JPH06303071A - 圧電装置の周波数同調方法とこの方法を実施する装置 - Google Patents
圧電装置の周波数同調方法とこの方法を実施する装置Info
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- JPH06303071A JPH06303071A JP5322604A JP32260493A JPH06303071A JP H06303071 A JPH06303071 A JP H06303071A JP 5322604 A JP5322604 A JP 5322604A JP 32260493 A JP32260493 A JP 32260493A JP H06303071 A JPH06303071 A JP H06303071A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H3/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators
- H03H3/007—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators for the manufacture of electromechanical resonators or networks
- H03H3/02—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators for the manufacture of electromechanical resonators or networks for the manufacture of piezoelectric or electrostrictive resonators or networks
- H03H3/04—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators for the manufacture of electromechanical resonators or networks for the manufacture of piezoelectric or electrostrictive resonators or networks for obtaining desired frequency or temperature coefficient
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 圧電装置の周波数同調方法とこの方法を実施
する装置を提供する。 【構成】 本発明による方法は、圧電物質から成るプレ
ート（２）の各面上に１つづつ相互に対向するように配
置された２つの金属電極（４、５）から成る少なくとも
１つの共振機能素子を含む圧電装置（１）の周波数同調
方法である。この方法は下記の段階を含む：−余分に金
属化された電極を備えた圧電物質から成るプレートを少
なくとも１つのイオン源に近い同調位置に配置する段階
と、−前記イオン源から発生するイオン流束を前記プレ
ートに露出し、イオン流束によって金属を腐食する段階
と、−プレートが同調位置にある間に共振機能素子の共
振周波数を測定する段階と、−イオン流束に露出された
少なくとも１つの電極（４）を調節自在バイアス電圧ま
で上昇させて、電極（４）上の金属が腐食されるレート
を制御する段階。用途：圧電装置の共振機能素子の周波
数同調。
する装置を提供する。 【構成】 本発明による方法は、圧電物質から成るプレ
ート（２）の各面上に１つづつ相互に対向するように配
置された２つの金属電極（４、５）から成る少なくとも
１つの共振機能素子を含む圧電装置（１）の周波数同調
方法である。この方法は下記の段階を含む：−余分に金
属化された電極を備えた圧電物質から成るプレートを少
なくとも１つのイオン源に近い同調位置に配置する段階
と、−前記イオン源から発生するイオン流束を前記プレ
ートに露出し、イオン流束によって金属を腐食する段階
と、−プレートが同調位置にある間に共振機能素子の共
振周波数を測定する段階と、−イオン流束に露出された
少なくとも１つの電極（４）を調節自在バイアス電圧ま
で上昇させて、電極（４）上の金属が腐食されるレート
を制御する段階。用途：圧電装置の共振機能素子の周波
数同調。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、圧電装置の周波数同調
方法とこの方法を実施する装置に関するものである。
方法とこの方法を実施する装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】圧電装置とは、圧電物質から成るプレー
トの各主面上に相互に対向して配置された２つの電極か
ら成る少なくとも１つ共振機能素子を含む圧電物質のプ
レートを意味する。前記プレートは、前記電極に接続さ
れた接続部を含むベースに固着されている。
トの各主面上に相互に対向して配置された２つの電極か
ら成る少なくとも１つ共振機能素子を含む圧電物質のプ
レートを意味する。前記プレートは、前記電極に接続さ
れた接続部を含むベースに固着されている。
【０００３】１つの圧電装置は同一プレート上に複数の
共振機能素子を一緒に組合わせる事ができる。複数の共
振機能素子の電極が相互に非常に近接している場合、こ
れらの共振機能素子は機械的に結合される。結合された
共振機能素子は共通電極を有する事ができる。電極は圧
電物質から成るプレート上に配置された金属層によって
構成される。
共振機能素子を一緒に組合わせる事ができる。複数の共
振機能素子の電極が相互に非常に近接している場合、こ
れらの共振機能素子は機械的に結合される。結合された
共振機能素子は共通電極を有する事ができる。電極は圧
電物質から成るプレート上に配置された金属層によって
構成される。
【０００４】共振機能素子の共振周波数の値は第１に圧
電物質から成るプレートの厚さによって決定されるが、
電極金属の厚さによっても決定される。共振機能素子が
機械的に結合される場合、結合値は２つの共振機能素子
の電極の近接度に依存するのみならず、電極金属の厚さ
にも依存する。
