JPH0529863A - 水晶振動子の製造方法 - Google Patents
水晶振動子の製造方法Info
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- JPH0529863A JPH0529863A JP18087291A JP18087291A JPH0529863A JP H0529863 A JPH0529863 A JP H0529863A JP 18087291 A JP18087291 A JP 18087291A JP 18087291 A JP18087291 A JP 18087291A JP H0529863 A JPH0529863 A JP H0529863A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】水晶振動素子を真空に封止した後、周波数調整
用の金属膜の面積を大きくすることなく、調整できる周
波数の最小値は小さく、なおかつ周波数調整可能な範囲
は大きく取れ、より高精度の水晶振動子を効率よく得る
方法を提供することを目的とするものである。 【構成】水晶振動素子１４は、セラミックケース１５内
に、金属膜１１ａ、１１ｂを蒸着したガラス板１２によ
って真空に封止されている。これら金属膜の一部をレー
ザー照射により水晶振動素子１４に付着させ、共振周波
数を調整するが、レーザー照射一回当りに水晶振動素子
１４に付着する金属の質量は、金属膜１１ａの部分の方
が金属膜１１ｂの部分より大きい。水晶振動子の共振周
波数は、水晶振動素子１４に付着した金属の質量によっ
て低下するので（質量付加効果）、周波数の粗調整に金
属膜１１ａを用い、微調整には１１ｂを用いることによ
り、金属膜の面積を広げることなく、調整可能な周波数
範囲を広げ、なおかつ調整後の周波数の精度を向上させ
ることができる。
用の金属膜の面積を大きくすることなく、調整できる周
波数の最小値は小さく、なおかつ周波数調整可能な範囲
は大きく取れ、より高精度の水晶振動子を効率よく得る
方法を提供することを目的とするものである。 【構成】水晶振動素子１４は、セラミックケース１５内
に、金属膜１１ａ、１１ｂを蒸着したガラス板１２によ
って真空に封止されている。これら金属膜の一部をレー
ザー照射により水晶振動素子１４に付着させ、共振周波
数を調整するが、レーザー照射一回当りに水晶振動素子
１４に付着する金属の質量は、金属膜１１ａの部分の方
が金属膜１１ｂの部分より大きい。水晶振動子の共振周
波数は、水晶振動素子１４に付着した金属の質量によっ
て低下するので（質量付加効果）、周波数の粗調整に金
属膜１１ａを用い、微調整には１１ｂを用いることによ
り、金属膜の面積を広げることなく、調整可能な周波数
範囲を広げ、なおかつ調整後の周波数の精度を向上させ
ることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、水晶振動子の製造方法
に関し、特に水晶振動素子を真空に封止した後にレーザ
ーを用いて周波数調整を行う水晶振動子の製造方法に関
する。
に関し、特に水晶振動素子を真空に封止した後にレーザ
ーを用いて周波数調整を行う水晶振動子の製造方法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】水晶振動子は、その高い安定性により、
情報通信に欠かせない重要なデバイスとして用いられて
いる。近年衛星通信や携帯電話などの発達にともない、
水晶振動子もその高性能化が一つの大きな目標とされて
いる。また最近の水晶振動子は、表面実装技術の進歩に
伴ってチップ化が進み、小型化が重要な開発目標となっ
ている。さらに水晶振動子の周波数の調整方法は、信頼
性の向上のために真空封止した後に行うレーザートリミ
ング法が多く用いられている。
情報通信に欠かせない重要なデバイスとして用いられて
いる。近年衛星通信や携帯電話などの発達にともない、
水晶振動子もその高性能化が一つの大きな目標とされて
いる。また最近の水晶振動子は、表面実装技術の進歩に
伴ってチップ化が進み、小型化が重要な開発目標となっ
ている。さらに水晶振動子の周波数の調整方法は、信頼
性の向上のために真空封止した後に行うレーザートリミ
ング法が多く用いられている。
【０００３】以下このレーザートリミングについて述べ
る。図５は従来のレーザートリミングを用いて周波数調
整を行うチップ形水晶振動子の断面図である。５１は金
属膜、５２はガラス蓋、５３は一対の励起電極、５４は
水晶振動素子、５５はセラミックケース、５６は支持
板、５７は封止材である。
