JP3885578B2 - Method for manufacturing piezoelectric resonator - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、拡がりモードを利用した圧電共振子及びラダー型フィルタの製造方法に関し、より詳細には、複数枚のマザーの圧電基板から個々の圧電共振子を得るにあたっての周波数選別工程が改良された圧電共振子及びラダー型フィルタの製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
例えば、特開平10−190388号公報には、圧電共振子の製造に際し、周波数ばらつきによる歩留りの低下を抑制する方法が開示されている。図7に示すように、この先行技術に記載の方法では、圧電セラミック板が用意された後、その両面に電極の印刷・焼付が行われ、しかる後圧電セラミック板が分極される。次に、分極処理された圧電セラミック板の周波数を測定し、周波数が目標値から大きくずれているものを除去する第の第1の選別工程が行われる。次に、分極用に用いた電極を研磨した後、個々の圧電共振子用の電極が蒸着により形成される。しかる後、圧電セラミック板が厚み方向に切断され、個々の圧電共振子が得られる。得られた圧電共振子の周波数が測定されて、第2の選別工程が行われる。
【0003】
第2の選別工程で目標とする周波数範囲に属する良品の圧電共振子を用いて圧電共振部品や圧電フィルタなどが組み立てられる。他方、周波数選別工程で目標周波数範囲からずれた圧電共振子については、不要周波数に対する差に比例した時間だけ電解メッキが施されて、電極厚みが増大されることによって、周波数の微調整が行われる。しかる後、目的周波数範囲に周波数が調整された圧電共振子を用いて圧電共振部品などの組立が行われる。そして、このようにして得られた圧電共振部品の最終的な特性選別が行われる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
上述した先行技術に記載のように、従来、圧電共振部品や圧電フィルタなどを得るにあたっては、各圧電共振子は、マザーの圧電基板の切断により得られる。この場合、マザーの圧電基板は、各圧電共振子が同一の寸法を有するように切断されている。切断により得られた圧電共振子では、上記のように周波数ばらつきが大きいため、煩雑な特性工程を実施しなければならず、また電極厚みを増加させるような煩雑な周波数修正工程を実施しなければならなかった。また、周波数ばらつきが大きいため、得られた多数の圧電共振子の周波数分布のすその部分に位置する圧電共振子では、周波数を目標周波数範囲に修正することが困難であった。従って、廃棄される圧電共振子の割合も多くならざるを得なかった。
【0005】
本発明の目的は、上述した従来技術の欠点を解消し、拡がりモードを利用した個々の圧電共振子をマザーの圧電基板から得るにあたって、周波数選別工程を簡略化することができ、かつ良品率を高めることができる圧電共振子の製造方法を提供することにある。
【0006】
本発明の他の目的は、拡がりモードを利用した圧電共振子により直列共振子及び並列共振子が構成されているラダー型フィルタの製造方法であって、マザーの圧電基板から圧電共振子を得るにあったての周波数選別工程を簡略化することができ、かつ圧電共振子の良品率を高めることができるラダー型フィルタの製造方法を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本願の第1の発明は、圧電基板の両面に振動電極が形成された拡がりモードを利用した圧電共振子の製造方法であって、マザーの圧電基板を用意する工程と、前記マザーの圧電基板の両主面に電極を形成する工程と、前記電極が形成されたマザーの圧電基板の共振周波数または反共振周波数を測定する工程と、前記共振周波数または反共振周波数の目標とする周波数値に対して正または負のずれの大きさに応じて、個々の圧電共振子を得るためのカット寸法を大きくまたは小さくするようにしてマザーの圧電基板を切断することにより個々の圧電共振子を得る工程と、複数のマザーの圧電基板から製造された各圧電共振子の共振周波数または反共振周波数を測定し、特性を選別する工程とを備える。
【0008】
本願の第2の発明は、圧電基板の両面に振動電極が形成された拡がりモードを利用した圧電共振子により直列共振子及び並列共振子が構成されているラダー型フィルタの製造方法であって、複数枚の第1のマザーの圧電基板と、複数枚の第2のマザーの圧電基板とを用意する工程と、第1,第2のマザーの圧電基板の両面に電極を形成する工程と、電極が形成された複数枚の第1のマザーの圧電基板の共振周波数と、電極が形成された複数枚の第2のマザーの圧電基板の反共振周波数を測定する工程と、前記複数枚の第1,第2のマザーの圧電基板を、それぞれ、測定された共振周波数または反共振周波数と、目標とする共振周波数または反共振周波数との周波数差に応じて、切断寸法を変えて切断することにより、それぞれ第1,第2の圧電共振子を得る工程と、前記第1の圧電共振子の共振周波数と、第2の圧電共振子の反共振周波数とを測定し、第1,第2の圧電共振子の特性を選別する工程と、前記選別された第1,第2の圧電共振子をそれぞれ、直列共振子及び並列共振子として組み合わせてラダー型フィルタを製造する工程とを備える。
【0009】
【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、本発明を明らかにする。
【0010】
図1〜図5を参照して、本発明の一実施形態としてのラダー型フィルタの製造方法を説明する。
本実施形態で得られるラダー型フィルタは、図2に示す回路構成を有する。図2に示すように、入力端子1と出力端子2との間の直列腕に、直列共振子S1,S2が接続されている。また、直列腕とアース電位との間に、3本の並列腕が構成されており、3本の並列腕に、それぞれ並列共振子P1,P2,P3が配置されている。
【0011】
本実施形態で得られるラダー型フィルタでは、上記直列共振子S1,S2及び並列共振子P1〜P3は、拡がりモードを利用した圧電共振子により構成される。
【0012】