電物質から成るプレートの厚さによって決定されるが、
電極金属の厚さによっても決定される。共振機能素子が
機械的に結合される場合、結合値は２つの共振機能素子
の電極の近接度に依存するのみならず、電極金属の厚さ
にも依存する。
【０００５】共振機能素子の周波数を同調させるために
現在、数種の方法が使用されている。これらの方法は２
つのカテゴリーに分類される。金属付加技術は、最初に
金属化されていないプレートを金属化するか、あるいは
部分的金属化されたプレートの上に金属を重ね合すにあ
る。金属除去技術は予め金属付着された電極を薄くする
にある。
現在、数種の方法が使用されている。これらの方法は２
つのカテゴリーに分類される。金属付加技術は、最初に
金属化されていないプレートを金属化するか、あるいは
部分的金属化されたプレートの上に金属を重ね合すにあ
る。金属除去技術は予め金属付着された電極を薄くする
にある。
【０００６】金属付加技術としては、少なくとも１つの
予め金属付着された電極上に金を電着する方法を挙げる
事ができる。この処理中に、電極は制御された電源に電
気的に接続され、電極はそのカソードを成す。圧電物質
のプレートを金塩の電解浴の中に浸漬する。電流を加え
ると、電極上の金の電着を生じる。電流、温度、濃度、
ｐＨおよび浸漬時間を制御する事により、周波数同調を
実施する事ができる。この方法によって、複数の共振機
能素子を周波数同調する事ができる。この場合に必要な
のは、各共振機能素子の少なくとも一方の電極を電源に
接続するだけある。この方法は、共振機能素子の周波数
測定が圧電物質のプレートを浸漬した状態においてのみ
実施できるのでオートメーション化が困難である。
予め金属付着された電極上に金を電着する方法を挙げる
事ができる。この処理中に、電極は制御された電源に電
気的に接続され、電極はそのカソードを成す。圧電物質
のプレートを金塩の電解浴の中に浸漬する。電流を加え
ると、電極上の金の電着を生じる。電流、温度、濃度、
ｐＨおよび浸漬時間を制御する事により、周波数同調を
実施する事ができる。この方法によって、複数の共振機
能素子を周波数同調する事ができる。この場合に必要な
のは、各共振機能素子の少なくとも一方の電極を電源に
接続するだけある。この方法は、共振機能素子の周波数
測定が圧電物質のプレートを浸漬した状態においてのみ
実施できるのでオートメーション化が困難である。
【０００７】金属の真空蒸着法を挙げる事ができる。圧
電物質から成るプレートをチャンバの中に導入し、この
チャンバの中に高真空が保持されまた２つの金属化ソー
スが対向配置されている。このプレートはすでにそのベ
ースに固着され、このベースは電気接続を有するが、ま
だ電極は付着されていない。
電物質から成るプレートをチャンバの中に導入し、この
チャンバの中に高真空が保持されまた２つの金属化ソー
スが対向配置されている。このプレートはすでにそのベ
ースに固着され、このベースは電気接続を有するが、ま
だ電極は付着されていない。
【０００８】金属化ソースとプレートとの間にマスクが
介在させられる。これらのマスクは、付着される電極の
サイズに対応するアパチュアを有する。これらのマスク
は、固定装置と接続装置とによってプレートと接触しな
い状態に保持される。
介在させられる。これらのマスクは、付着される電極の
サイズに対応するアパチュアを有する。これらのマスク
は、固定装置と接続装置とによってプレートと接触しな
い状態に保持される。
【０００９】必要に応じて、可動シャッタがマスクのア
パチュアを閉鎖する事ができる。各共振機能素子の周波
数は金属化処理中に測定され、金属はマスクのアパチュ
アによって露出状態に残された箇所にのみ付着させられ
る。共振機能素子の周波数がその周波数ターゲット値に
達するやいなや、この共振機能素子の電極に対応するマ
スクのアパチュアがシャッタによって閉鎖される。この
方法の主たる欠点は、マスクがプレートと接触していな
いので、電極の輪郭が不明確になる事にある。
パチュアを閉鎖する事ができる。各共振機能素子の周波
数は金属化処理中に測定され、金属はマスクのアパチュ
アによって露出状態に残された箇所にのみ付着させられ
る。共振機能素子の周波数がその周波数ターゲット値に
達するやいなや、この共振機能素子の電極に対応するマ
スクのアパチュアがシャッタによって閉鎖される。この
方法の主たる欠点は、マスクがプレートと接触していな
いので、電極の輪郭が不明確になる事にある。
【００１０】金属除去法としては、電極の化学腐食法を
挙げる事ができる。この方法においては、圧電物質から
成るプレート上に電極が予め付着されている。その少な
くとも１つの電極が電極金属を腐食する化学薬剤の作用
を受ける。この化学作用は薬剤を含浸されたパッドによ
って実施される。パッドの選択的施用によって電極の区
別が実施される。この方法は、パッドの施用中に共振機
能素子の周波数を測定する事ができない。この方法は高
周波数になるに従って制限される。この場合、電極が非
常に小さくなり（１平方ミリメートルの１／１００のオ
ーダ）、パッドによって複数電極の中で１つの電極を区
別する事が不可能だからである。
挙げる事ができる。この方法においては、圧電物質から
成るプレート上に電極が予め付着されている。その少な
くとも１つの電極が電極金属を腐食する化学薬剤の作用
を受ける。この化学作用は薬剤を含浸されたパッドによ
って実施される。パッドの選択的施用によって電極の区
別が実施される。この方法は、パッドの施用中に共振機
能素子の周波数を測定する事ができない。この方法は高
周波数になるに従って制限される。この場合、電極が非
常に小さくなり（１平方ミリメートルの１／１００のオ
ーダ）、パッドによって複数電極の中で１つの電極を区
別する事が不可能だからである。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】本発明の方法は前記の
ような公知の方法の問題点を克服するにある。
ような公知の方法の問題点を克服するにある。
【００１２】さらに詳しくは本発明による方法は、複数
の共振機能素子を有する圧電装置を周波数同調するにあ
る。本発明は、同一プレート上に任意数の共振機能素子
を組合わせた圧電装置を周波数同調する事ができ、これ
