JPH09326668A - Piezoelectric element and production of the same - Google Patents

Piezoelectric element and production of the same

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JPH09326668A
JPH09326668A JP9015976A JP1597697A JPH09326668A JP H09326668 A JPH09326668 A JP H09326668A JP 9015976 A JP9015976 A JP 9015976A JP 1597697 A JP1597697 A JP 1597697A JP H09326668 A JPH09326668 A JP H09326668A
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JP
Japan
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piece
piezoelectric
plug
gas
film
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JP9015976A
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Japanese (ja)
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Yasumitsu Ikegami
恭光 池上
Takuya Miyagawa
拓也 宮川
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Seiko Epson Corp
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Seiko Epson Corp
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Publication date
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  • Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)
  • Surface Acoustic Wave Elements And Circuit Networks Thereof (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To form an insulation film, which has thickness for securing enough electric insulation property, can suppress the discharge and adsorption of gas and further improves flexibility and tight adhesion not to damage vibration characteristics, on the surface of a piezoelectric body where electrodes are formed. SOLUTION: After a piezoelectric vibrator 2 forming electrodes 5 and 6 on the surface of the piezoelectric body is mounted at a plug 3 and before it is completed by being airtightly sealed into a case, gas discharge is generated in prescribed gas for discharge under atmospheric pressure or nearby pressure, the excited active element of organic compound of liquid or gas is generated at ordinary temperature during gas discharge 36, and the plug and the surface of the piezoelectric vibrator are exposed on this element. On the surface of them, the organic material is polymerized, and a resin film 9 is formed so as to cover all the electrodes, its dividing line 18 and the mount connecting part of the plug or the like. In the case of a tuning fork piezoelectric vibrator, the surface of the resin film is irradiated with laser beams from the upside so that frequency control is performed. Besides, near a tuning fork shaped part, the resin film is made thinner than the other area.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば水晶のよう
な圧電性結晶や圧電セラミック材料で形成された圧電振
動子、SAW(Surface Acoustic Wave :弾性表面波)
デバイスなどの圧電素子に関し、特に大気圧又はその近
傍の圧力下でプラズマ中に生成される励起活性種による
表面処理技術を利用して製造される圧電素子及びその製
造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a piezoelectric vibrator formed of a piezoelectric crystal such as quartz or a piezoelectric ceramic material, and SAW (Surface Acoustic Wave).
The present invention relates to a piezoelectric element such as a device, and more particularly to a piezoelectric element manufactured by utilizing a surface treatment technology using excited active species generated in plasma under atmospheric pressure or a pressure in the vicinity thereof and a manufacturing method thereof.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、ピエゾ電気効果に基づく共振
作用を利用した圧電素子が良く知られており、振動子や
フィルタ、発振器などに使用されている。圧電素子に
は、使用する周波数帯が約20kHz〜1MHzの音叉
型振動子、約4〜125MHzのATカット振動子など
の圧電振動子と、弾性表面波を利用したSAWデバイス
がある。一般に圧電振動子は、その表面に電極を形成し
た水晶板などの圧電体からなる振動片と、該振動片をマ
ウントしかつ外部と電気的に接続するためのプラグとか
らなり、該プラグに所謂ハーメチック端子を用いて振動
片をケースの中に気密に封止する。
2. Description of the Related Art Conventionally, a piezoelectric element utilizing a resonance action based on a piezoelectric effect is well known and is used for a vibrator, a filter, an oscillator and the like. Piezoelectric elements include piezoelectric vibrators such as tuning fork type oscillators having a frequency band of about 20 kHz to 1 MHz, AT cut oscillators of about 4 to 125 MHz, and SAW devices using surface acoustic waves. Generally, a piezoelectric vibrator includes a vibrating piece made of a piezoelectric body such as a crystal plate having an electrode formed on the surface thereof, and a plug for mounting the vibrating piece and electrically connecting it to the outside. The resonator element is hermetically sealed in the case using a hermetic terminal.

【0003】SAWデバイスは、100MHzからギガ
Hz帯の高周波を安定して得ることができ、発振回路を
構成するためのSAW共振子、高周波用のSAWフィル
タなどとして利用されている。一般にSAWデバイス
は、その表面に微細な櫛形電極を形成した水晶板などの
圧電体からなるSAW片を有する。SAW片は、通常支
持体上に全面接着されてケース中に真空封止されるが、
最近では、圧電振動子と同様のハーメチック端子からな
るプラグにSAW片を片持ち式にマウントして、ケース
中に真空封止した構成のSAWデバイスが、本願出願人
によって開発されている。
SAW devices can stably obtain high frequencies in the 100 MHz to gigahertz band, and are used as SAW resonators for constructing oscillation circuits and SAW filters for high frequencies. Generally, a SAW device has a SAW piece made of a piezoelectric material such as a crystal plate having a fine comb-shaped electrode formed on the surface thereof. The SAW piece is usually entirely bonded on a support and vacuum-sealed in a case,
Recently, the applicant of the present application has developed a SAW device having a structure in which a SAW piece is mounted in a cantilever manner on a plug having a hermetic terminal similar to that of a piezoelectric vibrator and is vacuum-sealed in a case.

【0004】ところが、これらの圧電素子は、圧電振動
片又はSAW片などの素子片をケース内部を気密に封止
する前に、製造過程でケース内に異物が混入したり、プ
ラグやケース表面のめっきが剥がれてごみを生じること
がある。音叉型圧電振動子やSAWデバイスの場合、こ
れらのごみが圧電体の表面に付着して隣接する電極間を
短絡すると、発振停止や電気的インピーダンスの変化な
どの支障を生じる虞がある。特に最近は電子部品の小型
化が要求されることから、圧電素子についても小型化を
図るために電極間の隙間が、例えば20〜30μm程度
まで狭くなっており、電極間の短絡を生じ易い。また、
封止時にケース内に混入した酸素や、封止後にプラグや
ケースから放出されるガスの吸着により電極が変質し、
発振周波数のシフトやCI(crystal impedance)値の
増加などを起こして、圧電素子の特性を劣化させ、信頼
性を低下させる虞がある。
However, in these piezoelectric elements, before the element piece such as the piezoelectric vibrating piece or the SAW piece is hermetically sealed inside the case, foreign matter is mixed into the case during the manufacturing process, or the plug or the surface of the case is sealed. The plating may come off and generate dust. In the case of a tuning fork type piezoelectric vibrator or a SAW device, if such dust adheres to the surface of the piezoelectric body and short-circuits between adjacent electrodes, there is a risk that problems such as oscillation stoppage and changes in electrical impedance will occur. In particular, since miniaturization of electronic parts has been recently demanded, the gap between the electrodes is narrowed to about 20 to 30 μm in order to miniaturize the piezoelectric element, and a short circuit between the electrodes is likely to occur. Also,
The electrode deteriorates due to the adsorption of oxygen mixed in the case during sealing and the gas released from the plug and case after sealing,
There is a possibility that the oscillation frequency shifts or the CI (crystal impedance) value increases, which deteriorates the characteristics of the piezoelectric element and reduces the reliability.

【0005】そこで、従来より電極を形成した圧電体の
表面に絶縁膜を形成した圧電素子が開発されている。例
えば、特公平2−22564号公報には、圧電基板上に
形成した電極部分を、スパッタ蒸着により形成される五
酸化タンタルの絶縁膜で被覆することによって、電極間
の短絡による特性低下を抑制するようにしたSAW素子
が提案されている。また、本願出願人による特願平3−
291660号明細書には、音叉型圧電振動子の少なく
とも平面電極の表面に真空蒸着やスパッタリング、真空
プラズマCVDなどによりSiO2などの酸化物やフッ化
物からなる絶縁膜を形成し、外部からのガスやごみの吸
着による発振周波数の変化、CIなどの特性低下を防止
した構成が記載されている。更に、特開昭60−134
617号公報には、圧電振動板の表面に蒸着した金属層
上にポリイミド樹脂を塗布し、ホトリソグラフィ技術に
よりパターニングして励振電極及び引出電極を形成し、
かつ該電極上にポリイミド樹脂膜を残存させて酸化等に
よる劣化を防止した圧電振動子及びその製造方法が開示
されている。
Therefore, conventionally, a piezoelectric element having an insulating film formed on the surface of a piezoelectric body having electrodes formed thereon has been developed. For example, in Japanese Examined Patent Publication No. 22564/1990, the electrode portion formed on the piezoelectric substrate is covered with an insulating film of tantalum pentoxide formed by sputter deposition to suppress deterioration of characteristics due to short circuit between the electrodes. A SAW element having such a structure has been proposed. In addition, Japanese Patent Application No.
No. 2916660 discloses that an insulating film made of an oxide or fluoride such as SiO 2 is formed on at least the surface of a flat electrode of a tuning fork type piezoelectric vibrator by vacuum vapor deposition, sputtering, vacuum plasma CVD, or the like, and a gas from the outside or It describes a configuration that prevents changes in the oscillation frequency and deterioration of characteristics such as CI due to the adsorption of dust. Furthermore, JP-A-60-134
In Japanese Patent No. 617, a piezoelectric resin is applied on a metal layer deposited on the surface of a piezoelectric vibration plate and patterned by a photolithography technique to form an excitation electrode and an extraction electrode,
Further, a piezoelectric vibrator in which a polyimide resin film is left on the electrode to prevent deterioration due to oxidation or the like and a method for manufacturing the same are disclosed.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たようにSiO2などの硬く剛性を有する酸化物で電極部
分の絶縁膜を形成した従来の圧電素子は、絶縁膜の膜厚
を厚くし過ぎると素子片の振動を阻害し、CI値が悪く
なって効率が低下する。このため、絶縁膜の膜厚は通常
1000Å前後であるが、これでは電気的絶縁性を十分
に確保できない虞がある。しかも、膜厚の許容範囲を±
200Å程度の高精度に設定し、かつ膜厚のむらを無く
す必要があるため、製造工程上膜厚の管理が困難である
という問題があった。
However, in the conventional piezoelectric element in which the insulating film of the electrode portion is formed of a hard and rigid oxide such as SiO2 as described above, if the insulating film is made too thick, the element is not formed. The vibration of the piece is obstructed, the CI value deteriorates, and the efficiency decreases. Therefore, the film thickness of the insulating film is usually around 1000 Å, but this may not be able to ensure sufficient electrical insulation. Moreover, the allowable range of film thickness is ±
There is a problem that it is difficult to control the film thickness in the manufacturing process because it is necessary to set the film thickness to a high accuracy of about 200Å and to eliminate the unevenness of the film thickness.

【0007】更に、特に音叉型圧電振動子の場合には、
従来より一般にレーザ光を用いて周波数調整用重りの金
属電極膜を除去することにより周波数調整を行ってい
る。しかしながら、レーザ光はSiO2などの酸化物より
なる従来の絶縁膜を透過してしまい、除去できない。こ
のため、従来のレーザ光を用いた周波数調整方法を採用
する場合、マスクなどにより重り部分の電極膜を除いて
絶縁膜を形成しなければならず、作業が面倒であるとい
う問題があった。
Further, particularly in the case of a tuning fork type piezoelectric vibrator,
Conventionally, frequency adjustment is generally performed by removing the metal electrode film of the frequency adjustment weight using laser light. However, the laser beam cannot be removed because it passes through a conventional insulating film made of an oxide such as SiO2. Therefore, when the conventional frequency adjusting method using laser light is adopted, the insulating film must be formed by using a mask or the like except for the electrode film in the weighted portion, and there is a problem that the work is troublesome.

【0008】また、素子片をプラグにマウントする前に
絶縁膜を形成する場合、電極をプラグに電気的に接続す
るためのランドをマスキングする必要があるので、成膜
処理が面倒である。更にケース内に封止した後に、素子
片及びプラグの表面には、絶縁膜に被覆されずにそのま
まケース内部に露出するランドやインナリードなどの金
属部分が残るため、金属くずが発生して隣接する電極間
を短絡する虞がある。
Further, when the insulating film is formed before mounting the element piece on the plug, it is necessary to mask the land for electrically connecting the electrode to the plug, so that the film forming process is troublesome. Furthermore, after sealing in the case, metal parts such as lands and inner leads, which are not covered with the insulating film and are exposed inside the case, remain on the surface of the element piece and the plug. There is a risk of short-circuiting between the electrodes that operate.

