JP2003273682A - Frequency control method for piezoelectric vibrator, piezoelectric vibrator, and piezoelectric device - Google Patents

Frequency control method for piezoelectric vibrator, piezoelectric vibrator, and piezoelectric device

Info

Publication number
JP2003273682A
JP2003273682A JP2002073083A JP2002073083A JP2003273682A JP 2003273682 A JP2003273682 A JP 2003273682A JP 2002073083 A JP2002073083 A JP 2002073083A JP 2002073083 A JP2002073083 A JP 2002073083A JP 2003273682 A JP2003273682 A JP 2003273682A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
vibrating piece
frequency
piezoelectric vibrating
piezoelectric
electrode
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2002073083A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masako Tanaka
雅子 田中
Yukihiro Unno
幸浩 海野
Yuji Kitahara
勇治 北原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
Priority to JP2002073083A priority Critical patent/JP2003273682A/en
Publication of JP2003273682A publication Critical patent/JP2003273682A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a frequency control method for a piezoelectric vibrator by which frequency and temperature characteristics are simultaneously controlled. <P>SOLUTION: When the main vibration frequency of the piezoelectric vibrator is higher than a target value (S74) and a primary temperature coefficient in the frequency and temperature characteristics is higher than a target value (S76), a fine control film is added to a central portion on the surface of an exciting electrode (S80) and when the primary temperature coefficient is lower than the target value (S76), the fine control film is added to a peripheral edge on the surface of the exciting electrode (S82). When the main vibration frequency is lower than the target value (S74) and the primary temperature coefficient is lower than the target value (S84), on the other hand, an electrode material is removed from the central portion on the surface of the exciting electrode (S86) and when the primary temperature coefficient is higher than the target value (S84), the electrode material is removed from the peripheral edge on the surface of the exciting electrode (S88). <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、厚み滑り振動を利
用した圧電振動片の周波数調整方法、圧電振動片および
圧電デバイスに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a piezoelectric vibrating reed frequency adjusting method utilizing a thickness shear vibration, a piezoelectric vibrating reed and a piezoelectric device.

【0002】[0002]

【従来の技術】電気回路において一定の周波数を得るた
め、圧電振動片を実装した圧電デバイスが広く利用され
ている。圧電振動片は、水晶等の圧電材料から所定角度
で切り出した圧電基板を、小平板に分割して両面に励振
電極を形成したものである。
2. Description of the Related Art In order to obtain a constant frequency in an electric circuit, a piezoelectric device mounted with a piezoelectric vibrating reed is widely used. The piezoelectric vibrating piece is obtained by dividing a piezoelectric substrate cut out from a piezoelectric material such as quartz at a predetermined angle into small flat plates and forming excitation electrodes on both sides.

【0003】特に、厚み滑り振動を利用した圧電振動片
は、周波数安定性に優れているため広く使われている
が、その主振動周波数を目標周波数に高精度で一致させ
る必要がある。その主振動周波数は、圧電材料の厚みに
大きく依存するが、主振動周波数に影響を及ぼす水晶カ
ット角および励振電極の厚さは不可避的にばらつくの
で、圧電振動片の仕上がり周波数のばらつきも避けられ
ない。そこで、圧電振動片の形成後に周波数の微調整を
行っている。周波数の微調整は、励振電極の表面に対し
て、微調膜を付加または励振電極を除去することにより
行われる。圧電振動片の仕上がり周波数が目標周波数よ
り高い場合には、励振電極の表面全体に微調膜を形成す
ることにより、主振動周波数を目標値に一致させてい
る。一方、圧電振動片の仕上がり周波数が目標周波数よ
り低い場合には、励振電極の表面全体から電極材料をわ
ずかに除去することにより、主振動周波数を目標値に一
致させている。
In particular, the piezoelectric vibrating reed utilizing the thickness shear vibration is widely used because of its excellent frequency stability, but it is necessary to match the main vibration frequency with the target frequency with high accuracy. The main vibration frequency largely depends on the thickness of the piezoelectric material, but the crystal cut angle and the thickness of the excitation electrode, which affect the main vibration frequency, inevitably vary, so variations in the finished frequency of the piezoelectric vibrating piece are also avoided. Absent. Therefore, the frequency is finely adjusted after the piezoelectric vibrating piece is formed. The fine adjustment of the frequency is performed by adding a fine adjustment film to the surface of the excitation electrode or removing the excitation electrode. When the finished frequency of the piezoelectric vibrating piece is higher than the target frequency, the main vibration frequency is made to match the target value by forming a fine adjustment film on the entire surface of the excitation electrode. On the other hand, when the finish frequency of the piezoelectric vibrating piece is lower than the target frequency, the main vibration frequency is made to match the target value by slightly removing the electrode material from the entire surface of the excitation electrode.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】温度変化による主振動
周波数のばらつきが小さい圧電振動片が求められている
中で、厚みすべり圧電振動片の周波数温度特性は、図2
に示すような3次曲線となり、一般に次式で表すことが
できる。
While there is a demand for a piezoelectric vibrating reed having a small variation in the main vibration frequency due to a temperature change, the frequency-temperature characteristic of the thickness-sliding piezoelectric vibrating reed is shown in FIG.
It becomes a cubic curve as shown in, and can be generally expressed by the following equation.

【数1】 ただし、α、β、γはそれぞれ1次、2次、3次の温度
係数であり、T0は基準温度(例えば、25℃)であ
る。ここで、常温25℃における温度特性曲線の傾きが
平坦であれば、温度変化による主振動周波数のばらつき
は小さくなる。この温度特性曲線の傾きは、数式1の1
次温度係数αに依存する。
[Equation 1] However, α, β, and γ are first-order, second-order, and third-order temperature coefficients, respectively, and T 0 is a reference temperature (for example, 25 ° C.). Here, if the slope of the temperature characteristic curve at room temperature of 25 ° C. is flat, the fluctuation of the main vibration frequency due to the temperature change becomes small. The slope of this temperature characteristic curve is 1
Depends on the next temperature coefficient α.

【0005】そして、この1次温度係数αを決定する主
な要因は、圧電基板のカット角とX方向(図1参照)の
長さである。例えば、カット角を減少させると、1次温
度係数αが増加し、図2に示すように温度特性曲線の傾
きも増加する。また、X方向の長さが長くなれば、1次
温度係数αが増加し、図2の場合と同様に温度特性曲線
の傾きも増加する。もっとも、圧電振動片の形成後に、
そのカット角やX方向長さを修正することはできない。
したがって、目標とする1次温度係数αに対して、その
実力値が大きく異なる圧電振動片は、これを選別して廃
棄していた。そのため、無駄なコストが発生していた。
The main factors that determine the primary temperature coefficient α are the cut angle of the piezoelectric substrate and the length in the X direction (see FIG. 1). For example, when the cut angle is decreased, the primary temperature coefficient α increases and the slope of the temperature characteristic curve also increases as shown in FIG. Further, as the length in the X direction becomes longer, the primary temperature coefficient α increases, and the slope of the temperature characteristic curve also increases as in the case of FIG. However, after forming the piezoelectric vibrating piece,
The cut angle and the length in the X direction cannot be corrected.
Therefore, the piezoelectric vibrating reed whose actual force value greatly differs from the target primary temperature coefficient α is selected and discarded. Therefore, useless cost was generated.

