JP5803602B2 - Vibrator inspection method and vibrator inspection apparatus - Google Patents

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本発明は、発振回路に接続されて発振する際にスプリアスで発振する振動子を判別するための振動子検査方法、および振動子検査装置に関する。   The present invention relates to a vibrator inspection method and a vibrator inspection apparatus for discriminating a vibrator that oscillates spuriously when connected to an oscillation circuit and oscillates.

高周波振動子では、主振動以外の発振、具体的には、インハーモニックスプリアス（非調和副振動）による発振を回避することが重要であり、近年、振動子のスプリアスを抑制するための各種方法が検討されている。   In high-frequency vibrators, it is important to avoid oscillation other than main vibration, specifically, oscillation due to inharmonic spurious (non-harmonic sub-vibration). In recent years, various methods for suppressing the spurious of a vibrator have been used. It is being considered.

例えば、特許文献１には、矩形の圧電振動基板の少なくとも一方の主面の振動領域内に、少なくとも外径側に位置する第１の平面部と、該第１の平面部の内径側に位置し且つ前記第１の平面部よりも厚さ方向外側へ突出した略楕円形状の第２の平面部と、該第２の平面部の内径側に位置し且つ厚さ方向外側へ突出した略楕円形状の第３の平面部とを設け、略楕円形状の第２及び第３の平面部の夫々の焦点間を結ぶ線分の中点が、圧電振動基板の振動領域の中心に位置するようにして構成された圧電振動素子が開示されている。   For example, Patent Document 1 discloses that a first flat surface portion located at least on the outer diameter side and an inner diameter side of the first flat surface portion in a vibration region of at least one main surface of a rectangular piezoelectric vibration substrate. And a substantially elliptical second planar portion projecting outward in the thickness direction from the first planar portion, and a substantially elliptical shape located on the inner diameter side of the second planar portion and projecting outward in the thickness direction And a midpoint of a line segment connecting the respective focal points of the substantially elliptical second and third plane portions is positioned at the center of the vibration region of the piezoelectric vibration substrate. A piezoelectric vibration element configured as described above is disclosed.

この特許文献１に開示の圧電振動素子では、変動変位分布が振動領域の中央部に集中して、圧電振動基板の周縁での振動変位が極めて小さくなるため、圧電振動素子のＱ値が高まると共に、圧電振動基板端部における高次輪郭変動への変換が大幅に低減され、この結果、スプリアスの発生が低減される。   In the piezoelectric vibration element disclosed in Patent Document 1, the fluctuation displacement distribution is concentrated on the central portion of the vibration region, and the vibration displacement at the periphery of the piezoelectric vibration substrate becomes extremely small. Therefore, the Q value of the piezoelectric vibration element increases. In addition, the conversion to higher-order contour fluctuations at the end portion of the piezoelectric vibration substrate is greatly reduced, and as a result, the occurrence of spurious is reduced.

特開２０１１−２０５５１６号公報JP 2011-205516 A

しかしながら、特許文献１に開示の圧電振動素子によっても、スプリアスの発生を完全に抑制することは困難であり、そのような圧電振動素子を有する振動子は、スプリアスで発振する可能性がある。   However, even with the piezoelectric vibration element disclosed in Patent Document 1, it is difficult to completely suppress the occurrence of spurious, and a vibrator having such a piezoelectric vibration element may oscillate with spurious.

このため、発振回路に振動子を接続して発振器を製造する際には、予め、その発振器においてスプリアスで発振する振動子を不良品として選別しておく必要があった。   For this reason, when an oscillator is manufactured by connecting a vibrator to an oscillation circuit, it is necessary to previously select a vibrator that oscillates with spurious in the oscillator as a defective product.

本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、スプリアスで発振する振動子を判別することができる振動子検査方法、および振動子検査装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such a situation, and an object of the present invention is to provide a vibrator inspection method and a vibrator inspection apparatus that can discriminate a vibrator that oscillates with spurious.

上記課題を解決するため、本発明に係る振動子検査方法は、スプリアスで発振する振動子を判別する振動子検査方法であって、検査対象の振動子の周波数に対するインピーダンスを測定して、主振動及びスプリアスのインピーダンスを得る第１工程と、前記第１工程で得た主振動及びスプリアスのインピーダンスを基に、主振動及びスプリアスのリアクタンスと抵抗とを求める第２工程と、前記第２工程で求めた主振動のリアクタンスに対する抵抗と、スプリアスのリアクタンスに対する抵抗とを比較し、前記検査対象の振動子が接続され得る発振回路の負荷容量範囲に対応するリアクタンス内の同じリアクタンスにおいて、１つでも主振動の抵抗よりも小さい抵抗を示すスプリアスが存在する場合に、スプリアスで発振すると判定する第３工程とを有することを特徴とする。 In order to solve the above-described problem, a vibrator inspection method according to the present invention is a vibrator inspection method for discriminating a vibrator that oscillates with spurious vibrations. And a first step for obtaining the spurious impedance, a second step for obtaining the reactance and resistance of the main vibration and spurious based on the main vibration and the spurious impedance obtained in the first step, and obtaining in the second step. The resistance to the reactance of the main vibration and the resistance to the reactance of the spurious are compared , and at least one main vibration in the same reactance in the reactance corresponding to the load capacity range of the oscillation circuit to which the vibrator to be inspected can be connected. The third is determined to oscillate with spurious when there is a spurious having a resistance smaller than the first resistance. And having a degree.

この方法によれば、振動子の周波数に対するインピーダンスを１回測定して、この測定結果に基づいて得られる主振動のリアクタンスに対する抵抗と、スプリアスのリアクタンスに対する抵抗とを比較するだけで、検査対象の振動子に負荷されると想定される負荷容量範囲の全範囲にわたって、簡単かつ正確に、その振動子がスプリアスで発振するか否かを判別することができる。   According to this method, the impedance with respect to the frequency of the vibrator is measured once, and the resistance to the reactance of the main vibration obtained based on the measurement result is compared with the resistance to the spurious reactance. It is possible to easily and accurately determine whether or not the vibrator oscillates with spurious over the entire range of the load capacity range assumed to be loaded on the vibrator.

この本発明に係る振動子検査方法は、前記第３工程においてスプリアスで発振しないと判定した振動子を再検査する第４工程を更に有してもよく、前記第４工程は、再検査対象の前記振動子に直列に負荷容量を接続した状態で、前記振動子の周波数に対するインピーダンスの測定を行う測定工程を有し、前記測定工程では、前記負荷容量を可変させ、可変させた前記負荷容量毎に、前記インピーダンスの測定を行い、少なくとも１回の前記インピーダンスの測定の結果が、主振動よりもインピーダンスの絶対値が小さいスプリアスの存在を示す場合に、スプリアスで発振すると判定してもよい。   The vibrator inspection method according to the present invention may further include a fourth step of reinspecting the vibrator determined not to oscillate due to spurious in the third step, wherein the fourth step is a reinspection target. A measurement step of measuring impedance with respect to the frequency of the vibrator in a state in which the load capacitance is connected in series to the vibrator; in the measurement step, the load capacity is varied, and the load capacity is varied In addition, the impedance may be measured, and if the result of at least one impedance measurement indicates the presence of a spurious whose absolute value is smaller than that of the main vibration, it may be determined that the oscillation is caused by the spurious.

この場合には、検査対象の振動子に負荷されると想定される負荷容量範囲の全範囲にわたって、簡単かつ正確に、その振動子がスプリアスで発振するか否かを判別することができるとともに、その判別の精度を高めることができる。   In this case, it is possible to easily and accurately determine whether the vibrator oscillates with spurious over the entire range of the load capacity range assumed to be loaded on the vibrator to be inspected, The accuracy of the determination can be increased.

また、上記課題を解決するため、本発明に係る他の振動子検査方法は、スプリアスで発振する振動子を判別する振動子検査方法であって、検査対象の振動子に直列に負荷容量を接続した状態で、前記振動子の周波数に対するインピーダンスの測定を行う測定工程を有し、前記測定工程では、前記負荷容量を可変させ、可変させた前記負荷容量毎に、前記インピーダンスの測定を行い、少なくとも１回の前記インピーダンスの測定の結果が、主振動よりもインピーダンスの絶対値が小さいスプリアスの存在を示す場合に、スプリアスで発振すると判定することを特徴とする。   In order to solve the above-mentioned problem, another transducer inspection method according to the present invention is a transducer inspection method for determining a resonator that oscillates by spurious, and a load capacitor is connected in series to the resonator to be inspected. A measurement step of measuring the impedance with respect to the frequency of the vibrator, and in the measurement step, the load capacitance is varied, the impedance is measured for each variable load capacitance, and at least When the result of one impedance measurement indicates the presence of a spurious whose absolute value is smaller than that of the main vibration, it is determined that the oscillation is caused by the spurious.

この方法によれば、振動子に負荷される容量の異なる複数のインピーダンス測定の結果に基づき、検査対象の振動子がスプリアスで発振するか否かを正確に判別することができる。また、振動子に容量が負荷された時のインピーダンスの測定値を用いて判別を行うため、検査対象の振動子がスプリアスで発振するか否かの判別の精度を高めることができる。   According to this method, it is possible to accurately determine whether or not the vibrator to be inspected is spuriously oscillated based on a plurality of impedance measurement results with different capacities loaded on the vibrator. In addition, since the determination is performed using the measured impedance value when the capacitance is loaded on the vibrator, it is possible to improve the accuracy of the determination as to whether or not the vibrator to be inspected oscillates spuriously.

また、上記課題を解決するため、本発明の振動子検査装置は、スプリアスで発振する振動子を判別する振動子検査装置であって、検査対象の振動子の周波数に対するインピーダンスの測定を行う第１測定部と、前記第１測定部での前記インピーダンスの測定の結果を取得して、主振動及びスプリアスのインピーダンスを得る第１取得部と、前記第１取得部で得た主振動及びスプリアスのインピーダンスを基に、主振動及びスプリアスのリアクタンスと抵抗とを求める第１演算部と、前記第１演算部で求めた主振動のリアクタンスに対する抵抗と、スプリアスのリアクタンスに対する抵抗とを比較し、前記検査対象の振動子が接続され得る発振回路の負荷容量範囲に対応するリアクタンス内の同じリアクタンスにおいて、１つでも主振動の抵抗よりも小さい抵抗を示すスプリアスが存在する場合に、スプリアスで発振すると判定する第１判定部とを有することを特徴とする。 In order to solve the above-described problem, the vibrator inspection apparatus according to the present invention is a vibrator inspection apparatus that discriminates a vibrator that oscillates by spurious, and is a first measurement that measures impedance with respect to the frequency of the vibrator to be inspected. A measurement unit; a first acquisition unit that obtains a result of measurement of the impedance at the first measurement unit to obtain main vibration and spurious impedance; and a main vibration and spurious impedance obtained by the first acquisition unit. The first calculation unit for determining the main vibration and spurious reactance and resistance, the resistance for the main vibration reactance obtained by the first calculation unit and the resistance for the spurious reactance are compared, and the inspection object in the same reactance in the reactance corresponding to the load capacity range of the oscillation circuit oscillator can be connected to the resistance of even one main vibration If the spurious showing a remote small resistance is present, and having a first determination unit determines that oscillates at spurious.

この装置によれば、振動子の周波数に対するインピーダンスを１回測定して、この測定結果に基づいて得られる主振動のリアクタンスに対する抵抗と、スプリアスのリアクタンスに対する抵抗とを比較するだけで、検査対象の振動子に負荷されると想定される負荷容量範囲の全範囲にわたって、簡単かつ正確に、その振動子がスプリアスで発振するか否かを判別することができる。   According to this apparatus, the impedance with respect to the frequency of the vibrator is measured once, and the resistance to the reactance of the main vibration obtained based on the measurement result is compared with the resistance to the reactance of the spurious. It is possible to easily and accurately determine whether or not the vibrator oscillates with spurious over the entire range of the load capacity range assumed to be loaded on the vibrator.

