JPH11142456A - 圧電共振子測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】電極形成以前の工程での圧電共振子の選別検査
が可能とする圧電共振子測定装置を提供する。 【解決手段】電極薄膜が形成されていない段階の被試験
素子における共振周波数の測定装置において、一方のＤ
ＵＴ圧電面を下部電極上に載せ、他方のＤＵＴ圧電面と
上部電極を非接触でＤＵＴの伝送特性を測定し、これか
らＤＵＴの共振周波数を特定する圧電共振子測定装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、圧電共振子を検
査測定する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】先ず最初に圧電共振子の従来の製造工程
の一例としては、セラミック振動子のように焼結形成、
あるいは水晶振動子のように結晶育成後所定結晶軸面で
カットした基板作成工程、これをチップ部品に切断する
切断工程、表面研磨及び所定厚みとする研磨工程、電極
形成工程、所定周波数範囲かの検査工程、パッケージン
グ工程、包装出荷工程の手順で行われる。この工程にお
いて圧電共振子の検査は、前述の電極形成後の検査工程
で行われる。尚、圧電共振子としては、水晶振動子／フ
ィルタ、セラミック振動子／フィルタ、ランガサイト、
及びこれらを複合形成したフィルタ素子等がある。

【０００３】次に、図６（ａ）に圧電共振子を検査する
従来の構成例を示して以下に説明する。測定装置の構成
は、下部電極２１と、上部電極２２と、押圧弾性体６８
と、電極移動装置６０と、伝送測定装置５０とで実現さ
れる。尚、従来技術における被試験素子（ＤＵＴ）は、
基板を切断後、電極形成工程後の段階のものである。

【０００４】下部電極２１と上部電極２２はＤＵＴと電
気的に接触する電極である。下部電極２１は、伝送測定
装置５０のＳ端子に接続され、他の構造物と電気的に絶
縁支持され、この上面にＤＵＴを載せる。上部電極２２
も同様に、伝送測定装置５０のＡ端子に接続され、他の
構造物と電気的に絶縁支持され、前記下部電極２１と面
平行に対向配置する電極面である。この図では上部電極
２２側を可動構造としていて、電極移動装置６０を駆動
して押圧弾性体６８により適度に緩衝させてＤＵＴを所
定圧力で押圧し、ＤＵＴ上下に形成されている電極薄膜
（図５（ｂ）参照）と電気的に接触させた状態で測定実
施する。伝送測定装置５０は例えばネットワークアナラ
イザのように掃引周波数に連動するトラッキングジェネ
レータを備えていて、共振周波数前後の伝送特性を測定
可能な装置であり、端子Ｓから上部電極２２を介してＤ
ＵＴの一方の電極薄膜へ供給し、ＤＵＴの他方の電極薄
膜からの信号を下部電極２１で受けて、端子Ａに入力し
てＤＵＴの伝送特性を測定する。そして図６（ｃ）に示
すように測定された伝送特性の掃引周波数に対する振幅
推移からＤＵＴの直列共振点で伝送がピークになること
を利用して共振周波数ｆxを特定している。この共振周
波数ｆxが所定範囲内か否かを良否判定することで、次
のパッケージング工程へ進めるか否かの選別が行われ
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、第１に、Ｄ
ＵＴを機械的に押圧した状態で測定している為に、機械
的な応力が加わりパッケージングした状態と特性相関性
がずれる場合があり、測定時のばらつき要因を有してい
る。この為安定した選別検査の観点から機械的な応力を
ＤＵＴに与えることは好ましくなく実用上の難点があっ
た。また、第２に、電極形成工程以後でないと選別検査
ができない為に、不良ＤＵＴに対しても同様の研磨工
程、電極形成工程を経る為、無用の製造ロスを生じる難
点もある。そこで、本発明が解決しようとする課題は、
電極形成以前の工程での圧電共振子の選別検査を可能と
する圧電共振子測定装置を提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】第１に、上記課題を解決
するための発明構成は、電極薄膜が形成されていない段
階の圧電共振子である被試験素子における共振周波数の
測定装置において、ＤＵＴの素子両面からを機械的押圧
することのない測定装置であって、一方のＤＵＴ圧電面
を下部電極２１上に載せ、他方のＤＵＴ圧電面と上部電
極２２を非接触で電気的に結合可能な所定近接ギャップ
に配置し、ＤＵＴの共振周波数前後を周波数掃引して当
該ＤＵＴの伝送特性を測定し、測定された伝送特性の振
幅推移からＤＵＴの共振周波数を特定する圧電共振子測
定装置である。上記発明によれば、機械的な応力を加え
ることなく、圧電共振子の伝送特性あるいは特定局所部
位の伝送特性の測定から再現性の良い共振周波数の特定
が可能であり、しかも電極形成以前の工程での圧電共振
子の選別検査を可能とする圧電共振子測定装置が実現で
きる。