る。図５は従来のレーザートリミングを用いて周波数調
整を行うチップ形水晶振動子の断面図である。５１は金
属膜、５２はガラス蓋、５３は一対の励起電極、５４は
水晶振動素子、５５はセラミックケース、５６は支持
板、５７は封止材である。
【０００４】前記ガラス蓋５２の内面には、前記金属膜
５１が真空蒸着などを用いて形成されている。前記支持
板５６に固定された前記水晶振動素子５４は、前記ガラ
ス蓋５２で樹脂などの前記封止材５７を用いてセラミッ
クケース５５内に真空に封止される。その後、適当な大
きさに絞ったレーザー光を前記金属膜５１に照射し、レ
ーザー光が照射された部分の金属を飛散させ、前記水晶
振動素子５４の前記励起電極５３付近に付着させる。
５１が真空蒸着などを用いて形成されている。前記支持
板５６に固定された前記水晶振動素子５４は、前記ガラ
ス蓋５２で樹脂などの前記封止材５７を用いてセラミッ
クケース５５内に真空に封止される。その後、適当な大
きさに絞ったレーザー光を前記金属膜５１に照射し、レ
ーザー光が照射された部分の金属を飛散させ、前記水晶
振動素子５４の前記励起電極５３付近に付着させる。
【０００５】一般に、水晶振動子の共振周波数は、水晶
振動素子５４に付着している金属の重さによって低下す
る（質量付加効果）ので、調整前の共振周波数を希望の
周波数よりやや高めに設定しておけば、水晶振動子を真
空封止した後に周波数を調整することができる。
振動素子５４に付着している金属の重さによって低下す
る（質量付加効果）ので、調整前の共振周波数を希望の
周波数よりやや高めに設定しておけば、水晶振動子を真
空封止した後に周波数を調整することができる。
【０００６】いま、周波数調整する前の水晶振動子の共
振周波数をｆ、希望の共振周波数をｆ0 、（ｆ0 ＜ｆ）
とし、一回のレーザー照射で飛散する金属量によって低
下する周波数の値をΔｆとする。
振周波数をｆ、希望の共振周波数をｆ0 、（ｆ0 ＜ｆ）
とし、一回のレーザー照射で飛散する金属量によって低
下する周波数の値をΔｆとする。
【０００７】まず、レーザー光で飛散することのできる
金属をすべて水晶振動素子に付着させたときの周波数変
化の値より、ｆ−ｆ0 が大きな場合には、調整が不可能
である。
金属をすべて水晶振動素子に付着させたときの周波数変
化の値より、ｆ−ｆ0 が大きな場合には、調整が不可能
である。
【０００８】共振周波数ｆが調整可能な範囲にある場合
には、ｆ−ｆ0 をΔｆで割った回数だけレーザー照射す
れば、誤差が±Δｆ／２程度の微調整ができることにな
る。
には、ｆ−ｆ0 をΔｆで割った回数だけレーザー照射す
れば、誤差が±Δｆ／２程度の微調整ができることにな
る。
【０００９】例えば、希望する共振周波数ｆ0 が12.000
ＭＨｚである場合について考える。周波数調整前の共振
周波数ｆを12.000ＭＨｚよりわずかに高く作った水晶振
動素子に対し、飛散させる金属膜が1000Åの厚さの銀で
ある時、直径が 100μｍ、強度が５ＷのＹＡＧレーザー
を一回照射し、前記銀の金属膜の一部を飛散させて前記
水晶振動素子に付着させることにより、前記水晶振動素
子の共振周波数の値は403Ｈｚ低下する。前記金属膜の
面積が２ｍｍ×６ｍｍで、レーザーで飛散することので
きる回数が 300回であれば、121.06ｋＨｚの周波数を低
下させることができるので、調整前の共振周波数ｆが1
2.000ＭＨｚから12.121ＭＨｚの範囲にあれば、12.000
ＭＨｚに調整することができる。このような水晶振動子
は、共振周波数12.000ＭＨｚに対して ±202Ｈｚ程度の
誤差で調整できることになり、およそ±16.8ｐｐｍの精
度が得られる。
ＭＨｚである場合について考える。周波数調整前の共振
周波数ｆを12.000ＭＨｚよりわずかに高く作った水晶振
動素子に対し、飛散させる金属膜が1000Åの厚さの銀で
ある時、直径が 100μｍ、強度が５ＷのＹＡＧレーザー
を一回照射し、前記銀の金属膜の一部を飛散させて前記
水晶振動素子に付着させることにより、前記水晶振動素
子の共振周波数の値は403Ｈｚ低下する。前記金属膜の
面積が２ｍｍ×６ｍｍで、レーザーで飛散することので
きる回数が 300回であれば、121.06ｋＨｚの周波数を低
下させることができるので、調整前の共振周波数ｆが1
2.000ＭＨｚから12.121ＭＨｚの範囲にあれば、12.000
ＭＨｚに調整することができる。このような水晶振動子
は、共振周波数12.000ＭＨｚに対して ±202Ｈｚ程度の
誤差で調整できることになり、およそ±16.8ｐｐｍの精
度が得られる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来の方
