JP2003069370A - 圧電振動子及びその製造方法 - Google Patents
圧電振動子及びその製造方法Info
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- JP2003069370A JP2003069370A JP2001258894A JP2001258894A JP2003069370A JP 2003069370 A JP2003069370 A JP 2003069370A JP 2001258894 A JP2001258894 A JP 2001258894A JP 2001258894 A JP2001258894 A JP 2001258894A JP 2003069370 A JP2003069370 A JP 2003069370A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ベースに圧電素子を正確に搭載する。
【解決手段】圧電素子をベ−スとカバ−からなるパッケ
−ジに収容した圧電振動子において、前記圧電素子に位
置決め用の電極パタ−ンを形成する。画像処理を使用し
て圧電素子及びベ−スの認識・位置決めを行い、圧電素
子を前記ベースに搭載する圧電振動子の製造方法であっ
て、圧電素子の認識・位置決めは圧電素子に形成された
前記位置決め用の電極パタ−ンを使って行う。
−ジに収容した圧電振動子において、前記圧電素子に位
置決め用の電極パタ−ンを形成する。画像処理を使用し
て圧電素子及びベ−スの認識・位置決めを行い、圧電素
子を前記ベースに搭載する圧電振動子の製造方法であっ
て、圧電素子の認識・位置決めは圧電素子に形成された
前記位置決め用の電極パタ−ンを使って行う。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、水晶振動子などの
圧電振動子及びその製造方法に関するものである。
圧電振動子及びその製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、モバイルコンピュ−タ−、ICカ
−ド等の情報機器や携帯電話、PHS等の移動体通信機
器で小型化・軽量化が急速に進み、それらに用いられる
水晶振動子、水晶発振器、フィルタ等の電子部品も小型
化・低背化が求められている。
−ド等の情報機器や携帯電話、PHS等の移動体通信機
器で小型化・軽量化が急速に進み、それらに用いられる
水晶振動子、水晶発振器、フィルタ等の電子部品も小型
化・低背化が求められている。
【0003】図1は圧電振動子の従来例として示したも
ので、カバ−を外したATカット水晶振動子の上面図で
ある。図2は図1のA−A断面図である。ATカット水
晶振動子は水晶片1を凹状のベ−ス2に搭載し、開口面
をカバ−により封止してなる。ベ−ス2は例えば積層セ
ラミックからなり、凹部底面に水晶電極3a、3bが形
成されている。水晶電極3a、3bは外表面の実装電極
と接続している。水晶片1の表裏面には励振電極4が形
成され、外周部に向かって引出電極5が延出し、支持・
接続電極6a、6bに接続している。通常、水晶片1の
電極4、5、6a、6bは電極形状の開口部を有するマ
スクで水晶片1を挟持し、蒸着またはスパッタリングに
より前記開口部から水晶片1の表面に金属を積層するこ
とで形成される。カバ−は例えばセラミックからなり、
低融点ガラス等でベ−ス2と接合される。
ので、カバ−を外したATカット水晶振動子の上面図で
ある。図2は図1のA−A断面図である。ATカット水
晶振動子は水晶片1を凹状のベ−ス2に搭載し、開口面
をカバ−により封止してなる。ベ−ス2は例えば積層セ
ラミックからなり、凹部底面に水晶電極3a、3bが形
成されている。水晶電極3a、3bは外表面の実装電極
と接続している。水晶片1の表裏面には励振電極4が形
成され、外周部に向かって引出電極5が延出し、支持・
接続電極6a、6bに接続している。通常、水晶片1の
電極4、5、6a、6bは電極形状の開口部を有するマ
スクで水晶片1を挟持し、蒸着またはスパッタリングに