【0006】本発明は上記問題点に着目し、周波数及び
温度特性の同時調整が可能な、圧電振動片の周波数調整
方法の提供を目的とする。また本発明は、一定の周波数
温度特性を有する、圧電振動片および圧電振動片デバイ
スを提供することを目的とする。また本発明は、製造コ
ストの削減が可能な、圧電振動片の周波数調整方法の提
供を目的とする。
It is an object of the present invention to provide a method for adjusting the frequency of a piezoelectric vibrating piece, focusing on the above problems and enabling simultaneous adjustment of the frequency and temperature characteristics. It is another object of the present invention to provide a piezoelectric vibrating reed and a piezoelectric vibrating reed device having a constant frequency temperature characteristic. Another object of the present invention is to provide a method for adjusting the frequency of a piezoelectric vibrating piece, which can reduce the manufacturing cost.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明は、励振電極の形
成部分にエネルギー集中が起こることにより、見かけ上
圧電基板のX方向長さが短くなるのと同様の現象を示
し、一次温度係数が減少すること、および励振電極の厚
さが厚くなると、エネルギー集中の度合いも大きくなる
こと、との知見に基づくものである。
The present invention shows a phenomenon similar to that the length of the piezoelectric substrate in the X direction is apparently shortened due to the concentration of energy in the portion where the excitation electrode is formed. It is based on the knowledge that the number of energy sources is reduced and the degree of energy concentration is increased as the thickness of the excitation electrode is increased.

【0008】上記目的を達成するため、請求項1の発明
に係る圧電振動片の周波数調整方法は、厚みすべり圧電
振動片の励振電極における表面中央部に微調膜を付加す
ることにより、前記圧電振動片の主振動周波数を下降さ
せると同時に、前記圧電振動片の周波数温度特性におけ
る一次温度係数の減少を促進する構成とした。すなわ
ち、励振電極の表面中央部に微調膜を付加すれば、エネ
ルギー集中の度合いが大きくなり、見かけ上圧電基板の
X方向長さが短くなって、一次温度係数の減少が促進さ
れる。これにより、周波数および温度特性の同時調整が
可能となる。
In order to achieve the above object, the method of adjusting the frequency of the piezoelectric vibrating piece according to the invention of claim 1 is to add the fine adjustment film to the central portion of the surface of the excitation electrode of the thickness-shear piezoelectric vibrating piece to provide the piezoelectric vibration. The main vibration frequency of the piece is lowered, and at the same time, the primary temperature coefficient in the frequency-temperature characteristic of the piezoelectric vibrating piece is reduced. That is, if a fine adjustment film is added to the central part of the surface of the excitation electrode, the degree of energy concentration increases and the length of the piezoelectric substrate in the X direction is apparently shortened, and the reduction of the primary temperature coefficient is promoted. This allows simultaneous adjustment of frequency and temperature characteristics.

【0009】また、請求項2の発明に係る圧電振動片の
周波数調整方法は、厚みすべり振動片の励振電極におけ
る表面周縁部に微調膜を付加することにより、前記圧電
振動片の主振動周波数を下降させると同時に、前記圧電
振動片の周波数温度特性における一次温度係数の減少を
抑制する構成とした。すなわち、励振電極の表面周縁部
に微調膜を付加すれば、エネルギー集中の度合いが軽減
し、見かけ上圧電基板のX方向長さが長くなって、一次
温度係数の減少が抑制される。これにより、周波数およ
び温度特性の同時調整が可能となる。
Further, in the frequency adjusting method for a piezoelectric vibrating piece according to the invention of claim 2, the main vibration frequency of the piezoelectric vibrating piece is increased by adding a fine adjustment film to the peripheral portion of the surface of the excitation electrode of the thickness shear vibrating piece. At the same time as lowering, it is configured to suppress the decrease of the primary temperature coefficient in the frequency-temperature characteristic of the piezoelectric vibrating piece. That is, if the fine adjustment film is added to the peripheral portion of the surface of the excitation electrode, the degree of energy concentration is reduced, the length of the piezoelectric substrate in the X direction is apparently increased, and the decrease of the primary temperature coefficient is suppressed. This allows simultaneous adjustment of frequency and temperature characteristics.

【0010】また、請求項3の発明に係る圧電振動片の
周波数調整方法は、厚みすべり圧電振動片の励振電極に
おける表面中央部から電極材料を除去することにより、
前記圧電振動片の主振動周波数を上昇させると同時に、
前記圧電振動片の周波数温度特性における一次温度係数
の増加を促進する構成とした。すなわち、励振電極の表
面中央部から電極材料を除去すれば、見かけ上圧電基板
のX方向長さが長くなって、一次温度係数の増加が促進
される。これにより、周波数および温度特性の同時調整
が可能となる。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a piezoelectric vibrating reed frequency adjusting method, wherein an electrode material is removed from a central portion of a surface of an excitation electrode of the thickness-shear piezoelectric vibrating reed.
At the same time as increasing the main vibration frequency of the piezoelectric vibrating piece,
The piezoelectric vibrating piece is configured to promote the increase of the primary temperature coefficient in the frequency-temperature characteristic. That is, if the electrode material is removed from the central portion of the surface of the excitation electrode, the length of the piezoelectric substrate in the X direction is apparently increased, and the increase of the primary temperature coefficient is promoted. This allows simultaneous adjustment of frequency and temperature characteristics.

【0011】また、請求項4の発明に係る圧電振動片の
周波数調整方法は、厚みすべり圧電振動片の励振電極に
おける表面周縁部から電極材料を除去することにより、
前記圧電振動片の主振動周波数を上昇させると同時に、
前記圧電振動片の周波数温度特性における一次温度係数
の増加を抑制する構成とした。すなわち、励振電極の表
面周縁部から電極材料を除去すれば、見かけ上圧電基板
のX方向長さが短くなって、一次温度係数の増加が抑制
される。これにより、周波数および温度特性の同時調整
が可能となる。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a method for adjusting a frequency of a piezoelectric vibrating reed, wherein an electrode material is removed from a peripheral portion of a surface of an exciting electrode of the thickness-shear piezoelectric vibrating reed.
At the same time as increasing the main vibration frequency of the piezoelectric vibrating piece,
The piezoelectric vibrating reed is configured to suppress an increase in the primary temperature coefficient in the frequency-temperature characteristic. That is, if the electrode material is removed from the peripheral portion of the surface of the excitation electrode, the length of the piezoelectric substrate in the X direction is apparently shortened, and the increase of the primary temperature coefficient is suppressed. This allows simultaneous adjustment of frequency and temperature characteristics.

【0012】なお、請求項5の発明に係る圧電振動片の
周波数調整方法では、前記周縁部は、前記圧電振動片の
結晶軸におけるX方向両端部である構成とした。これに
より、製造工程が簡略化され、製造コストを削減するこ
とができる。なお、請求項6の発明に係る圧電振動片の
周波数調整方法では、前記電極材料の除去は、レーザに
より行う構成とした。片面からのレーザ照射により表裏
両面の電極膜の除去を行うことができる点から、より効
果的な微調効果を狙うことができる。更に、製造工程が簡
略化され、製造コストを削減することができる。また、
圧電振動片の実装後にも電極材料の除去が可能であり、
高精度の圧電振動片を提供することができる。
In the method of adjusting the frequency of the piezoelectric vibrating piece according to the fifth aspect of the present invention, the peripheral portions are both end portions in the X direction of the crystal axis of the piezoelectric vibrating piece. Thereby, the manufacturing process can be simplified and the manufacturing cost can be reduced. In the method of adjusting the frequency of the piezoelectric vibrating piece according to the invention of claim 6, the electrode material is removed by a laser. A more effective fine adjustment effect can be aimed at because the electrode films on the front and back surfaces can be removed by laser irradiation from one surface. Further, the manufacturing process is simplified and the manufacturing cost can be reduced. Also,
It is possible to remove the electrode material even after mounting the piezoelectric vibrating piece.
It is possible to provide a highly accurate piezoelectric vibrating piece.