【0009】他方、素子片をプラグにマウントした後に
絶縁膜を形成する場合、プラグの封止部分にまで絶縁膜
が形成されると、ケース内部の気密性を確保できなくな
るという問題が生じる。そのため、絶縁膜の成膜時にプ
ラグをマスキングする必要があるが、完全なマスキング
は実際上困難である。また、このようなマスキングは大
掛かりになって作業性が悪く、生産効率が低下する。
On the other hand, when the insulating film is formed after the element piece is mounted on the plug, if the insulating film is formed even in the sealing portion of the plug, the airtightness inside the case cannot be ensured. Therefore, it is necessary to mask the plug when forming the insulating film, but complete masking is practically difficult. In addition, such masking becomes a large scale, resulting in poor workability and reduced production efficiency.

【0010】また、スパッタリングや蒸着による成膜処
理には、高価な真空設備が必要であり、製造上時間及び
コストがかかると共に、圧電素子の他の製造工程との連
続処理が困難であるため、製造の自動化及び生産性の向
上が図れない。しかも、真空又は減圧状態下では、一般
にバッチ処理が行われるため、絶縁膜を成膜しながら同
時に素子片の周波数を測定することができないので、膜
厚の管理が非常に難しい。特にスパッタリングの場合に
は、成膜される圧電体及び電極等の表面状態によって被
膜の密着性に差異が生じ、圧電素子の周波数エージング
特性に影響を与える虞があるので、事前に十分な前処理
が必要である。
Further, since the film forming process by sputtering or vapor deposition requires expensive vacuum equipment, it takes time and cost in manufacturing, and it is difficult to continuously process the piezoelectric element with other manufacturing processes. Manufacturing automation and productivity cannot be improved. In addition, since batch processing is generally performed under vacuum or reduced pressure, it is not possible to simultaneously measure the frequency of the element pieces while forming the insulating film, so it is very difficult to control the film thickness. Especially in the case of sputtering, the adhesion of the coating may differ depending on the surface condition of the piezoelectric body and electrodes to be formed, which may affect the frequency aging characteristics of the piezoelectric element. is necessary.

【0011】同様に、特開昭60−134617号公報
に記載される圧電振動子も、その製造工程がバッチ処理
のため、絶縁膜の形成と周波数の測定とを同時にするこ
とができない。また、樹脂膜がプラグへのマウント前に
形成されるので、プラグと接続する際に引出電極上から
除去する必要があるなど、製造工程が面倒である。しか
も、プラグとの接続部やプラグ表面は被覆できないか
ら、ケース内部に露出するこれらの部分が酸化などによ
り劣化したり、ごみが発生して引出電極間を短絡する虞
がある。
Similarly, in the piezoelectric vibrator disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 60-134617, it is not possible to simultaneously form the insulating film and measure the frequency because the manufacturing process is batch processing. Further, since the resin film is formed before mounting on the plug, it is necessary to remove the resin film from the extraction electrode when connecting to the plug, which is a troublesome manufacturing process. Moreover, since the connection part with the plug and the surface of the plug cannot be covered, there is a possibility that these parts exposed inside the case may be deteriorated due to oxidation or dust may be generated to short-circuit the extraction electrodes.

【0012】そこで、本発明の圧電素子は、上述した従
来の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とす
るところは、電極を形成した圧電体の表面に、十分な電
気的絶縁性を確保する膜厚を有し、かつガスの放出及び
吸着を抑制することができ、しかもその振動特性を損な
わない柔軟性、密着性に優れた絶縁膜を形成した圧電素
子を提供することにある。
Therefore, the piezoelectric element of the present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, and an object thereof is to provide a surface of the piezoelectric body on which an electrode is formed with a sufficient electrical insulation property. (EN) Provided is a piezoelectric element having an insulating film having a film thickness for ensuring the above, suppressing the release and adsorption of gas, and having excellent flexibility and adhesiveness without impairing its vibration characteristics. .

【0013】また、本発明の目的は、このような絶縁膜
を比較的簡単に短時間で安価に形成することができ、か
つ絶縁性及び密着性を確保するための膜厚及び膜質の管
理・制御が容易で作業性に優れ、自動化・インライン化
による生産性の向上を図ることができる圧電素子の製造
方法を提供することにある。これに加えて、特に音叉型
圧電振動子については、周波数調整を容易にかつ正確に
行うことができる製造方法の提供を目的とする。
Further, an object of the present invention is to manage such a film thickness and film quality in order to form such an insulating film relatively easily in a short time and at a low cost, and to secure insulation and adhesion. It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a piezoelectric element, which is easy to control, has excellent workability, and can improve productivity by automation and in-line processing. In addition to this, it is an object of the present invention to provide a manufacturing method capable of easily and accurately adjusting the frequency of a tuning fork type piezoelectric vibrator.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】本発明は、上述した目的
を達成するためのものであり、以下にその内容を図面に
示した実施例を用いて説明する。本発明の圧電素子は、
圧電体の表面に電極を形成した素子片と、この素子片を
マウントするプラグと、素子片を気密に収納するケース
とを備え、前記素子片の表面が、大気圧又はその近傍の
圧力下で所定の放電用ガス中に気体放電により生成され
る有機化合物の励起活性種を用いて形成された樹脂被膜
で被覆されていることを特徴とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to achieve the above-mentioned object, and its contents will be described below with reference to the embodiments shown in the drawings. The piezoelectric element of the present invention is
An element piece having an electrode formed on the surface of the piezoelectric body, a plug for mounting the element piece, and a case for hermetically housing the element piece, the surface of the element piece is at or near atmospheric pressure. It is characterized in that a predetermined discharge gas is coated with a resin film formed by using excited active species of an organic compound generated by gas discharge.

【0015】このように大気圧下で気体放電により作ら
れるプラズマを利用して素子片の表面に形成される樹脂
被膜は、十分な柔軟性を有するので、比較的厚く形成し
ても実質的に素子片の振動を阻害する虞がない。従っ
て、圧電素子の特性を維持しつつ、電気的絶縁性を大幅
に向上させ、かつガスの放出、酸素の混入による電極等
の劣化を有効に防止することができる。また、膜厚の許
容範囲を±1000Å程度に大きく設定でき、しかも膜
厚にある程度のむらがあっても、その絶縁性及び圧電素
子の特性に与える影響が極めて小さいから、製造上膜厚
の管理が容易である。
Since the resin film formed on the surface of the element piece by utilizing the plasma generated by the gas discharge under the atmospheric pressure has sufficient flexibility, it is substantially formed even if it is formed relatively thick. There is no risk of disturbing the vibration of the element piece. Therefore, while maintaining the characteristics of the piezoelectric element, it is possible to significantly improve the electrical insulation and effectively prevent the deterioration of the electrodes and the like due to the release of gas and the mixing of oxygen. In addition, the allowable range of film thickness can be set to a large value of ± 1000Å, and even if there is some unevenness in the film thickness, the effect on the insulating property and the characteristics of the piezoelectric element is extremely small. It's easy.

【0016】本発明によれば、前記樹脂被膜は有機物の
重合膜で形成することができ、例えばシリコーン樹脂膜
で形成すると、樹脂被膜に撥水性が得られるで、より好
都合である。このとき、樹脂被膜の下層部分を、前記有
機化合物に含まれる無機元素又はその酸化物で形成する
と、密着性が向上し、優れた周波数エージング特性が得
られる。
According to the present invention, the resin coating can be formed of a polymerized film of an organic material. For example, when the resin coating is formed of a silicone resin film, water repellency can be obtained in the resin coating, which is more convenient. At this time, if the lower layer portion of the resin film is formed of an inorganic element or its oxide contained in the organic compound, the adhesion is improved and excellent frequency aging characteristics are obtained.

【0017】このような圧電素子としては、前記素子片
として、屈曲振動モード又はねじり振動モードで振動す
る圧電振動片を有する音叉型圧電振動子、厚みすべりモ
ードで振動する水晶振動片を有するバータイプATカッ
ト水晶振動子、弾性表面波を利用したSAW共振子、S
AWフィルタなどのSAW片を有するSAWデバイスが
ある。特に極性の異なる電極が圧電体表面で隣接する音
叉型圧電振動子の場合には、電極間の短絡が完全に防止
されるので、電極間の分割線をより狭く設定することが
でき、製品をより小型化しかつより効率良く励振させる
ことができる。
As such a piezoelectric element, as the element piece, a tuning fork type piezoelectric vibrator having a piezoelectric vibrating piece vibrating in a bending vibration mode or a torsional vibration mode, and a bar type having a crystal vibrating piece vibrating in a thickness shear mode are used. AT-cut crystal unit, SAW resonator using surface acoustic wave, S
There are SAW devices that have SAW pieces such as AW filters. In particular, in the case of a tuning fork type piezoelectric vibrator in which electrodes with different polarities are adjacent to each other on the piezoelectric surface, a short circuit between the electrodes is completely prevented, so the dividing line between the electrodes can be set narrower, and the product It is possible to reduce the size and excite more efficiently.

【0018】更に音叉型圧電振動子の場合には、プラグ
に接続される基端部から長手方向に延長する2個の腕部
を有する音叉形状をなす素子片について、本発明によれ
ば、樹脂被膜の膜厚を、その長手方向に沿って腕部が基
端部に結合する叉部付近の領域において他の領域よりも
薄く形成する。これにより、特に屈曲振動の歪量が最大
となる音叉の叉部付近の領域において、実質的に圧電振
動片の振動が樹脂被膜により抑制されることがないの
で、CI値への影響を確実に防止できる。特に叉部付近
の樹脂被膜の膜厚が他の領域の膜厚の約1/2、好適に
は500〜1000Åであると、圧電振動子の特性に何
ら影響を与えることなく所望の絶縁効果が得られるので
好都合である。
Further, in the case of a tuning fork type piezoelectric vibrator, according to the present invention, a tuning fork-shaped element piece having two arm portions extending in the longitudinal direction from the base end portion connected to the plug is made of resin. The film thickness of the coating film is formed thinner in the region near the fork portion where the arm portion joins to the base end portion along the longitudinal direction thereof than in other regions. As a result, the vibration of the piezoelectric vibrating piece is not substantially suppressed by the resin coating, particularly in the region near the fork of the tuning fork where the distortion amount of the flexural vibration is maximum, so the influence on the CI value is ensured. It can be prevented. In particular, if the film thickness of the resin coating near the fork part is about 1/2 of the film thickness of other regions, preferably 500 to 1000 Å, the desired insulation effect can be obtained without affecting the characteristics of the piezoelectric vibrator. It is convenient because it can be obtained.

【0019】また、本発明の圧電素子の製造方法は、圧
電体の表面に電極を形成した素子片をプラグにマウント
した後、ケース内に気密に封止して完成させる前に、大
気圧又はその近傍の圧力下で所定の放電用ガス中に気体
放電を生じさせ、前記気体放電によって常温で液体又は
気体の有機化合物の励起活性種を生成し、前記プラグに
マウントした素子片の表面を前記励起活性種に曝露させ
て、該表面に有機物の樹脂被膜を形成する過程を含むこ
とを特徴とする。
Further, in the method for manufacturing a piezoelectric element of the present invention, after mounting the element piece having the electrode formed on the surface of the piezoelectric body on the plug and before air-tightly sealing the inside of the case to complete the atmosphere, A gas discharge is generated in a predetermined discharge gas under a pressure in the vicinity thereof, and an excited active species of an organic compound that is a liquid or a gas at room temperature is generated by the gas discharge, and the surface of the element piece mounted on the plug is The method is characterized by including a step of exposing to an excited active species to form a resin coating film of an organic material on the surface.

【0020】このように大気圧下で気体放電によりプラ
ズマを作り、これにより生成される有機物の励起活性種
が結合・解離を次々に起こして、気相中から直接樹脂被
膜を重合させることによって、前記励起活性種に曝露さ
れる素子片の全面及びプラグの表面に十分な膜厚の絶縁
膜を形成することができるので、全ての電極及びその分
割線、並びにプラグのマウント接続部分を完全に絶縁す
ることができる。しかも、樹脂被膜は柔軟性を有するた
め、プラグの封止面に形成されても、ケースとプラグと
の間で気密性を損なう虞が無い。従って、成膜時にプラ
グに対するマスキングを必要とせず、作業が容易であ
る。また、真空装置及び設備を必要としないので、製造
装置を簡単かつ安価に構成でき、かつインライン化・自
動化が可能である。更に、素子片をプラグにマウントし
た状態で樹脂被膜を形成するので、成膜中に周波数を測
定することができ、所望の周波数に適した膜厚に正確に
制御・管理することが簡単である。
As described above, plasma is generated by gas discharge under atmospheric pressure, and excited active species of organic substances generated thereby cause binding and dissociation one after another, thereby polymerizing the resin coating directly from the gas phase, Since an insulating film with a sufficient film thickness can be formed on the entire surface of the element exposed to the excited active species and the surface of the plug, all electrodes and their dividing lines, and the mount connection part of the plug are completely insulated. can do. Moreover, since the resin coating has flexibility, even if it is formed on the sealing surface of the plug, there is no risk of impairing the airtightness between the case and the plug. Therefore, masking of the plug is not required during film formation, and the work is easy. Further, since a vacuum device and equipment are not required, the manufacturing device can be configured easily and inexpensively, and can be inlined and automated. Furthermore, since the resin film is formed with the element piece mounted on the plug, the frequency can be measured during the film formation, and it is easy to accurately control and manage the film thickness suitable for the desired frequency. .

