JPH07288440A - 圧電セラミックス振動子の製造方法 - Google Patents
圧電セラミックス振動子の製造方法Info
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- JPH07288440A JPH07288440A JP8051594A JP8051594A JPH07288440A JP H07288440 A JPH07288440 A JP H07288440A JP 8051594 A JP8051594 A JP 8051594A JP 8051594 A JP8051594 A JP 8051594A JP H07288440 A JPH07288440 A JP H07288440A
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-
- 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
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- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 極めて簡便かつ実用的な圧電セラミックス振
動子の製造方法を提供する。 【構成】 本発明に係る圧電セラミックス振動子の製造
方法は、分極処理が施された圧電セラミックス板１の反
共振周波数ｆａを測定しながらの研磨作業を行って圧電
セラミックス板１の反共振周波数を調整する工程を含む
ことを特徴としている。
動子の製造方法を提供する。 【構成】 本発明に係る圧電セラミックス振動子の製造
方法は、分極処理が施された圧電セラミックス板１の反
共振周波数ｆａを測定しながらの研磨作業を行って圧電
セラミックス板１の反共振周波数を調整する工程を含む
ことを特徴としている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は圧電セラミックス振動子
の製造方法に係り、詳しくは、所望の共振周波数を得る
ための圧電セラミックス板の研磨作業に関する。
の製造方法に係り、詳しくは、所望の共振周波数を得る
ための圧電セラミックス板の研磨作業に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、厚み・辷り振動モードの振動
子は、素子厚みによって共振周波数が定まるという関
係、つまり、素子厚みｔと共振周波数ｆｒとの積が一定
値Ｃになる（ｔ×ｆｒ＝Ｃ）関係を有するものとして知
られている。そこで、圧電単結晶である水晶振動子を製
造するに際しては、周知の遊星歯車方式といわれる研磨
装置（図示していない）を用いたうえで水晶板の研磨作
業を行うことによって所望の共振周波数を得るよう水晶
板の素子厚みを調整することが行われている。
子は、素子厚みによって共振周波数が定まるという関
係、つまり、素子厚みｔと共振周波数ｆｒとの積が一定
値Ｃになる（ｔ×ｆｒ＝Ｃ）関係を有するものとして知
られている。そこで、圧電単結晶である水晶振動子を製
造するに際しては、周知の遊星歯車方式といわれる研磨
装置（図示していない）を用いたうえで水晶板の研磨作
業を行うことによって所望の共振周波数を得るよう水晶
板の素子厚みを調整することが行われている。
【０００３】すなわち、この際における水晶板の研磨作
業は、特開平３−２５１３６５号公報で開示されている
ように、研磨すべき水晶板を保持し、かつ、この水晶板
よりも厚みが薄くて遊星歯車形状とされたキャリアを太
陽歯車と内歯車との間に組み込んでおき、しかも、この
キャリアの上側及び下側それぞれにラップ定盤を配置し
たうえ、ラッピングスラリーを注入しながらキャリアを
回転駆動させることにより水晶板を研磨して所望の共振
周波数を得るための作業である。そして、このような研
磨作業にあたっては、予めラップ定盤に取り付けておい
た電極を通じて研磨作業中における水晶板の共振周波数
を測定しておき、所望の共振周波数に達した時点で水晶
板の研磨を終了することが行われている。
業は、特開平３−２５１３６５号公報で開示されている
ように、研磨すべき水晶板を保持し、かつ、この水晶板
よりも厚みが薄くて遊星歯車形状とされたキャリアを太
陽歯車と内歯車との間に組み込んでおき、しかも、この
キャリアの上側及び下側それぞれにラップ定盤を配置し
たうえ、ラッピングスラリーを注入しながらキャリアを
回転駆動させることにより水晶板を研磨して所望の共振
周波数を得るための作業である。そして、このような研
磨作業にあたっては、予めラップ定盤に取り付けておい
