JPH11346136A - Manufacture of quartz oscillator - Google Patents

Manufacture of quartz oscillator

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JPH11346136A
JPH11346136A JP15336098A JP15336098A JPH11346136A JP H11346136 A JPH11346136 A JP H11346136A JP 15336098 A JP15336098 A JP 15336098A JP 15336098 A JP15336098 A JP 15336098A JP H11346136 A JPH11346136 A JP H11346136A
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JP
Japan
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axis
film
temperature
crystal
quartz
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Application number
JP15336098A
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Japanese (ja)
Inventor
Takehiko Uno
武彦 宇野
Satoru Noge
悟 野毛
Yasushige Ueoka
康茂 植岡
Eiji Kamiyama
栄治 神山
Teruzo Ito
輝三 伊藤
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Mitsubishi Materials Corp
Original Assignee
Mitsubishi Materials Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a manufacturing method of a quartz oscillator which can stably produce an element which is superior in temperature characteristics and in productivity. SOLUTION: Metal films 21 and 22 for forming axial inversion part are formed on both sides of an electrode 2 on a surface of a quartz substrate 1 and, axial inversion parts 11 and 12 having an electric axis in the opposite direction to the electric axis of an excitation part 4 are formed in the quartz substrate 1, by executing heat treatment with a procedure such as laser beam irradiation, so that the parts out of the quartz substrate 1 which form the metal films 21 and 22 is heated to a temperatures higher than a α.βtransition temperature of quartz and parts, which do not form the metal films 21 and 22 have the temperatures lower than the α.β transition temperature of the quartz.

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、コンピュータのク
ロック発生器、無線通信機器の局部発振器やフィルタ等
に好適に用いられ、周囲温度が変動する場合においても
安定した共振周波数やフィルタ周波数が得られる水晶振
動子の製造方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention is suitably used for a clock generator of a computer, a local oscillator or a filter of a wireless communication device, and can obtain a stable resonance frequency and a filter frequency even when the ambient temperature fluctuates. The present invention relates to a method for manufacturing a crystal resonator.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、一定周波数の電気信号を発生させ
る発振器の共振回路に用いられる振動子として、温度変
化に対して安定した共振周波数が得られる水晶振動子が
ある。図10は、従来の水晶振動子を示す斜視図であ
り、図において、符号1は電気軸(X)を有し周波数の
温度係数が0であるATカットの水晶基板、2,3は水
晶基板1の両面に形成されたAl、Au等からなる励振
用の電極、4は電極2、3により挟まれた箱状の領域で
ある励振部である。この水晶振動子は、電極2、3間に
共振周波数近傍の高周波電圧を印加することにより、1
kHz〜100MHz程度の範囲内の固有の周波数の電
気振動を発生させることができる。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a vibrator used in a resonance circuit of an oscillator for generating an electric signal of a constant frequency, there is a crystal vibrator capable of obtaining a stable resonance frequency with respect to a temperature change. FIG. 10 is a perspective view showing a conventional crystal unit. In the figure, reference numeral 1 denotes an AT-cut crystal substrate having an electric axis (X) and a temperature coefficient of frequency of 0, and reference numerals 2 and 3 denote crystal substrates. An excitation electrode 4 made of Al, Au, or the like formed on both surfaces of 1 is an excitation section which is a box-shaped area sandwiched between the electrodes 2 and 3. This crystal oscillator is configured to apply a high frequency voltage near the resonance frequency between the electrodes 2 and 3 to
It is possible to generate electric vibration of a specific frequency in the range of about kHz to 100 MHz.

【0003】ところで、上述した水晶振動子の共振周波
数は、周囲温度をパラメータとした場合に3次曲線で表
される特性を有するので、温度変動の小さい場合には共
振周波数の変動は問題にならないくらい小さいが、温度
が大きく変動する環境下で用いる場合には、共振周波数
の変動が大きくなり無視することができなくなる。そこ
で、この特性を打ち消すような温度補償電圧を得ること
のできる感温素子、例えば、温度特性が指数関数で表さ
れるサーミスタを用いた温度補償回路と組み合せること
により、その共振周波数を周囲温度に対して略直線状に
変化させた温度補償水晶発振器(TCXO)が提供され
ている。
The above-described resonance frequency of the crystal unit has a characteristic represented by a cubic curve when the ambient temperature is used as a parameter. Therefore, when the temperature fluctuation is small, the fluctuation of the resonance frequency does not matter. However, when used in an environment where the temperature fluctuates greatly, the fluctuation of the resonance frequency becomes large and cannot be ignored. Therefore, by combining with a temperature-sensing element that can obtain a temperature compensation voltage that cancels out this characteristic, for example, a temperature compensation circuit using a thermistor whose temperature characteristic is represented by an exponential function, the resonance frequency can be reduced to the ambient temperature. Is provided with a temperature-compensated crystal oscillator (TCXO) that is changed substantially linearly.

