣ／ＤＣ分離
回路１６は、ネットワークアナライザー１５側に直流高
電圧が印加することを防止するために設けられている。
ネットワークアナライザー１５は、高電圧印加により分
極されているマザー基板１の周波数特性を測定するもの
であり、該ネットワークアナライザー１５によりマザー
基板１の反共振周波数が測定される。コンピューター１
１は、現に分極中のマザー基板１の反共振周波数をネッ
トワークアナライザー１５から受け取り、予め入力され
ていた分極中の反共振周波数の目標値と比較する。そし
て、分極の進行につれて、現に分極されているマザー基
板１の反共振周波数が上昇し、分極中の反共振周波数の
目標値に到達した場合に、高電圧切り換え回路１４を切
り換えることにより、あるいは電源１３をオフ状態とす
ることにより、分極を終了する。
板１に分極処理を行うに際し、コンピューター１１に上
記分極中の反共振周波数の目標値を入力しておく。分極
制御装置の恒温槽１２内にマザー基板１，１を収める。
そして、直流高電圧を発生する電源１３からの直流電圧
を高圧切り換え回路１４により切り換えて、いずれかの
マザー基板１に分極要電圧を印加し、気中（空気もしく
は絶縁ガス）で分極処理を行う。そして、高圧切り換え
回路１４には、ネットワークアナライザー１５がＡＣ／
ＤＣ分離回路を介して接続されている。ＡＣ／ＤＣ分離
回路１６は、ネットワークアナライザー１５側に直流高
電圧が印加することを防止するために設けられている。
ネットワークアナライザー１５は、高電圧印加により分
極されているマザー基板１の周波数特性を測定するもの
であり、該ネットワークアナライザー１５によりマザー
基板１の反共振周波数が測定される。コンピューター１
１は、現に分極中のマザー基板１の反共振周波数をネッ
トワークアナライザー１５から受け取り、予め入力され
ていた分極中の反共振周波数の目標値と比較する。そし
て、分極の進行につれて、現に分極されているマザー基
板１の反共振周波数が上昇し、分極中の反共振周波数の
目標値に到達した場合に、高電圧切り換え回路１４を切
り換えることにより、あるいは電源１３をオフ状態とす
ることにより、分極を終了する。
【００２４】本実施例によれば、上記のように現に分極
処理を行うに際し、図５及び図６に示した相関データか
ら得られたマザー基板の分極中の反共振周波数の目標値
に到達した段階で分極が終了する。従って、分極された
マザー基板１を用いて、以降の工程を実施することによ
り、すなわちセラミック発振子単位の電極を形成するた
めにエッチングを施し、マザー基板を個々のセラミック
発振子単位に切断し、外装を施して、完成品としてのセ
ラミック発振子を得ることにより、目標とする発振周波
数を確実に実現することができる。
処理を行うに際し、図５及び図６に示した相関データか
ら得られたマザー基板の分極中の反共振周波数の目標値
に到達した段階で分極が終了する。従って、分極された
マザー基板１を用いて、以降の工程を実施することによ
り、すなわちセラミック発振子単位の電極を形成するた
めにエッチングを施し、マザー基板を個々のセラミック
発振子単位に切断し、外装を施して、完成品としてのセ
ラミック発振子を得ることにより、目標とする発振周波
数を確実に実現することができる。
【００２５】よって、本実施例によれば、最終的に得ら
れたセラミック発振子の発振周波数のばらつきを大きく
低減することができる。従来法では、分極処理に際して
は、分極時間を制御することにより分極度を制御してい
た。例えば図７に示すように、従来法では、所望とする
マザー基板の反共振周波数に到達するのに必要な分極時
間を予め予備試験により見出す。この場合、例えば４０
秒の分極時間が必要であるとするデータが得られた場
合、図７に示すように、多数のマザーの圧電基板に４０
秒間直流電圧を印加して分極を施す。しかしながら、図
７から明らかなように、この方法では、マザー基板間で
反共振周波数ｆａが大きくばらつくことがわかる。これ
は、基板材料のばらつきや加工厚みのばらつき等に起因
するものである。
れたセラミック発振子の発振周波数のばらつきを大きく
低減することができる。従来法では、分極処理に際して
は、分極時間を制御することにより分極度を制御してい
た。例えば図７に示すように、従来法では、所望とする
マザー基板の反共振周波数に到達するのに必要な分極時
間を予め予備試験により見出す。この場合、例えば４０
秒の分極時間が必要であるとするデータが得られた場
合、図７に示すように、多数のマザーの圧電基板に４０
秒間直流電圧を印加して分極を施す。しかしながら、図
７から明らかなように、この方法では、マザー基板間で
反共振周波数ｆａが大きくばらつくことがわかる。これ
は、基板材料のばらつきや加工厚みのばらつき等に起因
するものである。