法では、Δｆを十分小さな値にすると、周波数調整可能
な範囲が小さくなり、前段階の共振周波数の絞りこみが
たいへん困難となり、反対に、周波数調整可能な範囲を
大きくしようとすると、Δｆを十分小さな値にすること
ができなくなる等、多くの問題があった。
法では、Δｆを十分小さな値にすると、周波数調整可能
な範囲が小さくなり、前段階の共振周波数の絞りこみが
たいへん困難となり、反対に、周波数調整可能な範囲を
大きくしようとすると、Δｆを十分小さな値にすること
ができなくなる等、多くの問題があった。
【００１１】また、従来の方法では、チップの小型化が
進むにつれて金属膜５１の面積も小さくせざるを得ず、
調整可能な周波数の範囲が小さくなってしまう。またこ
れを解決しようとして、一回のレーザー照射で飛散する
金属量を多くすると、Δｆが大きくなることになり、最
終的に得られる共振周波数と希望の共振周波数ｆ0 との
間の誤差が大きくなってしまう。
進むにつれて金属膜５１の面積も小さくせざるを得ず、
調整可能な周波数の範囲が小さくなってしまう。またこ
れを解決しようとして、一回のレーザー照射で飛散する
金属量を多くすると、Δｆが大きくなることになり、最
終的に得られる共振周波数と希望の共振周波数ｆ0 との
間の誤差が大きくなってしまう。
【００１２】本発明は、上記の問題点を解決するもので
あり、水晶振動素子を真空に封止した後、周波数調整用
の金属膜の面積を大きくすることなく、調整できる周波
数の最小値Δｆは小さく、なおかつ周波数調整可能な範
囲は大きく取れ、より高精度の水晶振動子を効率よく得
るための簡単な製造方法を提供することを目的とする。
あり、水晶振動素子を真空に封止した後、周波数調整用
の金属膜の面積を大きくすることなく、調整できる周波
数の最小値Δｆは小さく、なおかつ周波数調整可能な範
囲は大きく取れ、より高精度の水晶振動子を効率よく得
るための簡単な製造方法を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の水晶振動子の製造方法は、水晶振動素子を封
止する容器内面に金属を付着させ、前記容器を用いて水
晶振動素子を真空に封止した後に、外部からレーザー光
を用いて前記容器内面の金属を飛散させ、前記水晶振動
素子に付着させることにより、周波数調整を行う水晶振
動子において、前記レーザー光照射一回当りに前記水晶
振動素子に付着する前記金属の質量が前記容器内面の場
所によって異ならせる方法とするものである。
に本発明の水晶振動子の製造方法は、水晶振動素子を封
止する容器内面に金属を付着させ、前記容器を用いて水
晶振動素子を真空に封止した後に、外部からレーザー光
を用いて前記容器内面の金属を飛散させ、前記水晶振動
素子に付着させることにより、周波数調整を行う水晶振
動子において、前記レーザー光照射一回当りに前記水晶
振動素子に付着する前記金属の質量が前記容器内面の場
所によって異ならせる方法とするものである。
【００１４】
【作用】前記のような方法を導入すれば、一回のレーザ
ーで飛散させたときの金属の質量が小さい場合の周波数
変化は、一回のレーザーで飛散させたときの金属の質量
が大きい場合に比べて小さいので、周波数調整用の金属
膜の面積を変えなくとも、一回のレーザーで飛散させた
ときの金属の質量が小さい部分を周波数調整の微調整に
用い、大きい部分を粗調整に用いることにより、調整で
きる周波数の最小値は小さくでき、なおかつ周波数調整
可能な範囲は大きく取れる。
ーで飛散させたときの金属の質量が小さい場合の周波数
変化は、一回のレーザーで飛散させたときの金属の質量
が大きい場合に比べて小さいので、周波数調整用の金属
膜の面積を変えなくとも、一回のレーザーで飛散させた
ときの金属の質量が小さい部分を周波数調整の微調整に
用い、大きい部分を粗調整に用いることにより、調整で
きる周波数の最小値は小さくでき、なおかつ周波数調整
可能な範囲は大きく取れる。
【００１５】また、周波数調整用の金属膜の面積を変え
ずに周波数調整可能な範囲が広がるということは、周波
数調整可能な範囲はそのままで金属膜の面積を小さくす
ることができることと同意である。
ずに周波数調整可能な範囲が広がるということは、周波
数調整可能な範囲はそのままで金属膜の面積を小さくす
ることができることと同意である。
【００１６】
【実施例１】以下本発明の一実施例について、図面を用
いて説明する。
いて説明する。
【００１７】図１において、１１ａ、１１ｂはそれぞれ
金属膜、１２はガラス板、１３は一対の励起電極、１４
は水晶振動素子、１５はセラミックケース、１６は支持
