JP4039613B2 - Plano convex piezoelectric element manufacturing method - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、小型圧電素板として例えば水晶振動子をプラノコンベックスにする加工方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、プラノコンベックス型圧電素板は、特殊な計測用や通信機用のAT板水晶振動子において実用化されており、その外形が直径10ミリ以上もあり、又生産数も少ないこともあって、水晶圧電素板を丸目たあと、内面が球面状に凹んだ皿に砥粒を付着させ、回転させた皿に水晶圧電素板を押しつけ研磨方法により加工していた。
【0003】
その具体的な加工の一例としては図4に示すように、半凸球面状の板に圧電素板を貼付けて、半凹球面状の研磨皿を用いて研磨を行う機械加工が行われている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
上述の加工方法では、昨今の圧電素板の外形寸法が小さいくなる傾向にあり、小型化した圧電素板を従来の加工方法で行うことが非常に難しくなっている現状にある。その現象例としては、加工精度バラツキが生じたり、圧電素板の扱いに手間取ったり、加工精度に起因する周波数のバラツキが生じたりなどで、小型化が進んだ現状を背景にしながら圧電素板のコンベックス加工が行われている。またこれらを背景に更には、量産化の要求も強まることから、上述する諸特性のバラツキの改善に加え、量産化する上での歩留まりの向上も要求されている。
【0005】
これに対し、例えば特開昭58−217262号公報に記載あるような、量産性の向上を目指したコンベックス加工の手法がある。同公報によれば、圧電劾果を示すウエハを、接着剤で交互に接着する工程と、前記接着したウエハの外周を加工する工程と、前記外周加工されたウエハを2枚一組に剥離する工程と、前記ウエハをパイピング加工でバイコンベックス振動片に加工する工程と、前記振動片を1枚に分離する工程とからなる小型プラノコンベックス振動片の加工方法である。ここで、パイピングとは発明者が名付けたもので、前記振動片を鋳鉄製のパイプ中に砥粒と共に入れパイプを回転させて加工するものである。
【0006】
このように同公報では、小片した振動片を加工する上での改善策ではあるが、コンベックス加工を行う加工量や、加工時間の管理をするのは難しいという課題がある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上述の課題を解消し、低コストでコンベックス加工を量産化した加工方法であり、具体的には、2枚の圧電素板のうち少なくとも1枚の一方の面に少なくとも片面中央部が凹状に成っている金属片を配置する工程と、該圧電素板2枚を該金属片を間に挟んで接着剤で接着し貼り合わせる工程と、前記接着した圧電素板の貼り合わせた反対の主面をコンベックス加工する工程と、該圧電素板の周波数測定を行う工程と、前記主面を加工した圧電素板を剥離する工程と、からなる小型プラノコンベックス圧電素板の加工方法である。
【0008】
要するに、コンベックス加工を行う過程で、圧電素板の加工量を圧電素板の周波数測定を行うことで、所望となるコンベックス加工量をリアルタイムで確認することのできるプラノコンベックス圧電素板の加工方法である。このように本発明によれば、従来の加工方法を更に改善し、圧電素板の加工工程における量産化を実現し、工程歩留まりを向上させることができる。また、加工状態を加工対象物で圧電素板の周波数を直接測定することから、加工時間の無駄も改善することができ、課題を解決するものである。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に従ってこの発明の実施例を説明する。なお、各図において同一の符号は同様の対象を示すものとする。本願発明の一実施例とするコンベックス加工の一例を図1にて説明する。図1(a)〜図1(f)は本発明のコンベックス加工の圧電素板1の工程フローを示すものである。
【0010】
図1に示す本発明の加工工程では、(1)圧電素板1のうち少なくとも1枚の一方の面に金属片2を配置する工程と、(2)該圧電素板1、2枚を該金属片2を間に挟んで接着剤3で接着し、貼り合わせる工程と、(3)前記接着した圧電素板1の該金属片2を貼り合わせた反対の主面をコンベックス加工する工程と、(4)該圧電素板1のコンベックス加工が施された主面に金属板4を配置し、該金属板4と該金属片2との間で該圧電素板1の周波数測定を行う工程と、(5)該圧電素板1の周波数を測定した後、該金属板4を該圧電素板1から取り外し、かつ該金属片2から該圧電素板1を剥離する工程とにより小型ブラノコンベックス圧電素板1の加工を行う。なお、コンベックス加工はバレル方式により行われる。
【0011】
要するに、本発明の特徴としては、コンベックス加工を行う過程で、圧電素板1の加工量を圧電素板1の周波数測定を行うことで、所望となるコンベックス加工量をコンベックス加工と周波数測定を繰り返して、所望のコンベックス振動子を同時に2個得ることができる圧電素板1の加工方法であり、図1中の周波数測定を行う工程を数回繰り返すことで、所望のコンベックス加工(周波数として測定する)を実現することができる。
【0012】
一方、図2に示す側面断面図は、本発明のコンベックス加工を行う圧電素板1の形態を示したものである。図2(a)は一例として圧電素板1の外形寸法が10ミリ前後の水晶振動子の素板で、その素板を2枚貼り合わせ、1組とした状態を示す。2枚の水晶振動子(圧電素板1)の間には電極となる金属片2を配置し、コンベックス加工の過程で中で、周波数測定を行う工程を含んでいる。このとき金属片2は、少なくとも片面中央部が凹状に成っていることから金属片の中心部では圧電素板1とに隙間があくような形状となっている。
【0013】
図2(b)は周波数測定を行う場合の一例であり、上側の圧電素板11は挟まれた金属片2と金属板4との間で、例えばネットワークアナライザ方式などで周波数を測定することで、コンベックス加工量の進行状況を確認するものである。
また、同様に上側の圧電素板12は挟まれた金属片2と金属板4との間で、例えばネットワークアナライザ方式などで周波数を測定することで、コンベックス加工量の進行状況を確認することもできる。
なお、電極となる金属片2には金材、銀材、アルミ材と一般的な金属膜材料でことが足り、圧電素板1の貼り合わせについては、低融点の接着剤3などを用いるものである。また、圧電素板1を貼り合わせた状態の拡大図を図3に示す。
【0014】
このように本発明によれば、従来の加工方法を更に改善し、圧電素板1の加工工程における量産化を実現し、工程歩留まりを向上させることができる。また、加工状態を加工対象物で圧電素板1の周波数を直接測定することから、加工時間の無駄も改善することができ、課題を解決するものである。
【0015】
【発明の効果】
本発明により、圧電素板の小型化に対してコンベックス加工時間の短縮が実現でき、加工精度の向上により振動子自体の品質を維持することができる。また、製造工程における歩留まりの向上と品質管理の強化を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例を示す工程フロー図である。
【図2】本発明の圧電素板の状態を示す側面断面図である。
【図3】本発明の圧電素板を貼り合わせた状態を示す拡大図である。
【図4】従来用いられているコンベックス加工の一例を示す。
【符号の説明】
1 圧電素板[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a processing method for converting a quartz resonator, for example, into a plano-convex as a small piezoelectric element plate.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, the plano-convex type piezoelectric element plate has been put into practical use in AT plate crystal resonators for special measurement and communication devices, and its outer shape is more than 10 mm in diameter, and the number of production is also small. Then, after rounding the crystal piezoelectric element plate, abrasive grains were attached to a dish whose inner surface was recessed in a spherical shape, and the quartz crystal element plate was pressed against the rotated dish and processed by a polishing method.
[0003]
As an example of the specific processing, as shown in FIG. 4, mechanical processing is performed in which a piezoelectric base plate is attached to a semi-convex spherical plate and polishing is performed using a semi-concave spherical polishing dish. .
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In the above-described processing method, the external dimensions of recent piezoelectric base plates tend to be small, and it is very difficult to perform a miniaturized piezoelectric base plate by a conventional processing method. Examples of such phenomena include variations in machining accuracy, troublesome handling of the piezoelectric substrate, and frequency variations due to processing accuracy. Convex processing is performed. In addition, since the demand for mass production is strengthened against these backgrounds, in addition to the improvement of the above-mentioned variations in various characteristics, an improvement in yield in mass production is also demanded.