【００２６】これに対して、本実施例の製造方法では、
実際のマザー基板の反共振周波数を測定しつつ分極度を
高めて反共振周波数自体を制御するため、マザーの圧電
基板の材料ばらつきや厚みばらつきの影響をほとんど受
けることなく、完成品としてのセラミック発振子の発振
周波数を高精度に制御することができる。また、マザー
基板間のばらつきの影響をほとんど受けないため、後工
程での研磨などを簡略化もしくは廃止することができ
る。
実際のマザー基板の反共振周波数を測定しつつ分極度を
高めて反共振周波数自体を制御するため、マザーの圧電
基板の材料ばらつきや厚みばらつきの影響をほとんど受
けることなく、完成品としてのセラミック発振子の発振
周波数を高精度に制御することができる。また、マザー
基板間のばらつきの影響をほとんど受けないため、後工
程での研磨などを簡略化もしくは廃止することができ
る。
【００２７】なお、上記実施例では、厚み縦モードを利
用したセラミック発振子の製造方法につき説明したが、
厚み縦モードは基本波であってもよく、３倍波等の高調
波であってもよい。
用したセラミック発振子の製造方法につき説明したが、
厚み縦モードは基本波であってもよく、３倍波等の高調
波であってもよい。
【００２８】
【発明の効果】本発明に係るセラミック発振子の製造方
法では、マザー基板にある温度で分極処理を行う工程
が、マザー基板に直流電圧を印加してマザー基板の厚み
振動の反共振周波数ｆａを測定し、測定されている反共
振周波数ｆａが、完成品のセラミック発振子の目標発振
周波数に対応したマザー基板の分極中の反共振周波数で
ある目標値に到達した場合に、電圧の印加が終了するこ
とにより行われる。従って、現に分極処理されているマ
ザー基板において、上記工程に従って分極するだけで、
最終的に得られるセラミック発振子の発振周波数を高精
度に制御することができる。
法では、マザー基板にある温度で分極処理を行う工程
が、マザー基板に直流電圧を印加してマザー基板の厚み
振動の反共振周波数ｆａを測定し、測定されている反共
振周波数ｆａが、完成品のセラミック発振子の目標発振
周波数に対応したマザー基板の分極中の反共振周波数で
ある目標値に到達した場合に、電圧の印加が終了するこ
とにより行われる。従って、現に分極処理されているマ
ザー基板において、上記工程に従って分極するだけで、
最終的に得られるセラミック発振子の発振周波数を高精
度に制御することができる。
【００２９】この場合、各マザー基板の分極工程におい
て、周波数を高精度に制御することができるので、工程
を増加させることなく、かつ短時間で、セラミック発振
子の周波数調整を高精度に行うことができ、さらに、マ
ザー基板間の周波数ばらつきを分極工程により減らすこ
とができるので、後工程におけるラップ研磨などの調整
作業を簡略化もしくは廃止することができる。
て、周波数を高精度に制御することができるので、工程
を増加させることなく、かつ短時間で、セラミック発振
子の周波数調整を高精度に行うことができ、さらに、マ
ザー基板間の周波数ばらつきを分極工程により減らすこ
とができるので、後工程におけるラップ研磨などの調整
作業を簡略化もしくは廃止することができる。
【００３０】よって、本発明によれば、発振周波数が高
精度に制御されたセラミック発振子を安価かつ安定に提
供することが可能となる。前記相関データが、最終的に
得られたセラミック発振子の発振周波数とマザー基板の
常温における反共振周波数との相関を示す第１の相関デ
ータとマザー基板の常温における反共振周波数と分極温
度のマザー基板の反共振周波数との相関を示す第２の相
関データとを有する場合、第１の相関データにより、目
標とする発振周波数に応じたマザー基板の常温における
反共振周波数を得、第２の相関データにより、該常温に
おける反共振周波数に対応した分極中のマザー基板の反
共振周波数目標値を容易に得ることができる。
精度に制御されたセラミック発振子を安価かつ安定に提
供することが可能となる。前記相関データが、最終的に
得られたセラミック発振子の発振周波数とマザー基板の
常温における反共振周波数との相関を示す第１の相関デ
ータとマザー基板の常温における反共振周波数と分極温
度のマザー基板の反共振周波数との相関を示す第２の相
関データとを有する場合、第１の相関データにより、目
標とする発振周波数に応じたマザー基板の常温における
反共振周波数を得、第２の相関データにより、該常温に
おける反共振周波数に対応した分極中のマザー基板の反
共振周波数目標値を容易に得ることができる。
【図１】本発明の一実施例において、マザー基板の分極
を行いかつ分極度を調整する工程に用いられる分極制御
装置を示す概略構成図。
を行いかつ分極度を調整する工程に用いられる分極制御
装置を示す概略構成図。
【図２】本発明の一実施例において用意されるマザー基