【0013】一方、請求項7の発明に係る圧電振動片
は、請求項1ないし6のいずれかに記載の圧電振動片の
周波数調整方法を使用して製造した構成とした。これに
より、一定の周波数温度特性を有する圧電振動片を提供
することができる。
On the other hand, the piezoelectric vibrating piece according to the invention of claim 7 is configured to be manufactured by using the frequency adjusting method of the piezoelectric vibrating piece according to any one of claims 1 to 6. This makes it possible to provide a piezoelectric vibrating piece having a constant frequency temperature characteristic.

【0014】一方、請求項8の発明に係る圧電デバイス
は、請求項7に記載の圧電振動片を使用して製造した構
成とした。これにより、一定の周波数温度特性を有する
圧電デバイスを提供することができる。
On the other hand, the piezoelectric device according to the invention of claim 8 has a structure manufactured by using the piezoelectric vibrating piece according to claim 7. This makes it possible to provide a piezoelectric device having a constant frequency temperature characteristic.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】本発明に係る圧電振動片の周波数
調整方法、圧電振動片および圧電デバイスの好ましい実
施の形態を、添付図面に従って詳細に説明する。なお以
下に記載するのは本発明の実施形態の一態様にすぎず、
本発明はこれらに限定されるものではない。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Preferred embodiments of a frequency adjusting method for a piezoelectric vibrating piece, a piezoelectric vibrating piece and a piezoelectric device according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Note that the description below is only one mode of the embodiment of the present invention,
The present invention is not limited to these.

【0016】本発明は、ATカット水晶振動片の周波数
特性および温度特性に関する、以下のような知見に基づ
いている。なお、図1にATカット水晶振動片の結晶軸
および外形寸法の定義図を示す。ATカット水晶振動片
は、水晶の結晶軸(X,Y,Z)におけるXZ平面を、
X軸周りに角度θ回転させた平面を想定し、この平面に
沿って水晶から切り出したものである。なお、Y,Z軸
もX軸周りに角度θ回転させることにより、ATカット
水晶振動片の結晶軸を(X,Y′,Z′)で定義する。
The present invention is based on the following knowledge regarding frequency characteristics and temperature characteristics of the AT-cut quartz crystal resonator element. Note that FIG. 1 shows a definition diagram of crystal axes and external dimensions of the AT-cut quartz crystal resonator element. The AT-cut crystal vibrating piece is defined by the XZ plane at the crystal axis (X, Y, Z) of the crystal.
It is assumed that a plane rotated by an angle θ about the X axis is cut out from the crystal along this plane. By rotating the Y and Z axes by an angle θ around the X axis, the crystal axis of the AT-cut quartz crystal vibrating piece is defined by (X, Y ′, Z ′).

【0017】まず、水晶の無限平板における主振動周波
数fIは、次式で表される。
First, the main vibration frequency f I of an infinite flat crystal plate is expressed by the following equation.

【数2】 ここで、Aは周波数定数であり、次式で表される。[Equation 2] Here, A is a frequency constant and is represented by the following equation.

【数3】 ただし、C66は弾性定数であり、ρは水晶の密度であ
る。また、水晶の有限平板における主振動周波数f
Lは、次式で表される。
[Equation 3] However, C 66 is an elastic constant and ρ is the density of the crystal. In addition, the main vibration frequency f of the finite plate of quartz
L is represented by the following equation.

【数4】 ただし、C11は弾性定数である。数式4に示すように、
有限平板の主振動周波数fLは、X方向の長さaの影響
を受ける。もっとも一般に、数式4の中かっこ内第2項
は非常に小さいので、有限平板の主振動周波数fLは、
無限平板の主振動周波数fIとほぼ同等になる。
[Equation 4] However, C 11 is an elastic constant. As shown in Equation 4,
The main vibration frequency f L of the finite flat plate is affected by the length a in the X direction. Generally, since the second term in the braces of Formula 4 is very small, the main vibration frequency f L of the finite plate is
It becomes almost equal to the main vibration frequency f I of the infinite plate.

【0018】さらに、無限平板に電極が形成された場合
の主振動周波数fPは、次式で表される。
Further, the main vibration frequency f P when an electrode is formed on an infinite flat plate is expressed by the following equation.

【数5】 ただし、tsは水晶の厚さ(2b)であり、teは電極の
厚さであり、ρeは電極の密度であり、ρは水晶の密度
である。数式5からは、主振動周波数fPが水晶の厚さ
および電極の厚さによって決定されることがわかる。な
お、主振動周波数fPのばらつきも、水晶の厚さおよび
電極の厚さのばらつきによって発生することになる。
[Equation 5] However, t s is the thickness (2b) of the crystal, t e is the thickness of the electrode, ρ e is the density of the electrode, and ρ is the density of the crystal. From Equation 5, it can be seen that the main vibration frequency f P is determined by the thickness of the crystal and the thickness of the electrode. The fluctuation of the main vibration frequency f P also occurs due to the fluctuation of the crystal thickness and the electrode thickness.

【0019】一方、図2にATカット水晶無限平板の周
波数温度特性のグラフを示す。図2示すように、周波数
温度特性は3次曲線となり、一般に次式によって表され
る。
On the other hand, FIG. 2 shows a graph of frequency temperature characteristics of an AT-cut quartz infinite plate. As shown in FIG. 2, the frequency-temperature characteristic has a cubic curve and is generally expressed by the following equation.

【数6】 ただし、α、β、γはそれぞれ1次、2次、3次の温度
係数であり、T0は基準温度(例えば、25℃)であ
る。ここで、常温25℃における温度特性曲線の傾きが
平坦であれば、温度変化による主振動周波数のばらつき
は小さくなる。この温度特性曲線の傾きは、数式6の1
次温度係数αに依存している。そして、この1次温度係
数αを決定する主な要因は、水晶基板のカット角であ
る。例えば、カット角θを35°21′から35°1
2′まで減少させると、1次温度係数αが増加し、図2
に示すように温度特性曲線の傾きも増加する。また、有
限平板においては、水晶基板のX方向の長さも、温度特
性曲線の傾きを決定する大きな要因となる。すなわち、
X方向の長さが長くなれば、1次温度係数αが増加し、
図2の場合と同様に温度特性曲線の傾きも増加する。
[Equation 6] However, α, β, and γ are first-order, second-order, and third-order temperature coefficients, respectively, and T 0 is a reference temperature (for example, 25 ° C.). Here, if the slope of the temperature characteristic curve at room temperature of 25 ° C. is flat, the fluctuation of the main vibration frequency due to the temperature change becomes small. The slope of this temperature characteristic curve is 1
It depends on the next temperature coefficient α. The main factor that determines the primary temperature coefficient α is the cut angle of the quartz substrate. For example, the cut angle θ is from 35 ° 21 'to 35 ° 1
When it is decreased to 2 ', the primary temperature coefficient α increases, and
As shown in, the slope of the temperature characteristic curve also increases. In the case of a finite flat plate, the length of the crystal substrate in the X direction is also a major factor in determining the slope of the temperature characteristic curve. That is,
If the length in the X direction becomes longer, the primary temperature coefficient α increases,
As in the case of FIG. 2, the slope of the temperature characteristic curve also increases.

【0020】ところで、水晶基板に電極を形成した場合
には、その部分に励振エネルギーの集中が発生すること
により、見かけ上水晶基板のX方向長さが短くなるのと
同様の現象を示し、1次温度係数αが減少する。そし
て、形成した電極の厚さが厚くなると、エネルギー集中
の度合いも大きくなる。これを利用すれば、厚みすべり
水晶振動片の主振動周波数および周波数温度特性の調整
を、同時に行うことができる。
By the way, when an electrode is formed on a quartz substrate, the concentration of excitation energy is generated at that portion, which causes a phenomenon similar to that in which the length of the quartz substrate in the X direction is apparently shortened. The secondary temperature coefficient α decreases. Then, as the thickness of the formed electrode increases, the degree of energy concentration also increases. By utilizing this, the main vibration frequency and the frequency temperature characteristic of the thickness-sliding quartz crystal vibrating piece can be adjusted at the same time.