板、１７は封止材である。
金属膜、１２はガラス板、１３は一対の励起電極、１４
は水晶振動素子、１５はセラミックケース、１６は支持
板、１７は封止材である。
【００１８】本実施例の場合、前記ガラス板１２の上面
は５mm×１１mm、前記水晶振動素子１４の大きさは２mm
×８mm、前記ガラス板１２を含んだ前記セラミックケー
ス１５の高さは３mmである。また前記金属膜１１ａの材
質は金（密度 19.26g/cm3)、金属膜１１ｂは銀（密度 1
0.49g/cm3)を用いており、面積は金の金属膜１１ａが２
mm×４mmで、銀の金属膜１１ｂが２mm×２mmとし、また
厚さはどちらも1000Åとした。
は５mm×１１mm、前記水晶振動素子１４の大きさは２mm
×８mm、前記ガラス板１２を含んだ前記セラミックケー
ス１５の高さは３mmである。また前記金属膜１１ａの材
質は金（密度 19.26g/cm3)、金属膜１１ｂは銀（密度 1
0.49g/cm3)を用いており、面積は金の金属膜１１ａが２
mm×４mmで、銀の金属膜１１ｂが２mm×２mmとし、また
厚さはどちらも1000Åとした。
【００１９】この場合、密度は銀に比べて金の方が大き
いので、周波数の粗調整には金の金属膜１１ａを用い、
微調整には銀の金属膜１１ｂを用いた。前記水晶振動素
子１４には、共振周波数が12.000ＭＨｚ用の水晶を用い
ている。
いので、周波数の粗調整には金の金属膜１１ａを用い、
微調整には銀の金属膜１１ｂを用いた。前記水晶振動素
子１４には、共振周波数が12.000ＭＨｚ用の水晶を用い
ている。
【００２０】また本実施例の場合、前記金属膜１１ａ，
１１ｂの飛散に用いるレーザーとしてＹＡＧレーザーを
用い、前記金属膜１１ａ，１１ｂを照射する面積は直径
100μｍの円形で、その強度はおよそ５Ｗとした。
１１ｂの飛散に用いるレーザーとしてＹＡＧレーザーを
用い、前記金属膜１１ａ，１１ｂを照射する面積は直径
100μｍの円形で、その強度はおよそ５Ｗとした。
【００２１】本実施例の12.000ＭＨｚ用の水晶振動子を
調整する場合での、レーザー照射一回当りの共振周波数
の変化は、前記金の金属膜１１ａを照射した場合、743.
28Ｈｚ，前記銀の金属膜１１ｂを照射した場合、403.53
Ｈｚであった。また前記金属膜１１ａ、１１ｂは、それ
ぞれ200回、100回のレーザー照射が可能であるので、調
整前の共振周波数が12.189ＭＨｚにまで調整可能の範囲
が広がる。
調整する場合での、レーザー照射一回当りの共振周波数
の変化は、前記金の金属膜１１ａを照射した場合、743.
28Ｈｚ，前記銀の金属膜１１ｂを照射した場合、403.53
Ｈｚであった。また前記金属膜１１ａ、１１ｂは、それ
ぞれ200回、100回のレーザー照射が可能であるので、調
整前の共振周波数が12.189ＭＨｚにまで調整可能の範囲
が広がる。
【００２２】本実施例の場合、周波数調整用の金属膜の
面積は従来と同じであり、しかも、前記銀の金属膜１１
ｂを用いて周波数調整を行った場合には、従来の周波数
調整と同じ誤差で調整ができることになる。
面積は従来と同じであり、しかも、前記銀の金属膜１１
ｂを用いて周波数調整を行った場合には、従来の周波数
調整と同じ誤差で調整ができることになる。
【００２３】
【実施例２】以下本発明の第２の実施例について、図面
を用いて説明する。
を用いて説明する。
【００２４】図２において、２１ａ、２１ｂ、２１ｃは
それぞれ金属膜、２２はガラス板、２３は一対の励起電
極、２４は水晶振動素子、２５はセラミックケース、２
６は支持板、２７は封止材である。 本実施例の場合
も、前記ガラス板２２の上面は５mm×１１mm、前記水晶
振動素子２４の大きさは２mm×８mm、前記ガラス板２２
を含んだ前記セラミックケース２５の高さは３mmであ
る。また、前記金属膜２１ａの材質は金、金属膜２１ｂ
には銀、金属膜２１ｃにはアルミニウム（密度 2.7g/cm
3)を用いており、面積は金の金属膜２１ａが２mm×３m
m、銀の金属膜２１ｂが２mm×２mm、アルミニウムの金
属膜２１ｃが２mm×１mmとし、また厚さはどれも1000Å
とした。
それぞれ金属膜、２２はガラス板、２３は一対の励起電
極、２４は水晶振動素子、２５はセラミックケース、２
６は支持板、２７は封止材である。 本実施例の場合
も、前記ガラス板２２の上面は５mm×１１mm、前記水晶
振動素子２４の大きさは２mm×８mm、前記ガラス板２２
を含んだ前記セラミックケース２５の高さは３mmであ
る。また、前記金属膜２１ａの材質は金、金属膜２１ｂ
には銀、金属膜２１ｃにはアルミニウム（密度 2.7g/cm