【０００７】第１図は、本発明に係る解決手段を示して
いる。第２に、上記課題を解決するために、本発明の構
成では、電極薄膜が形成されていない段階の圧電共振子
であるＤＵＴにおける共振周波数の測定装置において、
伝送測定装置５０に接続され、他構造物と電気的に絶縁
支持し、ＤＵＴを載せる電極面を備える下部電極２１を
具備し、伝送測定装置５０に接続され、他構造物と電気
的に絶縁支持し、前記下部電極２１と面平行に対向配置
する電極面を備える上部電極２２を具備し、上記下部電
極２１と上部電極２２を伝送測定装置５０に接続し、一
方の下部電極２１側は、この上にＤＵＴを載せ、他方の
上部電極２２側は、ＤＵＴと非接触かつ電気的に結合可
能な所定近接ギャップ間隔にしてＤＵＴの伝送特性を測
定し、この測定からＤＵＴの直列共振周波数を特定する
伝送測定装置５０を具備する構成手段がある。

【０００８】第２図は、本発明に係る解決手段を示して
いる。第３に、上記課題を解決するために、本発明の構
成では、電極薄膜が形成されていない段階の圧電共振子
であるＤＵＴにおける共振周波数の測定装置において、
反射信号分離手段３０の接地端に接続され、ＤＵＴを載
せる平板状の接地電極である下部電極２１を具備し、反
射信号分離手段３０の出力端に接続され、他構造物と電
気的に絶縁支持し、前記下部電極２１と面平行に対向配
置する電極面を備える上部電極２２を具備し、伝送測定
装置５０が出力する掃引周波数信号を受けて上部電極２
２へ接続して供給し、上部電極２２の端部からの反射波
を受けて伝送測定装置５０の測定入力端へ接続して供給
する反射信号分離手段３０を具備し、上記下部電極２１
と上部電極２２の間に挿入されたＤＵＴの直列共振周波
数に伴う反射特性の測定であって、ＤＵＴの共振周波数
前後を周波数掃引し、上部電極２２の端部からの反射波
信号を反射信号分離手段３０を介して測定入力端Ａで受
けてＤＵＴの反射特性を測定し、この測定からＤＵＴの
直列共振周波数を特定する伝送測定装置５０を具備する
構成手段がある。この構成の場合は、一方の下部電極２
１を高周波的に接地電極にできる利点が得られる。

【０００９】第４に、上記課題を解決するための発明構
成は、ＤＵＴ圧電面上の特定部位に対する共振周波数の
測定であり、電極薄膜が形成されていない段階の圧電共
振子であるＤＵＴ圧電面上の各局所部位毎における共振
周波数の測定装置において、ＤＵＴの素子両面から機械
的押圧することのない測定装置であって、ＤＵＴ素子圧
電面に対して一方向あるいは平面方向に平行移動可能な
面方向移動機構９０を備えて、一方のＤＵＴ圧電面を下
部電極２１上に載せ、局所部位直下における共振周波数
を検出可能とする所定電極面形状を備える他方の上部電
極２２を非接触で電気的に結合可能な所定近接ギャップ
に位置させて、ＤＵＴの共振周波数前後を周波数掃引し
て当該局所部位の伝送特性を測定し、測定された局所部
位の伝送特性の振幅推移から局所部位の直列共振周波数
を特定してＤＵＴ平面上の各部位における電気的均一性
を検査測定する圧電共振子測定装置がある。この場合
は、ＤＵＴの所望局所部位、あるいはチップ部品に切断
する切断工程以前の大きな一枚の基板状態の段階で、局
所的な共振周波数を測定できる利点が得られる。