【0021】まず、励振電極の表面に微調膜(例えば、
Ag/Cr、Au/Ag、Ag、Al等の薄膜)を形成
して、主振動周波数の調整を行う場合について説明す
る。このように微調膜を付加する場合には、数式5のt
sが増加するので、主振動周波数fPが減少する。ここ
で、微調膜を異なる位置に成膜した複数の水晶振動片を
作成する。すなわち、従来と同様に励振電極の表面全体
に均一に微調膜を成膜したものに加えて、図3(1)に
示すように励振電極10の中央部12のみに微調膜を成
膜したもの、および図3(2)に示すように励振電極1
0の周縁部14のみに微調膜を成膜したものを作成す
る。これらの主振動周波数を表1に示し、周波数温度特
性を図4に示す。
First, a fine adjustment film (for example,
A case of forming a thin film of Ag / Cr, Au / Ag, Ag, Al or the like to adjust the main vibration frequency will be described. When the fine adjustment film is added in this way,
Since s increases, the main vibration frequency f P decreases. Here, a plurality of crystal vibrating pieces in which the fine adjustment films are formed at different positions are created. That is, in addition to the one in which the fine adjustment film is uniformly formed on the entire surface of the excitation electrode as in the conventional case, the fine adjustment film is formed only in the central portion 12 of the excitation electrode 10 as shown in FIG. 3 (1). , And the excitation electrode 1 as shown in FIG.
A fine adjustment film is formed only on the peripheral portion 14 of 0. The main vibration frequencies are shown in Table 1, and the frequency temperature characteristics are shown in FIG.

【表1】 表1からは、微調膜の形成位置にかかわらず、同等の周
波数に調整されていることがわかる。
[Table 1] From Table 1, it can be seen that the frequency is adjusted to be equal regardless of the position where the fine adjustment film is formed.

【0022】一方、図4からは、微調膜の形成位置によ
って、常温25℃における温度特性曲線の傾きが異なっ
ていることがわかる。これは、微調膜の付加により、エ
ネルギー集中度が大きくなるので、周波数調整前に比べ
て、見かけ上水晶振動片のX方向長さが短くなることに
よるものであり、周波数調整前の温度特性曲線の傾きに
比べて、いずれの温度特性曲線の傾きも小さくなってい
る。一方、中央部のみに微調膜を成膜した場合には、中
央部においてエネルギー集中度が大きくなるので、全体
に均一に微調膜を成膜した場合に比べて、見かけ上のX
方向長さは短くなる。したがって、温度特性曲線の傾き
が特に小さくなっている。また、周縁部のみに微調膜を
成膜した場合には、励振エネルギーが分散されるので、
全体に均一に微調膜を成膜した場合に比べて、見かけ上
のX方向長さは長くなる。したがって、温度特性曲線の
傾きがそれほど小さくなっていない。
On the other hand, it can be seen from FIG. 4 that the slope of the temperature characteristic curve at room temperature of 25 ° C. differs depending on the position where the fine adjustment film is formed. This is because the degree of energy concentration increases due to the addition of the fine adjustment film, so that the X-direction length of the crystal vibrating piece apparently becomes shorter than that before the frequency adjustment, and the temperature characteristic curve before the frequency adjustment. The slope of any of the temperature characteristic curves is smaller than the slope of. On the other hand, when the fine adjustment film is formed only in the central portion, the energy concentration becomes large in the central portion, so that the apparent X-ray density is higher than in the case where the fine adjustment film is uniformly formed over the entire surface.
The direction length becomes shorter. Therefore, the slope of the temperature characteristic curve is particularly small. Further, when the fine adjustment film is formed only on the peripheral portion, the excitation energy is dispersed,
The apparent length in the X direction becomes longer than in the case where the fine adjustment film is uniformly formed over the entire surface. Therefore, the slope of the temperature characteristic curve is not so small.

【0023】次に、励振電極の表面から電極材料を除去
して、主振動周波数の調整を行う場合について説明す
る。このように電極材料を除去する場合には、数式5の
tsが減少するので、周波数fPが増加する。ここで、
電極材料を異なる位置から除去した複数の水晶振動片を
作成する。すなわち、従来と同様に励振電極の表面全体
から均一に電極材料を除去したものに加えて、図3
(1)に示すように励振電極10の中央部12のみから
電極材料を除去したもの、および図3(2)に示すよう
に励振電極10の周縁部14のみから電極材料を除去し
たものを作成する。これらの主振動周波数を表2に示
し、温度特性曲線を図5に示す。
Next, the case where the electrode material is removed from the surface of the excitation electrode to adjust the main vibration frequency will be described. When the electrode material is removed in this manner, ts in Expression 5 decreases, so the frequency f P increases. here,
A plurality of quartz crystal vibrating pieces in which the electrode material is removed from different positions are prepared. That is, as in the conventional case, in addition to the case where the electrode material is uniformly removed from the entire surface of the excitation electrode,
As shown in (1), the electrode material was removed only from the central portion 12 of the excitation electrode 10, and the electrode material was removed from only the peripheral portion 14 of the excitation electrode 10 as shown in FIG. 3 (2). To do. These main vibration frequencies are shown in Table 2, and the temperature characteristic curve is shown in FIG.

【表2】 表2からは、電極材料の除去位置にかかわらず、同等の
周波数に調整できていることがわかる。
[Table 2] It can be seen from Table 2 that the same frequency can be adjusted regardless of the position where the electrode material is removed.

【0024】一方、図5からは、電極材料の除去位置に
よって、温度特性曲線の傾きが異なっていることがわか
る。これは、電極材料の除去により、エネルギー集中度
が小さくなるので、周波数調整前に比べて、見かけ上水
晶振動片のX方向長さが長くなることによるものであ
り、周波数調整前の温度特性曲線の傾きに比べて、いず
れの温度特性曲線の傾きも大きくなっている。一方、周
縁部のみから除去した場合には、中央部にエネルギー集
中が残るので、全体から均一に除去した場合に比べて、
見かけ上のX方向長さは短くなる。したがって、温度特
性曲線の傾きがそれほど大きくなっていない。また、中
央部のみから除去した場合には、励振エネルギーが分散
されるので、全体に均一に成膜した場合に比べて、逆に
見かけ上のX方向長さが長くなる。これにより、温度特
性曲線の傾きが特に大きくなっている。
On the other hand, FIG. 5 shows that the slope of the temperature characteristic curve differs depending on the position where the electrode material is removed. This is because the energy concentration is reduced by removing the electrode material, and therefore the length of the crystal vibrating piece in the X direction is apparently longer than that before the frequency adjustment. The slope of any of the temperature characteristic curves is larger than the slope of. On the other hand, when removed only from the peripheral portion, energy concentration remains in the central portion, so compared with the case where it is removed uniformly from the whole,
The apparent X-direction length becomes shorter. Therefore, the slope of the temperature characteristic curve is not so large. Further, since the excitation energy is dispersed when the film is removed only from the central portion, the apparent length in the X direction becomes conversely longer than in the case where the film is uniformly formed on the entire surface. As a result, the slope of the temperature characteristic curve becomes particularly large.