【0021】本発明によれば、前記樹脂被膜は、放電用
ガスに有機化合物を混合することによって形成すること
ができる。有機化合物としては、シリコーン又は炭化水
素化合物を用いることができる。
According to the present invention, the resin film can be formed by mixing the discharge gas with an organic compound. Silicone or a hydrocarbon compound can be used as the organic compound.

【0022】また、本発明によれば、プラグにマウント
した素子片を、気体放電の領域に供給される放電用ガス
の流れに関して、その下流側から上流側に向けて相対的
に移動させながら、該素子片の表面を放電用ガスの励起
活性種に曝露させる。このような場合、一般に励起活性
種を含む放電用ガスの下流側では、重合度及び密着性が
高くメチル基の数が少ない親水性の被膜が形成されるの
に対し、上流側では、重合度及び密着性が低くメチル基
の数が多い撥水性の被膜が形成される。このため、圧電
体の表面に形成される樹脂被膜の性質を厚み方向に、下
層部分では密着性が高く、かつ表層部分では撥水性が高
くなるように制御することができる。従って、周波数エ
ージング特性に優れ、かつガスの放出や吸着を抑制し得
る絶縁膜が得られる。実際の製造ラインでは、プラグに
マウントした素子片を気体放電の領域を通過するように
搬送しながら、該素子片が気体放電領域を出る側から入
る側に向けて流れるように、放電用ガスを供給すると好
都合である。
Further, according to the present invention, while the element piece mounted on the plug is relatively moved from the downstream side to the upstream side with respect to the flow of the discharge gas supplied to the gas discharge region, The surface of the element piece is exposed to the excited active species of the discharge gas. In such a case, generally, on the downstream side of the discharge gas containing the excited active species, a hydrophilic film having a high degree of polymerization and adhesion and a small number of methyl groups is formed, whereas on the upstream side, the degree of polymerization is high. Also, a water-repellent film having low adhesion and a large number of methyl groups is formed. Therefore, the properties of the resin coating formed on the surface of the piezoelectric body can be controlled in the thickness direction so that the lower layer portion has high adhesion and the surface layer portion has high water repellency. Therefore, it is possible to obtain an insulating film having excellent frequency aging characteristics and capable of suppressing gas release and adsorption. In an actual production line, while discharging the element mounted on the plug so as to pass through the gas discharge area, a discharge gas is supplied so that the element flows from the exit side to the entrance side. It is convenient to supply.

【0023】更に本発明によれば、前記素子片が音叉形
状をなす圧電振動片の場合に、樹脂被膜を形成した後
に、該樹脂被膜の上からレーザ光を照射することにより
圧電振動片の周波数を調整することができる。これによ
り樹脂被膜と振動片表面の金属膜とを同時に除去できる
から、周波数調整をより正確にかつ簡単に行うことがで
き、しかもマスキングすることなく振動片全面に樹脂被
膜を形成できるので、作業性が良く、完全な絶縁処理が
可能である。
Further, according to the present invention, in the case where the element piece is a piezoelectric vibrating piece having a tuning fork shape, the frequency of the piezoelectric vibrating piece is formed by irradiating a laser beam on the resin coating after forming the resin coating. Can be adjusted. As a result, the resin film and the metal film on the surface of the resonator element can be removed at the same time, so that the frequency can be adjusted more accurately and easily, and the resin film can be formed on the entire surface of the resonator element without masking. Good and complete insulation treatment is possible.

【0024】また、前記素子片が音叉形状の圧電振動片
の場合には、その表面を励起活性種に曝露させる時間
を、プラグに接続される基端部から長手方向に延長する
2個の腕部が該基端部に結合する叉部付近の領域におい
て、前記長手方向に沿って他の領域における曝露時間よ
りも短くすることにより、上述したように樹脂被膜の膜
厚を叉部付近の領域において他の領域よりも薄くした圧
電素子を製造することができる。
When the element piece is a tuning-fork-shaped piezoelectric vibrating piece, two arms extend the time for exposing the surface of the element piece to the excited active species in the longitudinal direction from the base end portion connected to the plug. In the region near the fork portion where the portion is joined to the base end portion, the film thickness of the resin coating is set in the region near the fork portion as described above by making the exposure time shorter in other regions along the longitudinal direction. In, it is possible to manufacture a piezoelectric element that is thinner than other regions.

【0025】この場合、対向配置した1対の電源電極と
接地電極との間に放電用ガスを供給しつつ所定の電圧を
印加することにより気体放電を発生させ、かつプラグに
マウントした圧電振動片をその長手方向に沿って移動さ
せることにより両電極間の気体放電領域内を通過させ、
その際に、叉部付近の領域が気体放電領域内を通過する
速度を、他の領域の通過速度よりも速くすると、該叉部
付近の領域への曝露時間を短くして、樹脂被膜の膜厚を
容易に調整することができる。
In this case, a gas is generated by applying a predetermined voltage while supplying a discharge gas between a pair of power supply electrodes and a ground electrode which are arranged opposite to each other, and a piezoelectric vibrating reed mounted on a plug. To move in the gas discharge region between the two electrodes by moving along its longitudinal direction,
At this time, if the speed at which the region near the fork passes through the gas discharge region is made higher than the passing speed of the other region, the exposure time to the region near the fork is shortened, and the film of the resin film is formed. The thickness can be easily adjusted.

【0026】[0026]

【発明の実施の形態】図1は、本発明を適用した音叉型
圧電振動子1を示しており、従来と同様に、圧電振動片
2と、それを片持ち式に支持するためのプラグ3と、有
底円筒状の金属製ケース4とを有する。図2によく示さ
れるように、圧電振動片2は、基端部から長手方向に延
出する左右2個の腕部を有する所望の音叉形状に成形加
工した薄い水晶片からなり、その表裏両面に形成した平
面電極5、6と、その板厚方向に形成した側面電極7、
8とを有する。図3に示すように、本実施例の側面電極
7、8は、前記水晶片の各側面から表裏各面に僅かに回
り込むように形成されている。また、圧電振動片2の表
面には、ほぼ全面に亘って電気絶縁性の樹脂被膜9が形
成されている。プラグ3にマウントされた圧電振動片2
はケース4内に気密に封止され、かつケース4内部は、
通常真空雰囲気に維持されている。
1 shows a tuning-fork type piezoelectric vibrator 1 to which the present invention is applied. As in the conventional case, a piezoelectric vibrating piece 2 and a plug 3 for supporting the piezoelectric vibrating piece 2 in a cantilever manner. And a bottomed cylindrical metal case 4. As shown in FIG. 2, the piezoelectric vibrating piece 2 is made of a thin crystal piece that is formed into a desired tuning fork shape and has two left and right arm portions extending in the longitudinal direction from the base end. Flat electrodes 5 and 6 formed on the side surface and side electrodes 7 formed in the plate thickness direction,
8 is provided. As shown in FIG. 3, the side surface electrodes 7 and 8 of this embodiment are formed so as to slightly wrap around from the respective side surfaces of the crystal piece to the front and back surfaces thereof. In addition, an electrically insulating resin coating 9 is formed on almost the entire surface of the piezoelectric vibrating piece 2. Piezoelectric resonator element 2 mounted on plug 3
Is hermetically sealed in the case 4, and the inside of the case 4 is
Normally maintained in a vacuum atmosphere.

【0027】本実施例の音叉型圧電振動子1は、図4の
フロー図に示す工程に従って製造することができる。先
ず、従来の工程と同様に、水晶原石を所定寸法・形状の
ブロックに切断し、かつこれを所定の板厚のウエハに切
り出して研磨する。この表裏両面に、例えばCr膜及び
Au膜をスパッタリングまたは蒸着により耐蝕膜を形成
し、その上に塗布したレジストをフォトマスクで音叉形
状にパターニングし、露出している前記耐蝕膜を除去し
た後、フッ酸などを用いて水晶ウエハに多数の音叉形状
の外形をエッチング加工する。
The tuning fork type piezoelectric vibrator 1 of this embodiment can be manufactured according to the steps shown in the flow chart of FIG. First, similarly to the conventional process, the raw quartz stone is cut into blocks having a predetermined size and shape, and the blocks are cut into wafers having a predetermined plate thickness and polished. On both front and back surfaces, for example, a Cr film and an Au film are formed as a corrosion resistant film by sputtering or vapor deposition, and the resist applied thereon is patterned into a tuning fork shape with a photomask to remove the exposed corrosion resistant film. A large number of tuning fork-shaped outer shapes are etched on a quartz wafer using hydrofluoric acid or the like.

【0028】次に、前記電極を従来技術により、例えば
蒸着又はスパッタリングで前記水晶片の表面にCr下地
層を100〜500Åの膜厚に成膜し、かつその上に成
膜した膜厚2000〜3000Å程度のAu電極膜を、
ホトリソグラフィ技術を用いてパターニングすることに
よって形成する。別の実施例では、前記水晶片表面をマ
スキングした状態でCr及びAu膜を蒸着あるいはスパ
ッタリングすることによって、前記電極を形成すること
ができる。
Next, a Cr underlayer having a film thickness of 100 to 500 Å is formed on the surface of the crystal piece by a conventional technique, for example, by vapor deposition or sputtering, and a film having a film thickness of 2000 to 2000 is formed thereon. An Au electrode film of about 3000Å
It is formed by patterning using a photolithography technique. In another embodiment, the electrodes can be formed by vapor deposition or sputtering of Cr and Au films with the surface of the quartz piece masked.

【0029】分割線と呼ばれる隣接する前記平面電極と
側面電極との隙間は、部品の小型化の要請に対応して小
型の圧電振動片を効率良く発振させるために、最も狭い
ところで20〜30μm程度である。前記電極膜はAg
で形成することもできる。圧電振動片2の基端部下端に
は、前記電極から引き出された接続用のランド10、1
1が左右に設けられている。また、圧電振動片2の各腕
部の先端には、周波数調整用の重り部12、13が設け
られている。重り部12、13は、他の電極部分よりも
Au膜を厚く付着させて、約2〜3μmの膜厚に形成す
る。
The gap between the adjacent planar electrode and side electrode, called a dividing line, is about 20 to 30 μm in the narrowest place in order to efficiently oscillate a small piezoelectric vibrating piece in response to the demand for miniaturization of parts. Is. The electrode film is Ag
It can also be formed by. At the lower end of the base end portion of the piezoelectric vibrating piece 2, connection lands 10 and 1 drawn out from the electrodes are formed.
1 are provided on the left and right. Further, weights 12 and 13 for frequency adjustment are provided at the tips of the arms of the piezoelectric vibrating piece 2. The weight portions 12 and 13 are formed to have a thickness of about 2 to 3 μm by depositing an Au film thicker than other electrode portions.

【0030】次に、前記水晶ウエハから個々の圧電振動
片2を切断して、それぞれプラグ3にマウントさせる。
プラグ3は所謂ハーメチック端子で、その外周に金属環
14を嵌めたガラスからなる絶縁体15を貫通する2本
のリード線16を有する。圧電振動片2の前記各ランド
に、プラグ3の前記絶縁体からケース4内部に突出する
短いピン状のインナリード17をそれぞれはんだを用い
たろう付けや、Agペーストなどを用いた接着により接
続する。これにより、プラグ3は圧電振動片2を片持ち
式に支持すると同時に、リード線16を介して前記電極
を外部回路と電気的に接続することができる。
Next, the individual piezoelectric vibrating pieces 2 are cut from the crystal wafer and mounted on the plugs 3, respectively.
The plug 3 is a so-called hermetic terminal, and has two lead wires 16 penetrating an insulator 15 made of glass in which a metal ring 14 is fitted on the outer periphery thereof. Short pin-shaped inner leads 17 protruding from the insulator of the plug 3 to the inside of the case 4 are connected to the respective lands of the piezoelectric vibrating piece 2 by brazing using solder or bonding using Ag paste or the like. As a result, the plug 3 can support the piezoelectric vibrating piece 2 in a cantilever manner, and at the same time, the electrode can be electrically connected to the external circuit through the lead wire 16.