3)を用いており、面積は金の金属膜２１ａが２mm×３m
m、銀の金属膜２１ｂが２mm×２mm、アルミニウムの金
属膜２１ｃが２mm×１mmとし、また厚さはどれも1000Å
とした。
【００２５】この場合、密度は金が最も大きく、アルミ
ニウムが最も小さいので、周波数の粗調整には金の金属
膜２１ａを用い、微調整にはアルミニウムの金属膜２１
ｃを用いた。前記水晶振動素子２４には、共振周波数が
12.000ＭＨｚ用の水晶を用いている。
ニウムが最も小さいので、周波数の粗調整には金の金属
膜２１ａを用い、微調整にはアルミニウムの金属膜２１
ｃを用いた。前記水晶振動素子２４には、共振周波数が
12.000ＭＨｚ用の水晶を用いている。
【００２６】また本実施例の場合も、前記金属膜２１
ａ，２１ｂ，２１ｃの飛散に用いるレーザーとしてＹＡ
Ｇレーザーを用い、前記金属膜２１ａ，２１ｂ，２１ｃ
を照射する面積は直径 100μｍの円形で、その強度はお
よそ５Ｗとした。
ａ，２１ｂ，２１ｃの飛散に用いるレーザーとしてＹＡ
Ｇレーザーを用い、前記金属膜２１ａ，２１ｂ，２１ｃ
を照射する面積は直径 100μｍの円形で、その強度はお
よそ５Ｗとした。
【００２７】本実施例の12.000ＭＨｚ用の水晶振動子を
調整する場合、レーザー照射一回当りの共振周波数の変
化は、前記金の金属膜２１ａを照射した場合、743.28Ｈ
ｚ、銀の金属膜２１ｂの場合、403.53Ｈｚ、アルミニウ
ムの金属膜２１ｃの場合には103.57Ｈｚであった。ま
た、前記金属膜２１ａ、２１ｂ、２１ｃは、それぞれ15
0回、100回、50回のレーザー照射が可能であるので、調
整前の共振周波数が12.157ＭＨｚまで調整可能であり、
従来より広範囲となっている。そのうえ、前記金属膜２
１ｃを用いて周波数調整を行った場合には、±51.768Ｈ
ｚまでの極微調整を行うことができ、12.000ＭＨｚに対
して±4.32ｐｐｍという極めて高精度な調整が行なえ
た。
調整する場合、レーザー照射一回当りの共振周波数の変
化は、前記金の金属膜２１ａを照射した場合、743.28Ｈ
ｚ、銀の金属膜２１ｂの場合、403.53Ｈｚ、アルミニウ
ムの金属膜２１ｃの場合には103.57Ｈｚであった。ま
た、前記金属膜２１ａ、２１ｂ、２１ｃは、それぞれ15
0回、100回、50回のレーザー照射が可能であるので、調
整前の共振周波数が12.157ＭＨｚまで調整可能であり、
従来より広範囲となっている。そのうえ、前記金属膜２
１ｃを用いて周波数調整を行った場合には、±51.768Ｈ
ｚまでの極微調整を行うことができ、12.000ＭＨｚに対
して±4.32ｐｐｍという極めて高精度な調整が行なえ
た。
【００２８】
【実施例３】以下本発明の第３の実施例について、図面
を用いて説明する。
を用いて説明する。
【００２９】図３において、３１ａ、３１ｂはそれぞれ
金属膜、３２はガラス板、３３は一対の励起電極、３４
は水晶振動素子、３５はセラミックケース、３６は支持
板、３７は封止材である。
金属膜、３２はガラス板、３３は一対の励起電極、３４
は水晶振動素子、３５はセラミックケース、３６は支持
板、３７は封止材である。
【００３０】本実施例の場合、前記ガラス板３２の上面
は５mm×１１mm、前記水晶振動素子３４の大きさは２mm
×８mm、前記ガラス板３２を含んだ前記セラミックケー
ス３５の高さは３mmである。また、前記金属膜３１ａ、
３１ｂの材質は銀を用いており、面積は金属膜３１ａが
２mm×４mmで、金属膜３１ｂが２mm×２mmとし、また厚
さは金属膜３１ａが2000Å、金属膜３１ｂが1000Åとし
た。
は５mm×１１mm、前記水晶振動素子３４の大きさは２mm
×８mm、前記ガラス板３２を含んだ前記セラミックケー
ス３５の高さは３mmである。また、前記金属膜３１ａ、
３１ｂの材質は銀を用いており、面積は金属膜３１ａが
２mm×４mmで、金属膜３１ｂが２mm×２mmとし、また厚
さは金属膜３１ａが2000Å、金属膜３１ｂが1000Åとし
た。
【００３１】この場合、一回のレーザー照射で飛散する
金属の質量は金属膜３１ａの方が大きいので、周波数の
粗調整には金属膜３１ａを用い、微調整には金属膜３１
ｂを用いた。前記水晶振動素子３４には、共振周波数が
１２ＭＨｚ用の水晶を用いている。
金属の質量は金属膜３１ａの方が大きいので、周波数の
粗調整には金属膜３１ａを用い、微調整には金属膜３１
ｂを用いた。前記水晶振動素子３４には、共振周波数が
１２ＭＨｚ用の水晶を用いている。
【００３２】また本実施例の場合、前記金属膜３１ａ，
３１ｂの飛散に用いるレーザーとしてＹＡＧレーザーを
用い、前記金属膜３１ａ，３１ｂを照射する面積は直径