【0025】なお、図3(2)では、励振電極10の周
縁部14全体に対して、微調膜の形成および電極材料の
除去を行ったが、上述したように温度特性曲線の傾きに
寄与するのは、主に水晶振動片のX方向における見かけ
上の長さである。そこで、図6に示すように、励振電極
10のX方向の周縁部15のみに対して、微調膜の付加
および電極材料の除去を行ってもよい。X方向周縁部の
電極材料を除去した場合の温度特性曲線を図7に示す。
上述したように、周縁部から電極材料を除去した場合に
は、中央部にエネルギー集中が残るので、全体から均一
に除去した場合に比べて、見かけ上のX方向長さは短く
なる。したがって、X方向周縁部の電極材料を除去した
場合にも、全体から均一に除去した場合に比べて、温度
特性曲線の傾きが小さくなっている。
In FIG. 3B, the fine adjustment film is formed and the electrode material is removed from the entire peripheral portion 14 of the excitation electrode 10. However, it contributes to the slope of the temperature characteristic curve as described above. Is mainly the apparent length of the quartz crystal vibrating piece in the X direction. Therefore, as shown in FIG. 6, the fine adjustment film may be added and the electrode material may be removed only on the peripheral portion 15 of the excitation electrode 10 in the X direction. FIG. 7 shows a temperature characteristic curve when the electrode material at the peripheral portion in the X direction is removed.
As described above, when the electrode material is removed from the peripheral portion, the energy concentration remains in the central portion, so that the apparent length in the X direction becomes shorter than in the case where the electrode material is uniformly removed from the whole. Therefore, even when the electrode material in the peripheral portion in the X direction is removed, the slope of the temperature characteristic curve is smaller than that in the case where the electrode material is uniformly removed from the whole.

【0026】次に、本実施形態に係る水晶振動片の周波
数調整方法の、具体的な使用方法について説明する。図
8に本実施形態に係る水晶振動片の周波数調整方法のフ
ローチャートを示す。まず、形成された水晶振動片の仕
上がり周波数を測定する(S70)。次に、形成された
水晶振動片の周波数温度特性を測定する(S72)。周
波数温度特性の測定は、常温25℃の上下各一点を測定
温度として設定し、これらの温度における主振動周波数
を測定して、常温25℃における温度特性曲線の傾きを
推定する。
Next, a specific method of using the method of adjusting the frequency of the crystal resonator element according to this embodiment will be described. FIG. 8 shows a flowchart of the method for adjusting the frequency of the crystal resonator element according to the present embodiment. First, the finish frequency of the formed crystal vibrating piece is measured (S70). Next, the frequency-temperature characteristic of the formed quartz crystal vibrating piece is measured (S72). In the measurement of the frequency-temperature characteristic, one point above and below room temperature 25 ° C. is set as the measurement temperature, the main vibration frequency at these temperatures is measured, and the slope of the temperature characteristic curve at room temperature 25 ° C. is estimated.

【0027】次に、常温における測定周波数を目標周波
数と比較する(S74)。そして、測定周波数が目標周
波数より高いと判断した場合には、以下に述べるよう
に、励振電極の表面に微調膜を形成することによる周波
数調整を行う。微調膜の形成は、真空蒸着法等により行
う。真空蒸着法は、真空中で微調膜材料を加熱蒸発さ
せ、それを励振電極表面に付着させて、薄膜を形成する
手法である。微調膜材料には、水晶振動片の励振電極材
料と同じAg/Cr材料を使用する。なお、励振電極表
面の特定位置のみに微調膜を形成する場合には、当該被
膜の形成部分のみに微調膜材料の透過部を有するマスク
を作成し、これを水晶振動片に装着した上で真空蒸着法
等を実施する。
Next, the measured frequency at room temperature is compared with the target frequency (S74). When it is determined that the measured frequency is higher than the target frequency, frequency adjustment is performed by forming a fine adjustment film on the surface of the excitation electrode, as described below. The fine adjustment film is formed by a vacuum vapor deposition method or the like. The vacuum evaporation method is a method of forming a thin film by heating and evaporating a fine adjustment film material in a vacuum and attaching it to the surface of the excitation electrode. As the fine adjustment film material, the same Ag / Cr material as the excitation electrode material of the quartz crystal vibrating piece is used. When forming a fine adjustment film only on a specific position on the surface of the excitation electrode, create a mask that has a transparent part of the fine adjustment film material only on the part where the film is formed. A vapor deposition method etc. are implemented.

【0028】次に、微調膜の形成位置を決定するため、
測定により求めた温度特性曲線の傾きと、目標とする温
度特性曲線の傾きとを比較する(S76)。そして、測
定により求めた傾きが、目標とする傾きより大きい場合
には、励振電極の中央部のみに微調膜を形成する(S8
0)。これにより、主振動周波数を目標値に一致させる
とともに、温度特性曲線の傾きを目標値に一致させるこ
とができる。また、測定により求めた傾きが目標とする
傾きより小さい場合には、励振電極の周縁部のみに微調
膜を形成する(S82)。これにより、周波数を目標値
に一致させるとともに、温度特性曲線の傾きの減少を抑
制することができる。
Next, in order to determine the formation position of the fine adjustment film,
The slope of the temperature characteristic curve obtained by the measurement is compared with the target slope of the temperature characteristic curve (S76). Then, when the inclination obtained by the measurement is larger than the target inclination, the fine adjustment film is formed only in the central portion of the excitation electrode (S8).
0). As a result, the main vibration frequency can be matched with the target value, and the slope of the temperature characteristic curve can be matched with the target value. If the inclination obtained by the measurement is smaller than the target inclination, the fine adjustment film is formed only on the peripheral portion of the excitation electrode (S82). This makes it possible to match the frequency with the target value and suppress the decrease in the slope of the temperature characteristic curve.

【0029】なお、測定により求めた傾きが、目標とす
る傾きよりわずかに大きい場合には、励振電極の中央部
のみに微調膜を形成すると、目標とする傾きを下回って
しまうおそれがある。この場合には、従来と同様に励振
電極の全体にわずかに微調膜を形成するか、または励振
電極の周縁部のみにわずかに微調膜を形成すればよい。
When the inclination obtained by the measurement is slightly larger than the target inclination, if the fine adjustment film is formed only in the central portion of the excitation electrode, the inclination may be less than the target inclination. In this case, a fine adjustment film may be formed slightly on the entire excitation electrode as in the conventional case, or a small adjustment film may be formed only on the peripheral portion of the excitation electrode.

【0030】一方、ステップ74において、測定周波数
が目標周波数より低いと判断した場合には、以下に述べ
るように、励振電極の表面から電極材料を除去すること
による周波数調整を行う。電極材料の除去は、スパッタ
法等により行う。スパッタ法は、加速したイオン等の粒
子を励振電極に衝突させ、その粒子の持つ運動量の一部
を得た励振電極の表面近傍の原子を、空間にたたき出し
て除去する方法である。なお、励振電極表面の特定位置
のみから電極材料を除去する場合には、除去する位置の
みに加速粒子の透過部を有するマスクを作成し、これを
水晶振動片に装着した上でスパッタ法を実施する。
On the other hand, when it is determined in step 74 that the measured frequency is lower than the target frequency, the frequency is adjusted by removing the electrode material from the surface of the excitation electrode, as described below. The electrode material is removed by a sputtering method or the like. The sputtering method is a method in which accelerated particles such as ions are made to collide with an excitation electrode, and atoms near the surface of the excitation electrode, which have obtained part of the momentum of the particles, are knocked out into space and removed. When removing the electrode material only from a specific position on the surface of the excitation electrode, create a mask that has a permeable portion for accelerated particles only at the position to be removed, attach it to a quartz resonator element, and then perform the sputtering method. To do.