【0031】このように圧電振動片2をプラグ3にマウ
ントした状態で、図5を用いて後述するように、大気圧
下での放電により作られるプラズマを用いて樹脂被膜9
が形成される。本実施例の樹脂被膜9はシリコーン樹脂
膜からなり、平面電極5、6及び側面電極7、8の表面
だけでなく、分割線18に露出する水晶素地面、並びに
前記各ランド、インナリード及びそれらの接続部をも完
全に被覆するように成膜される。
With the piezoelectric vibrating reed 2 mounted on the plug 3 in this way, as will be described later with reference to FIG. 5, the resin coating 9 is formed by using plasma generated by discharge under atmospheric pressure.
Is formed. The resin coating 9 of the present embodiment is made of a silicone resin film, and not only the surfaces of the planar electrodes 5 and 6 and the side electrodes 7 and 8, but also the quartz ground surface exposed to the dividing line 18, the above-mentioned respective lands, inner leads and them. The film is formed so as to completely cover the connection part of.

【0032】これにより、圧電振動片2は、製造工程や
前記プラグ、ケースなどから生じるゴミによって隣接す
る前記電極やランド間が短絡したり、前記プラグやケー
ス、前記Agペーストから放出されるガスが電極膜に吸
着することを完全に防止できる。更に、樹脂被膜9は柔
軟性を有するので、電気絶縁性を発揮する十分な厚さに
形成しても、使用時に圧電振動片の振動を実質的に阻害
する虞が無い。また、樹脂被膜9には上記シリコーン以
外に、炭化水素化合物などの有機化合物からなる様々な
樹脂材料を用いることができる。
As a result, in the piezoelectric vibrating piece 2, the electrodes and lands adjacent to each other are short-circuited due to dust produced in the manufacturing process, the plug, the case, or the like, or the gas released from the plug, the case, or the Ag paste is discharged. It is possible to completely prevent adsorption to the electrode film. Furthermore, since the resin film 9 has flexibility, even if it is formed to have a sufficient thickness to exhibit electric insulation, there is no possibility of substantially disturbing the vibration of the piezoelectric vibrating piece during use. In addition to the above silicone, various resin materials made of organic compounds such as hydrocarbon compounds can be used for the resin coating 9.

【0033】樹脂被膜9は、一般に図5に示す構成の表
面処理装置を用いて形成される。表面処理装置19は、
交流電源20に接続された平板状の電源電極21と、該
電極と狭い隙間をもって対向する接地電極としてのステ
ージ22と、前記隙間に放電用ガスを供給するガス供給
装置23とを有する。電源電極21の下面は、異常放電
を解消するために平板状の石英などの誘電体24で被覆
されている。ガス供給装置23は、前記誘電体とステー
ジ間の空間に放電用ガスを噴出させるように開口するノ
ズル25を有する。
The resin coating film 9 is generally formed by using a surface treatment apparatus having the structure shown in FIG. The surface treatment device 19 is
It has a plate-shaped power supply electrode 21 connected to the AC power supply 20, a stage 22 as a ground electrode facing the electrode with a narrow gap, and a gas supply device 23 for supplying a discharge gas to the gap. The lower surface of the power supply electrode 21 is covered with a dielectric 24 such as flat plate quartz in order to eliminate abnormal discharge. The gas supply device 23 has a nozzle 25 that opens so as to eject a discharge gas into the space between the dielectric and the stage.

【0034】ノズル25から放電用ガスを噴出させて、
前記誘電体とステージ間及びその近傍の雰囲気を該放電
用ガスで置換する。本発明によれば、プラグ3にマウン
トされた圧電振動片2は、例えばコンベア手段により矢
印Aの向きに連続的に搬送されて、誘電体24とステー
ジ22との間を水平にノズル25の反対側から該ノズル
側に進行する。従って、圧電振動片2は、放電用ガスの
流れに関して、その下流側から上流側に搬送される。放
電用ガスには、大気圧下で気体放電を発生し易くするた
めにヘリウム等の希ガスをキャリアガスとして、これに
気化させたシリコーンを混合したガスを使用する。シリ
コーンは、常温で液体のものを適当な温度に加熱して気
化させることによって、前記放電用ガスに容易に混合す
ることができる。
By discharging the discharge gas from the nozzle 25,
The atmosphere between the dielectric and the stage and in the vicinity thereof is replaced with the discharge gas. According to the present invention, the piezoelectric vibrating reed 2 mounted on the plug 3 is continuously conveyed in the direction of the arrow A by, for example, a conveyor means, and is horizontally opposed between the dielectric 24 and the stage 22 with respect to the nozzle 25. Side to the nozzle side. Therefore, the piezoelectric vibrating reed 2 is conveyed from the downstream side to the upstream side with respect to the flow of the discharge gas. As the discharge gas, a gas is used in which a rare gas such as helium is used as a carrier gas and vaporized silicone is mixed in order to easily generate a gas discharge under atmospheric pressure. Silicone can be easily mixed with the discharge gas by heating a liquid that is liquid at room temperature to an appropriate temperature to vaporize it.

【0035】気化したシリコーンを混合した放電用ガス
は、例えば図6に示す構成のガス供給装置23を用いる
ことによって簡単に得られる。ガス供給源26からノズ
ル25に通じる管路27にバイパス28を設け、前記ガ
ス供給源から送給されるヘリウムなどのキャリアガスの
一部をタンク29内に送り込む。前記タンク内には常温
で液体のシリコーン30が貯留され、ヒータ31により
気化し易くしている。タンク29内に導入された前記キ
ャリアガスは、気化したシリコーンを含んで管路27に
戻される。前記表面処理装置の隙間に供給する放電用ガ
スに含まれるシリコーンの割合は、制御バルブ32、3
3を介してガス供給源26から管路27及びバイパス2
8に送り出されたキャリアガスの流量をそれぞれ流量制
御装置34、35により制御することによって適当に調
整される。
The discharge gas mixed with vaporized silicone can be easily obtained by using the gas supply device 23 having the structure shown in FIG. 6, for example. A bypass 28 is provided in a pipe line 27 leading from the gas supply source 26 to the nozzle 25, and a part of carrier gas such as helium sent from the gas supply source is sent into the tank 29. Liquid silicone 30 is stored in the tank at room temperature and is easily vaporized by a heater 31. The carrier gas introduced into the tank 29 is returned to the conduit 27 containing the vaporized silicone. The proportion of silicone contained in the discharge gas supplied to the gap of the surface treatment apparatus is controlled by the control valves 32, 3
From the gas supply source 26 via the conduit 27 and the bypass 2
The flow rate of the carrier gas sent to the control unit 8 is appropriately adjusted by controlling the flow rate control devices 34 and 35, respectively.

【0036】図7には、同様に気化したシリコーンを混
合した放電用ガスを供給するガス供給装置の別の実施例
が示されている。この実施例では、バイパス28に設け
たタンク29から図6のヒータを省略した代わりに、ガ
ス供給源26から導入したキャリアガスをタンク29の
液体シリコーン30中に噴出させる。これにより、前記
タンク上部の空間には、気化したシリコーンを含んだキ
ャリアガスが生成されるので、これを同様に管路27に
戻してノズル25から前記表面処理装置に供給すること
ができる。
FIG. 7 shows another embodiment of the gas supply device for supplying the discharge gas in which the vaporized silicone is mixed in the same manner. In this embodiment, instead of omitting the heater of FIG. 6 from the tank 29 provided in the bypass 28, the carrier gas introduced from the gas supply source 26 is jetted into the liquid silicone 30 of the tank 29. As a result, a carrier gas containing vaporized silicone is generated in the space above the tank, which can be similarly returned to the pipe line 27 and supplied from the nozzle 25 to the surface treatment apparatus.

【0037】これと同時に、前記交流電源から電源電極
21に所定の電圧を印加して、ステージ22との間で大
気圧又は大気圧近傍の圧力下で気体放電を発生させる。
放電領域36では、前記気体放電によりプラズマが作ら
れて前記放電用ガスが解離、電離、励起などの反応を起
こし、それによりシリコーンの活性種が生成される。こ
のシリコーン活性種が次々に結合・解離を起こすことに
よって、前記放電領域を通過している圧電振動片2の表
面に気相中から直接シリコーン樹脂が重合して、図3に
示す樹脂被膜9が比較的短時間で容易に形成される。樹
脂被膜9の膜厚及び成膜速度は、前記放電用ガスに混合
するシリコーンの量、気体放電への暴露時間、使用する
電圧等の放電条件を調整することによって制御される。
At the same time, a predetermined voltage is applied from the AC power supply to the power supply electrode 21 to generate a gas discharge between the stage 22 and the stage 22 under the atmospheric pressure or a pressure near the atmospheric pressure.
In the discharge region 36, plasma is generated by the gas discharge, and the discharge gas causes reactions such as dissociation, ionization, and excitation, thereby generating active species of silicone. As the silicone active species sequentially bond and dissociate, the silicone resin is polymerized directly from the gas phase on the surface of the piezoelectric vibrating reed 2 passing through the discharge region, and the resin coating 9 shown in FIG. It is easily formed in a relatively short time. The film thickness and the film formation rate of the resin coating film 9 are controlled by adjusting the discharge conditions such as the amount of silicone mixed with the discharge gas, the exposure time to the gas discharge, and the voltage used.

【0038】別の実施例では、シリコーン以外に常温で
液体又は気体の有機化合物、例えば炭化水素化合物など
の有機物質を放電用ガスに使用することができ、使用し
た材料に対応した樹脂重合膜が形成される。使用する有
機化合物が常温で液体の場合には、シリコーンについて
上述したように加熱により気化させてキャリアガスに混
合することができ、又は常温で気体の場合には、そのま
まキャリアガスに混合して使用する。
In another embodiment, in addition to silicone, an organic compound which is liquid or gas at room temperature, for example, an organic substance such as a hydrocarbon compound can be used as the discharge gas, and a resin polymer film corresponding to the material used can be used. It is formed. When the organic compound used is a liquid at room temperature, it can be vaporized by heating and mixed with a carrier gas as described above for silicone, or when it is a gas at room temperature, it can be used as it is by mixing with a carrier gas. To do.

【0039】キャリアガスとしては、上記ヘリウム以外
に、アルゴンなどの希ガス、窒素、CF4 などを用いる
ことができる。特に窒素、フッ化炭化水素、CF4 など
のフルオロカーボン類を含むガスを用いた場合には、樹
脂被膜の成膜速度を高めることができる。
As the carrier gas, in addition to the above helium, a rare gas such as argon, nitrogen, CF4 or the like can be used. In particular, when a gas containing nitrogen, fluorohydrocarbon, or fluorocarbons such as CF4 is used, the film formation rate of the resin film can be increased.

【0040】一般に、本発明のように大気圧又はその近
傍圧力下で作られるプラズマによる成膜方法では、図5
の放電領域36において、ノズル25開口に近い右側の
領域で形成される有機物の被膜は、重合度及び密着性が
低く、撥水性が高く、メチル基が多く含まれるのに対
し、ノズル25開口から遠い左側の領域で形成される有
機物の被膜は、重合度及び密着性が高く、親水性を示
し、メチル基が少ない傾向があることが知られている。
従って、図5に示すように、搬送される圧電振動片2が
放電領域36を出て行く側から入る側に向けて流れるよ
うに、放電用ガスを供給しながら放電させることによっ
て、圧電振動片2表面の樹脂被膜9は、その膜質を厚み
方向に、高密着性の下層部分から所望の有機重合膜の上
層部分に変化させることができる。また、多数の圧電振
動片2を前記コンベア手段により連続的に搬送しかつ順
次成膜処理することによって、生産性を向上させること
ができる。
Generally, in the film forming method using plasma, which is formed under atmospheric pressure or a pressure in the vicinity thereof as in the present invention, FIG.
In the discharge area 36, the organic film formed in the area on the right side close to the nozzle 25 opening has a low degree of polymerization and adhesion, high water repellency, and contains a large amount of methyl groups. It is known that the organic film formed in the far left region has a high degree of polymerization and adhesion, exhibits hydrophilicity, and tends to have few methyl groups.
Therefore, as shown in FIG. 5, the piezoelectric vibrating reed 2 is discharged while supplying the discharge gas so that the conveyed piezoelectric vibrating reed 2 flows from the outgoing side to the incoming side. The resin coating 9 on the second surface can change its film quality in the thickness direction from a lower layer portion having high adhesion to an upper layer portion of a desired organic polymer film. Further, productivity can be improved by continuously transporting a large number of piezoelectric vibrating reeds 2 by the conveyor means and sequentially performing film formation processing.