板及びその両面に形成される電極を説明するための斜視
図。
板及びその両面に形成される電極を説明するための斜視
図。
【図３】図２に示したマザー基板の両面の電極をエッチ
ングすることにより形成された個々のセラミック発振子
単位の共振電極及び引き出し電極を示す斜視図。
ングすることにより形成された個々のセラミック発振子
単位の共振電極及び引き出し電極を示す斜視図。
【図４】図３に示したマザー基板を切断することにより
得られた個々のセラミック発振子の外装を施す前の状態
を示す斜視図。
得られた個々のセラミック発振子の外装を施す前の状態
を示す斜視図。
【図５】マザーの圧電基板の常温における反共振周波数
と、完成品としてのセラミック発振子の発振周波数との
相関を示す図。
と、完成品としてのセラミック発振子の発振周波数との
相関を示す図。
【図６】マザーの圧電基板の分極温度における反共振周
波数と、マザー基板の常温における反共振周波数との相
関を示す図。
波数と、マザー基板の常温における反共振周波数との相
関を示す図。
【図７】従来法に従って、分極時間を定めて多数のマザ
ー基板に分極を施した場合のマザー基板の反共振周波数
を示す図。
ー基板に分極を施した場合のマザー基板の反共振周波数
を示す図。
【図８】本発明の一実施例に従って、マザー基板の反共
振周波数を２８．１ＭＨｚに制御した場合の各マザー基
板の反共振周波数を示す図。
振周波数を２８．１ＭＨｚに制御した場合の各マザー基
板の反共振周波数を示す図。
１…マザー基板 ２、３…電極 ４…共振電極 ５…引き出し電極 ６…セラミック発振子 ７…共振電極 ８…引き出し電極 １１…コンピューター １２…恒温槽 １３…電源 １４…高圧切り換え回路 １５…ネットワークアナライザー １６…ＡＣ／ＤＣ分離回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中島 幹雄 京都府長岡京市天神二丁目26番10号 株式 会社村田製作所内 (72)発明者 上 慶一 京都府長岡京市天神二丁目26番10号 株式 会社村田製作所内 Ｆターム(参考） 5J108 BB04 CC04 KK05 MM08 MM11 NA02 NB01 NB03
Claims (2)
- 【請求項１】 マザー基板に分極処理を行う工程と、 前記マザー基板上に個々セラミック発振子単位の電極を
形成する工程と、 前記マザー基板を個々のセラミック発振子単位に切断
し、個々のセラミック発振子を得る工程とを備えるセラ
ミック発振子の製造方法において、 前記マザー基板の分極処理を行う工程が、前記マザー基
板に直流高電圧を印加しつつマザー基板の厚み振動の反
共振周波数ｆａを測定し、測定されている反共振周波数
ｆａが、完成品のセラミック発振子の目標発振周波数に
対応したマザー基板の分極中の反共振周波数である目標
値に到達した場合に、電圧の印加を終了することにより
行われることを特徴とする、セラミック発振子の製造方
法。 - 【請求項２】 前記相関データが、最終的に得られたセ
ラミック発振子の発振周波数とマザー基板の常温におけ
る反共振周波数との相関を示す第１の相関データと、前
記マザー基板の常温における反共振周波数ｆａと、分極
中のマザー基板の反共振周波数ｆａとの相関を示す第２
の相関データとを含む請求項１に記載のセラミック発振
子の製造方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000392939A JP3760766B2 (ja) | 2000-12-25 | 2000-12-25 | セラミック発振子の製造方法 |
| US10/022,278 US6772491B2 (en) | 2000-12-25 | 2001-12-20 | Manufacturing method for ceramic oscillator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000392939A JP3760766B2 (ja) | 2000-12-25 | 2000-12-25 | セラミック発振子の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002198759A true JP2002198759A (ja) | 2002-07-12 |
| JP3760766B2 JP3760766B2 (ja) | 2006-03-29 |
Family
ID=18858846
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000392939A Expired - Fee Related JP3760766B2 (ja) | 2000-12-25 | 2000-12-25 | セラミック発振子の製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6772491B2 (ja) |