また、上記課題を解決するため、本発明の他の振動子検査装置は、スプリアスで発振する振動子を判別する振動子検査装置であって、検査対象の振動子に直列に負荷容量を接続した状態での前記振動子の周波数に対するインピーダンスの測定を行う第２測定部と、前記第２測定部での前記インピーダンスの測定の結果を取得する第２取得部と、前記第２取得部で取得した前記インピーダンスの測定の結果に基づいて、スプリアスで発振するか否かを判定する第２判定部とを有しており、前記第２取得部は、前記負荷容量を可変させ、可変させた前記負荷容量毎に前記第２測定部で実施された前記インピーダンスの測定の結果を全て取得し、前記第２判定部は、前記第２取得部が取得した少なくとも１回の前記インピーダンスの測定の結果が、主振動よりもインピーダンスの絶対値が小さいスプリアスの存在を示す場合に、スプリアスで発振すると判定することを特徴とする。   In order to solve the above problem, another transducer inspection device of the present invention is a transducer inspection device that determines a transducer that oscillates by spurious, and has a load capacitor connected in series to the transducer to be inspected. Acquired by the second measurement unit that measures the impedance with respect to the frequency of the vibrator in the state, the second acquisition unit that acquires the result of the measurement of the impedance by the second measurement unit, and the second acquisition unit A second determination unit that determines whether or not to oscillate by spurious based on a result of the impedance measurement, wherein the second acquisition unit varies the load capacity and varies the load. All the results of the impedance measurement performed by the second measurement unit for each capacity are obtained, and the second determination unit obtains at least one impedance measurement result obtained by the second acquisition unit. To indicate the presence absolute value is smaller spurious impedance than the vibration, and judging that oscillates at spurious.

この装置によれば、振動子に負荷される容量の異なる複数のインピーダンス測定の結果に基づき、検査対象の振動子がスプリアスで発振するか否かを正確に判別することができる。また、振動子に容量が負荷された時のインピーダンスの測定値を用いて判別を行うため、検査対象の振動子がスプリアスで発振するか否かの判別の精度を高めることができる。   According to this apparatus, it is possible to accurately determine whether or not the vibrator to be inspected is spuriously oscillated based on a plurality of impedance measurement results with different capacities loaded on the vibrator. In addition, since the determination is performed using the measured impedance value when the capacitance is loaded on the vibrator, it is possible to improve the accuracy of the determination as to whether or not the vibrator to be inspected oscillates spuriously.

本発明によれば、スプリアスで発振する振動子を正確に判別することができる。   According to the present invention, it is possible to accurately determine a vibrator that oscillates with spurious.

図１は、本発明の実施の形態１に係る振動子検査装置の概略構成を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of the transducer inspection apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. 図２は、実施の形態１に係る振動子検査方法において、検査対象とする水晶振動子の概略構成を示す概略断面図である。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a schematic configuration of a crystal resonator to be inspected in the resonator inspection method according to the first embodiment. 図３は、図２に示す水晶振動子が接続された水晶発振回路の一例を示す回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram showing an example of a crystal oscillation circuit to which the crystal resonator shown in FIG. 2 is connected. 図４は、本発明の実施の形態１に係る振動子検査方法により、不良品と判定される水晶振動子の周波数インピーダンス特性の一例を示すグラフ図である。FIG. 4 is a graph showing an example of the frequency impedance characteristics of a crystal resonator that is determined to be defective by the resonator inspection method according to the first embodiment of the present invention. 図５は、図４に示す周波数インピーダンス特性に基づいて作成されたインピーダンスチャートである。FIG. 5 is an impedance chart created based on the frequency impedance characteristic shown in FIG. 図６は、本発明の実施の形態１に係る振動子検査方法により、不良品と判定される水晶振動子の周波数インピーダンス特性の一例を示すグラフ図である。FIG. 6 is a graph showing an example of frequency impedance characteristics of a crystal resonator that is determined as a defective product by the resonator inspection method according to the first embodiment of the present invention. 図７は、図６に示す周波数インピーダンス特性に基づいて作成されたインピーダンスチャートである。FIG. 7 is an impedance chart created based on the frequency impedance characteristic shown in FIG. 図８は、本発明の実施の形態１に係る振動子検査方法により、良品と判定される水晶振動子の周波数インピーダンス特性の一例を示すグラフ図である。FIG. 8 is a graph showing an example of frequency impedance characteristics of a crystal resonator that is determined to be non-defective by the resonator inspection method according to Embodiment 1 of the present invention. 図９は、図８に示す周波数インピーダンス特性に基づいて作成されたインピーダンスチャートである。FIG. 9 is an impedance chart created based on the frequency impedance characteristic shown in FIG. 図１０は、本発明の実施の形態２に係る振動子検査装置の概略構成を示すブロック図である。FIG. 10 is a block diagram showing a schematic configuration of the transducer inspection apparatus according to Embodiment 2 of the present invention. 図１１は、本発明の実施の形態２に係る振動子検査方法により、不良品と判定される水晶振動子の周波数インピーダンス特性の一例を示す図である。FIG. 11 is a diagram illustrating an example of frequency impedance characteristics of a crystal resonator that is determined to be defective by the resonator inspection method according to the second embodiment of the present invention. 図１２は、本発明の実施の形態２に係る振動子検査方法により、良品と判定される水晶振動子の周波数インピーダンス特性の一例を示す図である。FIG. 12 is a diagram illustrating an example of frequency impedance characteristics of a crystal resonator that is determined to be non-defective by the resonator inspection method according to the second embodiment of the present invention.

以下、本発明の実施の形態１及び２について図面を参照して説明する。   Embodiments 1 and 2 of the present invention will be described below with reference to the drawings.

なお、実施の形態１及び２において、検査対象の振動子は特に限定されるものではないが、以下の実施の形態１及び２に係る説明においては、図３に示す水晶発振回路３に接続される水晶振動子１（図２参照）を、検査対象の振動子とした場合を例に挙げて説明する。   In the first and second embodiments, the vibrator to be inspected is not particularly limited. However, in the following description of the first and second embodiments, the vibrator is connected to the crystal oscillation circuit 3 shown in FIG. A case where the crystal resonator 1 (see FIG. 2) is a resonator to be inspected will be described as an example.

水晶振動子１は、図２に示すように、封止部材１７を介して接合されたベース１２と蓋１３とにより形成されたパッケージ内に、ＡＴカット水晶片からなる水晶振動片１１が気密封止された構成とされている。ここで、水晶振動片１１の両主面には、励振電極１４，１５が設けられており、水晶振動片１１は、導電性接着剤や金バンプ、メッキバンプ等の導電性接合材１６を介してベース１２に接合されている。   As shown in FIG. 2, the quartz crystal resonator 1 includes a quartz vibrating piece 11 made of an AT-cut quartz piece hermetically sealed in a package formed by a base 12 and a lid 13 joined via a sealing member 17. It is set to be stopped. Here, excitation electrodes 14 and 15 are provided on both main surfaces of the crystal vibrating piece 11, and the crystal vibrating piece 11 is interposed via a conductive bonding material 16 such as a conductive adhesive, a gold bump, or a plating bump. Are joined to the base 12.

この水晶振動子１は、例えば、図３に示す水晶発振回路３に接続される。   The crystal resonator 1 is connected to, for example, a crystal oscillation circuit 3 shown in FIG.

水晶発振回路３は、発振用トランジスタＱ１と、抵抗Ｒ１，Ｒ２と、コンデンサＣ２，Ｃ３と、コイルＬ１とにより構成された発振回路部３１を備えている。この発振回路部３１において、発振用トランジスタＱ１のベースには、コンデンサＣ２の一方の端子と、抵抗Ｒ２の一方の端子とが接続されている。また、コンデンサＣ２の他方の端子には、コンデンサＣ３の一方の端子が接続されており、この接続点がコンデンサＣ１を介して出力バッファに接続されている。また、発振用トランジスタＱ１のエミッタには、コイルＬ１の一方の端子が接続されている。さらに、発振用トランジスタＱ１のコレクタには、抵抗Ｒ２の他方の端子と、抵抗Ｒ１の一方の端子とが接続されている。そして、抵抗Ｒ１の他方の端子が、電源電圧に接続されている。   The crystal oscillation circuit 3 includes an oscillation circuit unit 31 including an oscillation transistor Q1, resistors R1 and R2, capacitors C2 and C3, and a coil L1. In the oscillation circuit unit 31, one terminal of the capacitor C2 and one terminal of the resistor R2 are connected to the base of the oscillation transistor Q1. Further, one terminal of the capacitor C3 is connected to the other terminal of the capacitor C2, and this connection point is connected to the output buffer via the capacitor C1. One terminal of the coil L1 is connected to the emitter of the oscillation transistor Q1. Further, the other terminal of the resistor R2 and one terminal of the resistor R1 are connected to the collector of the oscillation transistor Q1. The other terminal of the resistor R1 is connected to the power supply voltage.

また、水晶発振回路３において、発振回路部３１の一方の端子には、コンデンサＣ４の一方の端子が接続されており、発振回路部３１の他方の端子とコンデンサＣ４の他方の端子との間に抵抗Ｒ３が接続されている。これらコンデンサＣ４及び抵抗Ｒ３により、発振回路部３１の負性抵抗が拡大される。また、コンデンサＣ４の他方の端子には、コンデンサＣ５の一方の端子が接続されている。そして、コンデンサＣ５の他方の端子には、周波数制御範囲を確保するためのコイルＬ２を介して、水晶振動子１の一方の端子が接続されている。そして、水晶振動子１の他方の端子が、抵抗Ｒ４，Ｒ５と、バリキャップダイオード（可変容量ダイオード）Ｄ１，Ｄ２とからなる周波数制御回路部３２に接続されている。具体的には、水晶振動子１の他方の端子に、バリキャップダイオードＤ１の一方の端子が接続され、これらの接続点に抵抗Ｒ４が接続されている。そして、バリキャップダイオードＤ１の他方の端子にバリキャップダイオードＤ２の一方の端子が接続され、これらの接続点に抵抗Ｒ５を介して、周波数制御電圧が接続されている。さらに、バリキャップダイオードＤ２の他方の端子は、発振回路部３１の他方の端子と抵抗Ｒ３の他方の端子との接続点に接続されている。また、水晶振動子１には、水晶振動子１のＣ0（並列容量）をキャンセルするコイルＬ３が接続されている。 Further, in the crystal oscillation circuit 3, one terminal of the oscillation circuit unit 31 is connected to one terminal of the capacitor C4, and between the other terminal of the oscillation circuit unit 31 and the other terminal of the capacitor C4. A resistor R3 is connected. The negative resistance of the oscillation circuit unit 31 is expanded by the capacitor C4 and the resistor R3. In addition, one terminal of the capacitor C5 is connected to the other terminal of the capacitor C4. One terminal of the crystal unit 1 is connected to the other terminal of the capacitor C5 via a coil L2 for ensuring a frequency control range. The other terminal of the crystal unit 1 is connected to a frequency control circuit unit 32 including resistors R4 and R5 and varicap diodes (variable capacitance diodes) D1 and D2. Specifically, one terminal of the varicap diode D1 is connected to the other terminal of the crystal resonator 1, and a resistor R4 is connected to these connection points. One terminal of the varicap diode D2 is connected to the other terminal of the varicap diode D1, and a frequency control voltage is connected to these connection points via the resistor R5. Further, the other terminal of the varicap diode D2 is connected to a connection point between the other terminal of the oscillation circuit unit 31 and the other terminal of the resistor R3. The crystal unit 1 is connected to a coil L3 that cancels C 0 (parallel capacitance) of the crystal unit 1.

＜実施の形態１＞
本発明の実施の形態１に係る振動子検査装置１０は、図１に示すように、検査対象の水晶振動子１の周波数に対するインピーダンス（周波数インピーダンス特性と称す。）を測定するための測定器２（本発明でいう第１測定部）と、この測定器２での測定結果を取得し、水晶振動子１がスプリアスで発振するか否かを判別する演算装置（ＰＣ）５と、演算装置５での判別結果を表示するための表示装置８と、演算装置５に各種情報を入力するための入力装置９とを備えている。 <Embodiment 1>
As shown in FIG. 1, a transducer inspection apparatus 10 according to Embodiment 1 of the present invention is a measuring instrument 2 for measuring impedance (referred to as frequency impedance characteristics) with respect to the frequency of a crystal resonator 1 to be inspected. (A first measurement unit referred to in the present invention), a calculation device (PC) 5 that acquires the measurement result of the measuring device 2 and determines whether or not the crystal resonator 1 oscillates spuriously, and a calculation device 5 Are provided with a display device 8 for displaying the result of determination and an input device 9 for inputting various information to the arithmetic device 5.