【0031】なお、スパッタ法に代えて、レーザを使用
して電極材料を除去することもできる。レーザは、水晶
振動片の表面側に配置された場合でも、その焦点深度を
変更することにより、水晶振動片の裏面側に形成された
励振電極から電極材料を除去することもできる。これに
より、水晶振動片をパッケージ等に実装した後でも、水
晶振動片の周波数調整を行うことができる。すなわち、
水晶振動片の実装に伴う周波数シフトを、実装後に解消
することが可能となり、高精度の水晶振動片を提供する
ことができる。
Instead of the sputtering method, a laser may be used to remove the electrode material. Even when the laser is disposed on the front surface side of the crystal vibrating piece, the electrode material can be removed from the excitation electrode formed on the back surface side of the crystal vibrating piece by changing the depth of focus. Thus, the frequency of the crystal vibrating piece can be adjusted even after the crystal vibrating piece is mounted on a package or the like. That is,
The frequency shift accompanying the mounting of the crystal vibrating piece can be eliminated after the mounting, and the crystal vibrating piece with high accuracy can be provided.

【0032】次に、電極材料の除去位置を決定するた
め、測定により求めた温度特性曲線の傾きと、目標とす
る温度特性曲線の傾きとを比較する(S84)。そし
て、測定により求めた傾きが、目標とする傾きより小さ
い場合には、励振電極の中央部のみから電極材料を除去
する(S86)。これにより、周波数を目標値に一致さ
せるとともに、温度特性曲線の傾きを目標値に一致させ
ることができる。また、測定により求めた傾きが目標と
する傾きより大きい場合には、励振電極の周縁部のみか
ら電極材料を除去する(S88)。これにより、周波数
を目標値に一致させるとともに、温度特性曲線の傾きの
増加を抑制することができる。
Next, in order to determine the removal position of the electrode material, the slope of the temperature characteristic curve obtained by the measurement is compared with the target slope of the temperature characteristic curve (S84). Then, when the inclination obtained by the measurement is smaller than the target inclination, the electrode material is removed only from the central portion of the excitation electrode (S86). This makes it possible to match the frequency with the target value and the slope of the temperature characteristic curve with the target value. If the inclination obtained by the measurement is larger than the target inclination, the electrode material is removed only from the peripheral portion of the excitation electrode (S88). This makes it possible to match the frequency with the target value and suppress an increase in the slope of the temperature characteristic curve.

【0033】なお、測定により求めた傾きが、目標とす
る傾きよりわずかに小さい場合には、励振電極の中央部
のみから電極材料を除去すると、目標とする傾きを上回
ってしまうおそれがある。この場合には、従来と同様に
励振電極の全体からわずかに電極材料を除去するか、ま
たは励振電極の周縁部のみからわずかに電極材料を除去
すればよい。
If the inclination obtained by the measurement is slightly smaller than the target inclination, removing the electrode material only from the central portion of the excitation electrode may exceed the target inclination. In this case, the electrode material may be slightly removed from the entire excitation electrode as in the conventional case, or the electrode material may be slightly removed from only the peripheral portion of the excitation electrode.

【0034】上記のように周波数調整を行った水晶振動
片は、パッケージ内に封入することにより、水晶振動子
として使用することができる。図9に水晶振動子の説明
図を示す。同図(1)はE−E線における平面断面図で
あり、同図(2)はD−D線における側面断面図であ
る。図9の水晶振動子1において、パッケージ7はセラ
ミック材料等により形成する。また、キャビティ4の底
面には電極9及び配線パターン(不図示)を形成して、
パッケージ7の裏面に形成した外部端子(不図示)との
導通を可能とする。そして、水晶振動片3を片持ち状態
で実装する。具体的には、電極9の上に導電性接着剤2
を塗布し、その上に水晶振動片3の接続電極18を配置
して固定する。これにより、パッケージ7の底面の外部
端子から、水晶振動片3の励振電極10に通電可能とな
る。なお、パッケージ7の上部には蓋部材5を装着し
て、パッケージ7の内部を窒素雰囲気等に保持する。
The crystal vibrating piece whose frequency has been adjusted as described above can be used as a crystal resonator by enclosing it in a package. FIG. 9 shows an explanatory view of the crystal unit. 1A is a plan sectional view taken along line EE, and FIG. 2B is a side sectional view taken along line DD. In the crystal unit 1 of FIG. 9, the package 7 is formed of a ceramic material or the like. Further, an electrode 9 and a wiring pattern (not shown) are formed on the bottom surface of the cavity 4,
Conduction is possible with external terminals (not shown) formed on the back surface of the package 7. Then, the crystal vibrating piece 3 is mounted in a cantilever state. Specifically, the conductive adhesive 2 is formed on the electrode 9.
Is applied, and the connection electrode 18 of the crystal vibrating piece 3 is arranged and fixed thereon. As a result, the excitation electrodes 10 of the crystal vibrating piece 3 can be energized from the external terminals on the bottom surface of the package 7. A lid member 5 is attached to the upper part of the package 7 to maintain the inside of the package 7 in a nitrogen atmosphere or the like.

【0035】また、本実施形態に係る水晶振動片は、集
積回路素子と組み合わせて発振回路を形成することによ
り、水晶発振器として使用することができる。例えば、
図9に示す水晶振動子1と集積回路素子(不図示)と
を、配線パターンを形成したモジュール基板上に実装す
ることにより、水晶発振器モジュールを形成することが
できる。また、図9に示すパッケージ7の内部に、水晶
振動片3とともに集積回路素子を封入することにより、
更に小型の水晶発振器を形成することができる。
The crystal vibrating piece according to the present embodiment can be used as a crystal oscillator by forming an oscillation circuit in combination with an integrated circuit element. For example,
A crystal oscillator module can be formed by mounting the crystal unit 1 and the integrated circuit element (not shown) shown in FIG. 9 on a module substrate on which a wiring pattern is formed. Further, by enclosing the integrated circuit element together with the crystal vibrating piece 3 in the package 7 shown in FIG.
Further, a smaller crystal oscillator can be formed.

【0036】上述したように、本発明に係る水晶振動片
の周波数調整方法により、温度特性をも同時に調整し
て、コストを削減することが可能となる。この点、従来
は、目標とする温度特性曲線の常温25℃における傾き
に対して、形成された水晶振動片の温度特性曲線の傾き
が大きく異なる場合には、これを選別して廃棄してい
た。そのため、無駄なコストが発生していた。
As described above, according to the method of adjusting the frequency of the crystal resonator element according to the present invention, the temperature characteristics can be adjusted at the same time, and the cost can be reduced. In this respect, conventionally, when the slope of the temperature characteristic curve of the formed quartz crystal vibrating piece is significantly different from the target temperature characteristic curve at room temperature of 25 ° C., this is selected and discarded. . Therefore, useless cost was generated.

【0037】しかし、本発明に係る水晶振動片の周波数
調整方法では、微調膜の付加位置または電極材料の除去
位置を、励振電極表面の中央部または周縁部として、周
波数調整を行う構成とした。これにより、主振動周波数
を下降または上昇させると同時に、周波数温度特性にお
ける一次温度係数の減少もしくは増加を促進または抑制
することができる。したがって、温度特性不良による水
晶振動片の廃棄頻度が低下して、無駄なコストを削減す
ることができる。
However, in the method of adjusting the frequency of the quartz resonator blank according to the present invention, the frequency is adjusted by setting the position where the fine adjustment film is added or the position where the electrode material is removed as the central portion or the peripheral portion of the surface of the excitation electrode. As a result, the main vibration frequency can be lowered or raised, and at the same time, the decrease or increase of the primary temperature coefficient in the frequency-temperature characteristic can be promoted or suppressed. Therefore, the frequency of discarding the crystal vibrating piece due to poor temperature characteristics is reduced, and wasteful cost can be reduced.