より前記開口部から水晶片1の表面に金属を積層するこ
とで形成される。カバ−は例えばセラミックからなり、
低融点ガラス等でベ−ス2と接合される。
【0004】水晶片1は導電性接着剤7を介してベ−ス
2に搭載されることによりベ−ス2の水晶電極3a、3
bに支持・接続される。水晶片1のベ−ス2に対する搭
載位置は搭載前の位置決めにより決定される。図3は水
晶片1、ベ−ス2の位置決め方法の従来例を示す模式図
である。水晶片1は位置決め爪8a、8b、9a、9b
に挟まれ、位置決め面10a、10b、11a、11b
に倣って位置決めされる。この方法で水晶片1の位置決
めを行うと、位置決め時に過度の加重が水晶片1に加わ
り水晶片1を破損することがある。このため位置決め時
に水晶片1に加重が加わらないように位置決め爪8a、
8b、9a、9bと水晶片1の間に数十μm程度のクリ
アランスをもうけたり、バネ等を使用して水晶片1に加
わる加重を調節出来る様な工夫がなされている。しか
し、前者は位置決めバラツキの原因となり、後者は位置
決め爪8a、8b、9a、9bが水晶片1に接触するた
め完全に水晶片1の破損を防ぐことはできない。水晶片
1の位置決めのバラツキはベ−ス2への搭載位置バラツ
キ→支持・接続位置バラツキにつながる。支持・接続位
置が励振電極側4にズレた場合、CI値や温度特性が劣
化する。また、水晶片1の破損も特性を劣化させること
は言うまでもない。また、この方法は水晶片1の形状に
応じて位置決め爪8a、8b、9a、9bの停止位置の
設定が必要となるため段取り替えに時間がかかる。
2に搭載されることによりベ−ス2の水晶電極3a、3
bに支持・接続される。水晶片1のベ−ス2に対する搭
載位置は搭載前の位置決めにより決定される。図3は水
晶片1、ベ−ス2の位置決め方法の従来例を示す模式図
である。水晶片1は位置決め爪8a、8b、9a、9b
に挟まれ、位置決め面10a、10b、11a、11b
に倣って位置決めされる。この方法で水晶片1の位置決
めを行うと、位置決め時に過度の加重が水晶片1に加わ
り水晶片1を破損することがある。このため位置決め時
に水晶片1に加重が加わらないように位置決め爪8a、
8b、9a、9bと水晶片1の間に数十μm程度のクリ
アランスをもうけたり、バネ等を使用して水晶片1に加
わる加重を調節出来る様な工夫がなされている。しか
し、前者は位置決めバラツキの原因となり、後者は位置
決め爪8a、8b、9a、9bが水晶片1に接触するた
め完全に水晶片1の破損を防ぐことはできない。水晶片
1の位置決めのバラツキはベ−ス2への搭載位置バラツ
キ→支持・接続位置バラツキにつながる。支持・接続位
置が励振電極側4にズレた場合、CI値や温度特性が劣
化する。また、水晶片1の破損も特性を劣化させること
は言うまでもない。また、この方法は水晶片1の形状に
応じて位置決め爪8a、8b、9a、9bの停止位置の
設定が必要となるため段取り替えに時間がかかる。
【0005】ベ−ス2も水晶片1と同様の方法で位置決
めされるが、ベ−ス2は水晶片1より強度が高いため位
置決め爪12a、12b、13a、13bが接触しても
ベ−ス2が破損することはない。しかし、長期間使用し
ている間に位置決め爪12a、12b、13a、13b
の位置決め面14a、14b、15a、15bが摩耗
し、ベ−ス2の位置決めが初期設定時から徐々にズレ
る。このため定期的に位置決め爪12a、12b、13
a、13bの交換が必要となる。
めされるが、ベ−ス2は水晶片1より強度が高いため位
置決め爪12a、12b、13a、13bが接触しても
ベ−ス2が破損することはない。しかし、長期間使用し
ている間に位置決め爪12a、12b、13a、13b
の位置決め面14a、14b、15a、15bが摩耗
し、ベ−ス2の位置決めが初期設定時から徐々にズレ
る。このため定期的に位置決め爪12a、12b、13
a、13bの交換が必要となる。
【0006】近年の水晶振動子の急速な小型化・高周波
化により水晶片1も小型化・薄型化となっている。水晶
片1の小型化は支持・接続位置バラツキのCI値、温度
特性に対する影響度を大きくする。水晶片1の薄型化は