らの共振機能素子を区別するために機械的運動を使用せ
ず、また電極の輪郭を変形しない方法を提供するにあ
る。
の共振機能素子を有する圧電装置を周波数同調するにあ
る。本発明は、同一プレート上に任意数の共振機能素子
を組合わせた圧電装置を周波数同調する事ができ、これ
らの共振機能素子を区別するために機械的運動を使用せ
ず、また電極の輪郭を変形しない方法を提供するにあ
る。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明は、圧電物質から
成るプレートの各面上に１つづつ相互に対向するように
配置された２つの金属電極から成る少なくとも１つの共
振機能素子を含む圧電装置の周波数同調方法を提供す
る。この方法は、 −余分に金属化された電極を備えた圧電物質から成るプ
レートを少なくとも１つのイオン源に近い同調位置に配
置する段階と、 −前記イオン源から発生するイオン流束を前記プレート
に露出し、イオン流束によって金属を腐食する段階と、 −プレートが同調位置にある間に共振機能素子の共振周
波数を測定する段階と、 −イオン流束に露出された少なくとも１つの電極を調節
自在バイアス電圧まで上昇させて、電極上の金属が腐食
されるレートを制御する段階とを含む。
成るプレートの各面上に１つづつ相互に対向するように
配置された２つの金属電極から成る少なくとも１つの共
振機能素子を含む圧電装置の周波数同調方法を提供す
る。この方法は、 −余分に金属化された電極を備えた圧電物質から成るプ
レートを少なくとも１つのイオン源に近い同調位置に配
置する段階と、 −前記イオン源から発生するイオン流束を前記プレート
に露出し、イオン流束によって金属を腐食する段階と、 −プレートが同調位置にある間に共振機能素子の共振周
波数を測定する段階と、 −イオン流束に露出された少なくとも１つの電極を調節
自在バイアス電圧まで上昇させて、電極上の金属が腐食
されるレートを制御する段階とを含む。
【００１４】前記圧電物質から成るプレートが複数の共
振機能素子を含む場合、イオン流束に露出された１つま
たは複数の電極に加えられるバイアス電圧を、これらの
電極に対応する共振機能素子が所定の周波数ターゲット
値に達するやいなや、前記電極上の金属の腐食レートを
ゼロにする値に調整する事ができる。
振機能素子を含む場合、イオン流束に露出された１つま
たは複数の電極に加えられるバイアス電圧を、これらの
電極に対応する共振機能素子が所定の周波数ターゲット
値に達するやいなや、前記電極上の金属の腐食レートを
ゼロにする値に調整する事ができる。
【００１５】本発明の他の実施態様によれば、前記圧電
物質から成るプレートが複数の共振機能素子を含む場
合、イオン流束に露出された１つまたは複数の電極に加
えられるバイアス電圧を、同一イオン流束露出時間中に
前記複数のすべての共振機能素子が特定の周波数ターゲ
ット値に達するように選定された値に調整する。
物質から成るプレートが複数の共振機能素子を含む場
合、イオン流束に露出された１つまたは複数の電極に加
えられるバイアス電圧を、同一イオン流束露出時間中に
前記複数のすべての共振機能素子が特定の周波数ターゲ
ット値に達するように選定された値に調整する。
【００１６】また本発明は前記の方法を実施する装置を
提供する。この装置は、密封チャンバ中に、圧電物質か
ら成る前記プレートの一方の面に向かう軸線ＸＸ’に沿
って指向されたイオンビームを生じる少なくとも１つイ
オン銃と、共振機能素子の共振周波数を測定する手段
と、イオン流束に露出された電極に対して調節自在のバ
イアス電圧を加える手段とを含む。
提供する。この装置は、密封チャンバ中に、圧電物質か
ら成る前記プレートの一方の面に向かう軸線ＸＸ’に沿
って指向されたイオンビームを生じる少なくとも１つイ
オン銃と、共振機能素子の共振周波数を測定する手段
と、イオン流束に露出された電極に対して調節自在のバ
イアス電圧を加える手段とを含む。
【００１７】以下、本発明を図面に示す実施例について
詳細に説明するが本発明はこれに限定されるものではな
い。
詳細に説明するが本発明はこれに限定されるものではな
い。
【００１８】
【実施例】本発明による周波数同調方法は金属除去法で
ある。金属除去は同調される装置のイオン衝撃によって
電極上の金属層を腐食する事により実施される。
ある。金属除去は同調される装置のイオン衝撃によって
電極上の金属層を腐食する事により実施される。
【００１９】本発明の方法は、特に同一プレート上に複
数の共振機能素子を相互に結合しまたは結合しないで組
立てた圧電装置の周波数同調に適している。
数の共振機能素子を相互に結合しまたは結合しないで組
立てた圧電装置の周波数同調に適している。
【００２０】この圧電装置は、前記プレートの両側面上
に相互に対向するように配置された２つの金属電極から
成る少なくとも１つの共振機能素子を含む。過度に金属
化された電極を備える圧電装置がイオン流束に露出され
る。
に相互に対向するように配置された２つの金属電極から
成る少なくとも１つの共振機能素子を含む。過度に金属
化された電極を備える圧電装置がイオン流束に露出され
る。
【００２１】共振機能素子の共振周波数が同調中に測定
される。
される。
【００２２】イオン流束に露出される共振機能素子の少
なくとも一方の電極が、イオン流束による電極金属の侵
食レートを制御するために調整自在のバイアス電圧まで
上昇される。
なくとも一方の電極が、イオン流束による電極金属の侵
食レートを制御するために調整自在のバイアス電圧まで
上昇される。
【００２３】図１は本発明による同調装置を示す。周波
数同調される圧電装置を図２に詳細に図示する。この圧
電装置を参照数字１で示す。この圧電装置は２つの結合
されない共振機能素子を含む。これは一例であって、単
一の共振機能素子を有する事ができあるいは２以上の共
振機能素子を有する事ができる。これらの共振機能素子
は機械的に結合する事ができる。
数同調される圧電装置を図２に詳細に図示する。この圧
電装置を参照数字１で示す。この圧電装置は２つの結合
されない共振機能素子を含む。これは一例であって、単
一の共振機能素子を有する事ができあるいは２以上の共
振機能素子を有する事ができる。これらの共振機能素子
は機械的に結合する事ができる。