測定器２は、検査対象の水晶振動子１の周波数インピーダンス特性を測定するネットワークアナライザであり、図１に示す検査対象の水晶振動子１の両端子に接続される。また、この測定器２は、演算装置５に常時接続（ネットワーク接続を含む）されている。   The measuring instrument 2 is a network analyzer that measures the frequency impedance characteristics of the crystal resonator 1 to be inspected, and is connected to both terminals of the crystal resonator 1 to be inspected shown in FIG. The measuring instrument 2 is always connected to the arithmetic device 5 (including network connection).

また、演算装置５は、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）で構成されており、測定器２と、表示装置８と、入力装置９とに接続されている。   The arithmetic device 5 is composed of a personal computer (PC), and is connected to the measuring instrument 2, the display device 8, and the input device 9.

この演算装置５は、測定器２に周波数インピーダンス特性の測定の条件（例えば、測定する周波数範囲等の条件）を入力する条件設定部５１と、測定器２に測定開始を指示する測定命令部５２と、測定器２での測定結果を取得して、主振動及びスプリアスのインピーダンスを得る取得部５３（本願発明でいう第１取得部）と、取得部５３が得た主振動及びスプリアスのインピーダンスを基に、主振動及びスプリアスのリアクタンスと抵抗とを求める演算部５４（本発明でいう第１演算部）と、演算部５４での演算結果を基に、水晶振動子１がスプリアスで発振するか否かを判定し、その判定結果を表示装置８に出力する判定部５５（本願発明でいう第１判定部）とを有している。   The arithmetic device 5 includes a condition setting unit 51 for inputting a frequency impedance characteristic measurement condition (for example, a condition such as a frequency range to be measured) to the measuring device 2 and a measurement command unit 52 for instructing the measuring device 2 to start measurement. And the acquisition part 53 (the 1st acquisition part said by this invention) which acquires the measurement result in the measuring device 2, and acquires the impedance of a main vibration and a spurious, The impedance of the main vibration and the spurious which the acquisition part 53 obtained Based on the calculation unit 54 (first calculation unit referred to in the present invention) for obtaining the main vibration and spurious reactance and resistance, and based on the calculation result in the calculation unit 54, whether the crystal resonator 1 oscillates with spurious. It has the determination part 55 (1st determination part said by this invention) which determines whether or not and outputs the determination result to the display apparatus 8.

また、表示装置８は、液晶ディスプレイ等で構成されており、演算装置５から出力された出力情報、例えば、判定部５５から出力された判定結果を表示する。   The display device 8 is configured by a liquid crystal display or the like, and displays output information output from the arithmetic device 5, for example, a determination result output from the determination unit 55.

また、入力装置９は、キーボード等の操作部を備えており、演算装置５に対して、各種情報の入力を行うことが可能な構成とされている。   The input device 9 includes an operation unit such as a keyboard, and is configured to be able to input various information to the arithmetic device 5.

本実施の形態１では、上記振動子検査装置１０により、本実施の形態１に係る振動子検査方法が実現される。具体的には、上記振動子検査装置１０により、検査対象の水晶振動子１の周波数インピーダンス特性を測定する第１工程と、この第１工程における測定で得た主振動及びスプリアスのインピーダンスを基に、主振動及びスプリアスのリアクタンスと抵抗とを求める第２工程と、この第２工程で求めた主振動及びスプリアスのリアクタンスに対する抵抗に基づいて、検査対象の水晶振動子１が、水晶発振回路３においてスプリアスで発振するか否かを判定する第３工程とが実現される。以下、第１乃至第３工程のそれぞれについて、詳述する。   In the first embodiment, the vibrator inspection apparatus 10 implements the vibrator inspection method according to the first embodiment. Specifically, based on the first step of measuring the frequency impedance characteristic of the crystal resonator 1 to be inspected by the vibrator inspection apparatus 10 and the main vibration and spurious impedance obtained by the measurement in the first step. Based on the second step of obtaining the main vibration and spurious reactance and resistance, and the resistance to the main vibration and spurious reactance obtained in the second step, the crystal oscillator 1 to be inspected is And a third step of determining whether to oscillate due to spurious. Hereinafter, each of the first to third steps will be described in detail.

第１工程では、まず、検査対象の水晶振動子１の両端子を測定器２に接続する。そして、入力装置９を用いて、演算装置５に、周波数インピーダンス特性を測定する際の測定条件を入力する。入力装置９から演算装置５に測定条件が入力されると、条件設定部５１は、その測定条件を測定器２に対して出力し、これにより、測定器２において、その測定条件が記憶される。次いで、測定命令部５２が測定器２に対して測定開始命令を出力し、これにより、測定器２が、周波数インピーダンス特性の測定を開始する。測定器２での測定が終了すると、測定器２での測定結果が、測定器２から演算装置５へ出力される。この測定結果は、取得部５３で取得され、これにより、主振動及びスプリアスのインピーダンスが得られる。   In the first step, first, both terminals of the crystal resonator 1 to be inspected are connected to the measuring instrument 2. And the measurement conditions at the time of measuring a frequency impedance characteristic are input into the arithmetic unit 5 using the input device 9. When the measurement condition is input from the input device 9 to the arithmetic device 5, the condition setting unit 51 outputs the measurement condition to the measuring instrument 2, and the measuring instrument 2 stores the measuring condition thereby. . Next, the measurement command unit 52 outputs a measurement start command to the measuring device 2, whereby the measuring device 2 starts measuring the frequency impedance characteristic. When the measurement with the measuring instrument 2 is completed, the measurement result with the measuring instrument 2 is output from the measuring instrument 2 to the arithmetic unit 5. This measurement result is acquired by the acquisition unit 53, whereby the main vibration and the spurious impedance are obtained.

例えば、第１工程では、図４、図６、及び図８のグラフ図に示すような周波数インピーダンス特性が、測定器（ネットワークアナライザ）２により測定される。これら図４、図６、及び図８に示すグラフ図において、横軸は周波数（ＭＨｚ）を示し、縦軸は、インピーダンスの絶対値│Ｚ│（Ω）を示している。なお、図４、図６、及び図８に示すグラフ図では、インピーダンスの絶対値を示しているが、測定器２ではベクトルインピーダンスを測定している。このベクトルインピーダンスは、一般に、インピーダンスの絶対値とインピーダンスの位相角との組合せ、または、インピーダンスの抵抗と、インピーダンスのリアクタンスとの組み合わせ等で表現される。   For example, in the first step, frequency impedance characteristics as shown in the graphs of FIGS. 4, 6, and 8 are measured by the measuring instrument (network analyzer) 2. In the graphs shown in FIGS. 4, 6, and 8, the horizontal axis indicates the frequency (MHz), and the vertical axis indicates the absolute value | Z | (Ω) of the impedance. The graphs shown in FIGS. 4, 6, and 8 show the absolute value of the impedance, but the measuring instrument 2 measures the vector impedance. This vector impedance is generally expressed by a combination of the absolute value of impedance and the phase angle of impedance, or a combination of resistance of impedance and reactance of impedance.

そして、第２工程では、演算装置５の演算部５４が、第１工程で測定された周波数インピーダンス特性の結果、即ち、取得部５３で得た主振動のインピーダンス、及び、スプリアスのインピーダンスに基づいて、主振動及びスプリアスのリアクタンスと抵抗とを求める。具体的には、測定した周波数インピーダンス特性の結果に対して、図５、図７、及び図９に示すような、横軸を抵抗Ｒ（Ω）、縦軸をリアクタンスＸ（Ω）とするインピーダンスチャートを作成する。このインピーダンスチャートには、少なくとも、水晶振動子１が接続される水晶発振回路３（図３参照）の負荷容量範囲に対応するリアクタンスＸ（以下、「リアクタンスＸの範囲」と称す）における抵抗Ｒを表示するようにする。なお、一般に、発振回路は、振動子の周波数に対応させて構成されるものである。そのため、発振回路の負荷容量範囲は、検査対象の振動子に依存する場合がある。   In the second step, the calculation unit 54 of the calculation device 5 is based on the result of the frequency impedance characteristic measured in the first step, that is, the main vibration impedance and the spurious impedance obtained by the acquisition unit 53. The main vibration and spurious reactance and resistance are obtained. Specifically, with respect to the result of the measured frequency impedance characteristic, as shown in FIG. 5, FIG. 7, and FIG. 9, the horizontal axis represents resistance R (Ω) and the vertical axis represents reactance X (Ω). Create a chart. In this impedance chart, at least the resistance R in the reactance X (hereinafter referred to as “reactance X range”) corresponding to the load capacity range of the crystal oscillation circuit 3 (see FIG. 3) to which the crystal resonator 1 is connected. Display it. In general, the oscillation circuit is configured to correspond to the frequency of the vibrator. Therefore, the load capacity range of the oscillation circuit may depend on the vibrator to be inspected.

なお、水晶発振回路３の負荷容量の上限値をＣＬ1、下限値をＣＬ2、水晶振動子１の周波数をｆ0で表わした場合、リアクタンスＸの範囲は、下記〔式１〕で表わすことができる。 When the upper limit value of the load capacity of the crystal oscillation circuit 3 is represented by CL 1 , the lower limit value is represented by CL 2 , and the frequency of the crystal unit 1 is represented by f 0 , the reactance X range is represented by the following [Equation 1]. Can do.

〔式１〕
１／（２π＊ｆ0＊ＣＬ1）≦Ｘ≦１／（２π＊ｆ0＊ＣＬ2）
例えば、水晶振動子１の周波数が６２１．９５ＭＨｚで、この水晶振動子１が接続される水晶発振回路３の負荷容量の範囲が１〜１２ｐＦである場合、インピーダンスチャートには、図５、図７、及び図９に示すように、少なくともリアクタンスＸの範囲２０〜２５０Ωにおける抵抗Ｒを表示するようにする。 [Formula 1]
1 / (2π * f 0 * CL 1 ) ≦ X ≦ 1 / (2π * f 0 * CL 2 )
For example, when the frequency of the crystal unit 1 is 621.95 MHz and the range of the load capacitance of the crystal oscillation circuit 3 to which the crystal unit 1 is connected is 1 to 12 pF, the impedance chart includes FIGS. As shown in FIG. 9 and FIG. 9, at least the resistance R in the reactance X range of 20 to 250Ω is displayed.

そして、第３工程では、演算装置５の判定部５５が、上記インピーダンスチャートを利用して、第２工程で演算部５４が求めた主振動のリアクタンスに対する抵抗と、スプリアスのリアクタンスに対する抵抗とを比較し、検査対象の水晶振動子１が、スプリアスで発振するか否かを判定する。そして、この判定結果を上記インピーダンスチャートと共に、表示装置８に表示する。   In the third step, the determination unit 55 of the arithmetic device 5 compares the resistance to the reactance of the main vibration obtained by the calculation unit 54 in the second step with the resistance to the spurious reactance using the impedance chart. Then, it is determined whether or not the crystal resonator 1 to be inspected oscillates with spurious. Then, the determination result is displayed on the display device 8 together with the impedance chart.

具体的には、第２工程で作成したインピーダンスチャートを参照し、上記リアクタンスＸの範囲において主振動の抵抗よりも小さい抵抗を示すスプリアス又は主振動の抵抗と同じ抵抗を示すスプリアスが存在する場合には（即ち、上記リアクタンスＸの範囲において、主振動の抵抗がスプリアスの抵抗と同じ又は主振動の抵抗がスプリアスの抵抗を上回る場合には）、「スプリアスで発振する」と判定し、検査対象の水晶振動子１を「不良品」と判定する。一方、上記リアクタンスＸの範囲において主振動の抵抗よりも小さい抵抗を示すスプリアスが存在せず、上記リアクタンスＸの範囲において主振動の抵抗と同じ抵抗を示すスプリアスも存在しない場合には（即ち、上記リアクタンスＸの範囲において、主振動の抵抗が全てのスプリアスの抵抗を下回っている場合には）、「スプリアスで発振する」と判定し、検査対象の水晶振動子１を「良品」と判定する。   Specifically, referring to the impedance chart created in the second step, when there is a spurious that shows a resistance smaller than the resistance of the main vibration in the range of the reactance X or a spurious that shows the same resistance as the resistance of the main vibration. (That is, when the resistance of the main vibration is the same as the resistance of the spurious or the resistance of the main vibration exceeds the resistance of the spurious in the range of the reactance X), The crystal unit 1 is determined to be a “defective product”. On the other hand, when there is no spurious having a resistance smaller than the resistance of the main vibration in the range of the reactance X, and there is no spurious having the same resistance as the resistance of the main vibration in the range of the reactance X (that is, In the range of the reactance X, when the resistance of the main vibration is lower than all the spurious resistances), it is determined that “oscillates with spurious” and the crystal resonator 1 to be inspected is determined as “non-defective”.