た電極を通じて研磨作業中における水晶板の共振周波数
を測定しておき、所望の共振周波数に達した時点で水晶
板の研磨を終了することが行われている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来例方法は水晶振動子の製造時には実用的な製造方法で
あるにも拘わらず、この従来例方法を圧電セラミックス
振動子の製造時に適用するのは困難となっていた。そし
て、適用が困難な理由としては、水晶板と比べた場合に
おける圧電セラミックス板の電気機械結合係数Ｋが非常
に大きく（つまり、分極度が大きく）、また、品質係数
Ｑｍが小さいことが挙げられている。すなわち、共振周
波数を測定しながら共振周波数を調整する従来例方法に
従って圧電セラミックス板の研磨作業を行う場合には、
共振周波数が外部容量変化の影響を受けて大きく変動す
ることが起こる結果、研磨作業中の共振周波数と所望の
共振周波数との関係が必ずしも一定にはならないのであ
る。
来例方法は水晶振動子の製造時には実用的な製造方法で
あるにも拘わらず、この従来例方法を圧電セラミックス
振動子の製造時に適用するのは困難となっていた。そし
て、適用が困難な理由としては、水晶板と比べた場合に
おける圧電セラミックス板の電気機械結合係数Ｋが非常
に大きく（つまり、分極度が大きく）、また、品質係数
Ｑｍが小さいことが挙げられている。すなわち、共振周
波数を測定しながら共振周波数を調整する従来例方法に
従って圧電セラミックス板の研磨作業を行う場合には、
共振周波数が外部容量変化の影響を受けて大きく変動す
ることが起こる結果、研磨作業中の共振周波数と所望の
共振周波数との関係が必ずしも一定にはならないのであ
る。
【０００５】ところで、このような不都合に対処すべ
く、本発明の発明者が鋭意検討してきたところ、圧電セ
ラミックス板の材質ばらつきがなければ、この圧電セラ
ミックス板の素子厚みｔと反振周波数ｆａとの間には積
が一定値Ｎになる（ｔ×ｆａ＝Ｎ）という関係があり、
しかも、この反振周波数は外部容量変化の影響をさほど
受けないという事実が見いだされた。また、共振周波数
をｆｒとした場合には、Δｆ＝ｆａ−ｆｒの関係が存在
するという知見も得られた。そこで、これらの関係を考
慮した場合には、Δｆが一定であればＣ及びＮの差も一
定となることから、反共振周波数を測定しながら反共振
周波数を調整することによって所望の共振周波数が得ら
れることになる。
く、本発明の発明者が鋭意検討してきたところ、圧電セ
ラミックス板の材質ばらつきがなければ、この圧電セラ
ミックス板の素子厚みｔと反振周波数ｆａとの間には積
が一定値Ｎになる（ｔ×ｆａ＝Ｎ）という関係があり、
しかも、この反振周波数は外部容量変化の影響をさほど
受けないという事実が見いだされた。また、共振周波数
をｆｒとした場合には、Δｆ＝ｆａ−ｆｒの関係が存在
するという知見も得られた。そこで、これらの関係を考
慮した場合には、Δｆが一定であればＣ及びＮの差も一
定となることから、反共振周波数を測定しながら反共振
周波数を調整することによって所望の共振周波数が得ら
れることになる。
【０００６】本発明は、これらの知見に基づいて創案さ
れたものであり、極めて簡便かつ実用的な圧電セラミッ
クス振動子の製造方法を提供しようとするものである。
れたものであり、極めて簡便かつ実用的な圧電セラミッ
クス振動子の製造方法を提供しようとするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明に係る圧電セラミ
ックス振動子の製造方法は、このような目的を達成する
ために、分極処理が施された圧電セラミックス板の反共
振周波数を測定しながらの研磨作業を行って圧電セラミ
ックス板の反共振周波数を調整する工程を含むことを特
徴としている。
ックス振動子の製造方法は、このような目的を達成する
ために、分極処理が施された圧電セラミックス板の反共
振周波数を測定しながらの研磨作業を行って圧電セラミ
ックス板の反共振周波数を調整する工程を含むことを特
徴としている。
【０００８】
【作用】上記方法によれば、研磨作業中における圧電セ
ラミックス板の反共振周波数を測定しておき、その反共
振周波数が所望値に達した時点で研磨作業を終了するこ
とにより所望の共振周波数を有する圧電セラミックス板
が得られたことになる。
ラミックス板の反共振周波数を測定しておき、その反共
振周波数が所望値に達した時点で研磨作業を終了するこ
とにより所望の共振周波数を有する圧電セラミックス板
が得られたことになる。
【０００９】
【実施例】以下、本発明方法の実施例について説明す
る。
る。