【００２４】圧電装置は圧電物質から成るプレート２を
含み、このプレートの一方の面に２つの金属電極３、
３’（共振機能素子あたり１つの電極）を取付けられ、
他方の面に他の２つの金属電極４、４’（共振機能素子
あたり１つの電極）を取付けられている。プレート２
は、ベース５に対して、このベースの中を通るポスト状
の固定要素６によって固定されている。固定要素６は導
線であって、電極３、３’、４、４’に対して接続さ
れ、電極に対する接続を成す。３本の固定要素６のみが
配置され、その２本は一方の面の電極３、３’に接続さ
れ、他方の面の電極４、４’が同一の固定要素に接続さ
れる。
含み、このプレートの一方の面に２つの金属電極３、
３’（共振機能素子あたり１つの電極）を取付けられ、
他方の面に他の２つの金属電極４、４’（共振機能素子
あたり１つの電極）を取付けられている。プレート２
は、ベース５に対して、このベースの中を通るポスト状
の固定要素６によって固定されている。固定要素６は導
線であって、電極３、３’、４、４’に対して接続さ
れ、電極に対する接続を成す。３本の固定要素６のみが
配置され、その２本は一方の面の電極３、３’に接続さ
れ、他方の面の電極４、４’が同一の固定要素に接続さ
れる。
【００２５】本発明による周波数同調装置は他の型の圧
電装置についても使用できる。任意の型のベースまたは
プレート、あるいは任意の伝送、搭載および接続テクノ
ロジーを使用する事ができる。さらに詳しくはベース
は、ガラス／金属シールを有し、接着剤、ハンダ付けま
たはロウ付けされた金属固定バネを備えたベースとする
事ができる。またこれらのベースはセラミックスベース
またはセラミックスを主とするベースとし、接着剤、ハ
ンダ付けまたはロウ付けされた金属固定バネを備える事
ができる。
電装置についても使用できる。任意の型のベースまたは
プレート、あるいは任意の伝送、搭載および接続テクノ
ロジーを使用する事ができる。さらに詳しくはベース
は、ガラス／金属シールを有し、接着剤、ハンダ付けま
たはロウ付けされた金属固定バネを備えたベースとする
事ができる。またこれらのベースはセラミックスベース
またはセラミックスを主とするベースとし、接着剤、ハ
ンダ付けまたはロウ付けされた金属固定バネを備える事
ができる。
【００２６】圧電装置１は密封チャンバ２０の中に配置
され、イオン流束７を受ける。このイオン流束のイオン
はイオン銃１０などの発生源によって発生される。図１
は唯一のイオン銃を使用する。イオン銃は軸線ＸＸ’に
沿ったイオンビーム７を発生する。
され、イオン流束７を受ける。このイオン流束のイオン
はイオン銃１０などの発生源によって発生される。図１
は唯一のイオン銃を使用する。イオン銃は軸線ＸＸ’に
沿ったイオンビーム７を発生する。
【００２７】機械的に結合された共振機能素子を有する
圧電装置を同調しようとする場合、連結部に作用するよ
うに２つのイオン銃１０を使用する事が好ましい（図
２）。
圧電装置を同調しようとする場合、連結部に作用するよ
うに２つのイオン銃１０を使用する事が好ましい（図
２）。
【００２８】イオン銃１０に接続された電源１１がイオ
ン加速のための電圧を供給する。
ン加速のための電圧を供給する。
【００２９】圧電装置の固定要素６、ベース５およびそ
の他下記の周囲要素の侵食を防止するため、イオンビー
ム７の断面を同調される区域に制限するように、イオン
銃１０と圧電装置との間に隔膜１２が配置されている。
隔膜１２は圧電装置１に比較的近接配置され、イオン衝
撃から生じる金属噴霧から周囲部分を保護する。軸線Ｘ
Ｘ’は隔膜１２の中心近くを通る。
の他下記の周囲要素の侵食を防止するため、イオンビー
ム７の断面を同調される区域に制限するように、イオン
銃１０と圧電装置との間に隔膜１２が配置されている。
隔膜１２は圧電装置１に比較的近接配置され、イオン衝
撃から生じる金属噴霧から周囲部分を保護する。軸線Ｘ
Ｘ’は隔膜１２の中心近くを通る。
【００３０】圧電物質から成るプレート２の両側面は、
電極４、４’がイオン流束に露出されるように軸線Ｘ
Ｘ’に対して実質的に垂直に配置される。
電極４、４’がイオン流束に露出されるように軸線Ｘ
Ｘ’に対して実質的に垂直に配置される。
【００３１】圧電装置の共振機能素子の周波数を測定す
る手段が備えられている。またイオン流束に露出された
電極４、４’の少なくとも１つにバイアスをかけるため
のバイアス装置が備えられている。
る手段が備えられている。またイオン流束に露出された
電極４、４’の少なくとも１つにバイアスをかけるため
のバイアス装置が備えられている。
【００３２】図１は測定ヘッド１３を示す。測定ヘッド
１３は、電極４、４’、３、３’に接続された導電性区
域２２と接触するテスト先端１４から成る。測定ヘッド
１３は、弾性的に取付けられた３個のテスト先端１４を
含む。導電性区域２２はベース５を通る固定要素６上に
位置する。
１３は、電極４、４’、３、３’に接続された導電性区
域２２と接触するテスト先端１４から成る。測定ヘッド
１３は、弾性的に取付けられた３個のテスト先端１４を
含む。導電性区域２２はベース５を通る固定要素６上に
位置する。
【００３３】測定ヘッド１３に接続された測定装置１５
がイオン腐食中に、少なくとも１つの共振機能素子の周
波数測定を可能とする。この測定装置１５は、最大振幅
を求めるウォブレータまたは周波数の関数として振幅変
動を示す回路分析装置など、単数または複数の測定器具
から成る事ができる。
がイオン腐食中に、少なくとも１つの共振機能素子の周
波数測定を可能とする。この測定装置１５は、最大振幅
を求めるウォブレータまたは周波数の関数として振幅変
動を示す回路分析装置など、単数または複数の測定器具
から成る事ができる。
【００３４】測定ヘッドに対応するバイアスヘッドが調
節自在のバイアス源１６に接続されている。
節自在のバイアス源１６に接続されている。
【００３５】このバイアス源１６は複数の調節自在電源
（イオン流束に露出される電極あたり１個またはこれ以
下）あるいは図３に示すような単一の調節自在電源によ
って形成される。図１において、バイアスヘッドと測定
ヘッドは単一の測定−バイアスヘッド１３として一体を
成す。
（イオン流束に露出される電極あたり１個またはこれ以