100μｍの円形で、その強度はおよそ５Ｗとした。
３１ｂの飛散に用いるレーザーとしてＹＡＧレーザーを
用い、前記金属膜３１ａ，３１ｂを照射する面積は直径
100μｍの円形で、その強度はおよそ５Ｗとした。
【００３３】本実施例の12.000ＭＨｚ用の水晶振動子を
調整する場合、レーザー照射一回当りの共振周波数の変
化は、前記金属膜３１ａを照射した場合、810.18Ｈｚ，
前記金属膜３１ｂを照射した場合、403.53Ｈｚであっ
た。また、前記金属膜３１ａ、３１ｂは、それぞれ200
回、100回のレーザー照射が可能であるので、調整前の
共振周波数が12.202ＭＨｚにまで調整可能の範囲が広が
る。なおかつ、周波数調整用の金属膜の面積は従来のも
のと同じであり、しかも、前記金属膜３１ｂを用いて周
波数調整を行った場合には、従来の周波数調整と同じ誤
差で調整ができることになる。
調整する場合、レーザー照射一回当りの共振周波数の変
化は、前記金属膜３１ａを照射した場合、810.18Ｈｚ，
前記金属膜３１ｂを照射した場合、403.53Ｈｚであっ
た。また、前記金属膜３１ａ、３１ｂは、それぞれ200
回、100回のレーザー照射が可能であるので、調整前の
共振周波数が12.202ＭＨｚにまで調整可能の範囲が広が
る。なおかつ、周波数調整用の金属膜の面積は従来のも
のと同じであり、しかも、前記金属膜３１ｂを用いて周
波数調整を行った場合には、従来の周波数調整と同じ誤
差で調整ができることになる。
【００３４】
【実施例４】以下本発明の第４の実施例について、図面
を用いて説明する。
を用いて説明する。
【００３５】図２において、４１ａ、４１ｂ、４１ｃは
それぞれ金属膜、４２はガラス板、４３は一対の励起電
極、４４は水晶振動素子、４５はセラミックケース、４
６は支持板、４７は封止材である。
それぞれ金属膜、４２はガラス板、４３は一対の励起電
極、４４は水晶振動素子、４５はセラミックケース、４
６は支持板、４７は封止材である。
【００３６】本実施例の場合、前記ガラス板４２の上面
は５mm×１１mm、前記水晶振動素子４４の大きさは２mm
×８mm、前記ガラス板４２を含んだ前記セラミックケー
ス４５の高さは３mmである。また、前記金属膜４１ａ、
４１ｂ、及び４１ｃの材質は銀を用い、面積は前記金属
膜４１ａが２mm×３mm、４１ｂが２mm×２mm、４１ｃが
２mm×１mmとし、また厚さは前記金属膜４１ａが2000
Å、４１ｂが1500Å、４１ｃが500Åとした。
は５mm×１１mm、前記水晶振動素子４４の大きさは２mm
×８mm、前記ガラス板４２を含んだ前記セラミックケー
ス４５の高さは３mmである。また、前記金属膜４１ａ、
４１ｂ、及び４１ｃの材質は銀を用い、面積は前記金属
膜４１ａが２mm×３mm、４１ｂが２mm×２mm、４１ｃが
２mm×１mmとし、また厚さは前記金属膜４１ａが2000
Å、４１ｂが1500Å、４１ｃが500Åとした。
【００３７】この場合一回のレーザー照射で飛散する金
属の質量は前記金属膜４１ａが最も大きく、前記金属膜
４１ｃが最も小さいので、周波数の粗調整には前記金属
膜４１ａを用い、微調整には前記金属膜４１ｃを用い
た。前記水晶振動素子４４には、共振周波数が１２ＭＨ
ｚ用の水晶を用いている。
属の質量は前記金属膜４１ａが最も大きく、前記金属膜
４１ｃが最も小さいので、周波数の粗調整には前記金属
膜４１ａを用い、微調整には前記金属膜４１ｃを用い
た。前記水晶振動素子４４には、共振周波数が１２ＭＨ
ｚ用の水晶を用いている。
【００３８】また本実施例の場合も、前記金属膜４１
ａ，４１ｂ，４１ｃの飛散に用いるレーザーとしてＹＡ
Ｇレーザーを用い、前記金属膜４１ａ，４１ｂ，４１ｃ
を照射する面積は直径 100μｍの円形で、その強度はお
よそ５Ｗとした。
ａ，４１ｂ，４１ｃの飛散に用いるレーザーとしてＹＡ
Ｇレーザーを用い、前記金属膜４１ａ，４１ｂ，４１ｃ
を照射する面積は直径 100μｍの円形で、その強度はお
よそ５Ｗとした。
【００３９】本実施例の12.000ＭＨｚ用の水晶振動子を
調整する場合、レーザーを一回照射することによる共振
周波数の変化は、前記金属膜４１ａを照射した場合、81
0.18Ｈｚ、前記金属膜４１ｂを照射した場合、606.46Ｈ
ｚ、前記金属膜４１ｃの場合には201.39Ｈｚであった。
また、前記金属膜４１ａ、４１ｂ、４１ｃは、それぞれ
150回、100回、50回のレーザー照射が可能であるので、
調整前の共振周波数が12.192ＭＨｚまで調整可能であ
り、従来より広範囲となっている。そのうえ、前記金属
膜４１ｃを用いて周波数調整を行った場合には、±100.