水晶片1の強度を低下する。このため前述のような水晶
片1の位置決め方法は限界になってきている。そこで最
近は従来の方法に代わり、画像処理を使用して位置決め
を行う方法が主流になってきている。
化により水晶片1も小型化・薄型化となっている。水晶
片1の小型化は支持・接続位置バラツキのCI値、温度
特性に対する影響度を大きくする。水晶片1の薄型化は
水晶片1の強度を低下する。このため前述のような水晶
片1の位置決め方法は限界になってきている。そこで最
近は従来の方法に代わり、画像処理を使用して位置決め
を行う方法が主流になってきている。
【0007】図4により画像処理を使用した水晶片1、
ベース2の一般的な位置決め方法を説明する。まず水晶
片1の外形を画像で認識し、外接矩形16を設定する。
そして外接矩形16の重心17を決定し、それを水晶片
1の重心17とする。ベース2も水晶片1と同様で、ベ
−ス2の外形を画像で認識し、外接矩形18を設定す
る。そして外接矩形18の重心19を決定し、それをベ
−スの重心19とする。なお、ベ−ス2の重心19の決
定方法は他にも様々有り、ベ−ス2の凹部形状20から
決定する方法もある。次に決定されたベース2の重心1
9を基準に搭載点21を決定する。そして水晶片1の重
心17とベース2の搭載点21とが一致するように水晶
片1の位置決めを行う。また同時に水晶片1とベ−ス2
の角度ズレをそれぞれの外接矩形16、18の中心線2
2、23の角度ズレから補正する。
ベース2の一般的な位置決め方法を説明する。まず水晶
片1の外形を画像で認識し、外接矩形16を設定する。
そして外接矩形16の重心17を決定し、それを水晶片
1の重心17とする。ベース2も水晶片1と同様で、ベ
−ス2の外形を画像で認識し、外接矩形18を設定す
る。そして外接矩形18の重心19を決定し、それをベ
−スの重心19とする。なお、ベ−ス2の重心19の決
定方法は他にも様々有り、ベ−ス2の凹部形状20から
決定する方法もある。次に決定されたベース2の重心1
9を基準に搭載点21を決定する。そして水晶片1の重
心17とベース2の搭載点21とが一致するように水晶
片1の位置決めを行う。また同時に水晶片1とベ−ス2
の角度ズレをそれぞれの外接矩形16、18の中心線2
2、23の角度ズレから補正する。
【0008】この方法による水晶片1の位置決め精度は
画像処理装置の分解能に依存する。画像処理装置の分解
能は数μm程度で、従来の方法で必要な位置決め爪8
a、8b、9a、9bと水晶片1とのクリアランスより
小さく、水晶片1の位置決め精度は従来の方法より高
い。また、位置決めの際に水晶片1に接触することがな
いため水晶片1の破損がない。作業性も優れており、水
晶片1の形状が変わっても設定を変更する必要がなく、
段取り替えが短時間で行える。また、ベ−ス2の位置決
め爪12a、12b、13a、13bの交換も不要とな
る。
画像処理装置の分解能に依存する。画像処理装置の分解
能は数μm程度で、従来の方法で必要な位置決め爪8
a、8b、9a、9bと水晶片1とのクリアランスより
小さく、水晶片1の位置決め精度は従来の方法より高
い。また、位置決めの際に水晶片1に接触することがな
いため水晶片1の破損がない。作業性も優れており、水
晶片1の形状が変わっても設定を変更する必要がなく、
段取り替えが短時間で行える。また、ベ−ス2の位置決
め爪12a、12b、13a、13bの交換も不要とな
る。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】画像処理を使用した圧
電素子の位置決めは、圧電素子の外形を基準に行うが、
圧電素子の外形を正確に認識できない場合がある。これ
は圧電素子の個々の色の違いや外乱による照明の明るさ
の変化等の影響で圧電素子の外形と周囲の区別がつきに
くいために起こる。特に水晶振動子の場合、水晶片が透
明なため外形と周囲の区別がつきにくい。水晶片の透明
度はラッピングやバレル加工等の水晶片外形加工時の研
磨剤番手、エッチング量、周波数帯によって決まる。特
に高周波の水晶片の厚みは薄く、透明度が高いため、画
像で認識する事が困難である。画像による圧電素子の認