【0038】なお、本発明は、ATカット水晶振動片に
おける知見に基づくものであるが、BT、FC、IT、
SCカットなどの、ATカット以外の厚みすべり振動片
にも適用することができる。
The present invention is based on the knowledge of the AT-cut quartz crystal vibrating piece, but is not limited to BT, FC, IT,
It can also be applied to thickness-shear vibrating bars other than AT-cut, such as SC-cut.

【0039】[0039]

【発明の効果】厚みすべり圧電振動片の励振電極におけ
る表面中央部に微調膜を付加することにより、前記圧電
振動片の主振動周波数を下降させると同時に、前記圧電
振動片の周波数温度特性における一次温度係数の減少を
促進する構成とした。また、厚みすべり圧電振動片の励
振電極における表面周縁部に微調膜を付加することによ
り、前記圧電振動片の主振動周波数を下降させると同時
に、前記圧電振動片の周波数温度特性における一次温度
係数の減少を抑制する構成とした。また、厚みすべり圧
電振動片の励振電極における表面中央部から電極材料を
除去することにより、前記圧電振動片の主振動周波数を
上昇させると同時に、前記圧電振動片の周波数温度特性
における一次温度係数の増加を促進する構成とした。ま
た、厚みすべり圧電振動片の励振電極における表面周縁
部から電極材料を除去することにより、前記圧電振動片
の主振動周波数を上昇させると同時に、前記圧電振動片
の周波数温度特性における一次温度係数の増加を抑制す
る構成とした。これらにより、周波数および温度特性の
同時調整が可能となる。
EFFECT OF THE INVENTION By adding a fine adjustment film to the central portion of the surface of the excitation electrode of the thickness-shear piezoelectric vibrating piece, the main vibration frequency of the piezoelectric vibrating piece is lowered, and at the same time, the primary temperature frequency characteristic of the piezoelectric vibrating piece is reduced. It is configured to accelerate the decrease of the temperature coefficient. Further, by adding a fine adjustment film to the surface peripheral portion of the excitation electrode of the thickness-shear piezoelectric vibrating piece, the main vibration frequency of the piezoelectric vibrating piece is lowered, and at the same time, the primary temperature coefficient of the frequency-temperature characteristic of the piezoelectric vibrating piece is reduced. It is configured to suppress the decrease. In addition, by removing the electrode material from the central portion of the surface of the excitation electrode of the thickness-shear piezoelectric vibrating piece, the main vibration frequency of the piezoelectric vibrating piece is increased, and at the same time, the primary temperature coefficient of the frequency-temperature characteristic of the piezoelectric vibrating piece is increased. It is configured to promote the increase. Further, by removing the electrode material from the surface peripheral portion of the excitation electrode of the thickness-shear piezoelectric vibrating piece, the main vibration frequency of the piezoelectric vibrating piece is increased, and at the same time, the primary temperature coefficient of the frequency temperature characteristic of the piezoelectric vibrating piece is increased. It is configured to suppress the increase. These allow simultaneous adjustment of frequency and temperature characteristics.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 ATカット水晶振動片の結晶軸および外形寸
法の定義図である。
FIG. 1 is a definition diagram of crystal axes and external dimensions of an AT-cut quartz crystal resonator element.

【図2】 ATカット水晶無限平板の温度特性曲線図で
ある。
FIG. 2 is a temperature characteristic curve diagram of an AT-cut quartz infinite plate.

【図3】 励振電極表面における微調膜の形成位置およ
び電極材料の除去位置の説明図であり、(1)は中央部
であり、(2)は周縁部である。
FIG. 3 is an explanatory diagram of a fine adjustment film forming position and an electrode material removing position on the excitation electrode surface, where (1) is a central portion and (2) is a peripheral portion.

【図4】 微調膜を形成して周波数調整を行った場合の
温度特性曲線図である。
FIG. 4 is a temperature characteristic curve diagram when a frequency is adjusted by forming a fine adjustment film.

【図5】 電極材料を除去して周波数調整を行った場合
の温度特性曲線図である。
FIG. 5 is a temperature characteristic curve diagram when the frequency is adjusted by removing the electrode material.

【図6】 励振電極表面におけるX方向周縁部の説明図
である。
FIG. 6 is an explanatory diagram of a peripheral portion in the X direction on the surface of the excitation electrode.

【図7】 励振電極表面におけるX方向周縁部の電極材
料を除去した場合の温度特性曲線図である。
FIG. 7 is a temperature characteristic curve diagram when the electrode material at the peripheral portion in the X direction on the excitation electrode surface is removed.

【図8】 実施形態に係る水晶振動片の周波数調整方法
のフローチャートである。
FIG. 8 is a flowchart of a method for adjusting the frequency of the quartz crystal resonator element according to the embodiment.

【図9】 水晶振動子の説明図であり、(1)はE−E
線における平面断面図であり、(2)はD−D線におけ
る側面断面図である。
FIG. 9 is an explanatory diagram of a crystal unit, (1) is EE
It is a plane sectional view in a line, and (2) is a side surface sectional view in a DD line.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1………圧電振動子、2………導電性接着剤、3………
圧電振動片、4………キャビティ、5………蓋部材、7
………パッケージ、9………電極、10………励振電
極、12………中心部、14………周縁部、15………
X方向周縁部、18………接続電極。
1 ... Piezoelectric vibrator, 2 ... Conductive adhesive, 3 ...
Piezoelectric vibrating piece, 4 ... Cavity, 5 ... Lid member, 7
……… Package, 9 ……… Electrode, 10 ……… Exciting electrode, 12 ……… Center part, 14 ……… Peripheral part, 15 ………
Peripheral portion in X direction, 18 ... Connection electrode.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 北原 勇治 長野県諏訪市大和3丁目3番5号 セイコ ーエプソン株 式会社内 Fターム(参考) 5J108 AA04 BB02 CC04 DD02 EE03 EE04 EE07 FF03 FF11 GG03 HH04 KK06 KK07 NB05    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Yuji Kitahara             Seiko, 3-3-3 Yamato, Suwa City, Nagano Prefecture             -Epson stock company F term (reference) 5J108 AA04 BB02 CC04 DD02 EE03                       EE04 EE07 FF03 FF11 GG03                       HH04 KK06 KK07 NB05