【００１０】第３図は、本発明に係る解決手段を示して
いる。第５に、上記課題を解決するために、本発明の構
成では、ＤＵＴ圧電面上の特定部位に対する共振周波数
の測定であり、電極薄膜が形成されていない段階の圧電
共振子であるＤＵＴ圧電面上の各局所部位毎における共
振周波数の測定装置において、伝送測定装置５０に接続
され、他構造物と電気的に絶縁支持し、ＤＵＴを載せる
電極面を備える下部電極２１を具備し、伝送測定装置５
０に接続され、他構造物と電気的に絶縁支持し、前記下
部電極２１と面平行に対向配置し、ＤＵＴの圧電面上の
所定局所部位領域の共振周波数を検出可能とする所定電
極面形状を備える上部電極２２を具備し、上記下部電極
２１と上部電極２２を伝送測定装置５０に接続し、一方
のＤＵＴ圧電面を下部電極２１上に載せ、所定電極面形
状を備える上部電極２２を他方のＤＵＴ圧電面の測定対
象部位上へ非接触で電気的に結合可能な所定近接ギャッ
プに位置させて、ＤＵＴの共振周波数前後を周波数掃引
して当該局所部位の伝送特性を測定し、測定された局所
部位の伝送特性の振幅推移から局所部位の直列共振周波
数を特定する伝送測定装置５０を具備する構成手段があ
る。

【００１１】第４図は、本発明に係る解決手段を示して
いる。第６に、上記課題を解決するために、本発明の構
成では、ＤＵＴ圧電面上の特定部位に対する共振周波数
の測定であり、電極薄膜が形成されていない段階の圧電
共振子であるＤＵＴ圧電面上の各局所部位毎における共
振周波数の測定装置において、反射信号分離手段３０の
接地端に接続され、ＤＵＴを載せる平板状の接地電極で
ある下部電極２１を具備し、反射信号分離手段３０の出
力端に接続され、他構造物と電気的に絶縁支持し、前記
下部電極２１と面平行に対向配置し、ＤＵＴの圧電面上
の所定局所部位領域の共振周波数を検出可能とする所定
電極面形状を備える上部電極２２を具備し、伝送測定装
置５０が出力する掃引周波数信号を受けて上部電極２２
へ接続して供給し、上部電極２２の端部からの反射波を
受けて伝送測定装置５０の測定入力端へ接続して供給す
る反射信号分離手段３０を具備し、一方のＤＵＴ圧電面
を下部電極２１上に載せ、所定電極面形状を備える上部
電極２２を他方のＤＵＴ圧電面の測定対象部位上へ非接
触で電気的に結合可能な所定近接ギャップに位置させ
て、ＤＵＴの共振周波数前後を周波数掃引して当該局所
部位からの反射波を反射信号分離手段３０を介して測定
入力端Ａで受けて局所部位の反射特性を測定し、測定さ
れた局所部位の反射特性の振幅推移から局所部位の直列
共振周波数を特定する伝送測定装置５０を具備する構成
手段がある。この場合は、一方の下部電極２１を高周波
的に接地電極にでき、かつ局所部位における局所的な共
振周波数を測定できる利点が得られる。

【００１２】また、下部電極２１を高周波的に接地電極
にできる構成の場合には、接地側の電極である下部電極
２１を含む構造とし、下部電極２１を金属製の回転テー
ブル９２とし、この回転テーブル９２を接地する摺動接
地手段９１を備え、円周上に複数のＤＵＴを定置するポ
ケット（凹部）９３を備え、回転テーブル９２を所定に
回転移動する回転駆動装置９４を備える上述圧電共振子
測定装置がある。また、傾斜搬送機構としては、下部電
極２１と上部電極２２を傾斜配置し、ＤＵＴを傾斜によ
る自重滑走を案内する滑走案内構造７１、７２を備え、
下部電極２１の定置位置でＤＵＴが停止する位置に設け
た停止板７５で滑走停止させ、あるいは定置位置から滑
走排出を滑走制御する機械的あるいは電気的にゲート開
閉可能なストッパー機構７６を備える傾斜搬送機構とす
る上述圧電共振子測定装置がある。また、ＤＵＴの搬送
機構としては、下部電極２１と上部電極２２の何れか一
方は当該電極板の電極平面に対して垂直方向あるいは水
平方向に可動自在としてＤＵＴを外部から挿入容易とす
る電極移動装置６０を具備し、ＤＵＴを外部から下部電
極２１上の所定位置へ載せ、外部へ排出する吸着搬送す
る機構を備える上述圧電共振子測定装置がある。