【0004】なお、一般に、電子デバイス用の結晶中に
双晶が存在すると、デバイスの特性に悪影響を及ぼすた
め、この種の結晶中には双晶が形成されないことが肝要
であるとされており、前記水晶振動子や水晶発振器にお
いても、振動子として用いられる水晶基板中には双晶の
ないことが当然のことと考えられている。
[0004] In general, if twins are present in a crystal for an electronic device, the characteristics of the device will be adversely affected. Also, it is considered that there is no twin crystal in the quartz substrate used as the oscillator in the quartz oscillator and the quartz oscillator.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た水晶発振器(TCXO)においては、温度補償回路を
構成するために前記サーミスタの他にいくつかの電子部
品が必要になり、用いる電子部品の点数が増加する分高
価格になる、また、この水晶発振器の回路の調整が複雑
になる等、様々な欠点があった。一方、3次曲線で表さ
れる水晶基板の共振周波数−温度特性は、水晶基板固有
の特性であるとされており、水晶基板自体には改善の余
地がないものと考えられていた。
However, in the above-described crystal oscillator (TCXO), several electronic components are required in addition to the thermistor to constitute the temperature compensation circuit, and the number of electronic components used is small. There are various drawbacks, such as an increase in price and an increase in the adjustment of the circuit of the crystal oscillator. On the other hand, the resonance frequency-temperature characteristic of the quartz substrate represented by the cubic curve is considered to be a characteristic unique to the quartz substrate, and it has been considered that there is no room for improvement in the quartz substrate itself.

【0006】そこで、本発明者らは、水晶振動子自体に
温度補償機能を持たせるために、図10に示した従来の
水晶振動子の励振部4の近傍に、励振部4の電気軸と反
対方向の電気軸を有する軸反転部を形成した水晶振動子
を提案した。この水晶振動子においては、励振部の電気
軸と反対方向の電気軸を有する軸反転部を励振部の近傍
に形成したことによって、励振部内に生じる振動エネル
ギーの一部を軸反転部に漏洩させて水晶振動子の温度補
償を行う。例えば、ATカットの水晶基板の場合、室温
では励振部の共振周波数が負の温度特性を有するのに対
し、軸反転部の共振周波数が正の温度特性を有するの
で、振動エネルギーの一部(振幅分布の裾の部分)を軸
反転部に漏洩させることにより正の温度係数と負の温度
係数とが相殺され、軸反転部の作用により励振部の温度
特性が補償されることになる。これにより、周囲の温度
が変動する場合においても、温度補償回路等を用いるこ
となく安定した共振周波数を得ることが可能になる。す
なわち、この水晶振動子は、従来悪影響を与えると言わ
れていた双晶構造の特性を逆に有効利用したものであ
る。
Therefore, the inventors of the present invention provided an electric shaft of the excitation unit 4 near the excitation unit 4 of the conventional crystal unit shown in FIG. 10 in order to provide the crystal unit with a temperature compensation function. We have proposed a crystal resonator with an axis reversal part having an electric axis in the opposite direction. In this crystal resonator, a part of the vibration energy generated in the excitation part is leaked to the axis reversal part by forming the axis reversal part having the electric axis in the direction opposite to the electric axis of the excitation part near the excitation part. To compensate the temperature of the crystal unit. For example, in the case of an AT-cut quartz substrate, at room temperature, the resonance frequency of the excitation unit has a negative temperature characteristic, whereas the resonance frequency of the axis inversion unit has a positive temperature characteristic. By leaking the tail portion of the distribution to the axis inversion portion, the positive temperature coefficient and the negative temperature coefficient are canceled out, and the temperature characteristics of the excitation unit are compensated by the action of the axis inversion portion. As a result, even when the ambient temperature fluctuates, a stable resonance frequency can be obtained without using a temperature compensation circuit or the like. In other words, this crystal resonator effectively utilizes the characteristics of the twin structure, which has been said to have an adverse effect.

【0007】この水晶振動子を製造する際には、表面に
Cr、NiCr等の金属薄膜を形成した水晶基板を熱処
理すると、金属薄膜に起因する応力の作用により水晶基
板内の金属薄膜直下の領域の電気軸が反転する。したが
って、金属薄膜の使用によって、水晶のα・β転移温度
(Tc =573℃)より低い温度、例えば540〜55
0℃程度の温度でも軸反転が可能になるという利点が得
られる。このような方法により、水晶基板内の励振部と
異なる位置に励振部の電気軸と反対方向の電気軸を有す
る軸反転部を形成でき、水晶基板内に励振部と軸反転部
からなる双晶構造を形成することができる。
In manufacturing this crystal resonator, when a crystal substrate having a metal thin film of Cr, NiCr, etc. formed on its surface is subjected to heat treatment, a stress generated by the metal thin film acts on a region immediately below the metal thin film in the crystal substrate. The electric axis of is reversed. Therefore, by using a metal thin film, a temperature lower than the α · β transition temperature (Tc = 573 ° C.) of quartz, for example, 540 to 55
The advantage is obtained that the axis can be inverted even at a temperature of about 0 ° C. By such a method, it is possible to form an axis reversal part having an electric axis in a direction opposite to the electric axis of the excitation part at a position different from the excitation part in the quartz substrate, and a twin crystal comprising the excitation part and the axis reversal part in the quartz substrate A structure can be formed.