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 厚みすべり圧電振動片の励振電極におけ
る表面中央部に微調膜を付加することにより、前記圧電
振動片の主振動周波数を下降させると同時に、前記圧電
振動片の周波数温度特性における一次温度係数の減少を
促進することを特徴とする圧電振動片の周波数調整方
法。
1. A main vibration frequency of the piezoelectric vibrating piece is lowered by adding a fine adjustment film to the central portion of the surface of the excitation electrode of the thickness-shear piezoelectric vibrating piece, and at the same time, the primary temperature frequency characteristic of the piezoelectric vibrating piece is reduced. A frequency adjusting method for a piezoelectric vibrating piece, which is characterized by promoting a decrease in temperature coefficient.
【請求項2】 厚みすべり圧電振動片の励振電極におけ
る表面周縁部に微調膜を付加することにより、前記圧電
振動片の主振動周波数を下降させると同時に、前記圧電
振動片の周波数温度特性における一次温度係数の減少を
抑制することを特徴とする圧電振動片の周波数調整方
法。
2. A main vibration frequency of the piezoelectric vibrating piece is lowered by adding a fine adjustment film to the peripheral edge portion of the surface of the excitation electrode of the thickness-shear piezoelectric vibrating piece, and at the same time, the primary temperature frequency characteristic of the piezoelectric vibrating piece is reduced. A frequency adjusting method for a piezoelectric vibrating piece, which is characterized by suppressing a decrease in temperature coefficient.
【請求項3】 厚みすべり圧電振動片の励振電極におけ
る表面中央部から電極材料を除去することにより、前記
圧電振動片の主振動周波数を上昇させると同時に、前記
圧電振動片の周波数温度特性における一次温度係数の増
加を促進することを特徴とする圧電振動片の周波数調整
方法。
3. The main vibration frequency of the piezoelectric vibrating piece is increased by removing the electrode material from the center of the surface of the excitation electrode of the thickness-shear piezoelectric vibrating piece, and at the same time, the primary temperature frequency characteristic of the piezoelectric vibrating piece is increased. A frequency adjusting method for a piezoelectric vibrating piece, which is characterized by promoting an increase in temperature coefficient.
【請求項4】 厚みすべり圧電振動片の励振電極におけ
る表面周縁部から電極材料を除去することにより、前記
圧電振動片の主振動周波数を上昇させると同時に、前記
圧電振動片の周波数温度特性における一次温度係数の増
加を抑制することを特徴とする圧電振動片の周波数調整
方法。
4. The main vibration frequency of the piezoelectric vibrating piece is increased by removing the electrode material from the peripheral edge portion of the surface of the excitation electrode of the thickness-shear piezoelectric vibrating piece, and at the same time, the primary temperature frequency characteristic of the piezoelectric vibrating piece is increased. A method for adjusting a frequency of a piezoelectric vibrating piece, which suppresses an increase in temperature coefficient.
【請求項5】 前記周縁部は、前記圧電振動片の結晶軸
におけるX方向両端部であることを特徴とする、請求項
2または4に記載の圧電振動片の周波数調整方法。
5. The method for adjusting the frequency of a piezoelectric vibrating piece according to claim 2, wherein the peripheral portion is both end portions in the X direction of the crystal axis of the piezoelectric vibrating piece.
【請求項6】 前記電極材料の除去は、レーザにより行
うことを特徴とする、請求項3または4に記載の圧電振
動片の周波数調整方法。
6. The frequency adjusting method for a piezoelectric vibrating piece according to claim 3, wherein the electrode material is removed by a laser.
【請求項7】 請求項1ないし6のいずれかに記載の圧
電振動片の周波数調整方法を使用して製造したことを特
徴とする圧電振動片。
7. A piezoelectric vibrating piece manufactured by using the frequency adjusting method for a piezoelectric vibrating piece according to claim 1. Description:
【請求項8】 請求項7に記載の圧電振動片を使用して
製造したことを特徴とする圧電デバイス。
8. A piezoelectric device manufactured by using the piezoelectric vibrating piece according to claim 7.
JP2002073083A 2002-03-15 2002-03-15 Frequency control method for piezoelectric vibrator, piezoelectric vibrator, and piezoelectric device Withdrawn JP2003273682A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002073083A JP2003273682A (en) 2002-03-15 2002-03-15 Frequency control method for piezoelectric vibrator, piezoelectric vibrator, and piezoelectric device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002073083A JP2003273682A (en) 2002-03-15 2002-03-15 Frequency control method for piezoelectric vibrator, piezoelectric vibrator, and piezoelectric device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2003273682A true JP2003273682A (en) 2003-09-26

Family

ID=29202909

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002073083A Withdrawn JP2003273682A (en) 2002-03-15 2002-03-15 Frequency control method for piezoelectric vibrator, piezoelectric vibrator, and piezoelectric device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2003273682A (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008005333A (en) * 2006-06-23 2008-01-10 Daishinku Corp Piezoelectric vibration device
JP2008047982A (en) * 2006-08-10 2008-02-28 Daishinku Corp Piezoelectric vibration device
CN107681991A (en) * 2011-03-18 2018-02-09 精工爱普生株式会社 Piezoelectric vibration device, piezoelectric vibrator, piezoelectric oscillator and electronic equipment
WO2021186839A1 (en) * 2020-03-18 2021-09-23 有限会社マクシス・ワン Electrode structure of quartz resonator, quartz resonator, quartz oscillator
WO2022080426A1 (en) * 2020-10-13 2022-04-21 株式会社村田製作所 Crystal oscillation element and crystal oscillator

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008005333A (en) * 2006-06-23 2008-01-10 Daishinku Corp Piezoelectric vibration device
JP4665849B2 (en) * 2006-06-23 2011-04-06 株式会社大真空 Method for manufacturing piezoelectric vibration device
JP2008047982A (en) * 2006-08-10 2008-02-28 Daishinku Corp Piezoelectric vibration device
JP4687985B2 (en) * 2006-08-10 2011-05-25 株式会社大真空 Method for adjusting frequency of piezoelectric vibration device
CN107681991A (en) * 2011-03-18 2018-02-09 精工爱普生株式会社 Piezoelectric vibration device, piezoelectric vibrator, piezoelectric oscillator and electronic equipment
CN107681991B (en) * 2011-03-18 2020-12-01 精工爱普生株式会社 Piezoelectric vibration element, piezoelectric vibrator, piezoelectric oscillator, and electronic device
WO2021186839A1 (en) * 2020-03-18 2021-09-23 有限会社マクシス・ワン Electrode structure of quartz resonator, quartz resonator, quartz oscillator
TWI828973B (en) * 2020-03-18 2024-01-11 日商麥克西斯01有限公司 Method of designing driven electrode of crystal unit, method of manufacturing crystal unit, method of manufacturing crystal oscillator, and method of manufacturing driven electrode of crystal unit
WO2022080426A1 (en) * 2020-10-13 2022-04-21 株式会社村田製作所 Crystal oscillation element and crystal oscillator

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8174171B2 (en) Piezoelectric vibrating devices having bisymmetric vibrating arms and supporting arms, and devices comprising same
KR100786425B1 (en) Piezoelectric resonator element and piezoelectric device
US7973458B2 (en) Piezoelectric vibrating pieces having progressively narrowed vibrating arms
JP3995987B2 (en) Manufacturing method of crystal unit
JP2007243435A (en) Piezoelectric resonator chip and frequency adjustment method for same
JP2009130445A (en) Vibrator and method for manufacturing vibrator
JP2009044237A (en) Frequency adjustment method of piezoelectric device, and piezoelectric device and mask for frequency adjustment
JP2003273682A (en) Frequency control method for piezoelectric vibrator, piezoelectric vibrator, and piezoelectric device
JPH03804B2 (en)
JP2007088691A (en) Piezoelectric vibration chip, piezoelectric device, and manufacturing method of them
JP2007028580A (en) Piezoelectric oscillating piece, piezoelectric oscillator, and frequency adjustment method for piezoelectric oscillating piece
JP4472381B2 (en) Manufacturing method of crystal unit
JP2008301111A (en) Edge mode piezoelectric vibration chip and frequency adjustment method thereof
JP2004040399A (en) Etching method, and etched product formed by the same
JP2009124310A (en) Piezoelectric vibrator, and manufacturing method thereof
JP5864140B2 (en) Piezoelectric vibrator and manufacturing method thereof
JP2004236008A (en) Piezo-electric oscillating member, piezo-electric device using the same, and cell phone unit and electric apparatus using piezo-electric device
JP2013078046A (en) Method of manufacturing piezoelectric vibrator, and piezoelectric vibrator
JP2008085768A (en) Tuning fork type crystal vibration element and manufacturing method therefor
JPS62239707A (en) Crystal resonator
JPS644694B2 (en)
JP2000040937A (en) Crystal resonator for sc cut
JP2013143586A (en) Manufacturing method for tuning-fork type vibrator
JP2002141760A (en) Crystal vibrator
JPH07170147A (en) Electrode structure for piezoelectric vibrator

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20050114

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20061212

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20061219

A761 Written withdrawal of application

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761

Effective date: 20070215