製造に際しては、先ず、図1に示すように、マザーの圧電基板が用意される。マザーの圧電基板は、例えばチタン酸ジルコン酸鉛系セラミックスのような圧電セラミックスにより構成されており、厚み方向に分極処理されている。
【0013】
この場合、ラダー型フィルタを得るために、複数枚の第1のマザーの圧電基板と複数枚の第2のマザーの圧電基板とが用意される。第1のマザーの圧電基板は、直列共振子を構成するための第1の圧電共振子を得るために用意され、第2のマザーの圧電基板は、並列共振子を構成するための第2の圧電共振子を得るために用意される。第1のマザーの圧電基板に比べて、第2の圧電基板の厚みが厚くされている。
【0014】
次に、第1,第2のマザーの圧電基板の両面に、それぞれ全面に蒸着等により電極を形成した後、図1に示す周波数測定工程が、図5に示す制御装置11、周波数測定装置12を用いて行われる。次に全面電極をパターニングすることにより、個々の圧電共振子用の振動電極が形成される。図4に第1のマザーの圧電基板3を代表して示すように、マザーの圧電基板3の上面には、複数の振動電極4が形成されている。圧電基板3の下面にも、同様にして複数の振動電極が振動電極3と対向するように形成されている。第2のマザーの圧電基板においても、同様にして、両主面に個々の圧電共振子用の振動電極がマトリックス状に形成される。
【0015】
しかる後、マザーの圧電基板の周波数に対応する寸法に切断・共振子作製工程及び共振子組合せ工程が、図5に示す切断装置13を用いて行われる。
先ず、制御装置11の指令により、周波数測定装置12が、全面電極が形成された第1または第2のマザーの圧電基板の周波数を測定する。この場合、第1のマザーの圧電基板には、構成されている圧電共振子の共振周波数が、第2のマザーの圧電基板の場合には反共振周波数が測定される。
【0016】
上記周波数測定装置12としては、例えば図6(a)に示すように、ネットワークアナライザなどの適宜の周波数測定装置が用いられる。図6(a)に示すように、好ましくは、複数のマザーの圧電基板3が矢印A方向に搬送されている間に、個々のマザーの圧電基板3の周波数がネットワークアナライザなどの周波数測定装置12を用いて測定される。
【0017】
上記のようにして得られた共振周波数または反共振周波数測定値が制御装置11に与えられる。制御装置11は、上記のようにして得られた共振周波数または反共振周波数測定値に基づき、マザーの圧電基板を分類する。すなわち、制御装置11には、予め複数の共振周波数範囲または複数の反共振周波数が記憶されている。この複数の共振周波数範囲または反共振周波数範囲に、測定値が属するか否かを決定し、分類する。この制御装置11の分類により、図6(a)に示すように、測定されたマザーの圧電基板3が分類カセット21〜26に収納される。各分類カセット21〜26には、同じ共振周波数測定範囲または反共振周波数範囲に属する複数枚のマザーの圧電基板が積層される。
【0018】
次に、好ましくは、図6(b)に示すように、分類カセット21〜26から分類トレー31〜36にマザーの圧電基板3またはマザーの圧電基板4が移しかえられる。分類トレー31〜36では、それぞれ、複数枚のマザーの圧電基板が重なり合うことなく並べられる。分類トレー31には、分類カセット21に収納されていた複数枚のマザーの圧電基板が移しかえられる。同様に、分類カセット22〜26に収納されていた複数枚のマザーの圧電基板が、それぞれ、分類トレー32〜36に移しかえられる。
【0019】
しかる後、図6(b)の右側に略図的に分類トレー上に1枚のマザーの圧電基板が配置されている状態を示すように、分類トレー31上に、下面に粘着性シート42を有する切断及び剥離用トレー41が重ねられ、粘着性シート42にマザーの圧電基板3が貼り合わされる。
【0020】
また、制御装置11には、予め、第1,第2の圧電共振子の目的とする周波数、すなわち共振周波数または反共振周波数が記憶されている。
制御装置11は、共振周波数または反共振周波数の上記測定値と、目的値との差に応じて、マザーの圧電基板を切断するにあたっての切断寸法を算出する。この場合、共振周波数の測定値が目標とする共振周波数よりも高い場合には、個々の圧電共振子の矩形の平面形状が大きくなるように切断寸法が選ばれる。逆に、共振周波数測定値が、目的とする共振周波数より低い場合には、個々の圧電共振子の平面形状が小さくなるように切断寸法が定められる。この切断寸法は、上記目標とする共振周波数と、共振周波数測定値との大きさに応じて定められる。
【0021】
第2のマザーの圧電基板を切断するに際しても、同様に、第2のマザーの圧電基板において測定された個々の圧電共振子の反共振周波数測定値と、目標とする反共振周波数値との差に応じて、マザーの圧電基板が切断される。
【0022】
切断に際しては、上記切断及び剥離用トレー41に粘着性シート42を介して第1,第2のマザーの圧電基板が貼り合わされている状態のままダイサーなどの切断装置を用いて切断が行われる。この場合、分類トレー31〜36は取り外される。
【0023】
次に、マザーの圧電基板を切断して個々の圧電共振子を得た後に、粘着性シート42から個々の圧電共振子を分離し、取り出す。
上記のようにして、図3に示す第1の圧電共振子6が得られる。圧電共振子6は、マザーの圧電基板3を切断することにより得られた圧電基板7と、圧電基板7の上面に形成された振動電極3と、下面に形成された振動電極(図示せず)とを有する。なお、本実施形態では、振動電極3は、圧電基板7の上面において、外周縁に至らないように形成されているが、外周縁に至るように形成されていてもよい。もっとも、振動電極3が、圧電基板7の外周縁に至るように形成されている場合には、第1,第2のマザーの圧電基板に電極を形成するに際し、圧電基板の全面に電極が形成されるため、マザーの圧電基板段階で個々の圧電共振子の共振周波数または反共振周波数を測定することができない。従って、その場合には、マザーの圧電基板の全面に電極が形成された構造の共振周波数または反共振周波数が測定され、制御装置11には、マザーの圧電基板における共振周波数目標値または反共振周波数目標値が予め記憶されていればよい。
【0024】