【0008】ところが、上記の方法を用いて水晶振動子
を実際に製造したところ、複数個の素子を製造する中に
温度特性の良くない素子ができてしまい、温度特性に優
れた素子が安定して製造できないため、歩留まりが低下
するという問題が生じた。特に、素子の微細化を図ろう
とした場合、励振部に対する軸反転部の形成位置を制御
することが難しくなり、歩留まりがさらに低下すること
が懸念されていた。
However, when a quartz oscillator was actually manufactured by using the above-described method, an element having poor temperature characteristics was produced during the manufacture of a plurality of elements, and an element having excellent temperature characteristics became stable. Therefore, there is a problem that the yield is reduced. In particular, when the element is to be miniaturized, it is difficult to control the position where the axis reversal part is formed with respect to the excitation part, and there is a concern that the yield may be further reduced.

【0009】本発明は、上記の事情に鑑みてなされたも
のであって、温度特性に優れた素子が安定して製造で
き、素子の微細化にも対応し得る水晶振動子の製造方法
を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a method of manufacturing a crystal resonator which can stably manufacture an element having excellent temperature characteristics and can cope with miniaturization of the element. The purpose is to do.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の水晶振動子の製造方法は、水晶基板表面
の電極部の片側または両側または周囲に軸反転部形成用
の膜を形成し、次いで、前記水晶基板のうち、前記軸反
転部形成用膜が形成された部分が水晶のα・β転移温度
以上の温度となり、前記軸反転部形成用膜が形成されて
いない部分が水晶のα・β転移温度以下の温度となるよ
うに基板を熱処理することによって、水晶基板内に励振
部の電気軸と反対方向の電気軸を有する軸反転部を形成
することを特徴とするものである。本発明の水晶振動子
の製造方法においては、水晶基板表面の電極部近傍に軸
反転部形成用膜を形成しておき、軸反転部形成用膜を形
成した部分が水晶のα・β転移温度以上の温度となり、
それ以外の部分が水晶のα・β転移温度以下の温度とな
るように温度差を付けて基板を熱処理するため、軸反転
部形成用膜を形成した箇所のみに確実に軸反転が生じ、
温度特性に優れた水晶振動子を安定して製造することが
できる。また、この製造方法によれば、基板の製作履歴
による影響や微細化に対する基板のエッジ効果を受けに
くく、高い歩留まりを期待することができる。
In order to achieve the above-mentioned object, a method of manufacturing a crystal resonator according to the present invention comprises forming a film for forming an axis reversal portion on one side, both sides, or the periphery of an electrode portion on the surface of a crystal substrate. Formed, and then, of the quartz substrate, the portion where the axis reversal portion forming film is formed has a temperature equal to or higher than the α / β transition temperature of quartz, and the portion where the axis reversal portion forming film is not formed is By heat-treating the substrate to a temperature lower than the α-β transition temperature of the crystal, an axis reversal portion having an electric axis in a direction opposite to the electric axis of the excitation portion is formed in the crystal substrate. It is. In the method for manufacturing a crystal resonator according to the present invention, a film for forming an axis reversal portion is formed in the vicinity of an electrode portion on the surface of a crystal substrate, and the portion where the film for forming an axis reversal portion is formed has an α · β transition temperature of quartz. Above temperature,
The substrate is heat-treated with a temperature difference so that the other parts have a temperature equal to or lower than the α-β transition temperature of the crystal, so that axis inversion occurs only in the area where the axis inversion portion forming film is formed,
A crystal oscillator having excellent temperature characteristics can be stably manufactured. In addition, according to this manufacturing method, it is difficult to receive the effect of the substrate manufacturing history and the edge effect of the substrate on miniaturization, and a high yield can be expected.