【0041】このようにして全面を樹脂被膜9で被覆し
た圧電振動片2は、その腕部先端の重り部12、13を
レーザで削ることにより周波数調整を行う。従来と同様
に出力20W程度のレーザ光37を、図8に示すよう
に、樹脂被膜9の上から直径20〜40μmのスポット
で照射する。有機物である樹脂被膜9は、重り部12、
13を構成するCr下地層38とAu膜39とからなる
電極膜と共にレーザ光37により昇華して除去される。
本実施例によれば、上述した従来技術のように重り部を
マスキングして絶縁膜を設ける必要が無く、かつプラグ
にマウントした後に樹脂被膜を形成して周波数調整を行
うので、作業性が良く、生産性の向上が図れると同時
に、より完全な絶縁効果が得られる。
In the piezoelectric vibrating reed 2 whose entire surface is covered with the resin coating film 9 in this manner, the frequency is adjusted by shaving the weights 12 and 13 at the ends of the arms with a laser. As in the conventional case, a laser beam 37 having an output of about 20 W is irradiated on the resin coating film 9 from a spot having a diameter of 20 to 40 μm as shown in FIG. The resin coating 9 which is an organic substance has a weight portion 12,
It is sublimated and removed by the laser beam 37 together with the electrode film composed of the Cr underlayer 38 and the Au film 39 that form the element 13.
According to the present embodiment, it is not necessary to mask the weight portion to provide the insulating film as in the above-mentioned conventional technique, and the frequency is adjusted by forming the resin coating after mounting on the plug, which improves workability. The productivity can be improved and a more complete insulation effect can be obtained.

【0042】次にケース4の装着前に、前記圧電振動片
及びプラグを真空中で加熱してガス出し処理することに
よって、それらの表面から経時的に放出される虞がある
ガス及び水分を強制的に放出させる。そして、真空又は
窒素雰囲気中でプラグ3の金属環14をケ−ス4の開口
に圧入することにより、該ケース内に圧電振動片2を密
封して、図1に示す音叉型圧電振動子1が完成する。金
属環14の表面及びケース4の内面には、予めはんだめ
っきが施されており、このはんだが圧入時に前記金属環
とケースとの隙間を埋めることによって、ケース4内部
の気密性が維持される。
Next, before mounting the case 4, the piezoelectric vibrating reed and the plug are heated in a vacuum to be outgassed, thereby forcing gas and moisture which may be released from their surfaces over time. To be released. Then, by pressing the metal ring 14 of the plug 3 into the opening of the case 4 in a vacuum or nitrogen atmosphere, the piezoelectric vibrating piece 2 is sealed in the case, and the tuning fork type piezoelectric vibrator 1 shown in FIG. Is completed. The surface of the metal ring 14 and the inner surface of the case 4 are preliminarily solder-plated, and this solder fills the gap between the metal ring and the case at the time of press fitting, so that the airtightness inside the case 4 is maintained. .

【0043】また、本実施例では、樹脂被膜9を形成す
る際に、圧電振動片2をマウントしたプラグ3に対する
従来のようなマスキングを使用しないから、前記圧電振
動片及びプラグの全体が気体放電に曝露される。このた
め、樹脂被膜9は、圧電振動片の電極5〜8及び分割線
18以外の不要な部分にも形成される。しかし、例えば
金属環14表面に形成された前記樹脂被膜は、前記プラ
グをケースに圧入する際に容易に除去され、又は残存し
ても上述したように柔軟性を有するので、気密性が損な
われる虞は無い。
Further, in the present embodiment, when the resin coating 9 is formed, the conventional masking for the plug 3 on which the piezoelectric vibrating reed 2 is mounted is not used, so that the piezoelectric vibrating reed and the plug as a whole are gas-discharged. Be exposed to. Therefore, the resin film 9 is also formed on unnecessary portions other than the electrodes 5 to 8 and the dividing line 18 of the piezoelectric vibrating piece. However, for example, the resin coating formed on the surface of the metal ring 14 is easily removed when the plug is press-fitted into the case, or even if the plug remains, the resin coating has flexibility as described above, thus impairing airtightness. There is no fear.

【0044】図9は、上記実施例と異なる形状の電極を
有する圧電振動片の変形例を示している。この圧電振動
片40は、図3と同様の形状を有する平面電極41、4
2に対して、側面電極43、44が前記水晶板の側面に
のみ形成されている。この場合にも、樹脂被膜45は、
図5に関連して上述した成膜方法により、圧電振動片4
0の全面に亘って、前記各電極及び分割線46の表面を
完全に被覆するように形成されている。
FIG. 9 shows a modification of the piezoelectric vibrating reed having an electrode having a shape different from that of the above embodiment. This piezoelectric vibrating piece 40 has flat electrodes 41, 4 having the same shape as in FIG.
2, the side electrodes 43 and 44 are formed only on the side surfaces of the quartz plate. Also in this case, the resin coating 45 is
The piezoelectric vibrating piece 4 is formed by the film forming method described above with reference to FIG.
It is formed so as to completely cover the surfaces of the electrodes and the dividing line 46 over the entire surface of 0.

【0045】一般に良く知られているように、音叉型圧
電振動子は、図10A、Bに示すように、各腕部47の
内側及び外側が交互に繰り返して伸縮することにより屈
曲振動するが、その範囲は概ね励振電極48の領域に限
られ、かつその歪量は、図10Cに示すように、両腕部
47が基端部49に結合する叉部50付近において最大
となる。そこで、図11に示す本発明の別の実施例で
は、圧電振動片51の長手方向に沿って叉部52付近の
領域における樹脂被膜53の膜厚が他の領域よりも薄く
形成されている。これにより、圧電振動子の屈曲振動が
樹脂被膜53により抑制される虞がないので、CI値を
良好に維持できる。
As is generally well known, the tuning fork type piezoelectric vibrator, as shown in FIGS. 10A and 10B, flexurally vibrates when the inside and outside of each arm 47 are alternately repeatedly expanded and contracted. The range is generally limited to the region of the excitation electrode 48, and the strain amount becomes maximum near the fork portion 50 where the both arm portions 47 are joined to the base end portion 49, as shown in FIG. 10C. Therefore, in another embodiment of the present invention shown in FIG. 11, the film thickness of the resin coating 53 in the region near the fork 52 along the longitudinal direction of the piezoelectric vibrating piece 51 is formed thinner than the other regions. As a result, the flexural vibration of the piezoelectric vibrator does not have to be suppressed by the resin coating 53, so that the CI value can be kept good.

【0046】樹脂被膜53の膜厚は、前記叉部付近の領
域を他の領域における膜厚の約1/2程度に設定すると
好都合である。振動を抑制しないことと同時に樹脂被膜
の必要最小限の絶縁性を確保するためには、前記叉部付
近の膜厚を約500〜1000Åに設定することが好ま
しく、その場合に他の領域の膜厚は約1000〜200
0Åである。本願発明者によれば、本発明により形成さ
れる樹脂被膜は、その材質により柔軟性に多少の差異は
生じるが、絶縁性は同程度であった。
It is convenient that the film thickness of the resin coating 53 is set to about 1/2 of the film thickness in other regions in the region near the fork. In order not to suppress the vibration and at the same time to ensure the minimum necessary insulating property of the resin coating, it is preferable to set the film thickness in the vicinity of the fork portion to about 500 to 1000 Å, and in that case, the film in other regions. Thickness is about 1000-200
It is 0Å. According to the inventor of the present application, the resin coating formed according to the present invention has the same degree of insulating property, although there is some difference in flexibility depending on the material.

【0047】本実施例に従って製造した音叉型圧電振動
子のCI値を測定したところ、図12に示す結果が得ら
れた。試験に用いた音叉型圧電振動子は、周波数32k
Hz、φ2×6mmサイズのもので、前記叉部付近の樹脂
被膜の膜厚を500Åとし、他の領域の膜厚を2000
Åとして、28個のサンプルを製造した。これらサンプ
ルのCI値の測定結果を図12Aに示す。比較例とし
て、同じ音叉型圧電振動子について樹脂被膜の膜厚を一
様に2000Åに形成したサンプルを、同じく28個を
製造した。比較サンプルのCI値の測定結果を図12B
に示す。
When the CI value of the tuning fork type piezoelectric vibrator manufactured according to this example was measured, the results shown in FIG. 12 were obtained. The tuning fork type piezoelectric vibrator used for the test has a frequency of 32k.
Hz, φ2 × 6 mm size, the film thickness of the resin coating near the fork is 500 Å, and the film thickness of other regions is 2000
As Å, 28 samples were manufactured. The measurement results of the CI value of these samples are shown in FIG. 12A. As a comparative example, 28 samples of the same tuning-fork type piezoelectric vibrator in which the film thickness of the resin film was uniformly formed to 2000 Å were manufactured. The measurement result of the CI value of the comparative sample is shown in FIG. 12B.
Shown in

【0048】図12A、Bを比較すると良く分かるよう
に、本実施例による圧電振動子のCI値は、ピークが2
8kΩで、ばらつきが小さいのに対し、比較例の場合に
は、ピークが30kΩで2kΩも高く、かつばらつきが
大きい。実際、電子部品の小型化の要求に応じて圧電振
動子も小型化されてきたが、そのCI値は小型化に伴い
若干上昇する。従って、絶縁膜を形成する表面処理のた
めに更にCI値が上昇することは、好ましくない。本実
施例によれば、音叉型圧電振動子の小型化と同時に、良
好なCI値を維持することができる。
As can be seen by comparing FIGS. 12A and 12B, the CI value of the piezoelectric vibrator according to the present embodiment has a peak of 2.
In the case of the comparative example, the peak is 30 kΩ, which is as high as 2 kΩ, and the variation is large, whereas the variation is small at 8 kΩ. In fact, the piezoelectric vibrator has been downsized in response to the demand for downsizing of electronic components, but its CI value slightly rises with downsizing. Therefore, it is not preferable that the CI value is further increased due to the surface treatment for forming the insulating film. According to this embodiment, the tuning fork type piezoelectric vibrator can be downsized, and at the same time, a good CI value can be maintained.

【0049】図11の音叉型圧電振動子は、図13に示
すような表面処理装置を用いることによって、振動片の
両面に同時に樹脂被膜を形成することができる。この表
面処理装置は、直線状に表面処理する所謂ライン型で、
上下に対向する1対の電源電極54と接地電極55とを
有する。前記両電極は、それぞれ垂直に配置した平板状
をなし、かつその外面がガラス、アルミナなどの誘電体
56、57で覆われた同一構造のもので、上下対称に配
置されている。両電極の一方の側部には、絶縁材料の壁
部58、59により、前記両電極間に画定される狭い隙
間に向けて開口するノズル60、61が配設され、共通
の放電用ガス供給源62に接続されている。
The tuning fork type piezoelectric vibrator shown in FIG. 11 can simultaneously form a resin coating on both surfaces of the vibrating piece by using the surface treatment apparatus shown in FIG. This surface treatment device is a so-called line type for linear surface treatment,
It has a pair of a power supply electrode 54 and a ground electrode 55 facing each other in the vertical direction. The two electrodes have the same structure in which the electrodes are vertically arranged in a flat plate shape, and the outer surfaces thereof are covered with dielectrics 56 and 57 such as glass and alumina, and are vertically symmetrically arranged. Nozzles 60 and 61, which open toward a narrow gap defined between the electrodes by wall portions 58 and 59 of an insulating material, are arranged on one side of both electrodes to supply a common discharge gas. It is connected to the source 62.

【0050】プラグ63にマウントした音叉型圧電振動
片64は、絶縁材料からなる適当な保持手段65でアウ
タリード66を上下から挟持することにより、その表裏
両面が水平をなすように保持されている。保持手段65
は、圧電振動片64をその長手方向(矢印B)に沿って
前後に、その速度を調整しながら移動させることができ
る。
The tuning fork type piezoelectric vibrating piece 64 mounted on the plug 63 is held by holding the outer leads 66 from above and below by a suitable holding means 65 made of an insulating material so that both the front and back surfaces thereof are horizontal. Holding means 65
Can move the piezoelectric vibrating piece 64 back and forth along its longitudinal direction (arrow B) while adjusting its speed.