【００１３】第７図は、本発明に係る解決手段を示して
いる。また、下部電極２１の端部、あるいは上部電極２
２の端部、あるいは両電極の端部に伝送線路の特性イン
ピーダンスに終端する終端マッチング手段８０を備える
上述圧電共振子測定装置がある。

【００１４】また、ＤＵＴ圧電面上の各局所部位毎にお
ける共振周波数の測定において、下部電極２１、あるい
は上部電極２２に対して、ＤＵＴ素子の圧電平面の一方
向あるいは二次元平面方向に移動可能な面方向移動機構
９０を備える上述圧電共振子測定装置がある。

【００１５】また、下部電極２１と上部電極２２のギャ
ップ間隔を半固定に微調整可能なマイクロメータ６６を
備える上述圧電共振子測定装置がある。

【００１６】また、反射信号分離手段３０は方向性ブリ
ッジあるいは方向性結合器である上述圧電共振子測定装
置がある。

【００１７】また、伝送測定装置５０はネットワークア
ナライザ、掃引周波数に連動するトラッキングジェネレ
ータを備えるスペクトラムアナライザ、あるいは専用の
伝送特性若しくは反射特性を測定する装置である上述圧
電共振子測定装置がある。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を実施
例と共に図面を参照して詳細に説明する。

【００１９】本発明における被試験素子（ＤＵＴ）は、
未だ電極が形成されていない電極形成工程以前の段階の
圧電共振子を検査測定するものである。図１は、本発明
の一実施例を示す構成図である。この場合は電極薄膜が
形成されていない段階のＤＵＴに対して、ＤＵＴ片面は
非接触で伝送特性を測定可能とする例である。装置構成
は、従来構成に対して、押圧弾性体６８を削除し、マイ
クロメータ６６を備える構成例である。ここで、下部電
極２１、上部電極２２及び伝送測定装置５０は、従来同
様である。

【００２０】電極移動装置６０は、従来ではＤＵＴを押
圧すると共に、ＤＵＴ搬入／搬出時の邪魔とならないよ
うに、ＤＵＴを定置する直上にある上部電極２２を大き
く上に移動させる機能も兼ねていたが、本発明ではＤＵ
Ｔの押圧が無いので図１に示す水平方向への引込み移
動、あるいは水平方向への回転移動する構造のみで足り
る。

【００２１】また図１の構成において、本発明では上部
電極２２とＤＵＴとは非接触である為、上部電極２２の
高さはＤＵＴと電気的に結合可能な所定近接ギャップ間
隔、例えば０．１ｍｍ前後となるようにする。尚、単一
厚みのＤＵＴであれば固定の高さで良いが、多品種のＤ
ＵＴを検査する汎用性を考慮して、ＤＵＴ品種毎の厚み
に対応できようにギャップ間隔を所望に微調整可能にす
る為に、図１に示すように、例えば上部電極２２側に例
えばマイクロメータ６６を備えることが望ましい。

【００２２】尚、第１に、電極薄膜形成の前後でＤＵＴ
の共振周波数は微妙に変化する。また第２に、本発明の
測定方式の非接触で電気的に結合して伝送特性を測定す
る方式に伴って、得られる共振周波数は本来の共振周波
数に対して少しずれを生じる。しかしながら、測定して
得られた共振周波数と、電極薄膜形成後の共振周波数と
の間には、一定のオフセット周波数となる相関関係があ
る。このことから予め相関関係を求めておき、オフセッ
ト周波数を考慮した良否判定を行うことにより良否検査
は実施できる。

【００２３】上記の為に、伝送測定装置５０では、従来
と同様にして伝送特性を測定した結果の直列共振周波数
を得た後、予め求めておいた所定のオフセット周波数を
加えた周波数値を共振周波数と見なし、以後従来同様の
良否判定をする。

【００２４】上述発明によれば、電極形成前のＤＵＴの
伝送特性を非接触で測定可能とした結果、機械的な応力
を加えることがなくなり、再現性の良い共振周波数の特
定が可能となり、かつ電極形成以前の工程での圧電共振
子の選別検査が可能となる利点が得られる。これに伴
い、不良ＤＵＴに対する無用な電極形成が解消される大
きな利点が得られる。尚、ＤＵＴ片面は非接触で測定可
能となるので、図５（ｂ）に示すような傾斜搬送機構へ
の適用が容易である。即ち、下部電極２１と上部電極２
２は傾斜配置させ、上部電極２２は固定あるいはマイク
ロメータ６６による半固定で良く、上方のホッパー等か
ら順次ＤＵＴを傾斜による自重滑走させ、これを案内す
る滑走案内構造７１、７２を設ける。そして、下部電極
２１の所定の定置位置で設けた停止板７５でＤＵＴの滑
走を一時停止させて測定実施し、その後滑走排出するゲ
ート開閉制御用のストッパー機構７６を備えて、搬送機
構を単純な構成しても良い。