一例として、上記リアクタンスＸの範囲が２０〜２５０Ωである場合において、上記第１工程で、図４に示す周波数インピーダンス特性が測定され、第２工程で、図５に示すインピーダンスチャートを得たとする。即ち、図４において、記号Ｍ１に示す主振動（以下、主振動Ｍ１という）のインピーダンスを基に、図５の記号Ｍ１の曲線で示す主振動Ｍ１のリアクタンスＸに対する抵抗Ｒが求められたとする。同様に、例えば、記号Ｓ１に示すスプリアス（以下、スプリアスＳ１という）のインピーダンス、記号Ｓ２に示すスプリアス（以下、スプリアスＳ２という）のインピーダンスに基づいて、図５の記号Ｓ１の曲線で示すスプリアスＳ１のリアクタンスＸに対する抵抗Ｒ、及び図５の記号Ｓ２の曲線で示すスプリアスＳ２のリアクタンスＸに対する抵抗Ｒが求められたとする。この図５に示すインピーダンスチャートにおいて、主振動Ｍ１のリアクタンスＸに対する抵抗Ｒを示す曲線Ｍ１と、スプリアスＳ２のリアクタンスＸに対する抵抗Ｒを示す曲線Ｓ２は、リアクタンスＸが約２１０Ωの点で交差しており、２１０Ωを超えるリアクタンスＸで、主振動Ｍ１の抵抗ＲがスプリアスＳ２の抵抗Ｒを上回ることが認められる。即ち、２１０ΩのリアクタンスＸで主振動Ｍ１の抵抗Ｒと同じ抵抗Ｒを示し、２１０Ωを超えるリアクタンスＸにおいて主振動Ｍ１の抵抗Ｒよりも小さい抵抗Ｒを示すスプリアスＳ２の存在が認められる。このため、第３工程では、「スプリアスＳ２で発振する」と判定し、検査対象の水晶振動子１を「不良品」と判定する。   As an example, when the reactance X is in the range of 20 to 250Ω, the frequency impedance characteristic shown in FIG. 4 is measured in the first step, and the impedance chart shown in FIG. 5 is obtained in the second step. That is, in FIG. 4, it is assumed that the resistance R to the reactance X of the main vibration M1 indicated by the curve of the symbol M1 in FIG. 5 is obtained based on the impedance of the main vibration indicated by the symbol M1 (hereinafter referred to as the main vibration M1). Similarly, for example, based on the impedance of the spurious indicated by symbol S1 (hereinafter referred to as spurious S1) and the impedance of the spurious indicated by symbol S2 (hereinafter referred to as spurious S2), the spurious S1 indicated by the curve of symbol S1 in FIG. It is assumed that the resistance R with respect to the reactance X and the resistance R with respect to the reactance X of the spurious S2 indicated by the curve of the symbol S2 in FIG. In the impedance chart shown in FIG. 5, the curve M1 indicating the resistance R to the reactance X of the main vibration M1 and the curve S2 indicating the resistance R to the reactance X of the spurious S2 intersect at a point where the reactance X is about 210Ω. It can be seen that the resistance R of the main vibration M1 exceeds the resistance R of the spurious S2 with a reactance X exceeding 210Ω. That is, the presence of a spurious S2 that shows the same resistance R as the resistance R of the main vibration M1 with a reactance X of 210Ω and that has a resistance R smaller than the resistance R of the main vibration M1 at a reactance X exceeding 210Ω. For this reason, in the third step, it is determined that “oscillates with spurious S2”, and the crystal resonator 1 to be inspected is determined as “defective”.

他の例として、上記リアクタンスＸの範囲が２０〜２５０Ωである場合において、上記第１工程で、図６に示す周波数インピーダンス特性が測定され、第２工程で、図７に示すインピーダンスチャートを得たとする。即ち、図６において、主振動Ｍ１のインピーダンスを基に、図６の記号Ｍ１の曲線で示す主振動Ｍ１のリアクタンスＸに対する抵抗Ｒが求められたとする。同様に、図６に示すスプリアスＳ１のインピーダンス、及びスプリアスＳ２のインピーダンスに基づいて、図７の記号Ｓ１の曲線で示すスプリアスＳ１のリアクタンスＸに対する抵抗Ｒ、及び図７の記号Ｓ２の曲線で示すスプリアスＳ２のリアクタンスＸに対する抵抗Ｒが求められたとする。この図７に示すインピーダンスチャートにおいて、主振動Ｍ１のリアクタンスＸに対する抵抗Ｒを示す曲線Ｍ１と、スプリアスＳ１のリアクタンスＸに対する抵抗Ｒを示す曲線Ｓ１は、リアクタンスＸが約１５０Ωの点で交差しており、１５０Ωを超えるリアクタンスＸで、主振動Ｍ１の抵抗ＲがスプリアスＳ１の抵抗Ｒを上回ることが認められる。即ち、約１５０ΩのリアクタンスＸで主振動Ｍ１の抵抗Ｒと同じ抵抗Ｒを示し、１５０Ωを超えるリアクタンスＸにおいて主振動Ｍ１の抵抗Ｒよりも小さい抵抗Ｒを示すスプリアスＳ１の存在が認められる。このため、第３工程では、「スプリアスＳ１で発振する」と判定し、検査対象の水晶振動子１を「不良品」と判定する。   As another example, when the range of the reactance X is 20 to 250Ω, the frequency impedance characteristic shown in FIG. 6 is measured in the first step, and the impedance chart shown in FIG. 7 is obtained in the second step. To do. That is, in FIG. 6, it is assumed that the resistance R to the reactance X of the main vibration M1 indicated by the curve of the symbol M1 in FIG. 6 is obtained based on the impedance of the main vibration M1. Similarly, based on the impedance of the spurious S1 shown in FIG. 6 and the impedance of the spurious S2, the resistance R to the reactance X of the spurious S1 shown by the curve of the symbol S1 in FIG. 7 and the spurious shown by the curve of the symbol S2 in FIG. It is assumed that the resistance R with respect to the reactance X of S2 is obtained. In the impedance chart shown in FIG. 7, the curve M1 indicating the resistance R to the reactance X of the main vibration M1 and the curve S1 indicating the resistance R to the reactance X of the spurious S1 intersect at a point where the reactance X is about 150Ω. It can be seen that the resistance R of the main vibration M1 exceeds the resistance R of the spurious S1 with a reactance X exceeding 150Ω. That is, the presence of a spurious S1 that shows the same resistance R as the resistance R of the main vibration M1 with a reactance X of about 150Ω and that has a resistance R smaller than the resistance R of the main vibration M1 at a reactance X exceeding 150Ω. For this reason, in the third step, it is determined that “oscillates with spurious S1”, and the crystal resonator 1 to be inspected is determined as “defective”.

さらに他の例として、上記リアクタンスＸの範囲が２０〜２５０Ωである場合において、上記第１工程で、図８に示す周波数インピーダンス特性が測定され、第２工程で、図９に示すインピーダンスチャートを得たとする。即ち、図８において、主振動Ｍ１のインピーダンスを基に、図９の記号Ｍ１の曲線で示す主振動Ｍ１のリアクタンスＸに対する抵抗Ｒが求められたとする。同様に、例えば、図８に示すスプリアスＳ１のインピーダンス、及びスプリアスＳ２のインピーダンスに基づいて、図９の記号Ｓ１の曲線で示すスプリアスＳ１のリアクタンスＸに対する抵抗Ｒ、及び図９の記号Ｓ２の曲線で示すスプリアスＳ２のリアクタンスＸに対する抵抗Ｒが求められたとする。この図９に示すインピーダンスチャートにおいては、主振動Ｍ１のリアクタンスＸに対する抵抗Ｒを示す曲線Ｍ１は、いずれのスプリアスのリアクタンスＸに対する抵抗Ｒを示す曲線（記号Ｓ１及びＳ２で示す曲線を含む）にも交差しておらず、２０〜２５０ΩのリアクタンスＸにおいて、主振動Ｍ１の抵抗Ｒが、スプリアスの抵抗Ｒを下回っていることが認められる。即ち、２０〜２５０ΩのリアクタンスＸにおいて主振動Ｍ１の抵抗Ｒよりも小さい抵抗Ｒを示すスプリアスが存在せず、また、主振動Ｍ１の抵抗Ｒと同じ抵抗Ｒを示すスプリアスも存在しないことが認められる。このため、第３工程では、「スプリアスで発振しない」と判定し、検査対象の水晶振動子１を「良品」と判定する。   As yet another example, when the range of the reactance X is 20 to 250Ω, the frequency impedance characteristic shown in FIG. 8 is measured in the first step, and the impedance chart shown in FIG. 9 is obtained in the second step. Suppose. That is, in FIG. 8, it is assumed that the resistance R to the reactance X of the main vibration M1 indicated by the curve of the symbol M1 in FIG. 9 is obtained based on the impedance of the main vibration M1. Similarly, for example, based on the impedance of the spurious S1 shown in FIG. 8 and the impedance of the spurious S2, the resistance R to the reactance X of the spurious S1 shown by the curve of the symbol S1 in FIG. 9 and the curve of the symbol S2 of FIG. Assume that the resistance R to the reactance X of the spurious S2 shown is obtained. In the impedance chart shown in FIG. 9, the curve M1 indicating the resistance R to the reactance X of the main vibration M1 is a curve indicating the resistance R to the reactance X of any spurious (including curves indicated by symbols S1 and S2). It is recognized that the resistance R of the main vibration M1 is lower than the resistance R of the spurious at a reactance X of 20 to 250Ω without crossing. That is, it is recognized that there is no spurious having a resistance R smaller than the resistance R of the main vibration M1 in the reactance X of 20 to 250Ω, and there is no spurious having the same resistance R as the resistance R of the main vibration M1. . For this reason, in the third step, it is determined that “it does not oscillate due to spurious”, and the crystal resonator 1 to be inspected is determined as “non-defective”.

上記したインピーダンスチャート（図５、図７、及び図９参照）を用いた本実施の形態１に係る振動子検査方法によれば、「リアクタンスＸの範囲において主振動Ｍ１の抵抗Ｒよりも小さい抵抗Ｒを示すスプリアスが存在するか否か」の判断を、インピーダンスチャート上で、主振動Ｍ１のリアクタンスＸに対する抵抗Ｒを示す曲線Ｍ１が、いずれかのスプリアス（例えば、スプリアスＳ１，Ｓ２）のリアクタンスＸに対する抵抗Ｒを示す曲線（例えば、曲線Ｓ１，Ｓ２）に交差しているか否かで判断することができるので、検査対象の水晶振動子１がスプリアスで発振するか否かの判定が容易である。   According to the vibrator inspection method according to the first embodiment using the impedance chart (see FIGS. 5, 7, and 9), “a resistance smaller than the resistance R of the main vibration M <b> 1 in the range of the reactance X”. The determination of whether or not there is a spurious indicating R is based on the curve M1 indicating the resistance R to the reactance X of the main vibration M1 on the impedance chart, and the reactance X of any spurious (for example, spurious S1, S2). Since it can be determined whether or not a curve (for example, the curves S1 and S2) indicating the resistance R with respect to is intersected, it is easy to determine whether or not the crystal resonator 1 to be inspected is spuriously oscillated. .