| JP (1) | JP3760766B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7888849B2 (en) | 2005-02-01 | 2011-02-15 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Piezoelectric resonator and method for producing the same |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60137112A (ja) * | 1983-12-26 | 1985-07-20 | Murata Mfg Co Ltd | 圧電振動子 |
| JP3222220B2 (ja) * | 1992-10-19 | 2001-10-22 | 株式会社村田製作所 | チップ型圧電共振子の製造方法 |
| JPH06224677A (ja) | 1993-01-22 | 1994-08-12 | Murata Mfg Co Ltd | 圧電共振子の周波数調整方法 |
| US5621263A (en) * | 1993-08-09 | 1997-04-15 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Piezoelectric resonance component |
| JPH0758569A (ja) | 1993-08-16 | 1995-03-03 | Murata Mfg Co Ltd | 圧電発振素子の周波数調整方法 |
| JP3208964B2 (ja) | 1993-09-30 | 2001-09-17 | 株式会社村田製作所 | 圧電共振子の周波数調整方法 |
| JPH07106893A (ja) | 1993-10-07 | 1995-04-21 | Murata Mfg Co Ltd | 圧電共振子の周波数調整方法 |
| US5585687A (en) * | 1994-02-23 | 1996-12-17 | Citizen Watch Co., Ltd. | Piezolelectric oscillator |
| JPH0818382A (ja) * | 1994-06-27 | 1996-01-19 | Murata Mfg Co Ltd | 圧電部品 |
| JP3186510B2 (ja) * | 1995-06-09 | 2001-07-11 | 株式会社村田製作所 | 圧電共振部品及びその製造方法 |
| JP3577170B2 (ja) * | 1996-08-05 | 2004-10-13 | 株式会社村田製作所 | 圧電共振子とその製造方法およびそれを用いた電子部品 |
| JPH10126203A (ja) * | 1996-08-27 | 1998-05-15 | Murata Mfg Co Ltd | 圧電共振子およびそれを用いた電子部品 |
| JPH10190388A (ja) | 1996-12-26 | 1998-07-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 圧電セラミック共振子の製造方法 |
-
2000
- 2000-12-25 JP JP2000392939A patent/JP3760766B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2001
- 2001-12-20 US US10/022,278 patent/US6772491B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7888849B2 (en) | 2005-02-01 | 2011-02-15 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Piezoelectric resonator and method for producing the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20020084862A1 (en) | 2002-07-04 |
| US6772491B2 (en) | 2004-08-10 |
| JP3760766B2 (ja) | 2006-03-29 |
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