【0051】図5の表面処理装置と同様に、気化させた
シリコーンを混合したガスをガス供給源62から供給し
て、ノズル60、61から前記両電極間の隙間に噴射さ
せつつ、交流電源67から電源電極54に所定の電圧を
印加して、両電極間で大気圧又は大気圧近傍の圧力下に
おいて気体放電を発生させる。この放電領域68は、図
面に関して垂直方向の直線状に形成され、その中に上記
実施例と同様にシリコーンの励起活性種が生成される。
Similar to the surface treatment apparatus shown in FIG. 5, a gas mixed with vaporized silicone is supplied from a gas supply source 62 and jetted from the nozzles 60 and 61 into the gap between the electrodes, while an AC power source 67 is supplied. From the above, a predetermined voltage is applied to the power supply electrode 54 to generate a gas discharge between both electrodes under an atmospheric pressure or a pressure near the atmospheric pressure. The discharge region 68 is formed in a straight line in the vertical direction with respect to the drawing, in which the excited active species of silicone are generated as in the above-described embodiment.

【0052】音叉型圧電振動片64は、保持手段65に
より前記長手方向に沿って水平に、直線状の前記放電領
域に対して直交する向きに移動させる。圧電振動片64
の表裏両面は、腕部69の先端から基端部70まで長手
方向に少しずつ、その横断方向に直線状に前記放電領域
に曝露され、気相中から直接シリコーン樹脂が重合し
て、それぞれ樹脂被膜が同時に形成される。圧電振動片
64の移動速度は、腕部69先端から叉部71付近まで
はゆっくりした一定の速度に、叉部付近の領域rは速
く、該領域より後方では再びゆっくりした一定の速度に
設定する。これにより、叉部付近の領域rにおける放電
領域への曝露時間を短く、かつその他の領域における曝
露時間を長くすることができ、それにより圧電振動子の
樹脂被膜を図11に示すような膜厚分布に形成すること
ができる。
The tuning fork type piezoelectric vibrating piece 64 is moved horizontally by the holding means 65 along the longitudinal direction in a direction orthogonal to the linear discharge region. Piezoelectric vibrating piece 64
Both the front and back surfaces of the arm 69 are exposed to the discharge region linearly in the longitudinal direction from the tip of the arm 69 to the base 70, and the silicone resin is directly polymerized from the gas phase to form a resin. A coating is formed at the same time. The moving speed of the piezoelectric vibrating piece 64 is set to a slow and constant speed from the tip of the arm 69 to the vicinity of the fork 71, and a region r near the fork is fast, and is set to a slow and constant speed behind the region. . As a result, the exposure time to the discharge region in the region r near the fork can be shortened and the exposure time to the other regions can be lengthened, whereby the resin film of the piezoelectric vibrator can be formed with the film thickness as shown in FIG. Can be formed into a distribution.

【0053】また、保持手段65に、図面に関して垂直
方向に多数の圧電振動片を挟持させると、直線状の放電
領域にこれらを同時に通過させて処理することができる
ので好都合である。圧電振動片の移動速度は、電極の大
きさ、印加電圧などの放電条件や要求される膜厚などに
より、適当に設定することができる。また、上記実施例
では、圧電振動片をその腕部先端から基端部に向けて放
電領域へ送り込む方向のみで処理したが、放電領域から
引き戻す際にも同様に処理することができる。更に別の
実施例では、圧電振動片の保持位置を固定し、前記電極
側を移動させて処理することも可能である。また、当然
ながら、圧電振動片の表裏各面を片方ずつ処理すること
も可能である。
Further, if the holding means 65 holds a large number of piezoelectric vibrating reeds in the vertical direction with respect to the drawing, it is convenient because they can be simultaneously passed through the linear discharge region for processing. The moving speed of the piezoelectric vibrating piece can be appropriately set depending on the size of the electrode, discharge conditions such as applied voltage, required film thickness, and the like. Further, in the above-described embodiment, the piezoelectric vibrating reed is processed only in the direction of feeding the piezoelectric vibrating reed from the arm tip toward the base end to the discharge area, but the same processing can be performed when pulling back from the discharge area. In still another embodiment, it is possible to fix the holding position of the piezoelectric vibrating piece and move the electrode side for processing. In addition, it is of course possible to process each of the front and back surfaces of the piezoelectric vibrating piece.

【0054】本発明は、上述した音叉型圧電振動子だけ
でなく、バータイプATカット水晶振動子、SAWデバ
イスなど他の型式の圧電素子についても同様に適用する
ことができる。図14Aは、本発明を適用したバータイ
プATカット水晶振動子の実施例を示している。水晶振
動子72は、水晶振動片73と、それを支持するプラグ
74と、有底円筒状の金属製ケース75とを有する。水
晶振動片73は、同一パターンの長方形をなす励振電極
76が、薄い長方形の水晶板の表裏両面にそれぞれCr
下地層及びその上にAg又はAuの薄膜を蒸着又はスパ
ッタリングすることによって形成され、かつその下端に
前記電極から引き出された接続用のランド77、78が
設けられている。
The present invention can be applied not only to the tuning fork type piezoelectric vibrator described above, but also to other types of piezoelectric elements such as a bar type AT cut crystal resonator and a SAW device. FIG. 14A shows an example of a bar-type AT-cut crystal unit to which the present invention is applied. The crystal resonator 72 includes a crystal vibrating piece 73, a plug 74 that supports the crystal vibrating piece 73, and a bottomed cylindrical metal case 75. In the crystal vibrating piece 73, the rectangular excitation electrodes 76 having the same pattern are formed on the front and back surfaces of the thin rectangular crystal plate by Cr.
The underlying layer is formed by vapor-depositing or sputtering a thin film of Ag or Au on the underlying layer, and the connecting lands 77 and 78 drawn out from the electrode are provided at the lower end of the underlying layer.

【0055】プラグ74は、金属環79を外嵌したガラ
ス製の絶縁体80を貫通する2本のリード線81を有す
る所謂ハーメチック端子であり、そのケース75内部に
突出するインナリード82を前記各ランドにはんだ付け
することによって、水晶振動片73を片持ち式に支持し
ている。水晶振動片73は、通常真空又は窒素雰囲気に
維持されたケース75内に、前記プラグの金属環79を
前記ケースの開口に圧入することによって気密に収納さ
れている。
The plug 74 is a so-called hermetic terminal having two lead wires 81 penetrating a glass insulator 80 fitted with a metal ring 79, and an inner lead 82 projecting inside the case 75 is formed in each of the above. The crystal vibrating piece 73 is supported in a cantilever manner by soldering to the land. The crystal vibrating piece 73 is hermetically housed in the case 75, which is normally maintained in a vacuum or nitrogen atmosphere, by press-fitting the metal ring 79 of the plug into the opening of the case.

【0056】図14Bに示すように、水晶振動片73の
表面には、その全面に亘って樹脂被膜83が形成されて
いる。樹脂被膜83は、図1の音叉型圧電振動子と同様
に、図5の表面処理装置19を使用して形成することが
できる。ヘリウムなどのキャリアガスにシリコーンなど
の有機化合物を混合した放電用ガスを使用し、大気圧又
はその近傍の圧力下で気体放電を発生させることによ
り、該有機化合物の励起活性種を生成し、これにプラグ
74にマウントした水晶振動片73を曝露させて、その
全面を被覆するように重合膜を形成する。この樹脂被膜
によって、隣接するランド77、78間が短絡したり、
プラグ74やケース75から放出されるガスが前記水晶
振動片の励振電極76に吸着されて発振周波数のシフト
やCI値の増加などの特性劣化を招く虞が解消される。
更に、樹脂被膜83は柔軟性を有するので、水晶振動片
73の振動が阻害されず、水晶振動子の性能を低下させ
る虞が無い。また、プラグ74の前記金属環表面に形成
された樹脂被膜によって、前記プラグをケース75に圧
入する際に気密性が損なわれる虞も無い。
As shown in FIG. 14B, a resin coating 83 is formed on the entire surface of the crystal vibrating piece 73. The resin coating 83 can be formed by using the surface treatment device 19 of FIG. 5, similarly to the tuning fork type piezoelectric vibrator of FIG. A discharge gas in which an organic compound such as silicone is mixed with a carrier gas such as helium is used, and a gas discharge is generated under atmospheric pressure or a pressure in the vicinity thereof to generate an excited active species of the organic compound. The crystal vibrating piece 73 mounted on the plug 74 is exposed to form a polymer film so as to cover the entire surface thereof. This resin coating short-circuits between adjacent lands 77 and 78,
It is possible to eliminate the possibility that the gas emitted from the plug 74 or the case 75 is adsorbed to the excitation electrode 76 of the crystal vibrating piece and causes characteristic deterioration such as shift of oscillation frequency or increase of CI value.
Further, since the resin coating 83 has flexibility, the vibration of the crystal vibrating piece 73 is not hindered and there is no risk of degrading the performance of the crystal resonator. In addition, the resin coating formed on the surface of the metal ring of the plug 74 does not impair the airtightness when the plug is press-fitted into the case 75.

【0057】図15Aは、本発明を適用したSAWデバ
イスの実施例を示している。SAWデバイス84は、上
述した圧電振動子と略同様の構成を有し、SAW片85
がハーメチック端子であるプラグ86に片持ち式にマウ
ントされて、有底円筒状の金属製ケース87内に気密に
収納されている。SAW片85は、長方形の水晶板の主
面略中央に1組の櫛型電極88、89を組み合わせた形
の交差指電極(IDT)が形成され、その長手方向両側
にそれぞれ格子状の反射器90が設けられ、かつ下端に
前記各櫛型電極から引き出された接続用のランド91、
92が左右に設けられている。これらの電極、反射器及
びランドは、前記水晶板表面にAl薄膜を蒸着又はスパ
ッタリングにより成膜し、かつホトリソグラフィ技術を
用いてパターニングすることによって形成されるが、電
極材料としてAl以外にAu、Al−Cu合金などの導
電性材料を用いることができる。SAW片85の基体に
は、水晶以外にリチウムタンタレート、リチウムニオベ
ートなどの圧電体を用いることができる。
FIG. 15A shows an embodiment of a SAW device to which the present invention is applied. The SAW device 84 has substantially the same structure as the piezoelectric vibrator described above, and has a SAW piece 85.
Is cantileverly mounted on a plug 86 which is a hermetic terminal, and is hermetically housed in a cylindrical metal case 87 having a bottom. The SAW piece 85 has an interdigital finger electrode (IDT) formed by combining a pair of comb-shaped electrodes 88 and 89 in the approximate center of the main surface of a rectangular quartz plate, and has grid-shaped reflectors on both sides in the longitudinal direction. 90 is provided, and at the lower end, a connection land 91 drawn out from each of the comb-shaped electrodes,
92 are provided on the left and right. These electrodes, reflectors and lands are formed by depositing an Al thin film on the surface of the quartz plate by vapor deposition or sputtering and patterning it using a photolithography technique. A conductive material such as an Al-Cu alloy can be used. For the base of the SAW piece 85, a piezoelectric material such as lithium tantalate or lithium niobate can be used instead of quartz.

【0058】プラグ86は、図1及び図14の圧電振動
子と同様に、ガラスからなる絶縁体93を貫通する2本
のリード線94の各インナリード95が、前記SAW片
のランド91、92にそれぞれはんだ付けされ、かつ前
記絶縁体を外嵌する金属環96をケース87開口に圧入
して前記SAW片を真空封入している。本実施例のSA
Wデバイスは、このようにSAW片85をケース87か
ら浮かせるように支持することによって、該ケースとの
間に十分な隙間を確保しているので、それらの接触によ
る発振不安定、ケース内でのごみの発生などを防止し、
外部から作用する応力によるSAW片の変形及びそれに
よる周波数の変化などの悪影響を少なくでき、非常に安
定した共振周波数及び良好なエージング特性が得られ
る。また、ケース87は、円筒形以外に楕円形の筒型、
丸缶型、箱型などの様々な形状にすることができ、セラ
ミックスで形成することもできる。
Similar to the piezoelectric vibrator of FIGS. 1 and 14, in the plug 86, each inner lead 95 of the two lead wires 94 penetrating the insulator 93 made of glass has the lands 91 and 92 of the SAW piece. The SAW pieces are vacuum-sealed by press-fitting the metal rings 96, which are respectively soldered to the above, and which fit the insulator to the outside, into the openings of the case 87. SA of this embodiment
By supporting the SAW piece 85 so that it floats above the case 87, the W device secures a sufficient gap between the W device and the case 87, so that oscillations due to their contact and instability in the case occur. Prevents the generation of dust,
It is possible to reduce adverse effects such as deformation of the SAW piece and a change in frequency due to the stress that acts from the outside, and a very stable resonance frequency and excellent aging characteristics can be obtained. In addition to the cylindrical shape, the case 87 has an elliptic cylindrical shape,
It can be formed into various shapes such as a round can shape and a box shape, and can also be formed of ceramics.