下）あるいは図３に示すような単一の調節自在電源によ
って形成される。図１において、バイアスヘッドと測定
ヘッドは単一の測定−バイアスヘッド１３として一体を
成す。
【００３６】イオン流束に露出される少なくとも１つの
電極４、４’は、この電極金属のイオンによる腐食レー
トを制御するように調節自在バイアス源１６によってバ
イアスされる。電極４、４’にバイアスをかける事によ
り、電極金属の腐食レートはバイアスを使用しない場合
と比べて変動される。このバイアスにより、電極４、
４’は、他の電極またはバイアスをかけられないあるい
は相異なるバイアス電圧を受ける同一面の電極から区別
される。
電極４、４’は、この電極金属のイオンによる腐食レー
トを制御するように調節自在バイアス源１６によってバ
イアスされる。電極４、４’にバイアスをかける事によ
り、電極金属の腐食レートはバイアスを使用しない場合
と比べて変動される。このバイアスにより、電極４、
４’は、他の電極またはバイアスをかけられないあるい
は相異なるバイアス電圧を受ける同一面の電極から区別
される。
【００３７】バイアス源１６を測定装置１５から絶縁す
るため、図１においてコンデンサの記号で示す絶縁デバ
イス１７が備えられている。この絶縁デバイスは電子技
術において公知の任意デバイスによって構成する事がで
きる。
るため、図１においてコンデンサの記号で示す絶縁デバ
イス１７が備えられている。この絶縁デバイスは電子技
術において公知の任意デバイスによって構成する事がで
きる。
【００３８】周波数同調される共振機能素子の数が周波
数測定計器の数より多い場合、測定−バイアスヘッド１
３と測定装置１５との間に第１切り替え装置１８が配備
される。この切り替えによって、すべての共振機能素子
の周波数を測定する事が可能である。
数測定計器の数より多い場合、測定−バイアスヘッド１
３と測定装置１５との間に第１切り替え装置１８が配備
される。この切り替えによって、すべての共振機能素子
の周波数を測定する事が可能である。
【００３９】電源以上の数のバイアス電極が存在する場
合、測定−バイアスヘッド１３とバイアス源１６との間
に第２切り替え装置１９を配備する事ができる。
合、測定−バイアスヘッド１３とバイアス源１６との間
に第２切り替え装置１９を配備する事ができる。
【００４０】真空チャンバ２０は特定レベルまたは被調
整レベルに保持された残留ガスを収容する。このガスは
アルゴンとする事ができる。
整レベルに保持された残留ガスを収容する。このガスは
アルゴンとする事ができる。
【００４１】図３について説明すれば、圧電装置１は２
つの機械的に結合された共振機能素子を有する。プレー
ト２は、その一方の面に２つの別個の電極３、３’（共
振機能素子あたり１つ）と、他方の面に２つの共振機能
素子に共通な電極４０とを有する。圧電装置の他の部分
は図１の圧電装置と同様である。プレート２の両面がイ
オン流束に露出される。電極３、３’、４０の金属のイ
オン腐食により、共振機能素子および共振機能素子間結
合部の周波数を同調する事ができる。イオン源は相互に
対向する２つのイオン銃１０から成る。これらのイオン
銃の発生するビーム７は軸線ＸＸ’に沿って配置され
る。
つの機械的に結合された共振機能素子を有する。プレー
ト２は、その一方の面に２つの別個の電極３、３’（共
振機能素子あたり１つ）と、他方の面に２つの共振機能
素子に共通な電極４０とを有する。圧電装置の他の部分
は図１の圧電装置と同様である。プレート２の両面がイ
オン流束に露出される。電極３、３’、４０の金属のイ
オン腐食により、共振機能素子および共振機能素子間結
合部の周波数を同調する事ができる。イオン源は相互に
対向する２つのイオン銃１０から成る。これらのイオン
銃の発生するビーム７は軸線ＸＸ’に沿って配置され
る。
【００４２】共振機能素子が結合されても結合されなく
ても、１つの共振機能素子の２つの電極３、４０の間に
おいて金属量を不平衡にする事は望ましくない。この不
平衡が大きすぎると、共振機能素子が寄生共振を生じる
危険性がある。イオン銃１０と相互作用する隔膜を使用
する代わりに、光学集束装置２１によってイオンビーム
７を集束する事ができる。この光学装置２１の出口にお
いて、イオンビーム７の断面積は腐食される面積に等し
い。
ても、１つの共振機能素子の２つの電極３、４０の間に
おいて金属量を不平衡にする事は望ましくない。この不
平衡が大きすぎると、共振機能素子が寄生共振を生じる
危険性がある。イオン銃１０と相互作用する隔膜を使用
する代わりに、光学集束装置２１によってイオンビーム
７を集束する事ができる。この光学装置２１の出口にお
いて、イオンビーム７の断面積は腐食される面積に等し
い。
【００４３】本発明による装置を完全に自動化する事が
できる。同調される複数の圧電装置１を２つの垂直軸線
に沿って移動するキャリヤシステムの上に配置する事が
でき、その一方の軸線を軸線ＸＸ’に対して実質的に平
行とする。図３は、複数の圧電装置１を受ける事のでき
る移動式ストリップ２３を有するシステムを示す。この
キャリヤシステムは自動的にまたは手動で制御できる。
できる。同調される複数の圧電装置１を２つの垂直軸線
に沿って移動するキャリヤシステムの上に配置する事が
でき、その一方の軸線を軸線ＸＸ’に対して実質的に平
行とする。図３は、複数の圧電装置１を受ける事のでき
る移動式ストリップ２３を有するシステムを示す。この
キャリヤシステムは自動的にまたは手動で制御できる。
【００４４】図１に図示の装置の場合、同調操作は例え
ば下記のように実施する事ができる。
ば下記のように実施する事ができる。
【００４５】２つの共振機能素子において余分に金属化
され、ベース５上に配置された圧電装置１が同調位置に
配置される。測定バイアスヘッド１３が導電性区域２２
と接触させられ、各共振機能素子の周波数を測定する。
イオン加速電圧がその名目値に調整され、イオン腐食が
開始される。共振機能素子の周波数が増大する。１つの
共振機能素子がその周波数ターゲット値に達するやいな
や、バイアス電圧がイオンに露出されたその電極（例え
ば、電極４）に加えられる。
され、ベース５上に配置された圧電装置１が同調位置に
配置される。測定バイアスヘッド１３が導電性区域２２