識が不正確な場合、位置決めも不正確となり、圧電素子
の搭載バラツキ→支持・接続位置バラツキが大きくな
る。これにより圧電振動子の諸特性がバラツクという課
題があった。
電素子の位置決めは、圧電素子の外形を基準に行うが、
圧電素子の外形を正確に認識できない場合がある。これ
は圧電素子の個々の色の違いや外乱による照明の明るさ
の変化等の影響で圧電素子の外形と周囲の区別がつきに
くいために起こる。特に水晶振動子の場合、水晶片が透
明なため外形と周囲の区別がつきにくい。水晶片の透明
度はラッピングやバレル加工等の水晶片外形加工時の研
磨剤番手、エッチング量、周波数帯によって決まる。特
に高周波の水晶片の厚みは薄く、透明度が高いため、画
像で認識する事が困難である。画像による圧電素子の認
識が不正確な場合、位置決めも不正確となり、圧電素子
の搭載バラツキ→支持・接続位置バラツキが大きくな
る。これにより圧電振動子の諸特性がバラツクという課
題があった。
【0010】本発明は、これらの課題を解決する圧電振
動子及びその製造方法を提供することを目的としてい
る。
動子及びその製造方法を提供することを目的としてい
る。
【0011】
【課題を解決するための手段】圧電素子をベ−スとカバ
−からなるパッケ−ジに収容する圧電振動子において、
前記圧電素子に前記位置決め用の電極パタ−ンが形成さ
れていることを特徴としている。
−からなるパッケ−ジに収容する圧電振動子において、
前記圧電素子に前記位置決め用の電極パタ−ンが形成さ
れていることを特徴としている。
【0012】圧電素子をベ−スとカバ−からなるパッケ
−ジに収容した圧電振動子において、前記圧電素子に形
成された前記位置決め用の電極パタ−ンに前記圧電素子
の外形が含まれていることを特徴としている。
−ジに収容した圧電振動子において、前記圧電素子に形
成された前記位置決め用の電極パタ−ンに前記圧電素子
の外形が含まれていることを特徴としている。
【0013】画像処理を使用して圧電素子及びベ−スの
認識・位置決めが行われ、前記圧電素子を前記ベースに
搭載する圧電振動子の製造方法であって、前記画像処理
を使用した前記圧電素子の認識・位置決めは前記圧電素
子に形成された前記位置決め用の電極パタ−ンを使って
行うことを特徴としている。
認識・位置決めが行われ、前記圧電素子を前記ベースに
搭載する圧電振動子の製造方法であって、前記画像処理
を使用した前記圧電素子の認識・位置決めは前記圧電素
子に形成された前記位置決め用の電極パタ−ンを使って
行うことを特徴としている。
【0014】
【発明の実施の形態】以下図面により本発明の実施例を
説明する。図5は本発明の第1の実施形態を示したもの
で、カバ−を外したATカット水晶振動子の上面図であ
る。図6は図5のA−A断面を示したものである。
説明する。図5は本発明の第1の実施形態を示したもの
で、カバ−を外したATカット水晶振動子の上面図であ
る。図6は図5のA−A断面を示したものである。
【0015】第1の実施形態のATカット水晶振動子は
水晶片1を凹状のベ−ス2に搭載した前述の構造であ
る。水晶片1の表裏面には励振電極4が形成され、外周
部に向かって引出電極5が延出し、支持・接続電極6
a、6bに接続している。支持・接続電極6a、6bと
中心線対称の位置に水晶片1の外形を含んで位置決め電
極パターン24a、24bが形成されている。電極4、
5、6a、6b、24a、24bは電極形状の開口部を
有するマスクで水晶片を挟持し、蒸着またはスパッタリ
ングにより前記開口部から水晶片1の表面に金属を積層
することで形成される。
水晶片1を凹状のベ−ス2に搭載した前述の構造であ
る。水晶片1の表裏面には励振電極4が形成され、外周
部に向かって引出電極5が延出し、支持・接続電極6
a、6bに接続している。支持・接続電極6a、6bと
中心線対称の位置に水晶片1の外形を含んで位置決め電
極パターン24a、24bが形成されている。電極4、
5、6a、6b、24a、24bは電極形状の開口部を
有するマスクで水晶片を挟持し、蒸着またはスパッタリ
ングにより前記開口部から水晶片1の表面に金属を積層