【0011】上記熱処理の具体的な方法に関しては、赤
外線照射による方法、レーザ光照射による方法、の2つ
を挙げることができる。赤外線照射法を用いる場合、赤
外線は基板全面に照射されるが、水晶と軸反転部形成用
膜との熱容量の差によって軸反転部形成用膜を形成した
部分と形成していない部分との間で温度差が生じること
になる。この時、温度差を400℃以下とすることが望
ましい。なぜならば、軸反転部形成用膜を形成した部分
が水晶のα・β転移温度以上、それ以外の部分が水晶の
α・β転移温度以下の温度であり、かつ温度差が400
℃以上になるということは、軸反転部形成用膜が形成さ
れた部分の温度が水晶のα・β転移温度に対してかなり
高くなることを意味し、軸反転が起こり過ぎて反転率が
100%を越えてしまい、そのために歩留まりが低下し
てしまうからである。なお、反転率とは、軸反転部形成
用膜を形成した面積(軸反転部を形成すべき面積)に対
する軸反転が実際に生じた部分の面積の比であり、膜の
形成面積通りに軸反転が生じた場合は100%となる。
そして、膜形成領域以上に広がって軸反転部が形成され
た場合は100%以上の値、膜形成領域分の軸反転部が
形成されない場合は100%以下の値を取る。
As the specific method of the heat treatment, there are two methods, that is, a method using infrared irradiation and a method using laser beam irradiation. In the case of using the infrared irradiation method, infrared rays are irradiated on the entire surface of the substrate. However, due to the difference in heat capacity between the crystal and the film for forming the axis reversal portion, the portion between the portion where the film for forming the axis reversal portion is formed and the portion where the film is not formed is formed. Causes a temperature difference. At this time, it is desirable that the temperature difference be 400 ° C. or less. This is because the portion where the axis reversal portion forming film is formed has a temperature equal to or higher than the α / β transition temperature of the crystal, the other portion has a temperature equal to or lower than the α / β transition temperature of the crystal, and the temperature difference is 400 ° C.
C. or more means that the temperature of the portion where the film for forming the axis reversal portion is formed becomes considerably higher than the α-β transition temperature of the crystal. %, Which leads to a decrease in yield. The inversion ratio is the ratio of the area of the portion where the axis inversion actually occurs to the area where the axis inversion portion forming film is formed (the area where the axis inversion portion is to be formed). When the reversal occurs, it becomes 100%.
When the axis reversal portion is formed so as to extend beyond the film formation region, the value is 100% or more. When the axis reversal portion for the film formation region is not formed, the value is 100% or less.

【0012】また、上記軸反転部形成用膜の材料として
は、Cr、Ni、NiCr、Ti、Ta、Mo、W、C
u、Al、Au、Agのいずれかの金属またはその酸化
物を用いることができる。その膜厚は1μm以下でよ
い。これら貴金属や酸化物は水晶に対して化学的に安定
であるので、熱処理時に使用した後も剥離する必要がな
く、振動子の径年変化による周波数特性の安定性の劣化
の原因となることはない。したがって、膜の剥離工程を
省略することができる。また、軸反転部形成用膜となる
金属に軸反転に必要なだけの安定した熱容量を持たせ、
かつ、膜形成時の蒸着時間の観点からあまり厚くない膜
厚の値として、1μm以下が好ましい。Crを用いた場
合、実際に500Å〜1μmの範囲で確認済みである。
The material of the film for forming the axis reversal portion may be Cr, Ni, NiCr, Ti, Ta, Mo, W, C
Any of u, Al, Au, and Ag or an oxide thereof can be used. The film thickness may be 1 μm or less. Since these noble metals and oxides are chemically stable to quartz, they do not need to be peeled off even after they are used during heat treatment. Absent. Therefore, the step of removing the film can be omitted. In addition, the metal serving as the axis reversal portion forming film has a stable heat capacity necessary for axis reversal,
In addition, from the viewpoint of the deposition time when forming the film, the value of the film thickness that is not too thick is preferably 1 μm or less. When Cr was used, it was actually confirmed in the range of 500 ° to 1 μm.

【0013】一方、レーザ光照射法を用いる場合、レー
ザ光照射装置を用いることによって軸反転部形成用膜が
形成された部分のみを極めて局所的に加熱することが可
能となる。したがって、レーザ光照射法では、例えば1
00μm以下というような微細な軸反転部や特殊な形状
を持つ軸反転部のパターンを比較的容易に形成すること
ができ、特に開発用途に好適な方法である。
On the other hand, when the laser beam irradiation method is used, only the portion where the axis reversal portion forming film is formed can be extremely locally heated by using the laser beam irradiation device. Therefore, in the laser beam irradiation method, for example, 1
It is possible to relatively easily form a pattern of a minute axis reversal portion having a size of not more than 00 μm or an axis reversal portion having a special shape, which is a method particularly suitable for development use.

【0014】レーザ光照射法では局所的な加熱が可能な
ため、軸反転部形成用膜を形成した部分にレーザ光を照
射しさえすれば、その部分とそれ以外の部分で必然的に
温度差が付くことになる。その温度差は550℃以下と
することが望ましい。温度差を550℃以上に大きくす
ると、熱歪による基板のクラックが発生し、歩留まりが
低下するからである。また、軸反転部形成用膜が形成さ
れていない部分の温度は室温として差し支えない。
Since local heating is possible in the laser beam irradiation method, if the laser beam is irradiated to the portion where the film for forming the axis reversal portion is formed, the temperature difference between the portion and the other portion is inevitably increased. Will be attached. The temperature difference is desirably 550 ° C. or less. This is because if the temperature difference is increased to 550 ° C. or more, cracks in the substrate occur due to thermal strain, and the yield decreases. The temperature of the portion where the axis reversal portion forming film is not formed may be room temperature.