【0059】図15Bに示すように、SAW片85の表
面には、その全面に亘って樹脂被膜97が形成されてい
る。樹脂被膜97は、図1及び図14の圧電振動子と同
様に、図5の表面処理装置19を使用して形成すること
ができる。ヘリウムなどのキャリアガスに有機化合物を
混合した放電用ガスを使用し、大気圧又はその近傍の圧
力下で気体放電を発生させることにより、該有機化合物
の励起活性種を生成し、これにプラグ86にマウントし
たSAW片85を曝露させて、その全面を被覆するよう
に重合膜を形成する。SAW片85は、この樹脂被膜が
前記電極、反射器だけでなく、露出する水晶素地面をも
完全に被覆することによって、製造工程や前記プラグ、
ケースなどから生じるゴミによって隣接する前記電極と
電極又は反射器との間、もしくは隣接する前記ランド間
が短絡したり、前記プラグやケース、接着剤から放出さ
れるガスが電極等の金属膜に吸着することを完全に防止
できる。更に、樹脂被膜97は柔軟性を有するので、電
気絶縁性を発揮する十分な厚さに形成しても、使用時に
SAW片の性能を実質的に損なう虞が無い。また、プラ
グ86の前記金属環の表面に形成された樹脂被膜によっ
て、ケース87と前記プラグとの気密性が損なわれる虞
も無い。
As shown in FIG. 15B, a resin film 97 is formed on the entire surface of the SAW piece 85. The resin film 97 can be formed by using the surface treatment apparatus 19 of FIG. 5, similarly to the piezoelectric vibrators of FIGS. 1 and 14. A discharge gas in which a carrier gas such as helium is mixed with an organic compound is used, and a gas discharge is generated under atmospheric pressure or a pressure in the vicinity thereof to generate an excited active species of the organic compound, and a plug 86 is added thereto. The SAW piece 85 mounted on is exposed to form a polymer film so as to cover the entire surface. In the SAW piece 85, the resin coating completely covers not only the electrodes and the reflector, but also the exposed crystal ground surface, so that the manufacturing process and the plug,
The dust generated from the case or the like short-circuits between the adjacent electrodes and the electrodes or reflectors, or between the adjacent lands, and the gas released from the plug, the case, or the adhesive is adsorbed on the metal film of the electrodes or the like. Can be completely prevented. Furthermore, since the resin coating 97 has flexibility, even if it is formed to have a sufficient thickness to exhibit electric insulation, there is no risk of substantially impairing the performance of the SAW piece during use. Further, there is no fear that the airtightness between the case 87 and the plug will be impaired by the resin coating formed on the surface of the metal ring of the plug 86.

【0060】以上、本発明についてその好適な実施例を
用いて詳細に説明したが、当業者に明らかなように、本
発明はその技術的範囲内において上記実施例に様々な変
形・変更を加えて実施することができる。
Although the present invention has been described in detail with reference to its preferred embodiments, it will be apparent to those skilled in the art that the present invention may be modified or changed in various ways within the technical scope thereof. Can be carried out.

【0061】[0061]

【発明の効果】本発明は、以上のように構成されている
ので、以下に記載されるような効果を奏する。本発明の
圧電素子によれば、素子片は、その表面を被覆する樹脂
被膜が柔軟性を有するので、その膜厚を厚くしても振動
が阻害されず、圧電素子の特性を維持しつつ、電気的絶
縁性を大幅に向上させ、かつガスの放出及び吸着、酸素
の混入による電極等の劣化を防止することができる。特
に、音叉型圧電振動片の場合には、その長手方向に沿っ
て音叉の腕部が分岐する叉部付近における樹脂被膜を他
の領域よりも薄くすることにより、樹脂被膜が振動を抑
制する虞が解消されてCI値が維持されるので、小型化
を図る場合にも不必要に振動片の形状を変えたりする必
要が無く、消費電力の省力化が容易になる。
Since the present invention is configured as described above, it has the following effects. According to the piezoelectric element of the present invention, the element piece, since the resin coating covering the surface thereof has flexibility, vibration is not hindered even if the film thickness is increased, while maintaining the characteristics of the piezoelectric element, It is possible to greatly improve the electrical insulation and prevent the deterioration of the electrodes and the like due to the release and adsorption of gas and the mixing of oxygen. In particular, in the case of a tuning fork type piezoelectric vibrating piece, the resin coating in the vicinity of the fork where the arm portion of the tuning fork branches along the lengthwise direction is made thinner than other regions, so that the resin coating may suppress vibration. Since the CI value is eliminated and the CI value is maintained, it is not necessary to change the shape of the resonator element unnecessarily even when the size is reduced, and it is easy to save the power consumption.

【0062】また、本発明の圧電素子の製造方法によれ
ば、大気圧下で作られるプラズマにより生成される有機
物の励起活性種を利用して、気相中から有機物を直接重
合させることにより素子片及びプラグの表面に樹脂被膜
を形成するので、全ての電極及びその分割線、並びにプ
ラグのマウント接続部分を完全に電気的に絶縁すること
ができる。この樹脂被膜は柔軟性を有するので、プラグ
の封止面に形成されても、ケースとプラグと気密性を損
なう虞が無く、そのために成膜時にマスキングを必要と
しないので、成膜工程が容易である。また、真空装置及
び設備を必要としないことから、製造装置が簡単かつ安
価で、インライン化・自動化が可能であるため、生産性
の向上、コストの低減化を容易に実現できる。
Further, according to the method of manufacturing a piezoelectric element of the present invention, the element is prepared by directly polymerizing the organic matter from the gas phase by utilizing the excited active species of the organic matter generated by the plasma produced under the atmospheric pressure. Since the resin coating is formed on the surfaces of the piece and the plug, all the electrodes and the dividing lines thereof, and the mount connection portion of the plug can be completely electrically insulated. Since this resin coating is flexible, even if it is formed on the sealing surface of the plug, there is no risk of impairing the airtightness of the case and the plug, and therefore masking is not required during film formation, so the film formation process is easy. Is. Further, since a vacuum device and equipment are not required, the manufacturing device is simple and inexpensive, and in-line and automation can be performed, so that productivity improvement and cost reduction can be easily realized.

【0063】更に、樹脂被膜を成膜する際に同時に周波
数を測定することができるので、所望の周波数に適した
膜厚の制御・管理を正確に行うことができ、圧電素子の
性能向上が図られる。特に、音叉型圧電振動片の場合に
は、その周波数調整用重り部を含む全面に樹脂被膜を形
成しても、その上からレーザ照射することにより、樹脂
被膜と金属膜とを同時に除去して簡単に周波数調整を行
うことができるので、周波数の正確な調整と絶縁効果と
を両立させて、高品質・高性能の音叉型圧電振動子が得
られるだけでなく、作業性が向上して生産性の向上が図
られる。
Furthermore, since the frequency can be measured at the same time when the resin film is formed, the film thickness suitable for the desired frequency can be accurately controlled and managed, and the performance of the piezoelectric element can be improved. To be In particular, in the case of a tuning fork type piezoelectric vibrating piece, even if a resin coating is formed on the entire surface including the frequency adjusting weight portion, the resin coating and the metal film can be simultaneously removed by irradiating the laser on the resin coating. Since the frequency can be easily adjusted, not only a high-quality and high-performance tuning-fork type piezoelectric vibrator can be obtained by achieving both accurate frequency adjustment and the insulation effect, but the workability is improved and the product is produced. It is possible to improve the sex.

【0064】更に、プラグにマウントされた素子片を、
例えばコンベア手段に載せて気体放電の中を搬送するこ
とにより、気体放電の領域に供給される放電用ガスの流
れに対して、その下流側から上流側へ相対的に移動させ
ながら、その表面を励起活性種に曝露させて樹脂被膜を
形成することによって、その膜質を厚み方向に、下層部
分では密着性が高く、かつ表層部分では撥水性が高くな
るように制御することができ、それによって周波数エー
ジング特性に優れ、かつガスの放出や吸着を抑制して電
極を有効に保護し得る絶縁膜が得られる。
Furthermore, the element piece mounted on the plug is
For example, by carrying it in a gas discharge by mounting it on a conveyor means, the surface of the discharge gas is moved relative to the flow of the discharge gas supplied to the region of the gas discharge from the downstream side to the upstream side. By forming a resin film by exposing it to excited active species, the film quality can be controlled in the thickness direction so that the lower layer part has high adhesion and the surface part has high water repellency. An insulating film having excellent aging characteristics and capable of effectively protecting the electrode by suppressing gas release and adsorption can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明による音叉型圧電振動子の縦断面図であ
る。
FIG. 1 is a vertical sectional view of a tuning fork type piezoelectric vibrator according to the present invention.

【図2】図1の圧電振動片を拡大して示す平面図であ
る。
FIG. 2 is an enlarged plan view showing the piezoelectric vibrating piece of FIG.

【図3】図2のIII−III線における断面図である。FIG. 3 is a sectional view taken along line III-III in FIG.

【図4】図1の音叉型圧電振動子の製造工程を示すフロ
ー図である。
4 is a flow chart showing a manufacturing process of the tuning fork type piezoelectric vibrator of FIG. 1. FIG.

【図5】本発明の大気圧プラズマにより圧電振動片表面
に樹脂被膜を形成する表面処理装置の構成を概略的に示
す図である。
FIG. 5 is a diagram schematically showing the configuration of a surface treatment apparatus for forming a resin coating on the surface of a piezoelectric vibrating piece by atmospheric pressure plasma according to the present invention.

【図6】気化したシリコーンを含む放電用ガスを供給す
るガス供給装置の実施例の構成を示すブロック図であ
る。
FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of an embodiment of a gas supply device that supplies a discharge gas containing vaporized silicone.

【図7】図6と異なる構成のガス供給装置の実施例を示
すブロック図である。
FIG. 7 is a block diagram showing an embodiment of a gas supply device having a configuration different from that of FIG.

【図8】レーザ光により周波数調整された重り部を示す
圧電振動片の腕部先端の部分拡大断面図である。
FIG. 8 is a partially enlarged cross-sectional view of a tip of an arm portion of a piezoelectric vibrating piece showing a weight portion whose frequency is adjusted by laser light.

【図9】図3と異なる電極形状の圧電振動片の断面図で
ある。
9 is a cross-sectional view of a piezoelectric vibrating reed having an electrode shape different from that in FIG.

【図10】A図及びB図は音叉型圧電振動子の屈曲振動
を示す平面図、C図はその歪量を圧電振動子の長手方向
に沿って示す図である。
10A and 10B are plan views showing bending vibration of a tuning fork type piezoelectric vibrator, and FIG. 10C is a view showing the amount of strain along the longitudinal direction of the piezoelectric vibrator.

【図11】本発明の別の実施例による音叉型圧電振動片
の側面図である。
FIG. 11 is a side view of a tuning fork type piezoelectric vibrating piece according to another embodiment of the present invention.

【図12】A図は図11の実施例による音叉型圧電振動
子について測定したCI値を示す棒グラフ、B図はその
比較例である。
12 is a bar graph showing CI values measured for the tuning fork type piezoelectric vibrator according to the example of FIG. 11, and FIG. 12 is a comparative example thereof.

【図13】図11の樹脂被膜を形成する表面処理装置の
構成を概略的に示す図である。
FIG. 13 is a diagram schematically showing a configuration of a surface treatment apparatus for forming the resin film of FIG.

【図14】A図は本発明によるバータイプATカット水
晶振動子の縦断面図、B図はその水晶振動片のXIV−XIV
線における断面図である。
14A is a vertical sectional view of a bar-type AT-cut crystal unit according to the present invention, and FIG. 14B is a crystal vibrating piece XIV-XIV thereof.
It is sectional drawing in a line.