【００１０】図１は、チタン酸ジルコン酸鉛やチタン酸
バリウムからなる圧電セラミックス板の研磨作業時に使
用される研磨装置の要部構成を示す説明図である。
バリウムからなる圧電セラミックス板の研磨作業時に使
用される研磨装置の要部構成を示す説明図である。
【００１１】この研磨装置は、研磨すべき圧電セラミッ
クス板１を保持し、かつ、圧電セラミックス板１よりも
厚みが薄くて遊星歯車形状を有するキャリア２と、この
キャリア２が相互間に組み込まれた太陽歯車及び内歯車
（図示していない）と、キャリア２の上側及び下側それ
ぞれに配置されたラップ定盤３，４とを備える他、上側
ラップ定盤３の所定位置に絶縁材５を介して取り付けら
れた電極６と、この電極６に導通して接続されたネット
ワーク・アナライザ７とを具備しており、太陽歯車、内
歯車、上側及び下側ラップ定盤３，４の各々間に配置さ
れたキャリア２は独立した状態で回転駆動される構成と
なっている。また、ここでのネットワーク・アナライザ
７は圧電セラミックス板１の反共振周波数を測定する機
能を有するものであり、このネットワーク・アナライザ
７からキャリア２の駆動系を制御する制御手段、すなわ
ち、駆動系制御用のマイクロ・コンピュータ（図示して
いない）に対しては反共振周波数の変化に対応した出力
信号が出力されるようになっている。
クス板１を保持し、かつ、圧電セラミックス板１よりも
厚みが薄くて遊星歯車形状を有するキャリア２と、この
キャリア２が相互間に組み込まれた太陽歯車及び内歯車
（図示していない）と、キャリア２の上側及び下側それ
ぞれに配置されたラップ定盤３，４とを備える他、上側
ラップ定盤３の所定位置に絶縁材５を介して取り付けら
れた電極６と、この電極６に導通して接続されたネット
ワーク・アナライザ７とを具備しており、太陽歯車、内
歯車、上側及び下側ラップ定盤３，４の各々間に配置さ
れたキャリア２は独立した状態で回転駆動される構成と
なっている。また、ここでのネットワーク・アナライザ
７は圧電セラミックス板１の反共振周波数を測定する機
能を有するものであり、このネットワーク・アナライザ
７からキャリア２の駆動系を制御する制御手段、すなわ
ち、駆動系制御用のマイクロ・コンピュータ（図示して
いない）に対しては反共振周波数の変化に対応した出力
信号が出力されるようになっている。
【００１２】さらにまた、このマイクロ・コンピュータ
には、圧電セラミックス板１の反共振周波数が所望値に
達したことを示すネットワーク・アナライザ７からの出
力信号に対応して駆動系の動作を停止させるプログラム
が与えられている。そこで、ネットワーク・アナライザ
７により研磨中における圧電セラミックス板１の反共振
周波数が所望値に達したことが検出されると、このこと
を示す出力信号に基づいてマイクロ・コンピュータはキ
ャリア２の回転駆動を停止させることになる。なお、こ
の際における圧電セラミックス板１の反共振周波数は、
前述したような本発明の発明者が得た知見に基づき、共
振周波数との間に所定の相関関係を有する値として設定
されている。
には、圧電セラミックス板１の反共振周波数が所望値に
達したことを示すネットワーク・アナライザ７からの出
力信号に対応して駆動系の動作を停止させるプログラム
が与えられている。そこで、ネットワーク・アナライザ
７により研磨中における圧電セラミックス板１の反共振
周波数が所望値に達したことが検出されると、このこと
を示す出力信号に基づいてマイクロ・コンピュータはキ
ャリア２の回転駆動を停止させることになる。なお、こ
の際における圧電セラミックス板１の反共振周波数は、
前述したような本発明の発明者が得た知見に基づき、共
振周波数との間に所定の相関関係を有する値として設定
されている。
【００１３】すなわち、本発明に係る圧電セラミックス
振動子の製造方法は、分極処理が施された圧電セラミッ
クス板１の反共振周波数ｆａを測定しながらの研磨作業
を行うことによって反共振周波数を調整する工程を含む
ことを特徴としており、その実行に際しては、まず、予
め用意した圧電セラミックス板１に対する所要の分極処
理を行う。そして、分極処理が終了した圧電セラミック
ス板１をキャリア２に保持させたうえ、このキャリア２
を太陽歯車と内歯車との間に組み込み、かつ、上側ラッ
プ定盤３及び下側ラップ定盤４のそれぞれを配置した
後、ラッピングスラリー（図示していない）を注入しな
がらキャリア２を回転駆動させることによって圧電セラ
ミックス板１に対する研磨作業を実行する。
振動子の製造方法は、分極処理が施された圧電セラミッ
クス板１の反共振周波数ｆａを測定しながらの研磨作業
を行うことによって反共振周波数を調整する工程を含む