【0015】軸反転部形成用膜の材料に関しては、赤外
線照射法の場合と同様、Cr、Ni、NiCr、Ti、
Ta、Mo、W、Cu、Al、Au、Agのいずれかの
金属もしくはその酸化物を用いることができる。局所的
な加熱が可能なレーザ光照射法では、軸反転部形成用膜
の膜厚は4000Å以下で足りる。レーザ光照射法の場
合、軸反転部形成用膜となる金属に軸反転に必要なだけ
の安定した熱容量を持たせ、かつ、膜形成時の蒸着時間
の観点からあまり厚くない膜厚の値として、4000Å
以下が好ましい。
Regarding the material of the film for forming the axis reversal portion, as in the case of the infrared irradiation method, Cr, Ni, NiCr, Ti,
Any metal of Ta, Mo, W, Cu, Al, Au, and Ag or an oxide thereof can be used. In the laser beam irradiation method capable of locally heating, the film thickness of the axis reversal portion forming film is 4000 ° or less. In the case of the laser beam irradiation method, the metal used as the film for forming the axis reversal portion has a stable heat capacity necessary for axis reversal, and the film thickness is not so thick from the viewpoint of the deposition time during film formation. 4000Å
The following is preferred.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を用いて説明する。図1(a)は本発明の実施の
形態の水晶振動子を示す斜視図である。図1(a)に示
すように、電気軸(X)を有するATカットの水晶基板
1の両面に、Cr等の金属からなる励振用の電極2、3
が形成されている。符号4はこれら電極により挟まれた
箱状の領域である励振部である。そして、水晶基板1内
の励振部4の両側に、励振部4の電気軸(X)と反対方
向の電気軸(−X)を有する軸反転部11、12が形成
されており、軸反転部11、12の表面にCr、Ni、
NiCr等からなる金属薄膜21、22が形成されてい
る。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1A is a perspective view showing a crystal resonator according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1A, excitation electrodes 2 and 3 made of a metal such as Cr are provided on both surfaces of an AT-cut quartz substrate 1 having an electric axis (X).
Are formed. Reference numeral 4 denotes an excitation section which is a box-shaped area sandwiched between these electrodes. On both sides of the excitation unit 4 in the quartz substrate 1, axis reversing units 11, 12 having an electric axis (-X) in the opposite direction to the electric axis (X) of the excitation unit 4 are formed. Cr, Ni,
Metal thin films 21 and 22 made of NiCr or the like are formed.

【0017】この水晶振動子では、電極2、3間に共振
周波数近傍の高周波電圧を印加すると、図1(b)に示
すような振動変位の振幅分布fが得られる。すなわち、
電極2、3の質量付加効果に基づくエネルギー閉じ込め
効果により、励振部4に振動エネルギーの大部分が集中
するが、一部は漏洩して軸反転部11、12に達し、こ
の結果、温度特性が改善される。
In this crystal resonator, when a high-frequency voltage near the resonance frequency is applied between the electrodes 2 and 3, an amplitude distribution f of vibration displacement as shown in FIG. 1B is obtained. That is,
Due to the energy confinement effect based on the mass addition effect of the electrodes 2 and 3, most of the vibration energy concentrates on the excitation unit 4, but a part leaks to reach the axis reversing units 11 and 12, and as a result, the temperature characteristics are reduced. Be improved.

【0018】以下、上記構成の水晶振動子の第1の製造
方法について説明する。本方法は赤外線照射による熱処
理を行う方法である。まず、サイズが10mm×12m
m、厚みが0.08mmのATカットの水晶基板を準備
し、図2(a)に示すように、水晶基板1の表面の軸反
転部11、12を形成すべき位置に、電子ビーム(E
B)蒸着法等によりCr、Ni等の遷移金属、またはこ
れらの合金であるNiCr等の材料からなる金属薄膜2
1、22(軸反転部形成用膜)を形成する。この際、金
属薄膜21、22の膜厚は3000Åとする。
Hereinafter, a first manufacturing method of the crystal resonator having the above configuration will be described. This method is a method of performing heat treatment by infrared irradiation. First, the size is 10mm x 12m
2A, an AT-cut quartz substrate having a thickness of 0.08 mm is prepared, and as shown in FIG. 2A, the electron beam (E) is placed on the surface of the quartz substrate 1 at a position where the axis reversing portions 11 and 12 are to be formed.
B) Metal thin film 2 made of a transition metal such as Cr or Ni, or an alloy thereof such as NiCr by a vapor deposition method or the like.
1 and 22 (film for forming an axis reversal portion) are formed. At this time, the thickness of the metal thin films 21 and 22 is 3000 °.