することで形成される。
【0016】水晶片1はベ−ス2に搭載され、導電性接
着剤7によりベ−ス2の水晶電極3a、3bに支持・接
続される。水晶片1のベ−ス2に対する搭載位置は搭載
前に画像処理を使用して位置決めされる。まず水晶片1
の外形を画像で認識し、外接矩形16を設定するが、水
晶片1の外形認識は支持・接続電極6a、6bに含まれ
る水晶片1の外形および位置決め電極24a、24bに
含まれる水晶片1の外形により行う。水晶片1は外接矩
形16の決定後、従来の方法により位置決めされ、ベ−
ス2に搭載される。
着剤7によりベ−ス2の水晶電極3a、3bに支持・接
続される。水晶片1のベ−ス2に対する搭載位置は搭載
前に画像処理を使用して位置決めされる。まず水晶片1
の外形を画像で認識し、外接矩形16を設定するが、水
晶片1の外形認識は支持・接続電極6a、6bに含まれ
る水晶片1の外形および位置決め電極24a、24bに
含まれる水晶片1の外形により行う。水晶片1は外接矩
形16の決定後、従来の方法により位置決めされ、ベ−
ス2に搭載される。
【0017】図7は本発明の第2の実施形態を示したも
ので、カバ−を外したATカット水晶振動子の上面図で
ある。
ので、カバ−を外したATカット水晶振動子の上面図で
ある。
【0018】第2の実施形態は位置決め電極の形成位置
以外は第1の実施形態と同様の構造である。位置決め電
極25a、25b、26a、26bは電極内に水晶片1
の外形を含み、水晶片1の長手に2カ所、短手に2カ所
形成されている。第1の実施形態と同様で水晶片1の外
形の画像による認識は位置決め電極25a、25b、2
6a、26bにより行う。水晶片1は外接矩形16の決
定後、前述の方法により位置決めされ、ベ−ス2に搭載
される。
以外は第1の実施形態と同様の構造である。位置決め電
極25a、25b、26a、26bは電極内に水晶片1
の外形を含み、水晶片1の長手に2カ所、短手に2カ所
形成されている。第1の実施形態と同様で水晶片1の外
形の画像による認識は位置決め電極25a、25b、2
6a、26bにより行う。水晶片1は外接矩形16の決
定後、前述の方法により位置決めされ、ベ−ス2に搭載
される。
【0019】また、位置決め電極は水晶片1の外形を含
まない位置に形成されていても、位置決め電極の形成位
置精度を上げることで、水晶片1の外形を基準にして位
置決めを行う場合とほぼ同等の位置決め精度を得ること
ができる。
まない位置に形成されていても、位置決め電極の形成位
置精度を上げることで、水晶片1の外形を基準にして位
置決めを行う場合とほぼ同等の位置決め精度を得ること
ができる。
【0020】
【発明の効果】本発明によれば、画像処理を使用した圧
電素子の認識は圧電素子に形成された位置決め用の電極
パタ−ンを使って行う。位置決め用の電極パタ−ンは周
囲との区別がつきやすいため、圧電素子の認識を正確に
行うことができる。このため圧電素子の位置決めを正確
に行うことが可能となり、ベースへの搭載位置バラツキ
→支持・接続位置バラツキが低減するため圧電振動子の
諸特性を安定させることができる。
電素子の認識は圧電素子に形成された位置決め用の電極
パタ−ンを使って行う。位置決め用の電極パタ−ンは周
囲との区別がつきやすいため、圧電素子の認識を正確に
行うことができる。このため圧電素子の位置決めを正確
に行うことが可能となり、ベースへの搭載位置バラツキ
→支持・接続位置バラツキが低減するため圧電振動子の
諸特性を安定させることができる。
【0021】位置決め用の電極パタ−ンは蒸着またはス
パッタで他の電極と同時に形成されるため工程が増える
ことがない。
パッタで他の電極と同時に形成されるため工程が増える
ことがない。
【図1】従来技術を示したカバ−を外したATカット水
晶振動子の上面図
晶振動子の上面図
【図2】図1の断面図
【図3】従来技術による水晶片、ベ−スの位置決め方法
の模式図(A)水晶片 (B)ベ−ス
の模式図(A)水晶片 (B)ベ−ス
【図4】画像処理を使用した水晶片、ベ−スの位置決め
方法の説明図
方法の説明図
【図5】第1の実施形態を示したカバ−を外したATカ