【図15】A図は本発明によるSAWデバイスの縦断面
図、B図はそのSAW片のXV−XV線における断面図であ
る。
15A is a longitudinal sectional view of a SAW device according to the present invention, and FIG. 15B is a sectional view of the SAW piece taken along line XV-XV.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 音叉型圧電振動子 2 圧電振動片 3 プラグ 4 金属製ケース 5、6 平面電極 7、8 側面電極 9 樹脂被膜 10、11 ランド 12、13 重り部 14 金属環 15 絶縁体 16 リード線 17 インナリード 18 分割線 19 表面処理装置 20 交流電源 21 電源電極 22 ステージ 23 ガス供給装置 24 誘電体 25 ノズル 26 ガス供給源 27 管路 28 バイパス 29 タンク 30 液体シリコーン 31 ヒータ 32、33 制御バルブ 34、35 流量制御装置 36 放電領域 37 レーザ光 38 Cr下地層 39 Au膜 40 圧電振動片 41、42 平面電極 43、44 側面電極 45 樹脂被膜 46 分割線 47 腕部 48 励振電極 49 基端部 50 叉部 51 圧電振動片 52 叉部 53 樹脂被膜 54 電源電極 55 接地電極 56、57 誘電体 58、59 壁部 60、61 ノズル 62 ガス供給源 63 プラグ 64 圧電振動片 65 保持手段 66 アウタリード 67 交流電源 68 放電領域 69 腕部 70 基端部 71 叉部 72 ATカット水晶振動子 73 水晶振動片 74 プラグ 75 金属製ケース 76 励振電極 77、78 ランド 79 金属環 80 絶縁体 81 リード線 82 インナリード 83 樹脂被膜 84 SAWデバイス 85 SAW片 86 プラグ 87 金属製ケース 88、89 櫛型電極 90 反射器 91、92 ランド 93 絶縁体 94 リード線 95 インナリード 96 金属環 97 樹脂被膜 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Tuning fork type piezoelectric vibrator 2 Piezoelectric vibrating piece 3 Plug 4 Metal case 5,6 Planar electrode 7,8 Side electrode 9 Resin coating 10, 11 Land 12, 13 Weight part 14 Metal ring 15 Insulator 16 Lead wire 17 Inner lead 18 Split Line 19 Surface Treatment Device 20 AC Power Supply 21 Power Supply Electrode 22 Stage 23 Gas Supply Device 24 Dielectric 25 Nozzle 26 Gas Supply Source 27 Pipeline 28 Bypass 29 Tank 30 Liquid Silicone 31 Heater 32, 33 Control Valves 34, 35 Flow Control Device 36 Discharge region 37 Laser light 38 Cr Underlayer 39 Au film 40 Piezoelectric vibrating piece 41, 42 Planar electrode 43, 44 Side electrode 45 Resin coating 46 Dividing line 47 Arm 48 Excitation electrode 49 Base end 50 Fork 51 Piezoelectric vibration One piece 52 Fork portion 53 Resin coating 54 Power electrode 55 Ground electrode 56, 57 dielectric 58, 59 wall 60, 61 nozzle 62 gas supply source 63 plug 64 piezoelectric vibrating piece 65 holding means 66 outer lead 67 AC power supply 68 discharge region 69 arm 70 base end 71 fork 72 AT-cut crystal oscillator 73 Crystal vibrating piece 74 Plug 75 Metal case 76 Excitation electrode 77, 78 Land 79 Metal ring 80 Insulator 81 Lead wire 82 Inner lead 83 Resin coating 84 SAW device 85 SAW piece 86 Plug 87 Metal case 88, 89 Comb type electrode 90 Reflector 91, 92 Land 93 Insulator 94 Lead wire 95 Inner lead 96 Metal ring 97 Resin coating

Claims (19)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 圧電体の表面に電極を形成した素子片
と、前記素子片をマウントするプラグと、前記素子片を
気密に収納するケースとを備え、前記素子片の表面が、
大気圧又はその近傍の圧力下で所定の放電用ガス中に気
体放電により生成される有機化合物の励起活性種を用い
て形成された樹脂被膜で被覆されていることを特徴とす
る圧電素子。
1. A device comprising an element piece having an electrode formed on the surface of a piezoelectric body, a plug for mounting the element piece, and a case for hermetically housing the element piece, the surface of the element piece comprising:
A piezoelectric element, which is covered with a resin film formed by using excited active species of an organic compound generated by gas discharge in a predetermined discharge gas under atmospheric pressure or a pressure in the vicinity thereof.
【請求項2】 前記樹脂被膜が有機物の重合膜からなる
ことを特徴とする請求項1記載の圧電素子。
2. The piezoelectric element according to claim 1, wherein the resin film is a polymer film of an organic material.
【請求項3】 前記樹脂被膜がシリコーン樹脂膜からな
ることを特徴とする請求項1記載の圧電素子。
3. The piezoelectric element according to claim 1, wherein the resin coating film is a silicone resin film.
【請求項4】 前記樹脂被膜が、前記有機化合物に含ま
れる無機元素又はその酸化物からなる下層部分を有する
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか記載の圧電
素子。
4. The piezoelectric element according to claim 1, wherein the resin coating film has a lower layer portion made of an inorganic element contained in the organic compound or an oxide thereof.
【請求項5】 前記素子片が屈曲振動モードで振動する
圧電振動片であることを特徴とする請求項1記載の圧電
素子。
5. The piezoelectric element according to claim 1, wherein the element piece is a piezoelectric vibrating piece vibrating in a bending vibration mode.
【請求項6】 前記素子片が厚みすべりモードで振動す
る圧電振動片であることを特徴とする請求項1記載の圧
電素子。
6. The piezoelectric element according to claim 1, wherein the element piece is a piezoelectric vibrating piece that vibrates in a thickness shear mode.
【請求項7】 前記素子片がねじり振動モードで振動す
る圧電振動片であることを特徴とする請求項1記載の圧
電素子。
7. The piezoelectric element according to claim 1, wherein the element piece is a piezoelectric vibrating piece that vibrates in a torsional vibration mode.
【請求項8】 前記素子片が弾性表面波を利用したSA
W片であることを特徴とする請求項1記載の圧電素子。
8. The SA in which the element piece utilizes a surface acoustic wave.
The piezoelectric element according to claim 1, wherein the piezoelectric element is a W piece.
【請求項9】 前記圧電振動片が、前記プラグに接続さ
れる基端部と、該基端部から長手方向に延長する2個の
腕部とを有する音叉形状をなし、前記樹脂被膜の膜厚
が、前記長手方向に沿って前記腕部が前記基端部に結合
する叉部付近の領域において他の領域よりも薄いことを
特徴とする請求項5記載の圧電素子。
9. The film of the resin film, wherein the piezoelectric vibrating piece has a tuning fork shape having a base end portion connected to the plug and two arm portions extending in the longitudinal direction from the base end portion. The piezoelectric element according to claim 5, wherein a thickness of the piezoelectric element is smaller in a region near a fork portion where the arm portion is coupled to the base end portion along the longitudinal direction than in other regions.
【請求項10】 前記叉部付近の前記樹脂被膜の膜厚が
他の領域の膜厚の約1/2であることを特徴とする請求
項9記載の圧電素子。
10. The piezoelectric element according to claim 9, wherein the film thickness of the resin coating in the vicinity of the fork portion is about ½ of the film thickness of other regions.
【請求項11】 前記叉部付近の前記樹脂被膜の膜厚が
500〜1000Åであることを特徴とする請求項10
記載の圧電素子。
11. The film thickness of the resin coating in the vicinity of the fork is 500 to 1000Å.
The piezoelectric element as described in the above.
【請求項12】 圧電体の表面に電極を形成した素子片
と、前記素子片をマウントするプラグと、前記素子片を
気密に収納するケースとを備える圧電素子を製造する方
法であって、 前記素子片を前記プラグにマウントした後、前記ケース
内に封止する前に、大気圧又はその近傍の圧力下で所定
の放電用ガス中に気体放電を生じさせ、前記気体放電に
よって常温で液体又は気体の有機化合物の励起活性種を
生成し、前記素子片の表面を前記励起活性種に曝露させ
て、該表面を被覆する樹脂被膜を形成する過程を含むこ
とを特徴とする圧電素子の製造方法。
12. A method of manufacturing a piezoelectric element, comprising: an element piece having an electrode formed on the surface of a piezoelectric body; a plug for mounting the element piece; and a case for hermetically housing the element piece. After mounting the element piece on the plug and before sealing it in the case, a gas discharge is generated in a predetermined discharge gas under atmospheric pressure or a pressure in the vicinity thereof, and the liquid discharge is performed at room temperature by the gas discharge. A method of manufacturing a piezoelectric element, which comprises a step of generating an excited active species of a gaseous organic compound, exposing the surface of the element piece to the excited active species, and forming a resin coating film covering the surface. .
【請求項13】 前記所定の放電用ガスに前記有機化合
物を混合したことを特徴とする請求項12記載の圧電素
子の製造方法。
13. A method of manufacturing a piezoelectric element according to claim 12, wherein the organic compound is mixed with the predetermined discharge gas.
【請求項14】 前記有機化合物がシリコーン又は炭化
水素化合物であることを特徴とする請求項12記載の圧
電素子の製造方法。
14. The method for manufacturing a piezoelectric element according to claim 12, wherein the organic compound is silicone or a hydrocarbon compound.
【請求項15】 前記気体放電の領域に供給される前記
所定の放電用ガスの流れに関して、その下流側から上流
側に向けて前記プラグにマウントした前記素子片を相対
的に移動させながら、その表面を前記励起活性種に曝露
させることを特徴とする請求項12乃至14のいずれか
記載の圧電素子の製造方法。
15. With respect to the flow of the predetermined discharge gas supplied to the gas discharge region, while relatively moving the element piece mounted on the plug from the downstream side toward the upstream side, 15. The method for manufacturing a piezoelectric element according to claim 12, wherein the surface is exposed to the excited active species.
【請求項16】 前記プラグにマウントした前記素子片
を前記気体放電の領域を通過するように搬送しながら、
前記所定の放電用ガスを、前記素子片が前記気体放電領
域を出る側から入る側に向けて流れるように供給するこ
とを特徴とする請求項15記載の圧電素子の製造方法。
16. While transporting the element piece mounted on the plug so as to pass through the gas discharge region,
16. The method of manufacturing a piezoelectric element according to claim 15, wherein the predetermined discharge gas is supplied so that the element piece flows from the exit side of the gas discharge area toward the entrance side.
【請求項17】 前記素子片が音叉形状をなす圧電振動
片であり、前記樹脂被膜を形成した後に、該樹脂被膜の
上からレーザ光を照射することにより前記圧電振動片の
周波数を調整することを特徴とする請求項12記載の圧
電素子の製造方法。
17. The element piece is a piezoelectric vibrating piece having a tuning fork shape, and the frequency of the piezoelectric vibrating piece is adjusted by irradiating a laser beam on the resin coating after forming the resin coating. 13. The method for manufacturing a piezoelectric element according to claim 12, wherein.
【請求項18】 前記素子片が、前記プラグに接続され
る基端部から長手方向に延長する2個の腕部を有する音
叉形状の圧電振動片であり、前記圧電振動片の表面を前
記励起活性種に曝露させる時間を、前記長手方向に沿っ
て前記腕部が前記基端部に結合する叉部付近の領域にお
いて他の領域での時間よりも短くしたことを特徴とする
請求項12記載の圧電素子の製造方法。
18. The tuning fork-shaped piezoelectric vibrating piece, wherein the element piece has two arm portions extending in a longitudinal direction from a base end portion connected to the plug, and the surface of the piezoelectric vibrating piece is excited by the excitation. 13. The exposure time to the active species is set to be shorter in a region near the fork portion where the arm portion is bonded to the base end portion along the longitudinal direction than in other regions. Manufacturing method of piezoelectric element.
【請求項19】 対向配置した1対の電源電極と接地電
極との間に前記放電用ガスを供給しつつ所定の電圧を印
加することにより前記気体放電を発生させ、前記両電極
に関して前記プラグにマウントした前記圧電振動片をそ
の長手方向に沿って移動させることにより前記気体放電
の領域内を通過させ、前記叉部付近の領域が前記気体放
電領域内を通過する速度を、他の領域の通過速度よりも
速くしたことを特徴とする請求項18記載の圧電素子の
製造方法。
19. The gas discharge is generated by applying a predetermined voltage while supplying the discharge gas between a pair of power supply electrodes and a ground electrode that are arranged opposite to each other, and the gas discharge is generated, and the plugs are connected to the both electrodes. By moving the mounted piezoelectric vibrating piece along the longitudinal direction, the piezoelectric vibrating reed is passed through the gas discharge region, and the speed at which the region near the fork passes through the gas discharge region is passed through the other region. 19. The method of manufacturing a piezoelectric element according to claim 18, wherein the method is faster than the speed.
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