なお、本実施の形態１に係る振動子検査方法において、演算装置５の判定部５５は、リアクタンスＸの範囲において主振動Ｍ１の抵抗Ｒが全てのスプリアスの抵抗Ｒを下回っている場合（即ち、リアクタンスＸの範囲において主振動Ｍ１の抵抗Ｒと同じ抵抗を示すスプリアスが存在せず、また、リアクタンスＸの範囲において主振動Ｍ１の抵抗を上回る抵抗を示すスプリアスも存在しない場合）に、「スプリアスで発振しない」と判定しているが、本発明は、これに限定されない。例えば、リアクタンスＸの範囲で、主振動Ｍ１の抵抗Ｒが全てのスプリアスの抵抗Ｒを下回っている場合であっても、リアクタンスＸの範囲において、主振動Ｍ１の抵抗Ｒと、スプリアスの抵抗Ｒとに、一定以上の違いが認められないときには（例えば、主振動の抵抗に対するスプリアスの抵抗の比が１．２倍以下の場合、或いは、主振動の抵抗とスプリアスの抵抗との差が１０Ω未満の場合）、「スプリアスで発振する可能性有り」と判定し、検査対象の水晶振動子１を「不良品」と判定してもよい。この場合には、リアクタンスＸの範囲において主振動Ｍ１の抵抗よりも高い抵抗を示すが、その抵抗の比もしくは差が小さいスプリアスが存在するために、極僅かにスプリアスで発振する可能性がある水晶振動子１も「不良品」として判定される。このため、上記水晶発振回路３において、水晶振動子１がスプリアスで発振する危険性を低減させることができる。   In the vibrator inspection method according to the first embodiment, the determination unit 55 of the arithmetic device 5 has a case where the resistance R of the main vibration M1 is lower than the resistances R of all spurious in the range of the reactance X (that is, In the range of the reactance X, there is no spurious having the same resistance as the resistance R of the main vibration M1, and in the range of the reactance X, there is no spurious showing the resistance exceeding the resistance of the main vibration M1). However, the present invention is not limited to this. For example, even if the resistance R of the main vibration M1 is less than all the spurious resistances R within the reactance X range, the resistance R of the main vibration M1 and the resistance R of the spurious vibrations R within the reactance X range. When a difference of more than a certain value is not recognized (for example, when the ratio of the spurious resistance to the main vibration resistance is 1.2 times or less, or the difference between the main vibration resistance and the spurious resistance is less than 10Ω. ), It may be determined that “there is a possibility of oscillation due to spurious”, and the crystal resonator 1 to be inspected may be determined as “defective product”. In this case, although the resistance is higher than the resistance of the main vibration M1 in the range of the reactance X, there is a spurious with a small ratio or difference between the resistances, and therefore there is a possibility that the crystal may oscillate with a slight spurious. The vibrator 1 is also determined as a “defective product”. For this reason, in the crystal oscillation circuit 3, it is possible to reduce the risk that the crystal resonator 1 oscillates spuriously.

上記した本実施の形態１に係る振動子検査方法及び振動子検査装置１０によれば、振動子の周波数に対するインピーダンスを１回測定して、この測定結果に基づいて得られる主振動のリアクタンスに対する抵抗と、スプリアスのリアクタンスに対する抵抗とを比較するだけで、検査対象の水晶振動子１に負荷されると想定される負荷容量範囲の全範囲にわたって、簡単かつ正確に、その振動子がスプリアス発振するか否かを判別することができる。結果として、検査工数（測定器２による測定回数）を増やすことなく正確に、検査対象の水晶振動子１がスプリアス発振するか否かを判定することが可能となり、水晶振動子１の製造コストの削減が可能となる。特に、３００ＭＨｚ以上の高周波振動子では、インハーモニックスプリアスを抑制することが困難であるが、本実施の形態１の振動子検査方法を採用することで、スプリアス発振する可能性のある高周波振動子を事前に除外することができ、発振器の組み立て後のスプリアス発振をなくすことができる。   According to the vibrator inspection method and vibrator inspection apparatus 10 according to the first embodiment described above, the impedance against the frequency of the vibrator is measured once, and the resistance to the reactance of the main vibration obtained based on this measurement result And the resistance to spurious reactance, whether the vibrator spuriously oscillates easily and accurately over the entire load capacity range assumed to be loaded on the crystal resonator 1 to be inspected. It can be determined whether or not. As a result, it is possible to accurately determine whether or not the crystal resonator 1 to be inspected spuriously oscillates without increasing the inspection man-hour (number of measurements by the measuring instrument 2). Reduction is possible. In particular, it is difficult to suppress inharmonic spurious with a high-frequency vibrator of 300 MHz or higher, but by adopting the vibrator inspection method according to the first embodiment, a high-frequency vibrator that may cause spurious oscillation is used. This can be eliminated in advance, and spurious oscillation after assembly of the oscillator can be eliminated.

また、上記した実施の形態１に係る振動子検査方法は、上記振動子検査装置１０を用いて実現されるが、本発明の振動子検査方法は、これに限定されない。例えば、測定器２での測定結果を基に、検査者が、主振動のリアクタンスに対する抵抗と、スプリアスのリアクタンスに対する抵抗とを求め（例えば、上記インピーダンスを作成し）、検査者が、求めた主振動のリアクタンスに対する抵抗と、スプリアスのリアクタンスに対する抵抗とを比較して、スプリアスで発振するか否かの判定を行ってもよい。   Moreover, although the above-described vibrator inspection method according to the first embodiment is realized using the vibrator inspection apparatus 10, the vibrator inspection method of the present invention is not limited to this. For example, based on the measurement result of the measuring instrument 2, the inspector obtains the resistance to the main vibration reactance and the resistance to the spurious reactance (for example, creates the impedance), and the inspector obtains the main The resistance to the reactance of vibration and the resistance to the reactance of spurious may be compared to determine whether to oscillate with spurious.

また、上記した振動子検査装置１０において、測定器２は、演算装置５に常時接続されており、演算装置５からの指示（測定条件の設定及び測定開始命令）に従って、測定を行う構成とされているが、本発明の振動子検査装置１０は、これに限定されない。例えば、演算装置５に条件設定部５１及び測定命令部５２を設けずに、測定器２に入力部を設け、この入力部を通じて、測定器２の測定条件の設定と測定の開始の指示を行う構成とされていてもよい。この場合、演算装置５の取得部５３は、ＵＳＢメモリ等の外部記憶媒体を介して、測定器２での測定結果を取得する構成とされていてもよい。或いは、本発明の振動子検査装置は、演算装置５、入力装置９、及び表示装置８を備えず、測定器２が上記演算装置５と同様の構成を有する演算部と、上記表示装置８と同様の構成を有する表示部と、上記入力装置９と同様の構成を有する入力部とを有する構成であってもよい。   Further, in the above-described vibrator inspection apparatus 10, the measuring instrument 2 is always connected to the arithmetic device 5, and is configured to perform measurement according to instructions from the arithmetic device 5 (setting of measurement conditions and a measurement start command). However, the vibrator inspection apparatus 10 of the present invention is not limited to this. For example, without providing the condition setting unit 51 and the measurement command unit 52 in the arithmetic device 5, an input unit is provided in the measuring device 2, and setting of measurement conditions of the measuring device 2 and an instruction to start measurement are performed through this input unit. It may be configured. In this case, the acquisition unit 53 of the arithmetic device 5 may be configured to acquire the measurement result of the measuring instrument 2 via an external storage medium such as a USB memory. Alternatively, the vibrator inspection apparatus of the present invention does not include the arithmetic device 5, the input device 9, and the display device 8, and the measuring device 2 has the same configuration as the arithmetic device 5, and the display device 8 The display unit having the same configuration and the input unit having the same configuration as the input device 9 may be used.

＜実施の形態２＞
本発明の実施の形態２に係る振動子検査装置２０は、図１０に示すように、検査対象の水晶振動子１の周波数インピーダンスを測定するための測定器２（本発明でいう第２測定部）と、前記測定器２での測定結果を取得し、水晶振動子１がスプリアスで発振するか否かを判別する演算装置（ＰＣ）６と、演算装置６での判別結果を表示するための表示装置８と、演算装置６に各種情報を入力するための入力装置９とを備えている。さらに、振動子検査装置２０は、測定器２と接続された負荷容量治具４と、演算装置６から出力されたデジタル信号をアナログ電圧に変換して負荷容量治具４に入力するＤ／Ａコンバータ７を備えている。 <Embodiment 2>
As shown in FIG. 10, a vibrator inspection apparatus 20 according to Embodiment 2 of the present invention includes a measuring instrument 2 (second measuring section referred to in the present invention) for measuring the frequency impedance of the crystal resonator 1 to be inspected. ), A measurement result obtained by the measuring device 2, and a calculation device (PC) 6 for determining whether or not the crystal resonator 1 oscillates with spurious and a determination result for the calculation device 6 are displayed. A display device 8 and an input device 9 for inputting various information to the arithmetic device 6 are provided. Further, the transducer inspection device 20 converts the digital signal output from the load capacity jig 4 connected to the measuring instrument 2 and the arithmetic unit 6 into an analog voltage and inputs the analog voltage to the load capacity jig 4. A converter 7 is provided.

測定器２は、検査対象の水晶振動子１の周波数インピーダンス特性を測定するネットワークアナライザであり、この測定器２は、図１０に示す負荷容量治具４に接続されている。この負荷容量治具４は、負荷容量としてのバリキャップダイオード（可変容量ダイオード）ＤSを内蔵したものであり、この負荷容量治具４の所定箇所Ｐに水晶振動子１を配置することにより、図１０に示すように、バリキャップダイオードＤSと水晶振動子１が直列に接続される。この負荷容量治具４において、バリキャップダイオードＤSの容量は、Ｄ／Ａコンバータ７から出力されたアナログ電圧により、可変される。また、この測定器２は、演算装置６に常時接続（ネットワーク接続を含む）されている。 The measuring instrument 2 is a network analyzer that measures the frequency impedance characteristic of the crystal resonator 1 to be inspected, and this measuring instrument 2 is connected to a load capacity jig 4 shown in FIG. The load capacitance jig 4, varicap diode as a load capacitance is obtained by incorporating a (variable capacitance diode) D S, by placing the crystal resonator 1 at a predetermined position P of the load capacitance jig 4, as shown in FIG. 10, variable capacitance diode D S and the crystal resonator 1 are connected in series. In this load capacity jig 4, the capacity of the varicap diode D S is varied by the analog voltage output from the D / A converter 7. The measuring instrument 2 is always connected to the arithmetic device 6 (including network connection).

また、演算装置６は、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）で構成されており、測定器２と、表示装置８と、入力装置９と、Ｄ／Ａコンバータ７とに接続されている。   The arithmetic device 6 is composed of a personal computer (PC), and is connected to the measuring instrument 2, the display device 8, the input device 9, and the D / A converter 7.

この演算装置６は、測定器２に周波数インピーダンス特性の測定の条件（例えば、測定する周波数範囲等の条件）を入力する条件設定部６１と、負荷容量治具４に内蔵されたバリキャップダイオードＤSの容量を設定するための負荷容量設定部６２と、測定器２に測定開始を指示する測定命令部６３と、測定器２での測定結果を取得する取得部６４（本願発明でいう第２取得部）と、取得部６４が取得した測定結果を基に、水晶振動子１がスプリアスで発振するか否かを判定し、その判定結果を表示装置８に出力する判定部６５（本願発明でいう第２判定部）とを有している。 The arithmetic device 6 includes a condition setting unit 61 for inputting a frequency impedance characteristic measurement condition (for example, a condition such as a frequency range to be measured) to the measuring instrument 2, and a varicap diode D built in the load capacitance jig 4. A load capacity setting unit 62 for setting the capacity of S , a measurement commanding unit 63 for instructing the measuring device 2 to start measurement, and an acquiring unit 64 for acquiring the measurement result of the measuring device 2 (second in the present invention) An acquisition unit) and a determination unit 65 that determines whether or not the crystal resonator 1 oscillates with spurious based on the measurement result acquired by the acquisition unit 64 and outputs the determination result to the display device 8 (in the present invention). 2nd determination part).

また、表示装置８は、液晶ディスプレイ等で構成されており、演算装置６から出力された出力情報、例えば、判定部６５から出力されてきた判定結果を表示する。   The display device 8 is configured by a liquid crystal display or the like, and displays output information output from the arithmetic device 6, for example, a determination result output from the determination unit 65.