[0005]
On the other hand, there is a convex processing technique aiming at improvement of mass productivity as described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-217262. According to the publication, a process of alternately bonding wafers showing piezoelectric results with an adhesive, a process of processing the outer periphery of the bonded wafer, and peeling the peripherally processed wafer into a set of two. A processing method for a small planar convex vibrating piece comprising a step, a step of processing the wafer into a biconvex vibrating piece by piping, and a step of separating the vibrating piece into one piece. Here, the piping is named by the inventor, and the vibrating piece is put in a cast iron pipe together with abrasive grains and processed by rotating the pipe.
[0006]
As described above, in this publication, although it is an improvement measure for processing a small piece of vibrating piece, there is a problem that it is difficult to manage the processing amount and processing time for performing the convex processing.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The present invention solves the above-described problems and is a processing method in which convex processing is mass-produced at low cost. Specifically, at least one side of at least one of the two piezoelectric element plates has a central portion on one side. A step of disposing a metal piece having a concave shape, a step of adhering and bonding the two piezoelectric element plates with an adhesive with the metal piece interposed therebetween, and an opposite bonding of the bonded piezoelectric element plates A method for processing a small plano-convex piezoelectric element plate comprising: a step of convex-processing the main surface of the substrate; a step of measuring the frequency of the piezoelectric element plate; and a step of peeling the piezoelectric element plate processed with the main surface. .
[0008]
In short, in the process of convex processing, the amount of processing of the piezoelectric base plate is measured by measuring the frequency of the piezoelectric base plate, so that the desired convex processing amount can be confirmed in real time with the plano convex piezoelectric base plate processing method. is there. As described above, according to the present invention, it is possible to further improve the conventional processing method, realize mass production in the processing process of the piezoelectric element plate, and improve the process yield. In addition, since the frequency of the piezoelectric element plate is directly measured with the object to be processed, the processing time can be improved, and the problem is solved.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. In each figure, the same numerals indicate the same objects. An example of convex processing as one embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1A to FIG. 1F show the process flow of the convex
[0010]
In the processing step of the present invention shown in FIG. 1, (1) a step of placing a
[0011]
In short, as a feature of the present invention, in the course of the convex processing, the processing amount of the
[0012]
On the other hand, the side sectional view shown in FIG. 2 shows the form of the
[0013]
FIG. 2B shows an example of frequency measurement. The upper
Similarly, the progress of the amount of convex processing can be confirmed by measuring the frequency between the
The
[0014]
As described above, according to the present invention, the conventional processing method can be further improved, mass production in the processing step of the
[0015]
【The invention's effect】
According to the present invention, it is possible to reduce the convex processing time with respect to the miniaturization of the piezoelectric element plate, and it is possible to maintain the quality of the vibrator itself by improving the processing accuracy. In addition, the yield in the manufacturing process can be improved and quality control can be enhanced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a process flow diagram showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a side sectional view showing a state of the piezoelectric element plate of the present invention.
FIG. 3 is an enlarged view showing a state in which the piezoelectric element plates of the present invention are bonded together.
FIG. 4 shows an example of conventional convex processing.
[Explanation of symbols]
1 Piezoelectric substrate
Claims (2)
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Applications Claiming Priority (1)
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Publications (2)
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JP2004007258A JP2004007258A (en) | 2004-01-08 |
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