【0019】次いで、金属薄膜21、22を形成した水
晶基板1を赤外線照射装置を用いて熱処理する。図3は
赤外線照射装置の概略構成を示す図である。密閉容器3
1の上部に赤外線ランプ32が設置されており、赤外線
ランプ32はランプコントローラ33により出力が調整
可能となっている。密閉容器31内の下部、赤外線ラン
プ32の下方には石英ガラス製のサセプタ34が設置さ
れており、その上に加熱すべき水晶基板1を保持するよ
うになっている。また、サセプタ34内には熱電対35
が内蔵され、加熱温度をモニターできるようになってい
る。
Next, the quartz substrate 1 on which the metal thin films 21 and 22 are formed is heat-treated using an infrared irradiation device. FIG. 3 is a diagram showing a schematic configuration of the infrared irradiation device. Closed container 3
An infrared lamp 32 is provided on the upper part of the lamp 1, and the output of the infrared lamp 32 can be adjusted by a lamp controller 33. A susceptor 34 made of quartz glass is provided below the infrared lamp 32 in the closed container 31 and holds the quartz substrate 1 to be heated thereon. Further, a thermocouple 35 is provided in the susceptor 34.
Is built-in so that the heating temperature can be monitored.

【0020】この赤外線照射装置内に金属薄膜21、2
2を形成した水晶基板1を装入し、1%のH2/N2の雰
囲気中で金属薄膜21、22を形成した部分が水晶のα
・β転移温度Tc (573℃)以上の温度となり、それ
以外の部分がTc 以下の温度となるように基板を熱処理
する。
In the infrared irradiation device, metal thin films 21, 2
The crystal substrate 1 on which the metal thin films 21 and 22 are formed is placed in an atmosphere of 1% H 2 / N 2 , and
Heat-treating the substrate so that the temperature is equal to or higher than the β transition temperature T c (573 ° C.) and the temperature of the other portions is equal to or lower than T c ;

【0021】ここで、金属薄膜を形成した部分と形成し
ていない部分の温度差を把握するために、Cr膜を形成
した水晶基板と金属薄膜を何も形成していない水晶基板
を準備し、図3の赤外線照射装置を用いてこれら基板を
個々に熱処理して温度測定を行った。その結果を図4に
示す。図4の横軸は赤外線照射時間(分)、左側の縦軸
はサセプタ中の熱電対温度(℃)(ここでは基板の実測
温度ではなく、基板に接するサセプタの温度で把握する
ようにした)、右側の縦軸はランプ出力(%)である。
Here, in order to grasp the temperature difference between the portion where the metal thin film is formed and the portion where the metal thin film is not formed, a quartz substrate on which a Cr film is formed and a quartz substrate on which no metal thin film is formed are prepared. These substrates were individually heat-treated by using the infrared irradiation apparatus shown in FIG. 3 to measure the temperature. FIG. 4 shows the results. In FIG. 4, the horizontal axis is the infrared irradiation time (minutes), and the left vertical axis is the thermocouple temperature (° C.) in the susceptor (in this case, the temperature was measured not by the measured temperature of the substrate but by the temperature of the susceptor in contact with the substrate). The vertical axis on the right side is the lamp output (%).

【0022】この図に示すように、ランプ出力は1kW
のランプの出力をコントローラによりステップ状に変化
させ、0分〜5分の間は最大出力の30%、5分〜10
分の間は最大出力の50%、10分〜30分の間は最大
出力の60%、とした。Cr膜を形成した水晶基板での
温度推移(○を結ぶ曲線)と、Cr膜を形成していない
水晶基板での温度推移(◆を結ぶ曲線)を見ると、0分
〜5分の間(出力:30%)では温度にほとんど差はな
いが、5分を過ぎると差が出始め、30分経過時点では
Cr膜を形成した水晶基板の温度の方が約25℃高くな
っている。したがって、赤外線照射により金属薄膜を形
成した水晶基板と形成していない水晶基板とで確かに温
度差が生じることが確認された。
As shown in this figure, the lamp output is 1 kW
The output of the lamp is changed stepwise by the controller, and during 0 to 5 minutes, 30% of the maximum output, 5 to 10 minutes
The output was set to 50% of the maximum output during minutes, and 60% of the maximum output during 10 minutes to 30 minutes. Looking at the temperature transition on the quartz substrate on which the Cr film is formed (the curve connecting the circles) and the temperature transition on the quartz substrate without the Cr film formed thereon (the curve connecting the triangles), between 0 and 5 minutes ( (Output: 30%), there is almost no difference in temperature, but after 5 minutes, a difference starts to appear, and after 30 minutes, the temperature of the quartz substrate on which the Cr film is formed is about 25 ° C. higher. Therefore, it was confirmed that a temperature difference certainly occurred between the quartz substrate on which the metal thin film was formed and the quartz substrate on which the metal thin film was not formed by infrared irradiation.