また、入力装置９は、キーボード等の操作部を備えており、演算装置６に対して、各種情報の入力を行うことが可能な構成とされている。   The input device 9 includes an operation unit such as a keyboard, and is configured to be able to input various types of information to the arithmetic device 6.

本実施の形態２では、上記振動子検査装置２０を用いて、本実施の形態２に係る振動子検査方法が実現される。この本発明の実施の形態２に係る振動子検査方法は、図１０に示すように、水晶振動子１に負荷容量（バリキャップダイオードＤS）を直列に接続した状態で水晶振動子１の周波数に対するインピーダンス（周波数インピーダンス特性）の測定を行う測定工程を有している。この測定工程では、水晶振動子１に接続する負荷容量を可変させ、可変させた負荷容量毎に、インピーダンスを測定する。そして、少なくとも１回のインピーダンスの測定の結果が、主振動よりもインピーダンスの絶対値が小さいスプリアス又は主振動とインピーダンスの絶対値が同じスプリアスの存在を示す場合に、「スプリアスで発振する」と判定する。以下、上記振動子検査装置２０を用いて実現される本実施の形態２に係る振動子検査方法について詳述する。 In the second embodiment, the vibrator inspection method according to the second embodiment is realized using the vibrator inspection apparatus 20. In the resonator inspection method according to the second embodiment of the present invention, as shown in FIG. 10, the frequency of the crystal resonator 1 is measured with a load capacitor (varicap diode D S ) connected in series to the crystal resonator 1. A measurement process for measuring impedance (frequency impedance characteristic). In this measurement process, the load capacitance connected to the crystal unit 1 is varied, and the impedance is measured for each varied load capacitance. If the result of at least one impedance measurement indicates that there is a spurious with a smaller absolute value of impedance than the main vibration or a spurious with the same absolute value of impedance as that of the main vibration, it is determined that “oscillates with spurious”. To do. Hereinafter, the vibrator inspection method according to the second embodiment realized using the vibrator inspection apparatus 20 will be described in detail.

本実施の形態２の測定工程では、まず、負荷容量治具４に水晶振動子１を配置する。そして、入力装置９を通じて、演算装置６に、周波数インピーダンス特性を測定する際の測定条件（例えば、測定する周波数の範囲）を入力すると共に、周波数インピーダンス特性を測定する際のバリキャップダイオードＤSの容量値（可変値）を複数入力する。ここで入力されるバリキャップダイオードＤSの容量値（可変値）は、検査対象の水晶振動子１が接続される水晶発振回路３の負荷容量範囲内のものとする。演算装置６に測定条件及びバリキャップダイオードＤSの容量値が入力されると、条件設定部６１が、その測定条件を測定器２に対して出力し、これにより、測定器２において、その測定条件が記憶される。次いで、負荷容量設定部６２が、入力された１つの容量値に対応するデジタル信号をＤ／Ａコンバータ７に向けて出力する。このデジタル信号はＤ／Ａコンバータ７によりアナログ電圧に変換され、変換されたアナログ電圧がバリキャップダイオードＤSの端子間電圧としてバリキャップダイオードＤSに供給される。これにより、バリキャップダイオードＤSの容量値が設定される。次いで、測定命令部６３が、測定器２に対して測定開始命令を出力し、これにより、測定器２が、上記測定条件に従って、周波数インピーダンス特性の測定を開始する。測定器２での周波数インピーダンス特性の測定が終了すると、この周波数インピーダンス特性の測定の結果が、測定器２から演算装置６へ出力され、取得部６４で取得される。 In the measurement process of the second embodiment, first, the crystal resonator 1 is disposed on the load capacity jig 4. Then, a measurement condition (for example, a frequency range to be measured) for measuring the frequency impedance characteristic is input to the arithmetic device 6 through the input device 9 and the varicap diode D S for measuring the frequency impedance characteristic is input. Enter multiple capacitance values (variable values). Wherein the capacitance value of the varicap diode D S input (variable value) shall in the load capacity range of the crystal oscillation circuit 3 which crystal resonator 1 to be inspected is connected. When the measurement condition and the capacitance value of the varicap diode D S are input to the arithmetic device 6, the condition setting unit 61 outputs the measurement condition to the measuring device 2, and thereby the measuring device 2 performs the measurement. The condition is stored. Next, the load capacity setting unit 62 outputs a digital signal corresponding to the input capacity value to the D / A converter 7. This digital signal is converted into an analog voltage by the D / A converter 7, the converted analog voltage is supplied to the variable capacitance diode D S as the voltage between the terminals of the varicap diode D S. Thereby, the capacitance value of the varicap diode D S is set. Next, the measurement command unit 63 outputs a measurement start command to the measuring instrument 2, whereby the measuring instrument 2 starts measuring the frequency impedance characteristic according to the measurement conditions. When the measurement of the frequency impedance characteristic by the measuring instrument 2 is completed, the measurement result of the frequency impedance characteristic is output from the measuring instrument 2 to the arithmetic unit 6 and acquired by the acquisition unit 64.

本実施の形態２の測定工程では、演算装置６に入力された全ての容量値に対応する周波数インピーダンス特性の測定が終了するまで、負荷容量設定値６２によるバリキャップダイオードＤSの容量値の設定処理と、測定命令部６３による測定開始処理と、取得部６５による測定結果の取得処理が繰り返される。これにより、測定工程では、バリキャップダイオードＤSの容量が可変され、この可変された容量毎に、測定器２での水晶振動子１の周波数インピーダンス特性の測定が実施される。そして、この測定器２が実施した全ての周波数インピーダンス測定の結果が、演算装置６の取得部６４で取得される。 In the measurement process of the second embodiment, to the measurement of the frequency impedance characteristic corresponding to all of the capacitance value input to the arithmetic unit 6 is completed, setting of the capacitance values of the variable capacitance diode D S due to the load capacity setting value 62 The process, the measurement start process by the measurement command unit 63, and the measurement result acquisition process by the acquisition unit 65 are repeated. Thus, in the measurement process, the capacitance of the varicap diode D S is a variable for each the variable is capacitive, the measurement of the frequency impedance characteristic of the crystal resonator 1 in the measuring device 2 is implemented. And the result of all the frequency impedance measurements which this measuring device 2 implemented is acquired by the acquisition part 64 of the arithmetic unit 6. FIG.

このような測定工程の実施が終了したら、演算装置６の判定部６５が、測定工程での測定結果、即ち、取得部６４が取得した複数の周波数インピーダンス特性の測定の結果を基に、主振動Ｍ１よりもインピーダンスの絶対値が小さいスプリアス又は主振動Ｍ１とインピーダンスの絶対値が同じスプリアスが存在するか否かを確認する。少なくとも１回の前記周波数インピーダンス特性の測定の結果が、主振動Ｍ１よりもインピーダンの絶対値が小さいスプリアス又は主振動Ｍ１とインピーダンスの絶対値が同じスプリアスの存在を示す場合には、「スプリアスで発振する」と判定し、検査対象の水晶振動子１を「不良品」と判定する。一方、実施した全ての前記周波数インピーダンス特性の測定の結果が、主振動Ｍ１よりもインピーダンスの絶対値が小さいスプリアスが存在せず、また、主振動Ｍ１とインピーダンスの絶対値が同じスプリアスも存在しないことを示す場合には、「スプリアスで発振しない」と判定し、検査対象の水晶振動子１を「良品」と判定する。そして、この判定の結果を表示装置８に出力する。   When the execution of such a measurement process is completed, the determination unit 65 of the arithmetic device 6 determines the main vibration based on the measurement results in the measurement process, that is, the measurement results of the plurality of frequency impedance characteristics acquired by the acquisition unit 64. It is confirmed whether or not there is a spurious having a smaller absolute value of impedance than M1 or a spurious having the same absolute value of impedance as the main vibration M1. If the result of the measurement of the frequency impedance characteristic at least once indicates that there is a spurious having an impedance smaller than the main vibration M1 or a spurious having the same impedance as the main vibration M1, the oscillation is caused by the spurious. The crystal resonator 1 to be inspected is determined as a “defective product”. On the other hand, the result of the measurement of all the frequency impedance characteristics carried out is that there is no spurious whose absolute value of impedance is smaller than that of the main vibration M1, and there is no spurious having the same absolute value of impedance as the main vibration M1. Is determined as “no spurious oscillation”, and the crystal unit 1 to be inspected is determined as “non-defective”. Then, the result of this determination is output to the display device 8.

図１１に、水晶発振回路３においてスプリアスで発振する水晶振動子１の周波数インピーダンス特性の一例を示す。この図１１に示すグラフ図において、横軸は周波数（ＭＨｚ）を示しており、縦軸は、インピーダンスの絶対値│Ｚ│（Ω）を示している。記号Ｗ１で示す波形は、容量が負荷されていない時の水晶振動子１の周波数インピーダンス特性を示している。また、記号Ｗ２に示す波形は、５ｐＦの容量負荷時の水晶振動子１の周波数インピーダンス特性を示し、Ｗ３に示す波形は、２ｐＦの容量負荷時の水晶振動子１の周波数インピーダンス特性を示し、Ｗ４に示す波形は、１ｐＦの容量負荷時の水晶振動子１の周波数インピーダンス特性を示している。   FIG. 11 shows an example of the frequency impedance characteristic of the crystal resonator 1 that oscillates spuriously in the crystal oscillation circuit 3. In the graph shown in FIG. 11, the horizontal axis indicates the frequency (MHz), and the vertical axis indicates the absolute value | Z | (Ω) of the impedance. The waveform indicated by symbol W1 indicates the frequency impedance characteristic of the crystal unit 1 when no capacitance is loaded. The waveform indicated by symbol W2 indicates the frequency impedance characteristic of the crystal resonator 1 when a capacitive load is 5 pF, the waveform indicated by W3 indicates the frequency impedance characteristic of the crystal resonator 1 when a capacitive load is 2 pF, and W4 The waveform shown in FIG. 5 shows the frequency impedance characteristics of the crystal unit 1 when a capacitive load of 1 pF is applied.

図１１に示す周波数インピーダンス特性を有する水晶振動子１の場合、容量を負荷しない状態でのインピーダンス測定では、記号Ｗ１の波形が示すように、主振動Ｍ１よりもインピーダンスの絶対値│Ｚ│の小さいスプリアスの存在は確認されず、例えば、比較的インピーダンスの絶対値│Ｚ│の小さいスプリアスＳ１，Ｓ２であっても、それらスプリアスＳ１，Ｓ２のインピーダンスＺは、主振動Ｍ１のインピーダンスの絶対値│Ｚ│よりも大きい。これに対して、１〜５ｐＦの容量を負荷した状態では、図１１の記号Ｗ２〜Ｗ４の波形に示すように、その負荷容量が小さくなるに従って、主振動Ｍ１のインピーダンスの絶対値│Ｚ│と、スプリアスＳ１，Ｓ２のインピーダンスの絶対値│Ｚ│の差が小さくなり、１ｐＦの容量負荷時には、記号Ｗ４の波形が示すように、主振動Ｍ１のインピーダンスの絶対値│Ｚ│よりも、スプリアスＳ２のインピーダンスの絶対値│Ｚ│が小さくなる。つまり、１ｐＦの容量負荷時のインピーダンス測定において、主振動Ｍ１よりもインピーダンスの絶対値│Ｚ│の小さいスプリアスＳ２の存在が確認される。このため、本実施の形態２に係る振動子検査方法では、図１１に示す周波数インピーダンス特性を有する水晶振動子１を、スプリアスＳ２で発振する「不良品」と判定する。   In the case of the crystal resonator 1 having the frequency impedance characteristic shown in FIG. 11, in the impedance measurement without loading the capacitance, the absolute value | Z | of the impedance is smaller than the main vibration M1, as indicated by the waveform of the symbol W1. The presence of spurious is not confirmed. For example, even if the spurious S1 and S2 have a relatively small absolute value | Z |, the impedance Z of the spurious S1 and S2 is the absolute value | Z of the impedance of the main vibration M1. Greater than │. On the other hand, in a state where a capacitance of 1 to 5 pF is loaded, as shown by the waveforms of symbols W2 to W4 in FIG. 11, as the load capacitance decreases, the absolute value | Z | The difference between the absolute values | Z | of the spurious S1 and S2 is small, and when the capacitance is 1 pF, the spurious S2 is larger than the absolute value | Z | The absolute value | Z | That is, in the impedance measurement at the time of capacitive load of 1 pF, it is confirmed that the spurious S2 having a smaller absolute value | Z | of the impedance than the main vibration M1 is present. For this reason, in the resonator inspection method according to the second embodiment, the crystal resonator 1 having the frequency impedance characteristic shown in FIG. 11 is determined as a “defective product” that oscillates at the spurious S2.