図1に戻り、上記のようにして、マザーの圧電基板段階で、個々の拡がりモードを利用した圧電共振子の周波数が測定され、かつ得られた周波数測定値と目標とする共振周波数または反共振周波数との差に応じて、マザーの圧電基板が切断されて、個々の圧電共振子が得られる。
【0025】
この場合、第1のマザーの圧電基板から第1の圧電共振子が、第2のマザーの圧電基板から第2の圧電共振子が得られる。
しかる後、上記のようにして得られた第1,第2の圧電共振子を、それぞれ、直列共振子及び並列共振子として組み合わせて、図2に示したラダー型回路を構成するように接続することによりラダー型フィルタが得られる。
【0026】
本実施形態の製造方法では、第1,第2のマザーの圧電基板から第1,第2の圧電共振子を切断により得るにあたり、圧電共振子の周波数の目標周波数とのずれに応じて切断寸法が定められる。従って、切断により得られた第1,第2の圧電共振子における周波数ばらつきが確実に低減される。よって、図1に示した第1,第2の圧電共振子を組み合わせる工程において、得られた第1,第2の圧電共振子の周波数を測定し、組み合わせるに際しての簡単な周波数選別工程を実施するだけで、特性ばらつきの少ないラダー型フィルタを提供することができる。
【0027】
また、マザーの圧電基板からの切断に際しての切断寸法を変化させることにより、得られた圧電共振子の周波数ばらつきが少なくなるため、圧電共振子の良品率を効果的に高めることができる。
【0028】
加えて、複数枚の第1のマザーの圧電基板から第1の圧電共振子を多数得るにあたっても、マザーの圧電基板毎の特性ばらつきについても、切断寸法を変化させることにより吸収することができる。従って、多数のマザーの圧電基板から、周波数ばらつきの少ない圧電共振子を確実に得ることができる。
【0029】
なお、上記実施形態では、第1,第2のマザーの圧電基板から直列共振子及び並列共振子を構成するための第1,第2の圧電共振子を取り出し、組み合わせラダー型フィルタを製造する方法につき説明したが、ラダー型フィルタに限らず、他の拡がりモードを利用した圧電フィルタ、あるいは単一の圧電共振子のみを用いた圧電共振部品の製造にも本発明を適用することができる。すなわち、単一の圧電共振子を用いた圧電共振部品の製造に際しては、上記実施形態において、1種類のマザーの圧電基板を用意し、上記実施形態と同様にして、電極形成、周波数測定、切断・共振子作製工程を行えばよい。
【0030】
【発明の効果】
第1の発明に係る圧電共振子の製造方法によれば、マザーの圧電基板に電極を形成した後に、個々の圧電共振子を得るためのカット寸法を、マザーの圧電基板段階で測定された共振周波数または反共振周波数測定値と、目標周波数値のずれの大きさに応じて、選択されて、マザーの圧電基板が切断される。従って、切断により得られた個々の圧電共振子における周波数ばらつきを著しく低減することができる。
【0031】
同様に、第2の発明に係るラダー型フィルタの製造方法においても、第1,第2のマザーの圧電基板段階で、共振周波数または反共振周波数が測定され、該共振周波数または反共振周波数の測定値と、目標値とのずれに応じて、切断寸法を変えて切断することにより第1,第2の圧電共振子が得られる。従って、第1,第2の圧電共振子の周波数ばらつきが少なく、よって周波数ばらつきが少ない第1,第2の圧電共振子を直列共振子及び並列共振子として組み合わせてラダー型フィルタを容易に製造することができる。
【0032】
前述したように、従来の圧電共振子の製造方法では、マザーの圧電基板の切断は、常に同じ寸法の圧電共振子が得られるように行われていたため、煩雑な特性選別工程を実施しなければならず、煩雑な周波数調整工程を実施しなければならず、調整しきれない圧電共振子を廃棄せざるを得なかったのに対し、本願の第1,第2の発明によれば、このような煩雑な特性選別工程を簡略化することができるとともに、得られる圧電共振子の周波数ばらつきが少なくなるため、周波数調整工程簡略化あるいは省略を行うことができ、さらに圧電共振子の良品率を大幅に高めることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係るラダー型フィルタの製造方法の工程図。
【図2】本発明の一実施形態で得られるラダー型フィルタの回路図。
【図3】本発明の一実施形態で得られる第1の圧電共振子を示す斜視図。
【図4】第1のマザーの圧電基板の斜視図。
【図5】本発明の一実施形態で周波数測定及びマザーの圧電基板を切断する装置の概略ブロック図。
【図6】(a)及び(b)は、本発明の一実施形態において、マザーの圧電基板の周波数を測定する工程、及びマザーの圧電基板を切断する工程を説明するための概略構成図。
【図7】従来の圧電共振子の製造方法の一例を説明するための工程図。
【符号の説明】
3…第1のマザーの圧電基板
4…振動電極
6…圧電共振子
7…圧電基板
11…制御装置
12…周波数測定装置
13…切断装置
P1〜P3…並列共振子
S1〜S2…直列共振子
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for manufacturing a piezoelectric resonator and a ladder filter using a spreading mode, and more specifically, an improved frequency selection process for obtaining individual piezoelectric resonators from a plurality of mother piezoelectric substrates. The present invention relates to a method for manufacturing a piezoelectric resonator and a ladder type filter.
[0002]
[Prior art]