【0023】次に、ランプ出力と金属薄膜直下の基板温
度の関係を調査した。上記のCr膜を形成した水晶基板
を用い、1kWのランプを使用して0分〜5分の間は最
大出力の30%、5分〜10分の間は最大出力の50
%、10分〜15分の間は最大出力の100%、とラン
プ出力をステップ状に変化させ、15分で出力をオフに
した。そして、Cr膜直下の基板の温度を出力オフの直
前に測定した。ランプの最大出力を変えて温度測定を行
った結果を図5に示す。図5の横軸はランプの最大出力
(%)、縦軸はCr膜直下の水晶基板の実測温度(℃)
を示す。
Next, the relationship between the lamp output and the substrate temperature immediately below the metal thin film was investigated. Using the quartz substrate having the Cr film formed thereon, using a 1 kW lamp, 30% of the maximum output for 0 to 5 minutes, and 50% of the maximum output for 5 to 10 minutes.
%, 100% of the maximum output during 10 to 15 minutes, and the lamp output was changed stepwise, and the output was turned off in 15 minutes. Then, the temperature of the substrate immediately below the Cr film was measured immediately before the output was turned off. FIG. 5 shows the result of performing temperature measurement while changing the maximum output of the lamp. The horizontal axis in FIG. 5 is the maximum output (%) of the lamp, and the vertical axis is the measured temperature (° C.) of the quartz substrate immediately below the Cr film.
Is shown.

【0024】この図に示すように、ランプ最大出力を5
6%から65%まで変化させたところ、ランプ最大出力
の増加に伴って水晶の実測温度が上昇し、ランプ最大出
力60%で約575℃、61%で約595℃というよう
に水晶のα・β転移温度Tc(573℃)を超えること
が判明した。また、図4の結果から、Cr膜を形成した
部分の温度の方がCr膜を形成していない部分の温度よ
りも25℃程度高くなるため、ランプ最大出力を60%
〜61%の範囲で制御すれば、Cr膜を形成した部分が
水晶のα・β転移温度Tc 以上(575℃〜595℃程
度)となり、それ以外の部分がTc 以下の温度(550
℃〜570℃程度)となるように調整できることがわか
った。
As shown in FIG.
When it was changed from 6% to 65%, the measured temperature of the crystal increased with the increase in the maximum output of the lamp, and the α · of the crystal increased to about 575 ° C at 60% of the maximum lamp output and about 595 ° C at 61%. It was found to exceed the β transition temperature T c (573 ° C.). Also, from the results of FIG. 4, the temperature of the portion where the Cr film is formed is about 25 ° C. higher than the temperature of the portion where the Cr film is not formed.
If it is controlled within the range of ~ 61%, the portion where the Cr film is formed is higher than the α / β transition temperature Tc of the quartz crystal (about 575 ° C to 595 ° C), and the other portions are at the temperature lower than Tc (550 ° C).
(About 570 ° C. to about 570 ° C.).

【0025】このようにランプ出力を制御して赤外線照
射を行うことにより、金属薄膜21、22を形成した部
分が水晶のα・β転移温度Tc 以上となり、それ以外の
部分がTc 以下の温度となるように熱処理がなされ、こ
の時の金属薄膜21、22に起因する応力により、水晶
基板1内の軸反転部11、12を形成すべき位置の電気
軸が反転する。これにより、図2(b)に示すように、
水晶基板1内部に励振部4の電気軸(X)と反対方向の
電気軸(−X)を有する軸反転部11、12が形成され
る。
By performing the infrared irradiation while controlling the lamp output in this manner, the portion where the metal thin films 21 and 22 are formed becomes higher than the α / β transition temperature T c of the crystal, and the other portions are lower than T c . Heat treatment is performed so as to reach a temperature. At this time, an electric axis at a position where the axis reversing portions 11 and 12 are to be formed in the quartz substrate 1 is reversed by a stress caused by the metal thin films 21 and 22. Thereby, as shown in FIG.
Inverted portions 11 and 12 having an electric axis (−X) opposite to the electric axis (X) of the excitation section 4 are formed inside the quartz substrate 1.

【0026】ここで、本実施の形態の水晶振動子の製造
方法によって軸反転部が正常に形成されたかどうかを検
証する実験を行った。試料として、図6に示すように、
サイズが3.0mm×4.8mmのATカットの水晶基
板1の表面の2箇所にCrパターン21、22を形成し
たものを作製した。Crパターン21、22のサイズは
0.4mm×2.2mm、パターン間の間隔は1.44
mm、である。この試料を上記赤外線照射装置にて種々
のランプ出力で熱処理し、軸反転部の形成状況を調査し
た。
Here, an experiment was conducted to verify whether or not the axis reversal portion was normally formed by the method of manufacturing a crystal resonator according to the present embodiment. As a sample, as shown in FIG.
A Cr substrate 21 having Cr patterns 21 and 22 formed at two locations on the surface of an AT-cut quartz substrate 1 having a size of 3.0 mm × 4.8 mm was manufactured. The size of the Cr patterns 21 and 22 is 0.4 mm × 2.2 mm, and the interval between the patterns is 1.44.
mm. This sample was heat-treated with the above-mentioned infrared irradiation device at various lamp outputs, and the formation state of the axis reversal portion was investigated.