69Ｈｚまでの極微調整が行なえ、12.000ＭＨｚに対して
±8.39ｐｐｍという極めて高精度な調整が行なえた。
調整する場合、レーザーを一回照射することによる共振
周波数の変化は、前記金属膜４１ａを照射した場合、81
0.18Ｈｚ、前記金属膜４１ｂを照射した場合、606.46Ｈ
ｚ、前記金属膜４１ｃの場合には201.39Ｈｚであった。
また、前記金属膜４１ａ、４１ｂ、４１ｃは、それぞれ
150回、100回、50回のレーザー照射が可能であるので、
調整前の共振周波数が12.192ＭＨｚまで調整可能であ
り、従来より広範囲となっている。そのうえ、前記金属
膜４１ｃを用いて周波数調整を行った場合には、±100.
69Ｈｚまでの極微調整が行なえ、12.000ＭＨｚに対して
±8.39ｐｐｍという極めて高精度な調整が行なえた。
【００４０】
【発明の効果】以上のように、本発明は、従来均一であ
った金属膜を２種類以上の金属で構成する、あるいは厚
さを場所のよって変えるという極めて簡便な方法で、従
来と同じ金属膜の面積で、調整できる周波数の最小値を
小さくすることができ、なおかつ周波数調整可能な範囲
が大きく取れ、またチップの小型化に対して周波数調整
用の金属膜の面積が小さくなっても、調整可能な範囲を
狭めることなく従来通りあるいはそれ以上の精度で周波
数調整ができるような方法とすることができる。
った金属膜を２種類以上の金属で構成する、あるいは厚
さを場所のよって変えるという極めて簡便な方法で、従
来と同じ金属膜の面積で、調整できる周波数の最小値を
小さくすることができ、なおかつ周波数調整可能な範囲
が大きく取れ、またチップの小型化に対して周波数調整
用の金属膜の面積が小さくなっても、調整可能な範囲を
狭めることなく従来通りあるいはそれ以上の精度で周波
数調整ができるような方法とすることができる。
【００４１】なお、共振周波数ｆを持つ水晶振動子に、
密度ｄ（g/cm3)の金属を付着させた場合、低下する周波
数は近似的に次式で表わせることが知られている。
密度ｄ（g/cm3)の金属を付着させた場合、低下する周波
数は近似的に次式で表わせることが知られている。
【００４２】Δｆ＝Ａｆ（１−αｄ）1/2
ここにΔｆは低下する周波数、Ａはレーザー光によって
飛散される金属膜の面積、厚さによって決まる定数で、
この場合はおよそ４×１０-3である。ｆは共振周波数
（この場合12.000ＭＨｚ）、αは共振周波数などによっ
て変化する値で、この場合はおよそ０．７×１０-3であ
る。
飛散される金属膜の面積、厚さによって決まる定数で、
この場合はおよそ４×１０-3である。ｆは共振周波数
（この場合12.000ＭＨｚ）、αは共振周波数などによっ
て変化する値で、この場合はおよそ０．７×１０-3であ
る。
【００４３】従って、本発明の第一、第二の実施例では
金属膜の材料として、金、銀、アルミニウムを用いてい
るが、水晶を封止した後にレーザー光で水晶に蒸着させ
ることのできるものであれば本質的に何を用いてもよ
く、金属膜の面積、必要な共振周波数の精度、調整可能
範囲などを考慮して、前記の近似式により、周波数調整
の粗調整に密度の大きなものを用い、微調整に密度の小
さなものを用いて、同様の効果が得られることは明らか
である。
金属膜の材料として、金、銀、アルミニウムを用いてい
るが、水晶を封止した後にレーザー光で水晶に蒸着させ
ることのできるものであれば本質的に何を用いてもよ
く、金属膜の面積、必要な共振周波数の精度、調整可能
範囲などを考慮して、前記の近似式により、周波数調整
の粗調整に密度の大きなものを用い、微調整に密度の小
さなものを用いて、同様の効果が得られることは明らか
である。
【００４４】また、本発明の第三、第四の実施例では金
属膜の材料として銀を用いているが、水晶を封止した後
にレーザー光で水晶に蒸着させることのできるものであ
れば本質的に何を用いても同様の効果が得られることは
明らかである。
属膜の材料として銀を用いているが、水晶を封止した後
にレーザー光で水晶に蒸着させることのできるものであ
れば本質的に何を用いても同様の効果が得られることは
明らかである。
【図１】本発明の第１の実施例の水晶振動子の断面図で
ある。
ある。
【図２】本発明の第２の実施例の水晶振動子の断面図で
ある。
ある。
【図３】本発明の第３の実施例の水晶振動子の断面図で
ある。
ある。
【図４】本発明の第４の実施例の水晶振動子の断面図で
ある。
ある。
【図５】従来の水晶振動子の断面図である。
１１ａ、１１ｂ 金属膜
１２ ガラス板
１３ 励起電極
１４ 水晶振動素子
１５ セラミックケース
２１ａ、２１ｂ、２１ｃ 金属膜
２２ ガラス板
２３ 励起電極
２４ 水晶振動素子
２５ セラミックケース
３１ａ、３１ｂ 金属膜