【００２５】図２は、本発明の一実施例を示す構成図で
ある。この場合は電極薄膜が形成されていない段階のＤ
ＵＴに対して、上部電極２２からの反射波を測定して共
振周波数を特定する方式である。装置構成は、上述図１
の構成に対して、下部電極２１を接地電極とし、反射信
号分離手段３０を備える構成例である。ここで、上部電
極２２、電極移動装置６０は、上述説明と同様である。

【００２６】一方の下部電極２１は、反射信号分離手段
３０の接地端に接続されて高周波的に接地電極としてい
る。この為、構造物との間の絶縁体が不要である。反射
信号分離手段３０は、上部電極２２の端部からの反射波
信号を分離出力するものであり、例えば方向性ブリッジ
や方向性結合器がある。これは伝送測定装置５０のＳ端
子から出力する掃引周波数信号を受けて上部電極２２へ
供給し、この上部電極２２の端部からの反射波を受けて
伝送測定装置５０のＡ入力端へ供給する。ここで、ＤＵ
Ｔは直列共振周波数でのインピーダンスが最小、例えば
伝送線路の特性インピーダンスに近い数十Ω付近迄下が
り、これ以外の周波数では数Ｋ〜数十ＫΩ以上を示す。
これらか上部電極２２の端部からの反射波が最小となる
周波数点を見出すことで共振周波数を容易に特定でき
る。

【００２７】伝送測定装置５０は、上述説明の伝送測定
装置５０と同様であり、反射信号分離手段３０を介して
ＤＵＴの反射特性を測定し、これからＤＵＴの直列共振
周波数を得た後、予め求めておいた所定のオフセット周
波数を加えた周波数を共振周波数と見なし、以後従来同
様の良否判定をする。

【００２８】上述発明によれば、反射信号分離手段３０
を挿入して上部電極２２の端部からの反射波を測定可能
としたことで、一方の下部電極２１を高周波的に接地電
極にできる利点が得られる。この利点を用る下部電極２
１の変形構造の一例としては、図５（ａ）に示す回転テ
ーブル９２への適用がある。即ち、回転駆動装置９４に
より所定に回転される金属製の回転テーブル９２とし、
例えば真空吸着装置によりＤＵＴを搬入／搬出し、この
回転円周上に複数のＤＵＴを定置可能なポケット（凹
部）９３を備え、この金属製の回転テーブル９２を高周
波的に接地する例えば摺動接地手段９１を備える装置が
容易に実現できる。尚、当然ながら上述図１と同様に、
電極形成前のＤＵＴを非接触で測定可能であり、再現性
の良い共振周波数の特定が可能となり、かつ電極形成以
前の工程での圧電共振子の選別検査が可能となる利点を
有することは言うまでもない。

【００２９】図３は、本発明の一実施例を示す構成図で
ある。この場合は電極薄膜が形成されていない段階のＤ
ＵＴ圧電面上の各局所部位毎における共振周波数の電気
的均一性の検査測定をする装置である。ここで、焼結形
成されるセラミック共振子等は、形成条件や厚みにより
チップ面の各部位で共振周波数が異なって形成されう
る。この為例えばセラミックフィルタとする場合は図３
（ｂ）の等価回路において、入力側の共振周波数ｆ1と
出力側の共振周波数ｆ2が微妙に変わってしまう場合が
あり、これに伴い伝播ロスの変動やＱの変動や帯域通過
特性が所望条件にならず不良品となってしまう場合があ
る。逆に共振周波数ｆ1、ｆ2を所望条件となるように焼
結形成して所定の帯域通過特性を持たせたい場合もあ
る。これらから、セラミック共振子の圧電面上の発振励
起部位の共振周波数の測定が必要である。図３の装置構
成は、上述図１の構成に対して、上部電極２２のＤＵＴ
と近接する電極形状はＤＵＴ面より小さな所定領域の形
状とし、かつこの上部電極２２はＤＵＴ圧電面のＸ・Ｙ
方向に平行移動可能な面方向移動機構９０を備える構成
である。尚、面方向移動機構９０としてＤＵＴ圧電面の
Ｘ・Ｙの一方のみの移動で良い適用例もある。