と接触させられ、各共振機能素子の周波数を測定する。
イオン加速電圧がその名目値に調整され、イオン腐食が
開始される。共振機能素子の周波数が増大する。１つの
共振機能素子がその周波数ターゲット値に達するやいな
や、バイアス電圧がイオンに露出されたその電極（例え
ば、電極４）に加えられる。
【００４６】このバイアス電圧の値は一般にイオン加速
電圧と同等またはこれ以上である。その後、バイアスさ
れた電極の腐食が停止されるが、腐食は他の共振機能素
子の非バイアス電極４’において継続される。バイアス
された電極４によって与えられる共振機能素子の共振周
波数はもはや変動しない。
電圧と同等またはこれ以上である。その後、バイアスさ
れた電極の腐食が停止されるが、腐食は他の共振機能素
子の非バイアス電極４’において継続される。バイアス
された電極４によって与えられる共振機能素子の共振周
波数はもはや変動しない。
【００４７】圧電装置１が３以上の共振機能素子を有す
る場合、次の共振機能素子の露出電極が周波数ターゲッ
ト値に達するまで同様にして成極される。
る場合、次の共振機能素子の露出電極が周波数ターゲッ
ト値に達するまで同様にして成極される。
【００４８】最終共振機能素子がその周波数ターゲット
値に達した時、加速電圧をゼロに成し、または最終露出
電極をバイアスしてすべての電極上の腐食を停止する事
ができる。
値に達した時、加速電圧をゼロに成し、または最終露出
電極をバイアスしてすべての電極上の腐食を停止する事
ができる。
【００４９】バイアス電圧が高い値を有する時、圧電物
質から成るプレート２はその厚さ方向に指向された高電
界を受ける。従ってプレート２の中において絶縁破壊の
危険がある。
質から成るプレート２はその厚さ方向に指向された高電
界を受ける。従ってプレート２の中において絶縁破壊の
危険がある。
【００５０】これを避けるために下記のように実施する
事ができる。圧電装置１を設置した後に、すべての共振
機能素子の周波数を測定し、それらのターゲット値と比
較する。
事ができる。圧電装置１を設置した後に、すべての共振
機能素子の周波数を測定し、それらのターゲット値と比
較する。
【００５１】１つまたは複数の露出された電極に対して
バイアス電圧を加える場合、すべての共振機能素子が同
一イオン流束露出時間でその周波数ターゲット値に達す
るようにバイアス電圧を選定する。
バイアス電圧を加える場合、すべての共振機能素子が同
一イオン流束露出時間でその周波数ターゲット値に達す
るようにバイアス電圧を選定する。
【００５２】バイアス電圧値は、腐食レートを減速する
がゼロにはしないように選定される。それぞれの電極間
のバイアス電圧の差異は、測定された周波数と到達すべ
き周波数との差異によって決定される。露出時間の関数
としての周波数変動は実質的に線形である。
がゼロにはしないように選定される。それぞれの電極間
のバイアス電圧の差異は、測定された周波数と到達すべ
き周波数との差異によって決定される。露出時間の関数
としての周波数変動は実質的に線形である。
【００５３】名目イオン加速電圧を加える。同調中に各
共振機能素子の周波数を追跡する。加えられるバイアス
電圧に従って各電極の腐食レートが相違する。周波数タ
ーゲット値から遠い方の共振機能素子電極をバイアスす
る必要はない。腐食中に必要があれば、加えられたバイ
アス電圧を修正する事ができる。
共振機能素子の周波数を追跡する。加えられるバイアス
電圧に従って各電極の腐食レートが相違する。周波数タ
ーゲット値から遠い方の共振機能素子電極をバイアスす
る必要はない。腐食中に必要があれば、加えられたバイ
アス電圧を修正する事ができる。
【００５４】すべての共振機能素子がそれぞれの周波数
ターゲット値に達した時、加速電圧をゼロに成す。
ターゲット値に達した時、加速電圧をゼロに成す。
【００５５】バイアス電圧は加速電圧に対して比較的低
く、圧電プレートは過度に強い電界を受けない。
く、圧電プレートは過度に強い電界を受けない。
【００５６】本発明の方法によれば、すべての共振機能
素子の周波数ターゲット値は同等としまたは相違する事
ができ、また各共振機能素子の同調前の周波数は同等と
しまたは相違する事ができる。
素子の周波数ターゲット値は同等としまたは相違する事
ができ、また各共振機能素子の同調前の周波数は同等と
しまたは相違する事ができる。
【００５７】本発明の利点は、同調に関して共振機能素
子を区別するために機械的運動が含まれない事にある。
同一プレート上において相互に結合される電極および共
振機能素子の数は無制限である。同調操作中に各共振機
能素子の周波数を追跡する事ができる。同調後において
も電極の解像力は変更されない。
子を区別するために機械的運動が含まれない事にある。
同一プレート上において相互に結合される電極および共
振機能素子の数は無制限である。同調操作中に各共振機
能素子の周波数を追跡する事ができる。同調後において
も電極の解像力は変更されない。
【００５８】図４は、４個の相互に結合されない共振機
能素子を有する圧電装置１を示す。この圧電装置は測定
ヘッド乃至バイアスヘッド１３に対向配置される。圧電
プレート２はセラミックスベース５上に接着剤結合によ
って平坦に取付けられる。８個の接着剤スポット３０が
８個の電極３１、４１の固定と電気接続とを保証する。
能素子を有する圧電装置１を示す。この圧電装置は測定
ヘッド乃至バイアスヘッド１３に対向配置される。圧電
プレート２はセラミックスベース５上に接着剤結合によ
って平坦に取付けられる。８個の接着剤スポット３０が
８個の電極３１、４１の固定と電気接続とを保証する。
【００５９】導電性区域３２がベース５上に配置され、
接着剤スポット３０に接続される。測定−バイアスヘッ
ド１３は８個のテスト先端１４を含み、これらのテスト
先端は弾性的に取付けられて、ベース５の８個の導電性
区域３２と接触する。
接着剤スポット３０に接続される。測定−バイアスヘッ
ド１３は８個のテスト先端１４を含み、これらのテスト
先端は弾性的に取付けられて、ベース５の８個の導電性
区域３２と接触する。
【図１】本発明による同調装置の第１実施態様を示す模
式図。
式図。
【図２】同調される圧電装置の模式図。
【図３】本発明による同調装置の他の実施態様の模式
図。
図。