For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-190388 discloses a method for suppressing a decrease in yield due to frequency variations when manufacturing a piezoelectric resonator. As shown in FIG. 7, in the method described in this prior art, after a piezoelectric ceramic plate is prepared, electrodes are printed and baked on both surfaces, and then the piezoelectric ceramic plate is polarized. Next, the frequency of the polarization-processed piezoelectric ceramic plate is measured, and a first selection step is performed in which the frequency is largely deviated from the target value. Next, after polishing the electrodes used for polarization, electrodes for individual piezoelectric resonators are formed by vapor deposition. Thereafter, the piezoelectric ceramic plate is cut in the thickness direction, and individual piezoelectric resonators are obtained. The frequency of the obtained piezoelectric resonator is measured, and the second selection process is performed.
[0003]
A piezoelectric resonant component, a piezoelectric filter, or the like is assembled using a good piezoelectric resonator that belongs to the target frequency range in the second sorting step. On the other hand, with respect to the piezoelectric resonator deviated from the target frequency range in the frequency selection process, the frequency is finely adjusted by performing electrolytic plating for a time proportional to the difference with respect to the unnecessary frequency and increasing the electrode thickness. . Thereafter, the assembly of the piezoelectric resonant component or the like is performed using the piezoelectric resonator whose frequency is adjusted to the target frequency range. Then, final characteristic selection of the piezoelectric resonant component obtained in this way is performed.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
As described in the prior art described above, conventionally, when obtaining a piezoelectric resonant component, a piezoelectric filter, or the like, each piezoelectric resonator is obtained by cutting a mother piezoelectric substrate. In this case, the mother piezoelectric substrate is cut so that each piezoelectric resonator has the same dimension. Since the piezoelectric resonator obtained by cutting has a large frequency variation as described above, a complicated characteristic process must be performed, and a complicated frequency correction process that increases the electrode thickness must be performed. did not become. In addition, since the frequency variation is large, it is difficult to correct the frequency to the target frequency range in the piezoelectric resonator located at the bottom of the frequency distribution of the obtained many piezoelectric resonators. Therefore, the proportion of discarded piezoelectric resonators must be increased.