【００３０】つまり、上部電極２２は、下部電極２１と
面平行に対向配置し、ＤＵＴの圧電面上の所定局所部位
領域の共振周波数を検出測定可能とする所定電極面形状
を備える。本発明の上部電極２２の移動手段としては、
上述電極移動装置６０の水平方向への引込み移動、ある
いは水平方向への回転移動する装置に加えて、ＤＵＴ素
子の圧電平面の所定の一方向あるいは所望の二次元平面
方向に移動可能な面方向移動機構９０を追加して備え
る。この面方向移動機構９０は手動操作あるいは自動制
御の両方が可能であり、所定のギャップを維持した状態
で面平行移動、あるいは移動時にのみ少し持上げて移動
させる。そしてＤＵＴ面上の所望の局所部位に移動後、
伝送測定装置５０は当該部位における共振周波数を測定
実施する。尚、図１に示すマイクロメータ６６を所望に
より備える構成としてもよいことは無論である。

【００３１】伝送測定装置５０は、前記のＤＵＴ面上の
所望の局所部位毎における伝送特性を測定し、測定結果
から直列共振周波数を特定し、上述同様にして、予め求
めておいた所定のオフセット周波数を加えた周波数を目
的の共振周波数と見なし、以後従来同様の良否判定を各
局所部位毎に行う。

【００３２】上述発明によれば、ＤＵＴ圧電面上の所望
位置へ移動可能な面方向移動機構９０を備え、ＤＵＴ面
より小さな所定領域に対する電気的結合をする電極形状
とすることで、所望局所部位における局所的な共振周波
数を測定できる利点が得られる。この結果、機械的な厚
み検査からは良否判定困難であった焼結形成等の形成条
件の違いを的確に把握できる大きな利点が得られる。こ
のことは、ＤＵＴ形成工程である基板作成してチップ部
品に切断する切断工程以前の大きな基板状態において測
定実施可能となり、この段階での良否判定結果に基づき
以後の研磨工程の研磨条件を適正に制御して歩留まり向
上に役立てることも可能となる利点も得られる。

【００３３】尚、本発明の構成は、上述実施の形態に限
るものではない。例えば図４は、本発明の応用構成図で
ある。この場合は電極薄膜が形成されていない段階のＤ
ＵＴ圧電面上の各局所部位毎における共振周波数の電気
的均一性の検査測定を反射法を利用して測定する装置構
成例である。装置構成は、上述図２と同様の反射信号分
離手段３０と、上述図３と同様の面方向移動機構９０と
を備える構成例である。この構成例は、上述した図２の
説明、及び上述した図３の説明から明らかであり、説明
を要しない。上述発明によれば、一方の下部電極２１を
高周波的に接地電極にできる利点が得られ、かつ所望局
所部位における局所的な共振周波数を測定できる利点が
得られる。当然ながら図５（ａ）に示す回転テーブル９
２への適用ができることは言うまでもない。

【００３４】また、図７に示すように、下部電極２１の
端部、あるいは上部電極２２の端部、あるいは両電極の
端部に接続する線路の特性インピーダンスに終端する終
端マッチング手段８０を、所望により備える装置構成と
しても良い。この終端マッチング手段８０は特に高周波
用のＤＵＴを測定する場合において、接続線路の反射影
響が伝送測定装置５０での測定精度上支障となる場合に
挿入する。これは接続する線路長と電極形状にも依る
が、例えば１００ＭＨｚ以上の水晶振動子の場合に挿入
使用すると良い結果が得られる。

【００３５】また、伝送測定装置５０はネットワークア
ナライザに限らず、少なくとも掃引信号発生源を備え、
ＤＵＴからの信号を受けて共振周波数付近における振幅
の変化を検出する検出手段を備えていれば良く、例えば
トラッキングジェネレータを備えるスペクトラムアナラ
イザあるいは専用の装置としても良い。また、電極移動
装置６０は下部電極２１側に備える構成としても良い。