【図４】同調位置にある圧電装置の変形を示す模式図。
１ 圧電装置 ２ 圧電物質プレート ３、４、３’、４’、４０ 電極 ５ ベース ６ 固定要素 ７ イオン流束 １０ イオン銃 １２ 隔膜 １３ 測定ヘッド（バイアスヘッド） １４ テスト先端 １５ 測定装置 １６ バイアス源 １８、１９ 切り替え装置 ２０ チャンバ ２１ 光学レンズ ２２ 導電性区域 ２３ キャリヤストリップ
フロントページの続き (72)発明者 ミカエル、サフラニ フランス国イシ、レ、ムリノー、アブニ ュ、ジャン、モネ、14
Claims (12)
- 【請求項１】１．圧電物質から成るプレートの各面上に
１つずつ相互に対向するように配置された２つの金属電
極から成る少なくとも１つの共振機能素子を含む圧電装
置の周波数同調方法において、 −余分に金属化された電極を備えた圧電物質から成るプ
レートを少なくとも１つのイオン源に近い同調位置に配
置する段階と、 −前記イオン源から発生するイオン流束を前記プレート
に露出し、イオン流束によって金属を腐食する段階と、 −プレートが同調位置にある間に共振機能素子の共振周
波数を測定する段階と、 −イオン流束に露出された少なくとも１つの電極を調節
自在バイアス電圧まで上昇させて、電極上の金属が腐食
されるレートを制御する段階とを含む事を特徴とする方
法。 - 【請求項２】前記圧電物質から成るプレートが複数の共
振機能素子を含む場合、イオン流束に露出された１つま
たは複数の電極に加えられるバイアス電圧を、これらの
電極に対応する共振機能素子が所定の周波数ターゲット
値に達するやいなや、前記電極上の金属の腐食レートを
ゼロにする値に調整する段階を含むことを特徴とする請
求項１に記載の同調方法。 - 【請求項３】前記圧電物質から成るプレートが複数の共
振機能素子を含む場合、イオン流束に露出された１つま
たは複数の電極に加えられるバイアス電圧を、同一イオ
ン流束露出時間中に前記複数の共振機能素子が特定の周
波数ターゲット値に達するように選定された値に調整す
る段階を含むことを特徴とする請求項１または２に記載
の同調方法。 - 【請求項４】密封チャンバ中に、圧電物質から成る前記
プレートの一方の面に向かう軸線に沿って指向されたイ
オンビームを生じる少なくとも１つイオン銃と、共振機
能素子の共振周波数を測定する手段と、イオン流束に露
出された電極に対して調節自在のバイアス電圧を加える
手段とを含むことを特徴とする請求項１乃至３のいずれ
かに記載の周波数同調方法を実施する装置。 - 【請求項５】前記イオンビームが隔膜によって制限され
ることを特徴とする請求項４に記載の周波数同調装置。 - 【請求項６】前記イオンビームが集束レンズによって集
束されることを特徴とする請求項４に記載の周波数同調
装置。 - 【請求項７】前記周波数測定手段は、圧電物質から成る
前記プレートの電極と電気接触する測定ヘッドに接続さ
れた測定装置を含むことを特徴とする請求項４乃至６の
いずれかに記載の周波数同調装置。 - 【請求項８】前記測定装置は１つまたは複数の測定計器
を含むことを特徴とする請求項７に記載の周波数同調装
置。 - 【請求項９】前記バイアス電圧を加える手段は、圧電物
質から成る前記プレートの電極と電気接触するバイアス
ヘッドに接続された調節自在電圧源を含むことを特徴と
する請求項４乃至８のいずれかに記載の周波数同調装
置。 - 【請求項１０】前記電圧源は１つまたは複数の調節自在
電力供給源から成ることを特徴とする請求項９に記載の
周波数同調装置。 - 【請求項１１】前記バイアスヘッドと測定ヘッドは一体
を成すことを特徴とする請求項４乃至１０のいずれかに
記載の周波数同調装置。 - 【請求項１２】前記圧電装置は、同調される他の１つま
たは複数の圧電装置と共にキャリヤ装置によって支持さ
れ、このキャリヤ装置は相互に実質的に垂直な２軸線に
沿って可動であり、一方の軸線がイオンビームの軸線に
沿って指向されることを特徴とする請求項４乃至１１の
いずれかに記載の周波数同調装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9215475A FR2699765B1 (fr) | 1992-12-22 | 1992-12-22 | Procédé d'ajustage en fréquence d'un dispositif piézoélectrique et équipement pour la mise en Óoeuvre du procédé. |
| FR9215475 | 1992-12-22 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06303071A true JPH06303071A (ja) | 1994-10-28 |
Family
ID=9436912
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5322604A Pending JPH06303071A (ja) | 1992-12-22 | 1993-12-21 | 圧電装置の周波数同調方法とこの方法を実施する装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5407525A (ja) |
| EP (1) | EP0604280A1 (ja) |
| JP (1) | JPH06303071A (ja) |
| FR (1) | FR2699765B1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10126186A (ja) * | 1996-10-16 | 1998-05-15 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 水晶振動子の周波数調整装置 |
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| US5808396A (en) * | 1996-12-18 | 1998-09-15 | Alcon Laboratories, Inc. | System and method for tuning and controlling an ultrasonic handpiece |