[0005]
The object of the present invention is to eliminate the above-mentioned disadvantages of the prior art, simplify the frequency selection process in obtaining individual piezoelectric resonators using the spreading mode from the mother piezoelectric substrate, and increase the yield rate. An object of the present invention is to provide a method of manufacturing a piezoelectric resonator that can be enhanced.
[0006]
Another object of the present invention is a method of manufacturing a ladder type filter in which a series resonator and a parallel resonator are constituted by piezoelectric resonators using a spreading mode, in which a piezoelectric resonator is obtained from a mother piezoelectric substrate. An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a ladder type filter that can simplify the frequency selection process just before and can increase the yield rate of piezoelectric resonators.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
A first invention of the present application is a method of manufacturing a piezoelectric resonator using a spreading mode in which vibration electrodes are formed on both surfaces of a piezoelectric substrate, the step of preparing a mother piezoelectric substrate, A step of forming electrodes on both main surfaces, a step of measuring the resonance frequency or anti-resonance frequency of the mother piezoelectric substrate on which the electrodes are formed, and a target frequency value of the resonance frequency or anti-resonance frequency. Obtaining individual piezoelectric resonators by cutting the mother piezoelectric substrate so as to increase or decrease the cut dimensions for obtaining the individual piezoelectric resonators according to the magnitude of the positive or negative deviation; and Measuring the resonance frequency or anti-resonance frequency of each piezoelectric resonator manufactured from a plurality of mother piezoelectric substrates, and selecting the characteristics.
[0008]
A second invention of the present application is a method of manufacturing a ladder type filter in which a series resonator and a parallel resonator are configured by a piezoelectric resonator using a spreading mode in which vibration electrodes are formed on both surfaces of a piezoelectric substrate. Preparing a plurality of first mother piezoelectric substrates and a plurality of second mother piezoelectric substrates; forming electrodes on both surfaces of the first and second mother piezoelectric substrates; Measuring the resonance frequency of the plurality of first mother piezoelectric substrates on which the electrodes are formed and the anti-resonance frequency of the plurality of second mother piezoelectric substrates on which the electrodes are formed; , By cutting the second mother piezoelectric substrate by changing the cutting dimension according to the frequency difference between the measured resonance frequency or anti-resonance frequency and the target resonance frequency or anti-resonance frequency, respectively. 1st and 2nd pressure respectively Obtaining a resonator, measuring a resonance frequency of the first piezoelectric resonator and an anti-resonance frequency of the second piezoelectric resonator, and selecting characteristics of the first and second piezoelectric resonators; And a step of manufacturing a ladder filter by combining the selected first and second piezoelectric resonators as a series resonator and a parallel resonator, respectively.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be clarified by describing specific examples of the present invention.
[0010]
With reference to FIGS. 1-5, the manufacturing method of the ladder type filter as one Embodiment of this invention is demonstrated.
The ladder filter obtained in this embodiment has a circuit configuration shown in FIG. As shown in FIG. 2, series resonators S <b> 1 and S <b> 2 are connected to a series arm between the input terminal 1 and the output terminal 2. In addition, three parallel arms are formed between the series arm and the ground potential, and parallel resonators P1, P2, and P3 are arranged on the three parallel arms, respectively.
[0011]
In the ladder filter obtained in the present embodiment, the series resonators S1 and S2 and the parallel resonators P1 to P3 are configured by piezoelectric resonators using a spreading mode.
[0012]
In the manufacture, first, as shown in FIG. 1, a mother piezoelectric substrate is prepared. The mother piezoelectric substrate is made of piezoelectric ceramics such as lead zirconate titanate ceramics and is polarized in the thickness direction.
[0013]
In this case, in order to obtain a ladder-type filter, a plurality of first mother piezoelectric substrates and a plurality of second mother piezoelectric substrates are prepared. The first mother piezoelectric substrate is prepared to obtain a first piezoelectric resonator for forming a series resonator, and the second mother piezoelectric substrate is a second for forming a parallel resonator. Prepared to obtain a piezoelectric resonator. The thickness of the second piezoelectric substrate is thicker than that of the first mother piezoelectric substrate.
[0014]
Next, after electrodes are formed on both surfaces of the first and second mother piezoelectric substrates by vapor deposition or the like, the frequency measurement process shown in FIG. 1 is performed by the control device 11 and the frequency measurement device 12 shown in FIG. It is done using. Next, by patterning the entire surface electrode, vibration electrodes for individual piezoelectric resonators are formed. As representatively shown in FIG. 4 as the first mother piezoelectric substrate 3, a plurality of vibration electrodes 4 are formed on the upper surface of the mother piezoelectric substrate 3. Similarly, a plurality of vibration electrodes are formed on the lower surface of the piezoelectric substrate 3 so as to face the vibration electrodes 3. Similarly, in the second mother piezoelectric substrate, vibration electrodes for individual piezoelectric resonators are formed in a matrix on both main surfaces.