【００３６】

【発明の効果】本発明は、上述の説明内容から、下記に
記載される効果を奏する。上述図１の発明によれば、電
極形成前のＤＵＴを非接触で伝送特性を測定可能とした
結果、機械的な応力を加えることがなくなり、再現性の
良い共振周波数の特定が可能となり、かつ電極形成以前
の工程での圧電共振子の選別検査が可能となる利点が得
られる。これに伴い、不良ＤＵＴに対する無用な電極形
成が解消される大きな利点が得られ、この結果、コスト
低減され、産業上の効果は大である。上述図２の発明に
よれば、反射信号分離手段３０を挿入して上部電極２２
の端部からの反射波を測定可能としたことで、一方の下
部電極２１を高周波的に接地電極にできる利点が得られ
る。上述図３の発明によれば、ＤＵＴ圧電面上の所望位
置へ移動可能な面方向移動機構９０を備え、ＤＵＴ面よ
り小さな所定領域に対する電気的結合をする電極形状と
することで、所望局所部位における局所的な共振周波数
を測定できる利点が得られる。この結果、機械的な厚み
検査からは良否判定困難であった焼結形成等の形成条件
の違いを的確に把握できる大きな利点が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の、圧電共振子を検査測定する構成例で
ある。

【図２】本発明の、他の圧電共振子を検査測定する構成
例である。

【図３】本発明の、他の圧電共振子を検査測定する構成
例である。

【図４】本発明の、他の圧電共振子を検査測定する構成
例である。

【図５】本発明の、回転テーブル型のＤＵＴ搬送構造例
と、傾斜搬送構造例である。

【図６】従来の、圧電共振子を検査測定する構成例とＤ
ＵＴの伝送特性の例である。

【図７】本発明の、他の圧電共振子を検査測定する構成
例である。

【符号の説明】

２１ 下部電極 ２２ 上部電極 ３０ 反射信号分離手段 ５０ 伝送測定装置 ６０ 電極移動装置 ６６ マイクロメータ ６８ 押圧弾性体 ７１，７２ 滑走案内構造 ７５ 停止板 ７６ ストッパー機構 ８０ 終端マッチング手段 ９０ 面方向移動機構 ９１ 摺動接地手段 ９２ 回転テーブル ９３ ポケット（凹部） ９４ 回転駆動装置