| US5938677A (en) * | 1997-10-15 | 1999-08-17 | Alcon Laboratories, Inc. | Control system for a phacoemulsification handpiece |
| US6028387A (en) * | 1998-06-29 | 2000-02-22 | Alcon Laboratories, Inc. | Ultrasonic handpiece tuning and controlling device |
| JP3473538B2 (ja) * | 1999-05-14 | 2003-12-08 | 株式会社村田製作所 | 圧電部品の周波数調整装置及び周波数調整方法 |
| US6273991B1 (en) * | 1999-07-28 | 2001-08-14 | Saunders & Associates, Inc. | Apparatus for plasma ion trimming of frequency devices |
| JP2001196883A (ja) * | 1999-11-01 | 2001-07-19 | Murata Mfg Co Ltd | 圧電共振素子の周波数調整方法 |
| US6307447B1 (en) * | 1999-11-01 | 2001-10-23 | Agere Systems Guardian Corp. | Tuning mechanical resonators for electrical filter |
| US6437667B1 (en) * | 2000-02-04 | 2002-08-20 | Agere Systems Guardian Corp. | Method of tuning thin film resonator filters by removing or adding piezoelectric material |
| JP3473556B2 (ja) * | 2000-07-07 | 2003-12-08 | 株式会社村田製作所 | 圧電共振子の周波数調整方法 |
| US6456173B1 (en) * | 2001-02-15 | 2002-09-24 | Nokia Mobile Phones Ltd. | Method and system for wafer-level tuning of bulk acoustic wave resonators and filters |
| US6462460B1 (en) * | 2001-04-27 | 2002-10-08 | Nokia Corporation | Method and system for wafer-level tuning of bulk acoustic wave resonators and filters |
| US6480074B1 (en) * | 2001-04-27 | 2002-11-12 | Nokia Mobile Phones Ltd. | Method and system for wafer-level tuning of bulk acoustic wave resonators and filters by reducing thickness non-uniformity |
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| JP6766879B2 (ja) * | 2016-10-31 | 2020-10-14 | 株式会社大真空 | 圧電振動デバイスの周波数調整方法 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE218120C (ja) * | 1900-01-01 | |||
| US4638536A (en) * | 1986-01-17 | 1987-01-27 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Method of making a resonator having a desired frequency from a quartz crystal resonator plate |
| JPH04196610A (ja) * | 1990-11-26 | 1992-07-16 | Seiko Epson Corp | 圧電振動子の周波数調整方法 |
| JPH07118624B2 (ja) * | 1990-11-28 | 1995-12-18 | キンセキ株式会社 | 圧電素子の周波数調整装置および周波数調整方法 |
-
1992
- 1992-12-22 FR FR9215475A patent/FR2699765B1/fr not_active Expired - Fee Related
-
1993
- 1993-12-17 EP EP93403071A patent/EP0604280A1/fr not_active Ceased
- 1993-12-21 JP JP5322604A patent/JPH06303071A/ja active Pending
- 1993-12-21 US US08/170,767 patent/US5407525A/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10126186A (ja) * | 1996-10-16 | 1998-05-15 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 水晶振動子の周波数調整装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2699765B1 (fr) | 1995-01-20 |
| US5407525A (en) | 1995-04-18 |
| FR2699765A1 (fr) | 1994-06-24 |
| EP0604280A1 (fr) | 1994-06-29 |
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