[0015]
Thereafter, a cutting / resonator manufacturing step and a resonator combination step are performed using the cutting device 13 shown in FIG. 5 to a size corresponding to the frequency of the mother piezoelectric substrate.
First, according to a command from the control device 11, the frequency measuring device 12 measures the frequency of the piezoelectric substrate of the first or second mother on which the entire surface electrode is formed. In this case, the resonance frequency of the piezoelectric resonator formed on the first mother piezoelectric substrate is measured, and the anti-resonance frequency is measured in the case of the second mother piezoelectric substrate.
[0016]
As the frequency measuring device 12, an appropriate frequency measuring device such as a network analyzer is used as shown in FIG. As shown in FIG. 6A, preferably, the frequency of each mother piezoelectric substrate 3 is changed to a frequency measuring device 12 such as a network analyzer while the plurality of mother piezoelectric substrates 3 are conveyed in the direction of arrow A. Is measured.
[0017]
The resonance frequency or anti-resonance frequency measurement value obtained as described above is given to the control device 11. The control device 11 classifies the mother piezoelectric substrate based on the measured resonance frequency or anti-resonance frequency obtained as described above. That is, the control device 11 stores a plurality of resonance frequency ranges or a plurality of anti-resonance frequencies in advance. Whether or not the measurement value belongs to the plurality of resonance frequency ranges or anti-resonance frequency ranges is determined and classified. According to the classification of the control device 11, the measured mother piezoelectric substrate 3 is stored in the classification cassettes 21 to 26 as shown in FIG. In each of the classification cassettes 21 to 26, a plurality of mother piezoelectric substrates belonging to the same resonance frequency measurement range or anti-resonance frequency range are stacked.
[0018]
Next, preferably, as shown in FIG. 6B, the mother piezoelectric substrate 3 or the mother piezoelectric substrate 4 is transferred from the classification cassettes 21 to 26 to the classification trays 31 to 36. In the classification trays 31 to 36, a plurality of mother piezoelectric substrates are arranged without overlapping each other. A plurality of mother piezoelectric substrates stored in the classification cassette 21 are transferred to the classification tray 31. Similarly, a plurality of mother piezoelectric substrates stored in the classification cassettes 22 to 26 are transferred to the classification trays 32 to 36, respectively.
[0019]
Thereafter, an adhesive sheet 42 is provided on the lower surface of the classification tray 31 so as to schematically show a state where one mother piezoelectric substrate is arranged on the classification tray on the right side of FIG. 6B. The cutting and peeling tray 41 is stacked, and the mother piezoelectric substrate 3 is bonded to the adhesive sheet 42.
[0020]
The control device 11 stores in advance the target frequencies of the first and second piezoelectric resonators, that is, the resonance frequency or the anti-resonance frequency.
The control device 11 calculates a cutting dimension for cutting the mother piezoelectric substrate according to the difference between the measured value of the resonance frequency or the anti-resonance frequency and the target value. In this case, when the measured value of the resonance frequency is higher than the target resonance frequency, the cutting dimension is selected so that the rectangular planar shape of each piezoelectric resonator becomes large. Conversely, when the measured resonance frequency is lower than the target resonance frequency, the cutting dimension is determined so that the planar shape of each piezoelectric resonator is reduced. This cutting dimension is determined in accordance with the target resonance frequency and the measured resonance frequency.
[0021]
Similarly, when cutting the second mother piezoelectric substrate, similarly, the difference between the measured antiresonance frequency of each piezoelectric resonator measured on the second mother piezoelectric substrate and the target antiresonance frequency value. Accordingly, the mother piezoelectric substrate is cut.
[0022]
When cutting, the cutting and peeling tray 41 is cut using a cutting device such as a dicer while the first and second mother piezoelectric substrates are bonded to each other via the adhesive sheet 42. In this case, the classification trays 31 to 36 are removed.
[0023]
Next, after the mother piezoelectric substrate is cut to obtain individual piezoelectric resonators, the individual piezoelectric resonators are separated from the adhesive sheet 42 and taken out.