３２ ガラス板
３３ 励起電極
３４ 水晶振動素子
３５ セラミックケース
４１ａ、４１ｂ、４１ｃ 金属膜
４２ ガラス板
４３ 励起電極
４４ 水晶振動素子
４５ セラミックケース
５１ 金属膜
５２ ガラス板
５３ 励起電極
５４ 水晶振動素子
５５ セラミックケース
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 江田 和生
大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器
産業株式会社内
Claims (3)
- 【請求項１】水晶振動素子を封止する容器内面に金属を
付着させ、前記容器を用いて水晶振動素子を真空に封止
した後に、外部からレーザー光を用いて前記容器内面の
金属を飛散させ前記水晶振動素子に付着させることによ
り、周波数調整を行う水晶振動子において、前記レーザ
ー光照射一回当りに前記水晶振動素子に付着する前記金
属の質量が前記容器内面の場所によって異ならせる水晶
振動子の製造方法。 - 【請求項２】水晶振動素子を封止する容器内面に、密度
の異なる２種類以上の金属をそれぞれ場所を変えて付着
させた請求項１記載の水晶振動子の製造方法。 - 【請求項３】水晶振動素子を封止する容器内面に、金属
を場所によって厚さを変えて付着させた請求項１記載の
水晶振動子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18087291A JPH0529863A (ja) | 1991-07-22 | 1991-07-22 | 水晶振動子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18087291A JPH0529863A (ja) | 1991-07-22 | 1991-07-22 | 水晶振動子の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0529863A true JPH0529863A (ja) | 1993-02-05 |
Family
ID=16090822
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18087291A Pending JPH0529863A (ja) | 1991-07-22 | 1991-07-22 | 水晶振動子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0529863A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011043357A1 (ja) * | 2009-10-07 | 2011-04-14 | シチズンファインテックミヨタ株式会社 | レーザーの照射方法、及びそれを用いた圧電振動子の周波数調整方法、並びにそれを用いて周波数調整された圧電デバイス |
| JP2012191389A (ja) * | 2011-03-10 | 2012-10-04 | Citizen Finetech Miyota Co Ltd | 薄膜付き基板、薄膜の加工方法、圧電デバイス、及び圧電振動子の周波数調整方法 |
| JP2012231233A (ja) * | 2011-04-25 | 2012-11-22 | Citizen Finetech Miyota Co Ltd | 薄膜の加工方法、圧電振動子の周波数調整方法、及び電子デバイス |
-
1991
- 1991-07-22 JP JP18087291A patent/JPH0529863A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011043357A1 (ja) * | 2009-10-07 | 2011-04-14 | シチズンファインテックミヨタ株式会社 | レーザーの照射方法、及びそれを用いた圧電振動子の周波数調整方法、並びにそれを用いて周波数調整された圧電デバイス |
| JP2012191389A (ja) * | 2011-03-10 | 2012-10-04 | Citizen Finetech Miyota Co Ltd | 薄膜付き基板、薄膜の加工方法、圧電デバイス、及び圧電振動子の周波数調整方法 |
| JP2012231233A (ja) * | 2011-04-25 | 2012-11-22 | Citizen Finetech Miyota Co Ltd | 薄膜の加工方法、圧電振動子の周波数調整方法、及び電子デバイス |
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