また、図１２に、水晶発振回路３においてスプリアスで発振する可能性のない水晶振動子１の周波数インピーダンス特性を示す。記号Ｗ５で示す波形は、容量が負荷されていない時の水晶振動子１の周波数インピーダンス特性を示している。また、記号Ｗ６に示す波形は、５ｐＦの容量負荷時の水晶振動子の周波数インピーダンス特性を示し、Ｗ７に示す波形は、２ｐＦの容量負荷時の水晶振動子の周波数インピーダンス特性を示し、Ｗ８に示す波形は、１ｐＦの容量負荷時の水晶振動子の周波数インピーダンス特性を示している。   FIG. 12 shows the frequency impedance characteristics of the crystal resonator 1 that is unlikely to oscillate spuriously in the crystal oscillation circuit 3. The waveform indicated by symbol W5 indicates the frequency impedance characteristic of the crystal unit 1 when no capacitance is loaded. The waveform indicated by symbol W6 indicates the frequency impedance characteristic of the crystal resonator when a capacitive load is 5 pF, and the waveform indicated by W7 indicates the frequency impedance characteristic of the crystal resonator when a capacitive load is 2 pF, and is indicated by W8. The waveform shows the frequency impedance characteristic of the crystal resonator when a capacitive load of 1 pF is applied.

図１２に示す周波数インピーダンス特性を有する水晶振動子１の場合、容量を負荷しない状態でのインピーダンス測定では、記号Ｗ５の波形が示すように、主振動Ｍ１よりもインピーダンスの絶対値│Ｚ│の小さいスプリアスの存在は確認されず、例えば、比較的インピーダンスの絶対値│Ｚ│の小さいスプリアスＳ１，Ｓ２であっても、それらスプリアスＳ１，Ｓ２のインピーダンスの絶対値│Ｚ│は、主振動Ｍ１のインピーダンスの絶対値│Ｚ│よりも大きい。また、１〜５ｐＦの容量を負荷した状態では、図１２の記号Ｗ６〜Ｗ８の波形に示すように、その負荷容量が小さくなるに従って、主振動Ｍ１のインピーダンスの絶対値│Ｚ│と、スプリアスＳ１，Ｓ２のインピーダンスの絶対値│Ｚ│の差が小さくなるが、常に、主振動Ｍ１が、他の全てのスプリアス（スプリアスＳ１，Ｓ２を含む）よりも小さいインピーダンスの絶対値│Ｚ│を示す。つまり、５ｐＦの容量負荷時のインピーダンス測定（記号Ｗ６の波形参照）、２ｐＦの容量負荷時のインピーダンス測定（記号Ｗ７の波形参照）、及び１ｐＦの容量負荷時のインピーダンス測定（記号Ｗ８の波形参照）のいずれにおいても、主振動Ｍ１よりもインピーダンスの絶対値│Ｚ│の小さいスプリアスの存在は確認されず、また、主振動Ｍ１とインピーダンスの絶対値│Ｚ│が同じスプリアスの存在も確認されない。このため、本実施の形態２に係る振動子検査方法では、図１２に示す周波数インピーダンス特性を有する水晶振動子１を、スプリアスで発振しない「良品」と判定する。   In the case of the crystal resonator 1 having the frequency impedance characteristic shown in FIG. 12, in the impedance measurement in a state where no capacitance is loaded, the absolute value | Z | of the impedance is smaller than the main vibration M1, as indicated by the waveform of the symbol W5. The presence of spurious is not confirmed. For example, even if the spurious S1 and S2 have a relatively small absolute value | Z |, the absolute value | Z | of the spurious S1 and S2 is the impedance of the main vibration M1. Is greater than the absolute value | Z |. Further, in a state where a capacitance of 1 to 5 pF is loaded, as shown by the waveforms of symbols W6 to W8 in FIG. 12, as the load capacitance decreases, the absolute value | Z | of the main vibration M1 impedance and the spurious S1 , S2 has a smaller difference in absolute value | Z |, but the main vibration M1 always shows an absolute value | Z | that is smaller than all other spurs (including spurious S1 and S2). That is, impedance measurement with a 5 pF capacitive load (see symbol W6 waveform), impedance measurement with 2 pF capacitive load (see symbol W7 waveform), and impedance measurement with 1 pF capacitive load (see symbol W8 waveform) In any of the cases, the presence of a spurious having an impedance whose absolute value | Z | is smaller than that of the main vibration M1 is not confirmed, and the presence of the spurious having the same absolute value | Z | of the main vibration M1 and impedance is not confirmed. For this reason, in the resonator inspection method according to the second embodiment, the crystal resonator 1 having the frequency impedance characteristic shown in FIG. 12 is determined as a “non-defective product” that does not oscillate with spurious.

上記した実施の形態２に係る振動子検査方法及び振動子検査装置２０によれば、水晶振動子１に負荷される容量の異なる複数の周波数インピーダンス特性の測定の結果に基づき、検査対象の水晶振動子１がスプリアスで発振するか否かを正確に判別することができる。また、水晶振動子１に容量が負荷された時のインピーダンスの測定値を用いて判別を行うため、検査対象の振動子がスプリアスで発振するか否かの判別の精度を高めることができる。   According to the vibrator inspection method and vibrator inspection apparatus 20 according to the second embodiment described above, based on the measurement results of a plurality of frequency impedance characteristics with different capacities loaded on the crystal resonator 1, the crystal vibration to be inspected. It can be accurately determined whether or not the child 1 oscillates with spurious. In addition, since the determination is performed using the measured impedance value when the capacitance is applied to the crystal resonator 1, it is possible to improve the accuracy of the determination as to whether or not the resonator to be inspected oscillates spuriously.

なお、上記した実施の形態２に係る振動子検査方法では、測定工程が終了してから、その測定結果に基づき、演算装置６の判定部６５が、スプリアスで発振するか否かの判定を実施しているが、測定工程において、周波数インピーダンス特性の測定を実施する都度、スプリアスで発振するか否かの判定を実施してもよい。例えば、測定工程において、１つの周波数インピーダンス特性の測定が終了し、演算装置６の取得部６４がその周波数インピーダンス特性の測定の結果を取得したら、演算装置６の判定部６５が、その１つのインピーダンスの測定の結果に基づいて、スプリアスで発振するか否かの判定を行い、「スプリアスで発振しない」と判定した場合には、負荷容量を可変させて、可変させた負荷容量にて新たなインピーダンスの測定を行う一方（具体的には、負荷容量設定部６２によりバリキャップダイオードＤｓの容量値を変更し、そして、測定命令部６３が測定器２に測定開始命令を出力する一方）、「スプリアスで発振する」と判定した場合には、測定工程を終了し、検査対象の水晶振動子１に対する全処理を終了する。この場合には、１つの周波数インピーダンス特性の測定においてスプリアスで発振することが認められた場合には、さらに負荷容量を可変させて、可変させた負荷容量にて新たな周波数インピーダンス特性の測定を行うことが不要となるため、測定工程の実施に要する手間を削減することができる。   In the vibrator inspection method according to the above-described second embodiment, after the measurement process is completed, the determination unit 65 of the arithmetic device 6 determines whether or not to oscillate with spurious, based on the measurement result. However, in the measurement process, it is possible to determine whether or not to oscillate with spurious each time the frequency impedance characteristic is measured. For example, in the measurement process, when the measurement of one frequency impedance characteristic is completed and the acquisition unit 64 of the arithmetic device 6 acquires the measurement result of the frequency impedance characteristic, the determination unit 65 of the arithmetic device 6 determines that the one impedance Based on the measurement result, it is determined whether or not it oscillates with spurious. If it is determined that it does not oscillate with spurious, the load capacitance is varied and a new impedance is created with the varied load capacitance. (Specifically, the load capacitance setting unit 62 changes the capacitance value of the varicap diode Ds, and the measurement command unit 63 outputs a measurement start command to the measuring device 2). When it is determined that “oscillates at”, the measurement process is terminated, and all the processes for the crystal resonator 1 to be inspected are terminated. In this case, when it is recognized that the oscillation is spurious in the measurement of one frequency impedance characteristic, the load capacity is further varied, and the new frequency impedance characteristic is measured with the varied load capacity. Therefore, it is possible to reduce the labor required for carrying out the measurement process.

また、上記した実施の形態２に係る振動子検査方法は、上記振動子検査装置２０を用いて実現されるが、本発明の振動子検査方法は、これに限定されない。例えば、測定器２での測定結果を基に、検査者自身が、図１１及び図１２に示すような測定結果を参照して、スプリアスで発振するか否かの判定を行ってもよい。   Moreover, although the above-described transducer inspection method according to the second embodiment is realized using the above-described transducer inspection apparatus 20, the transducer inspection method of the present invention is not limited to this. For example, based on the measurement result of the measuring instrument 2, the inspector himself / herself may determine whether to oscillate by spurious with reference to the measurement result as shown in FIGS.

また、上記した振動子検査装置２０では、測定器２が演算装置６に常時接続され、負荷容量治具４がＤ／Ａコンバータ７を介して演算装置６に接続されており、演算装置６からの指示（測定条件の設定、測定開始命令、及びデジタル信号）に従って、負荷容量治具４のバリキャップダイオードＤSが可変され、測定器２での測定が実行される構成とされているが、本発明の振動子検査装置は、これに限定されない。例えば、演算装置６に条件設定部６１、負荷容量設定部６２、及び測定命令部６３を設けずに、測定器２に入力部を設け、この入力部を通じて、測定器２の測定条件の設定、バリキャップダイオードＤSの容量設定、及び測定の開示の指示を行う構成とされていてもよい。この場合、演算装置６の取得部６４は、ＵＳＢメモリ等の外部記憶媒体を介して、測定器２での測定結果を取得する構成とされていてもよい。或いは、本発明の振動子検査装置は、演算装置６、入力装置９、及び表示装置８を備えず、測定器２が上記演算装置６と同様の構成を有する演算部と、上記表示装置８と同様の構成を有する表示部と、上記入力装置９と同様の構成を有する入力部とを有する構成であってもよい。 Moreover, in the above-described vibrator inspection apparatus 20, the measuring instrument 2 is always connected to the arithmetic device 6, and the load capacity jig 4 is connected to the arithmetic device 6 via the D / A converter 7. indication (setting of the measurement conditions, the measurement start instruction, and the digital signal) in accordance with, the varicap diode D S of the load capacitance jig 4 is variable, but the measurement of the measuring device 2 is configured to be executed, The vibrator inspection apparatus of the present invention is not limited to this. For example, without providing the condition setting unit 61, the load capacity setting unit 62, and the measurement command unit 63 in the arithmetic device 6, an input unit is provided in the measuring device 2, and measurement conditions of the measuring device 2 are set through the input unit, variable capacitance diode D S volume settings, and instructions configuration and may be performing the disclosed measurement. In this case, the acquisition unit 64 of the arithmetic device 6 may be configured to acquire the measurement result obtained by the measuring instrument 2 via an external storage medium such as a USB memory. Alternatively, the transducer inspection apparatus of the present invention does not include the arithmetic device 6, the input device 9, and the display device 8, and the measuring device 2 has the same configuration as the arithmetic device 6, and the display device 8 The display unit having the same configuration and the input unit having the same configuration as the input device 9 may be used.