As described above, the first piezoelectric resonator 6 shown in FIG. 3 is obtained. The piezoelectric resonator 6 includes a piezoelectric substrate 7 obtained by cutting the mother piezoelectric substrate 3, a vibrating electrode 3 formed on the upper surface of the piezoelectric substrate 7, and a vibrating electrode (not shown) formed on the lower surface. And have. In the present embodiment, the vibration electrode 3 is formed on the upper surface of the piezoelectric substrate 7 so as not to reach the outer peripheral edge, but may be formed so as to reach the outer peripheral edge. However, when the vibrating electrode 3 is formed so as to reach the outer peripheral edge of the piezoelectric substrate 7, the electrodes are formed on the entire surface of the piezoelectric substrate when the electrodes are formed on the piezoelectric substrates of the first and second mothers. Therefore, the resonance frequency or anti-resonance frequency of each piezoelectric resonator cannot be measured at the mother piezoelectric substrate stage. Therefore, in that case, the resonance frequency or anti-resonance frequency of the structure in which the electrode is formed on the entire surface of the mother piezoelectric substrate is measured, and the control device 11 has the resonance frequency target value or anti-resonance frequency in the mother piezoelectric substrate. The target value only needs to be stored in advance.
[0024]
Returning to FIG. 1, as described above, the frequency of the piezoelectric resonator using each spreading mode is measured at the mother piezoelectric substrate stage, and the obtained frequency measurement value and the target resonance frequency or anti-resonance are obtained. Depending on the difference from the frequency, the mother piezoelectric substrate is cut to obtain individual piezoelectric resonators.
[0025]
In this case, the first piezoelectric resonator is obtained from the first mother piezoelectric substrate, and the second piezoelectric resonator is obtained from the second mother piezoelectric substrate.
Thereafter, the first and second piezoelectric resonators obtained as described above are combined as a series resonator and a parallel resonator, respectively, and connected so as to constitute the ladder type circuit shown in FIG. Thus, a ladder type filter is obtained.
[0026]
In the manufacturing method of the present embodiment, when the first and second piezoelectric resonators are obtained by cutting from the first and second mother piezoelectric substrates, the cutting dimensions are determined according to the deviation of the frequency of the piezoelectric resonator from the target frequency. Is determined. Therefore, frequency variations in the first and second piezoelectric resonators obtained by cutting are reliably reduced. Therefore, in the step of combining the first and second piezoelectric resonators shown in FIG. 1, the frequency of the obtained first and second piezoelectric resonators is measured, and a simple frequency selection step is performed when combining them. Thus, it is possible to provide a ladder type filter with little characteristic variation.
[0027]
Moreover, since the frequency variation of the obtained piezoelectric resonator is reduced by changing the cutting dimension when the mother cuts from the piezoelectric substrate, the yield rate of the piezoelectric resonator can be effectively increased.
[0028]
In addition, even when many first piezoelectric resonators are obtained from a plurality of first mother piezoelectric substrates, characteristic variations among the mother piezoelectric substrates can be absorbed by changing the cutting dimensions. Therefore, it is possible to reliably obtain a piezoelectric resonator with little frequency variation from a large number of mother piezoelectric substrates.
[0029]
In the above embodiment, the first and second piezoelectric resonators for forming the series resonator and the parallel resonator are taken out from the first and second mother piezoelectric substrates, and the combined ladder filter is manufactured. However, the present invention can be applied not only to the ladder type filter but also to the manufacture of a piezoelectric filter using another spreading mode or a piezoelectric resonant component using only a single piezoelectric resonator. That is, when manufacturing a piezoelectric resonant component using a single piezoelectric resonator, in the above embodiment, one type of mother piezoelectric substrate is prepared, and in the same manner as in the above embodiment, electrode formation, frequency measurement, and cutting are performed. -A resonator manufacturing process may be performed.
[0030]
【The invention's effect】
According to the method for manufacturing a piezoelectric resonator according to the first aspect of the present invention, after the electrodes are formed on the mother piezoelectric substrate, the cut dimensions for obtaining the individual piezoelectric resonators are measured at the stage of the mother piezoelectric substrate. The mother piezoelectric substrate is cut according to the frequency or anti-resonance frequency measurement value and the magnitude of the deviation between the target frequency values. Therefore, frequency variations in individual piezoelectric resonators obtained by cutting can be remarkably reduced.
[0031]
Similarly, in the ladder filter manufacturing method according to the second invention, the resonance frequency or anti-resonance frequency is measured at the piezoelectric substrate stage of the first and second mothers, and the resonance frequency or anti-resonance frequency is measured. The first and second piezoelectric resonators are obtained by changing the cutting dimensions according to the deviation between the value and the target value. Therefore, the ladder type filter can be easily manufactured by combining the first and second piezoelectric resonators having a small frequency variation between the first and second piezoelectric resonators, and thus having a small frequency variation, as a series resonator and a parallel resonator. be able to.