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電極薄膜を形成する前段階の圧電共振子
   （ＤＵＴ）における共振周波数の測定装置において、一
   方のＤＵＴ圧電面を下部電極上に載せ、他方のＤＵＴ圧
   電面と上部電極を非接触で当該ＤＵＴの伝送特性を測定
   し、これから該ＤＵＴの共振周波数を特定することを特
   徴とする圧電共振子測定装置。
2. 【請求項２】 電極薄膜を形成する前段階のＤＵＴにお
   ける共振周波数の測定装置において、 伝送測定装置に接続され、他構造物と電気的に絶縁支持
   し、ＤＵＴを載せる電極面を備える下部電極と、 伝送測定装置に接続され、他構造物と電気的に絶縁支持
   し、該下部電極と面平行に対向配置する電極面を備える
   上部電極と、 一方の該下部電極側はこの上にＤＵＴを載せ、他方の該
   上部電極側はＤＵＴと電気的に結合可能な所定近接ギャ
   ップ間隔にしてＤＵＴの伝送特性を測定する伝送測定装
   置と、 を具備していることを特徴とする圧電共振子測定装置。
3. 【請求項３】 電極薄膜を形成する前段階のＤＵＴにお
   ける共振周波数の測定装置において、 ＤＵＴを載せる平板状の接地電極である下部電極と、 反射信号分離手段の出力端に接続され、他構造物と電気
   的に絶縁支持し、該下部電極と面平行に対向配置する電
   極面を備える上部電極と、 伝送測定装置が出力する周波数信号を受けて該上部電極
   へ接続して供給し、該上部電極の端部からの反射波を受
   けて伝送測定装置の測定入力端へ接続して供給する反射
   信号分離手段と、 該上部電極の端部からの反射波信号を該反射信号分離手
   段を介して受けてＤＵＴの反射特性を測定する伝送測定
   装置と、 を具備していることを特徴とする圧電共振子測定装置。
4. 【請求項４】 電極薄膜を形成する前段階のＤＵＴ圧電
   面上の各局所部位毎における共振周波数の測定装置にお
   いて、一方のＤＵＴ圧電面を下部電極上に載せ、所定電
   極面形状を備える他方の上部電極を非接触で電気的に結
   合可能な所定近接ギャップに位置させて、当該局所部位
   の伝送特性を測定し、これから局所部位の共振周波数を
   検査測定することを特徴とする圧電共振子測定装置。
5. 【請求項５】 電極薄膜を形成する前段階のＤＵＴ圧電
   面上の各局所部位毎における共振周波数の測定装置にお
   いて、 伝送測定装置に接続され、他構造物と電気的に絶縁支持
   し、ＤＵＴを載せる電極面を備える下部電極と、 伝送測定装置に接続され、他構造物と電気的に絶縁支持
   し、該下部電極と面平行に対向配置し、ＤＵＴの圧電面
   上の所定局所部位領域の共振周波数を検出可能とする所
   定電極面形状を備える上部電極と、 一方のＤＵＴ圧電面を下部電極上に載せ、所定電極面形
   状を備える上部電極を他方のＤＵＴ圧電面の測定対象部
   位上へ非接触で電気的に結合可能な所定近接ギャップに
   位置させて伝送特性を測定し、これから局所部位の共振
   周波数を特定する伝送測定装置と、 を具備していることを特徴とする圧電共振子測定装置。
6. 【請求項６】 電極薄膜を形成する前段階のＤＵＴ圧電
   面上の各局所部位毎における共振周波数の測定装置にお
   いて、 ＤＵＴを載せる平板状の接地電極である下部電極と、 反射信号分離手段の出力端に接続され、他構造物と電気
   的に絶縁支持し、該下部電極と面平行に対向配置し、Ｄ
   ＵＴの圧電面上の所定局所部位領域の共振周波数を検出
   可能とする所定電極面形状を備える上部電極と、 伝送測定装置が出力する周波数信号を受けて該上部電極
   へ接続して供給し、該上部電極の端部からの反射波を受
   けて伝送測定装置の測定入力端へ接続して供給する反射
   信号分離手段と、 一方のＤＵＴ圧電面を下部電極上に載せ、所定電極面形
   状を備える上部電極を他方のＤＵＴ圧電面の測定対象部
   位上へ非接触で電気的に結合可能な所定近接ギャップに
   位置させて反射波を該反射信号分離手段を介して受けて
   局所部位の反射特性を測定し、これから局所部位の共振
   周波数を特定する伝送測定装置と、 を具備していることを特徴とする圧電共振子測定装置。
7. 【請求項７】 接地側の電極である下部電極を回転テー
   ブルとし、円周上に複数のＤＵＴを定置するポケットを
   備え、該回転テーブルを所定に回転移動する回転駆動装
   置を備える請求項３又は６記載の圧電共振子測定装置。
8. 【請求項８】 傾斜搬送機構は、下部電極と上部電極を
   傾斜配置し、ＤＵＴを傾斜による自重滑走を案内する滑
   走案内構造を備え、該下部電極の定置位置で滑走停止さ
   せ、あるいは該定置位置から滑走排出を滑走制御するス
   トッパー機構を備える請求項１〜６記載の圧電共振子測
   定装置。
9. 【請求項９】 下部電極と上部電極の何れか一方は当該
   電極板の電極平面に対して垂直方向あるいは水平方向に
   可動自在としてＤＵＴを外部から挿入容易とする電極移
   動装置と、ＤＵＴを外部から下部電極上へ載せ、外部へ
   排出する吸着搬送機構とを備える請求項１〜６記載の圧
   電共振子測定装置。
10. 【請求項１０】 下部電極の端部、あるいは上部電極の
    端部、あるいは両電極の端部に伝送線路の特性インピー
    ダンスに終端する終端マッチング手段を備えることを特
    徴とする請求項２又は５記載の圧電共振子測定装置。
11. 【請求項１１】 下部電極、あるいは上部電極に対し
    て、ＤＵＴ素子の圧電平面の一方向あるいは二次元平面
    方向に移動可能な面方向移動機構を備える請求項４〜６
    記載の圧電共振子測定装置。
12. 【請求項１２】 下部電極と上部電極のギャップ間隔を
    微調整可能なマイクロメータを備える請求項１〜６記載
    の圧電共振子測定装置。
13. 【請求項１３】 反射信号分離手段は方向性ブリッジあ
    るいは方向性結合器である請求項３又は６記載の圧電共
    振子測定装置。
14. 【請求項１４】 伝送測定装置はネットワークアナライ
    ザ、掃引周波数に連動するトラッキングジェネレータを
    備えるスペクトラムアナライザ、あるいは専用の伝送特
    性若しくは反射特性を測定する装置である請求項２，
    ３，５又は６記載の圧電共振子測定装置。