以上、本発明の実施の形態１及び２に係る振動子検査方法について説明したが、実施の形態１に係る振動子検査方法と、実施の形態２に係る振動子検査方法を組み合わせてもよい。例えば、実施の形態１に係る振動子検査方法において、第３工程において主振動で発振すると判定した水晶振動子１を再検査する第４工程を更に備えてもよい。この第４工程では、第３工程において「スプリアスで発振しない」と判定した水晶振動子１を再検査対象として、上記した実施の形態２に係る振動子検査方法により、その再検査対象の水晶振動子１がスプリアス発振するか否かを判別するものとする。このようにして、実施の形態１に係る振動子検査方法と、実施の形態２に係る振動子検査方法とを組み合わせれば、検査対象の水晶振動子１が、水晶発振回路３においてスプリアスで発振するか否かの判別の精度を高めることができる。   As described above, the vibrator inspection method according to the first and second embodiments of the present invention has been described. However, the vibrator inspection method according to the first embodiment and the vibrator inspection method according to the second embodiment may be combined. For example, the vibrator inspection method according to Embodiment 1 may further include a fourth step of re-inspecting the crystal resonator 1 that has been determined to oscillate with main vibration in the third step. In the fourth step, the crystal resonator 1 determined as “not oscillating with spurious” in the third step is set as a retest target, and the crystal vibration of the retest target according to the above-described vibrator test method according to the second embodiment. It is determined whether or not the child 1 is spuriously oscillated. In this way, by combining the resonator inspection method according to the first embodiment and the resonator inspection method according to the second embodiment, the crystal resonator 1 to be inspected oscillates spuriously in the crystal oscillation circuit 3. The accuracy of determining whether or not to do so can be improved.

なお、上記した実施の形態１及び２に係る振動子検査方法では、図２に示す水晶振動子１を検査対象としているが、検査対象の振動子は、いかなる構成の振動子であってもよく、図２に示す水晶振動子１に限定されない。また、検査対象の振動子が接続される発振回路の構成も、いずれの構成であってもよく、図３に示す水晶発振回路３の構成に限定されない。   In the vibrator inspection method according to the first and second embodiments described above, the crystal resonator 1 shown in FIG. 2 is the inspection target, but the inspection target resonator may be a vibrator having any configuration. It is not limited to the crystal unit 1 shown in FIG. The configuration of the oscillation circuit to which the resonator to be inspected is connected may be any configuration, and is not limited to the configuration of the crystal oscillation circuit 3 shown in FIG.

また、上記した実施の形態１及び２に係る振動子検査方法では、周波数インピーダンス特性を測定するための測定器として、ネットワークアナライザ２を使用しているが、これに限定されず、周波数インピーダンス特性を測定することができる他の測定器、例えば、インピーダンスアナライザ等を使用してもよい。   In the vibrator inspection method according to the first and second embodiments described above, the network analyzer 2 is used as a measuring instrument for measuring the frequency impedance characteristic. Other measuring devices that can measure, such as an impedance analyzer, may be used.

本発明は、その精神または主要な特徴から逸脱することなく、他のいろいろな形で実施することができる。そのため、上述の実施例はあらゆる点で単なる例示にすぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示すものであって、明細書本文には、なんら拘束されない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。   The present invention can be implemented in various other forms without departing from the spirit or main features thereof. For this reason, the above-described embodiment is merely an example in all respects and should not be interpreted in a limited manner. The scope of the present invention is indicated by the claims, and is not restricted by the text of the specification. Further, all modifications and changes belonging to the equivalent scope of the claims are within the scope of the present invention.

本発明は、スプリアスで発振する振動子を選別するための振動子検査に利用することができる。   The present invention can be used for transducer inspection for selecting transducers that oscillate with spurious.

１ 水晶振動子
１１ 水晶振動片
１２ ベース
１３ 蓋
１４、１５ 励振電極
１６ 導電性バンプ
１７ 接合材
２ 測定器（第１測定部、第２測定部）
３ 水晶発振回路
３１ 発振回路部
３２ 周波数制御回路部
４ 負荷容量治具
５ 演算装置
５１ 条件設定部
５２ 測定命令部
５３ 取得部（第１取得部）
５４ 演算部（第１演算部）
５５ 判定部（第１判定部）
６ 演算装置
６１ 条件設定部
６２ 負荷容量設定部
６３ 測定命令部
６４ 取得部（第２取得部）
６５ 判定部（第２判定部）
７ Ｄ／Ａコンバータ
８ 表示装置
９ 入力装置
１０ 振動子検査装置
２０ 振動子検査装置
Ｑ１ 発振用トランジスタ
Ｃ１〜Ｄ５ コンデンサ
Ｒ１〜Ｒ５ 抵抗
Ｌ１〜Ｌ３ コイル
Ｄ１、Ｄ２ バリキャップダイオード
ＤS バリキャップダイオード（負荷容量） DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Crystal resonator 11 Crystal vibrating piece 12 Base 13 Lid | cover 14, 15 Excitation electrode 16 Conductive bump 17 Bonding material 2 Measuring instrument (1st measurement part, 2nd measurement part)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 3 Crystal oscillation circuit 31 Oscillation circuit part 32 Frequency control circuit part 4 Load capacity jig 5 Arithmetic device 51 Condition setting part 52 Measurement command part 53 Acquisition part (1st acquisition part)
54 arithmetic unit (first arithmetic unit)
55 determination unit (first determination unit)
6 Arithmetic Unit 61 Condition Setting Unit 62 Load Capacity Setting Unit 63 Measurement Command Unit 64 Acquisition Unit (Second Acquisition Unit)
65 determination unit (second determination unit)
7 D / A converter 8 Display device 9 Input device 10 Transducer inspection device 20 Transducer inspection device Q1 Oscillation transistor C1-D5 Capacitor R1-R5 Resistance L1-L3 Coil D1, D2 Varicap diode D S Varicap diode (load) capacity)

Claims (5)

スプリアスで発振する振動子を判別する振動子検査方法であって、
検査対象の振動子の周波数に対するインピーダンスを測定して、主振動及びスプリアスのインピーダンスを得る第１工程と、
前記第１工程で得た主振動及びスプリアスのインピーダンスを基に、主振動及びスプリアスのリアクタンスと抵抗とを求める第２工程と、
前記第２工程で求めた主振動のリアクタンスに対する抵抗と、スプリアスのリアクタンスに対する抵抗とを比較し、前記検査対象の振動子が接続され得る発振回路の負荷容量範囲に対応するリアクタンス内の同じリアクタンスにおいて、１つでも主振動の抵抗よりも小さい抵抗を示すスプリアスが存在する場合に、スプリアスで発振すると判定する第３工程と
を有することを特徴とする振動子検査方法。 A vibrator inspection method for discriminating a vibrator that oscillates with a spurious,
A first step of measuring impedance with respect to the frequency of the vibrator to be inspected to obtain impedance of main vibration and spurious;
A second step of determining the reactance and resistance of the main vibration and spurious based on the main vibration and spurious impedance obtained in the first step;
The resistance to the reactance of the main vibration obtained in the second step is compared with the resistance to the reactance of the spurious, and at the same reactance in the reactance corresponding to the load capacity range of the oscillation circuit to which the vibrator to be inspected can be connected . And a third step of determining to oscillate with spurious when there is at least one spurious exhibiting a resistance smaller than the resistance of the main vibration. 請求項１に記載の振動子検査方法であって、
前記第３工程においてスプリアスで発振しないと判定した振動子を再検査する第４工程を更に有しており、
前記第４工程は、再検査対象の前記振動子に直列に負荷容量を接続した状態で、前記振動子の周波数に対するインピーダンスの測定を行う測定工程を有し、
前記測定工程では、前記負荷容量を可変させ、可変させた前記負荷容量毎に、前記インピーダンスの測定を行い、
少なくとも１回の前記インピーダンスの測定の結果が、主振動よりもインピーダンスの絶対値が小さいスプリアスの存在を示す場合に、スプリアスで発振すると判定する
ことを特徴とする振動子検査方法。 The vibrator inspection method according to claim 1,
A fourth step of reinspecting the vibrator determined not to oscillate due to spurious in the third step;
The fourth step includes a measurement step of measuring impedance with respect to the frequency of the vibrator in a state where a load capacitor is connected in series to the vibrator to be retested.
In the measurement step, the load capacity is varied, and the impedance is measured for each variable load capacity,
A vibrator inspection method, characterized in that, when the result of at least one impedance measurement indicates the presence of a spurious whose absolute value of impedance is smaller than that of the main vibration, it is determined to oscillate with a spurious. スプリアスで発振する振動子を判別する振動子検査方法であって、
検査対象の振動子に直列に負荷容量を接続した状態で、前記振動子の周波数に対するインピーダンスの測定を行う測定工程を有し、
前記測定工程では、前記負荷容量を可変させ、可変させた前記負荷容量毎に、前記インピーダンスの測定を行い
少なくとも１回の前記インピーダンスの測定の結果が、主振動よりもインピーダンスの絶対値が小さいスプリアスの存在を示す場合に、スプリアスで発振すると判定する
ことを特徴とする振動子検査方法。 A vibrator inspection method for discriminating a vibrator that oscillates with a spurious,
In a state in which a load capacitance is connected in series to the vibrator to be inspected, the measurement process for measuring impedance with respect to the frequency of the vibrator,
In the measuring step, the load capacitance is varied, and the impedance is measured for each of the varied load capacitances. The result of at least one impedance measurement is a spurious having a smaller absolute value than the main vibration. A vibrator inspection method, characterized in that when it indicates the presence of, it is determined to oscillate with spurious. スプリアスで発振する振動子を判別する振動子検査装置であって、
検査対象の振動子の周波数に対するインピーダンスの測定を行う第１測定部と、
前記第１測定部での前記インピーダンスの測定の結果を取得して、主振動及びスプリアスのインピーダンスを得る第１取得部と、
前記第１取得部で得た主振動及びスプリアスのインピーダンスを基に、主振動及びスプリアスのリアクタンスと抵抗とを求める第１演算部と、
前記第１演算部で求めた主振動のリアクタンスに対する抵抗と、スプリアスのリアクタンスに対する抵抗とを比較し、前記検査対象の振動子が接続され得る発振回路の負荷容量範囲に対応するリアクタンス内の同じリアクタンスにおいて、１つでも主振動の抵抗よりも小さい抵抗を示すスプリアスが存在する場合に、スプリアスで発振すると判定する第１判定部と
を有することを特徴とする振動子検査装置。 A vibrator inspection apparatus for discriminating a vibrator that oscillates with a spurious,
A first measurement unit that measures impedance with respect to the frequency of the vibrator to be inspected;
A first acquisition unit for acquiring a result of measurement of the impedance in the first measurement unit and obtaining impedances of main vibration and spurious;
A first calculation unit for determining reactance and resistance of main vibration and spurious based on the main vibration and spurious impedance obtained by the first acquisition unit;
The resistance to the reactance of the main vibration obtained by the first arithmetic unit is compared with the resistance to the reactance of the spurious, and the same reactance in the reactance corresponding to the load capacity range of the oscillation circuit to which the vibrator to be inspected can be connected. And a first determination unit that determines to oscillate with spurious when there is at least one spurious having a resistance smaller than the resistance of the main vibration. スプリアスで発振する振動子を判別する振動子検査装置であって、
検査対象の振動子に直列に負荷容量を接続した状態での前記振動子の周波数に対するインピーダンスの測定を行う第２測定部と、
前記第２測定部での前記インピーダンスの測定の結果を取得する第２取得部と、
前記第２取得部で取得した前記インピーダンスの測定の結果に基づいて、スプリアスで発振するか否かを判定する第２判定部とを有しており、
前記第２取得部は、前記負荷容量を可変させ、可変させた前記負荷容量毎に前記第２測定部で実施された前記インピーダンスの測定の結果を全て取得し、
前記第２判定部は、前記第２取得部が取得した少なくとも１回の前記インピーダンスの測定の結果が、主振動よりもインピーダンスの絶対値が小さいスプリアスの存在を示す場合に、スプリアスで発振すると判定する
ことを特徴とする振動子検査装置。 A vibrator inspection apparatus for discriminating a vibrator that oscillates with a spurious,
A second measurement unit for measuring impedance with respect to the frequency of the vibrator in a state where a load capacitor is connected in series to the vibrator to be inspected;
A second acquisition unit that acquires a result of the measurement of the impedance in the second measurement unit;
A second determination unit that determines whether to oscillate with spurious based on the result of the measurement of the impedance acquired by the second acquisition unit;
The second acquisition unit varies the load capacity, acquires all the results of the impedance measurement performed by the second measurement unit for each variable load capacity,
The second determination unit determines to oscillate with spurious when the result of at least one impedance measurement acquired by the second acquisition unit indicates the presence of a spurious whose absolute value of impedance is smaller than the main vibration. A vibrator inspection apparatus characterized by:
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