ット水晶振動子の上面図
ット水晶振動子の上面図
【図6】図5の断面図
【図7】第2の実施形態を示したカバ−を外したATカ
ット水晶振動子の上面図
ット水晶振動子の上面図
1 水晶片(圧電素子)
2 ベ−ス
3a、3b 水晶電極
4 励振電極
5 引出電極
6a、6b 支持・接続電極
7 導電性接着剤
8a、8b、9a、9b 水晶片位置決め爪
10a、10b、11a、11b 水晶片位置決め面
12a、12b、13a、13b ベ−ス位置決め爪
14a、14b、15a、15b ベ−ス位置決め面
16 水晶片外接矩形
17 水晶片外接矩形重心
18 ベ−ス外接矩形
19 ベ−ス外接矩形重心
20 ベ−ス凹部
21 ベ−ス搭載点
22 水晶片中心線
23 ベ−ス中心線
24a、24b 実施例1の位置決め用の電極パタ−ン
25a、25b、26a、26b 実施例2の位置決め
用の電極パタ−ン
用の電極パタ−ン
Claims (3)
- 【請求項1】 圧電素子をベ−スとカバ−からなるパッ
ケ−ジに収容する圧電振動子において、前記圧電素子に
位置決め用の電極パタ−ンが形成されていることを特徴
とする圧電振動子。 - 【請求項2】 圧電素子をベ−スとカバ−からなるパッ
ケ−ジに収容した圧電振動子において、前記圧電素子に
形成された前記位置決め用の電極パタ−ンに前記圧電素
子の外形が含まれていることを特徴とする圧電振動子。 - 【請求項3】 画像処理を使用して圧電素子及びベ−ス
の認識・位置決めが行われ、前記圧電素子を前記ベース
に搭載する圧電振動子の製造方法であって、前記画像処
理を使用した前記圧電素子の認識・位置決めは前記圧電
素子に形成された前記位置決め用の電極パタ−ンを使っ
て行うことを特徴とする圧電振動子の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001258894A JP2003069370A (ja) | 2001-08-29 | 2001-08-29 | 圧電振動子及びその製造方法 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001258894A JP2003069370A (ja) | 2001-08-29 | 2001-08-29 | 圧電振動子及びその製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003069370A true JP2003069370A (ja) | 2003-03-07 |
Family
ID=19086338
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001258894A Pending JP2003069370A (ja) | 2001-08-29 | 2001-08-29 | 圧電振動子及びその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2003069370A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010219991A (ja) * | 2009-03-18 | 2010-09-30 | Seiko Epson Corp | 圧電デバイス、および圧電デバイスの製造方法 |
JP2013138516A (ja) * | 2013-04-05 | 2013-07-11 | Seiko Epson Corp | 圧電デバイス、および圧電デバイスの製造方法 |
JP2014241539A (ja) * | 2013-06-12 | 2014-12-25 | 日本電波工業株式会社 | 圧電振動片、圧電デバイス、及び圧電デバイスの製造方法 |
-
2001
- 2001-08-29 JP JP2001258894A patent/JP2003069370A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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