ことを特徴としており、その実行に際しては、まず、予
め用意した圧電セラミックス板１に対する所要の分極処
理を行う。そして、分極処理が終了した圧電セラミック
ス板１をキャリア２に保持させたうえ、このキャリア２
を太陽歯車と内歯車との間に組み込み、かつ、上側ラッ
プ定盤３及び下側ラップ定盤４のそれぞれを配置した
後、ラッピングスラリー（図示していない）を注入しな
がらキャリア２を回転駆動させることによって圧電セラ
ミックス板１に対する研磨作業を実行する。
【００１４】すると、研磨作業中における圧電セラミッ
クス板１の反共振周波数は上側ラップ定盤３に取り付け
られた電極６を通じたうえでネットワーク・アナライザ
７によって測定されていることになり、このネットワー
ク・アナライザ７からマイクロ・コンピュータに対して
は圧電セラミックス板１の反共振周波数が所望値に達し
たことを示す出力信号が出力される。その結果、マイク
ロ・コンピュータからの指示に基づいてキャリア２の回
転駆動は停止させられることになり、圧電セラミックス
板１の研磨作業は終了したことになる。その結果、以上
の手順に従って研磨された圧電セラミックス板１は、所
望の共振周波数を有したものとなる。さらに、引き続
き、研磨作業が終了したセラミックス板１の表面上に電
極（図示していない）を形成すると、圧電セラミックス
振動子が完成したこととなる。
クス板１の反共振周波数は上側ラップ定盤３に取り付け
られた電極６を通じたうえでネットワーク・アナライザ
７によって測定されていることになり、このネットワー
ク・アナライザ７からマイクロ・コンピュータに対して
は圧電セラミックス板１の反共振周波数が所望値に達し
たことを示す出力信号が出力される。その結果、マイク
ロ・コンピュータからの指示に基づいてキャリア２の回
転駆動は停止させられることになり、圧電セラミックス
板１の研磨作業は終了したことになる。その結果、以上
の手順に従って研磨された圧電セラミックス板１は、所
望の共振周波数を有したものとなる。さらに、引き続
き、研磨作業が終了したセラミックス板１の表面上に電
極（図示していない）を形成すると、圧電セラミックス
振動子が完成したこととなる。
【００１５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る圧電
セラミックス振動子の製造方法は、圧電セラミックス板
の共振周波数及び反共振周波数が互いに関係しているこ
とに基づき、分極処理が施された圧電セラミックス板の
反共振周波数を測定しながらの研磨作業を行って圧電セ
ラミックス板の反共振周波数を調整する工程を含んでい
る。そして、この研磨作業中における反振周波数は外部
容量変化の影響をさほど受けないから、研磨作業の終了
した圧電セラミックス板は所望の反共振周波数になって
おり、また、所望の共振周波数を有していることにな
る。従って、本発明によれば、極めて簡便かつ実用的な
手順によって圧電セラミックス振動子を製造することが
できるという効果が得られる。
セラミックス振動子の製造方法は、圧電セラミックス板
の共振周波数及び反共振周波数が互いに関係しているこ
とに基づき、分極処理が施された圧電セラミックス板の
反共振周波数を測定しながらの研磨作業を行って圧電セ
ラミックス板の反共振周波数を調整する工程を含んでい
る。そして、この研磨作業中における反振周波数は外部
容量変化の影響をさほど受けないから、研磨作業の終了
した圧電セラミックス板は所望の反共振周波数になって
おり、また、所望の共振周波数を有していることにな
る。従って、本発明によれば、極めて簡便かつ実用的な
手順によって圧電セラミックス振動子を製造することが
できるという効果が得られる。
【図１】圧電セラミックス板の研磨作業時に使用される
研磨装置の要部構成を示す説明図である。
研磨装置の要部構成を示す説明図である。
１ 圧電セラミックス板
Claims (1)
- 【請求項１】 分極処理が施された圧電セラミックス板
の反共振周波数を測定しながらの研磨作業を行って圧電
セラミックス板の反共振周波数を調整する工程を含むこ
とを特徴とする圧電セラミックス振動子の製造方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8051594A JPH07288440A (ja) | 1994-04-19 | 1994-04-19 | 圧電セラミックス振動子の製造方法 |
| CN95105071A CN1079179C (zh) | 1994-04-19 | 1995-04-18 | 压电陶瓷振子的制造方法 |