[0032]
As described above, in the conventional method for manufacturing a piezoelectric resonator, the mother piezoelectric substrate is always cut so as to obtain a piezoelectric resonator having the same dimensions. Therefore, a complicated characteristic selection process must be performed. However, a complicated frequency adjustment process must be performed, and the piezoelectric resonator that cannot be adjusted has to be discarded. According to the first and second inventions of the present application, In addition to simplifying the complicated characteristic selection process, the frequency variation of the obtained piezoelectric resonator is reduced, so the frequency adjustment process can be simplified or omitted, and the yield rate of piezoelectric resonators can be greatly increased. Can be increased.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a process chart of a method for producing a ladder filter according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a circuit diagram of a ladder type filter obtained in an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a perspective view showing a first piezoelectric resonator obtained in an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a perspective view of a first mother piezoelectric substrate.
FIG. 5 is a schematic block diagram of an apparatus for frequency measurement and cutting a mother piezoelectric substrate in an embodiment of the present invention.
6A and 6B are schematic configuration diagrams for explaining a step of measuring a frequency of a mother piezoelectric substrate and a step of cutting the mother piezoelectric substrate in an embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a process diagram for explaining an example of a conventional method of manufacturing a piezoelectric resonator.
[Explanation of symbols]
3 ... first mother piezoelectric substrate 4 ... vibrating electrode 6 ... piezoelectric resonator 7 ... piezoelectric substrate 11 ... control device 12 ... frequency measuring device 13 ... cutting devices P1-P3 ... parallel resonators S1-S2 ... series resonators

Claims (2)

圧電基板の両面に振動電極が形成された拡がりモードを利用した圧電共振子の製造方法であって、
マザーの圧電基板を用意する工程と、
前記マザーの圧電基板の両主面に電極を形成する工程と、
前記電極が形成されたマザーの圧電基板の共振周波数または反共振周波数を測定する工程と、
前記共振周波数または反共振周波数の目標とする周波数値に対して正または負のずれの大きさに応じて、個々の圧電共振子を得るためのカット寸法を大きくまたは小さくするようにしてマザーの圧電基板を切断することにより個々の圧電共振子を得る工程と、
複数のマザーの圧電基板から製造された各圧電共振子の共振周波数または反共振周波数を測定し、特性を選別する工程とを備える、圧電共振子の製造方法。
A method of manufacturing a piezoelectric resonator using a spreading mode in which vibration electrodes are formed on both sides of a piezoelectric substrate,
Preparing a mother piezoelectric substrate;
Forming electrodes on both main surfaces of the mother piezoelectric substrate;
Measuring the resonance frequency or anti-resonance frequency of the mother piezoelectric substrate on which the electrodes are formed;
Depending on the magnitude of the positive or negative deviation with respect to the target frequency value of the resonance frequency or anti-resonance frequency, the cut size for obtaining each piezoelectric resonator is increased or decreased so that the mother piezoelectric Obtaining individual piezoelectric resonators by cutting the substrate;
Measuring a resonance frequency or an anti-resonance frequency of each piezoelectric resonator manufactured from a plurality of mother piezoelectric substrates, and selecting a characteristic.
複数枚の第1のマザーの圧電基板と、複数枚の第2のマザーの圧電基板とを用意する工程と、
第1,第2のマザーの圧電基板の両面に電極を形成する工程と、
電極が形成された複数枚の第1のマザーの圧電基板の共振周波数と、電極が形成された複数枚の第2のマザーの圧電基板の反共振周波数を測定する工程と、
前記複数枚の第1,第2のマザーの圧電基板を、それぞれ、測定された共振周波数または反共振周波数と、目標とする共振周波数または反共振周波数との周波数差に応じて、切断寸法を変えて切断することにより、それぞれ第1,第2の圧電共振子を得る工程と、
前記第1の圧電共振子の共振周波数と、第2の圧電共振子の反共振周波数とを測定し、第1,第2の圧電共振子の特性を選別する工程と、
前記選別された第1,第2の圧電共振子をそれぞれ直列共振子及び並列共振子として組み合わせてラダー型フィルタを製造する工程とを備える、ラダー型のフィルタの製造方法。
Preparing a plurality of first mother piezoelectric substrates and a plurality of second mother piezoelectric substrates;
Forming electrodes on both surfaces of the piezoelectric substrates of the first and second mothers;
Measuring the resonance frequency of the plurality of first mother piezoelectric substrates on which the electrodes are formed and the anti-resonance frequency of the plurality of second mother piezoelectric substrates on which the electrodes are formed;
The cutting dimensions of the plurality of first and second mother piezoelectric substrates are changed according to the frequency difference between the measured resonance frequency or anti-resonance frequency and the target resonance frequency or anti-resonance frequency, respectively. Cutting to obtain first and second piezoelectric resonators, respectively,
Measuring the resonance frequency of the first piezoelectric resonator and the anti-resonance frequency of the second piezoelectric resonator, and selecting the characteristics of the first and second piezoelectric resonators;
And a step of manufacturing a ladder filter by combining the selected first and second piezoelectric resonators as a series resonator and a parallel resonator, respectively.
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