| US08/424,909 US5761781A (en) | 1994-04-19 | 1995-04-19 | Method of manufacturing a piezoelectric ceramic resonator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8051594A JPH07288440A (ja) | 1994-04-19 | 1994-04-19 | 圧電セラミックス振動子の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07288440A true JPH07288440A (ja) | 1995-10-31 |
Family
ID=13720460
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8051594A Pending JPH07288440A (ja) | 1994-04-19 | 1994-04-19 | 圧電セラミックス振動子の製造方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5761781A (ja) |
| JP (1) | JPH07288440A (ja) |
| CN (1) | CN1079179C (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5696423A (en) * | 1995-06-29 | 1997-12-09 | Motorola, Inc. | Temperature compenated resonator and method |
| US5947799A (en) * | 1996-04-05 | 1999-09-07 | Kaoyashi; Michihiko | Automatic lapping control |
| US20080039724A1 (en) * | 2006-08-10 | 2008-02-14 | Ralf Seip | Ultrasound transducer with improved imaging |
| CN105070545B (zh) * | 2015-08-24 | 2017-11-14 | 广州天极电子科技有限公司 | 一种单层电容器用BaTiO3陶瓷基片的表面处理方法 |
| CN106771407A (zh) * | 2017-01-22 | 2017-05-31 | 长安大学 | 一种可插拔的压电极化装置高温测试夹具 |
| CN111002214B (zh) * | 2019-12-25 | 2021-08-06 | 唐山万士和电子有限公司 | 一种压电石英晶片凸面研磨频率实时监测装置 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60137112A (ja) * | 1983-12-26 | 1985-07-20 | Murata Mfg Co Ltd | 圧電振動子 |
| JPS63161710A (ja) * | 1986-12-25 | 1988-07-05 | Murata Mfg Co Ltd | 圧電共振子およびその製造方法 |
| JPS63182904A (ja) * | 1987-01-23 | 1988-07-28 | Murata Mfg Co Ltd | エネルギ閉じ込め型圧電振動部品 |
| US5136817A (en) * | 1990-02-28 | 1992-08-11 | Nihon Dempa Kogyo Co., Ltd. | Automatic lapping apparatus for piezoelectric materials |
-
1994
- 1994-04-19 JP JP8051594A patent/JPH07288440A/ja active Pending
-
1995
- 1995-04-18 CN CN95105071A patent/CN1079179C/zh not_active Expired - Lifetime
- 1995-04-19 US US08/424,909 patent/US5761781A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN1116150A (zh) | 1996-02-07 |
| US5761781A (en) | 1998-06-09 |
| CN1079179C (zh) | 2002-02-13 |
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