【0027】図7は反転率のランプ出力依存性を示す図
である。図の横軸はランプ出力(%)、縦軸はCr膜形
成面積に対する反転率(%)である。図7に示される通
り、ランプ出力が60%〜61%の範囲では反転率がほ
ぼ100%と安定している。ところが、ランプ出力が6
1%を超えた途端、反転率は100%〜350%の範囲
で大きくばらつくようになる。この原因は、ランプ出力
が61%を超える範囲では、図5に示したように、Cr
膜を形成した領域で水晶のα・β転移温度Tc 以上とな
るものの、全体的に温度が高くなり過ぎ、Cr膜を形成
していない領域でも水晶のα・β転移温度Tc 以上とな
ってしまうからである。すなわち、この実験条件におい
ては赤外線照射時のランプ出力を60%〜61%の範囲
で制御すれば、水晶基板のCr膜を形成した領域のみに
制御性良く軸反転部を形成することができることがわか
った。
FIG. 7 is a diagram showing the lamp output dependence of the reversal rate. The horizontal axis in the figure is the lamp output (%), and the vertical axis is the reversal rate (%) with respect to the Cr film formation area. As shown in FIG. 7, when the lamp output is in the range of 60% to 61%, the reversal rate is stable at almost 100%. However, the lamp output is 6
As soon as it exceeds 1%, the reversal rate greatly varies in the range of 100% to 350%. This is because, when the lamp output exceeds 61%, as shown in FIG.
Although the temperature is higher than the α-β transition temperature T c of the crystal in the region where the film is formed, the temperature is too high as a whole, and is higher than the α-β transition temperature T c of the crystal even in the region where the Cr film is not formed. It is because. That is, under these experimental conditions, if the lamp output during infrared irradiation is controlled in the range of 60% to 61%, the axis reversal portion can be formed with good controllability only in the region of the quartz substrate on which the Cr film is formed. all right.

【0028】そして、熱処理後、図2(c)に示すよう
に、水晶基板1の両面に電子ビーム(EB)蒸着法等に
より電極2、3を形成する。以上の工程により、図1
(b)に示す振動変位の振幅分布fを有する水晶振動子
を得ることができる。
After the heat treatment, as shown in FIG. 2C, electrodes 2 and 3 are formed on both surfaces of the quartz substrate 1 by an electron beam (EB) evaporation method or the like. By the above steps, FIG.
A crystal resonator having the amplitude distribution f of the vibration displacement shown in (b) can be obtained.

【0029】このように、本実施の形態の水晶振動子の
製造方法においては、水晶基板1の励振部4近傍に金属
薄膜21、22を形成しておき、金属薄膜21、22を
形成した部分が水晶のα・β転移温度以上の温度とな
り、金属薄膜21、22を形成していない部分が水晶の
α・β転移温度以下の温度となるように基板を熱処理す
るため、金属薄膜21、22を形成した箇所のみが確実
に軸反転され、温度特性に優れた水晶振動子を安定して
製造することができる。また、この製造方法によれば、
基板の製作履歴による影響や微細化に対する基板のエッ
ジ効果を受けにくく、また、反転率がほぼ100%とな
るように熱処理条件が設定されているため、高歩留まり
を期待することができる。
As described above, in the method of manufacturing the crystal resonator according to the present embodiment, the metal thin films 21 and 22 are formed in the vicinity of the excitation section 4 of the crystal substrate 1 and the portions where the metal thin films 21 and 22 are formed are formed. Heat-treats the substrate so that the temperature is equal to or higher than the α-β transition temperature of the crystal and the portion where the metal thin films 21 and 22 are not formed is equal to or lower than the α-β transition temperature of the crystal. Only the portion where is formed is surely axis-reversed, and a crystal resonator having excellent temperature characteristics can be stably manufactured. According to this manufacturing method,
A high yield can be expected because the heat treatment conditions are set so that the substrate is hardly affected by the manufacturing history of the substrate and the edge effect of the substrate on miniaturization, and the reversal rate is almost 100%.

【0030】以下、上記構成の水晶振動子の第2の製造
方法について説明する。本方法はレーザ光照射による熱
処理を行う方法である。まず、上記第1の製造方法と同
様の水晶基板を準備し、図8(a)に示すように、水晶
基板1の表面の軸反転部11、12を形成すべき位置
に、EB蒸着法等により、Cr、Ni、NiCr等の材
料からなる膜厚3000Åの金属薄膜21、22を形成
する。
Hereinafter, a second method for manufacturing the crystal resonator having the above-described configuration will be described. This method is a method of performing heat treatment by laser beam irradiation. First, a quartz substrate similar to that of the above-described first manufacturing method is prepared, and as shown in FIG. 8A, EB vapor deposition or the like is provided on the surface of the quartz substrate 1 at a position where the axis reversing portions 11 and 12 are to be formed. Thus, metal thin films 21 and 22 having a thickness of 3000 ° made of a material such as Cr, Ni, and NiCr are formed.

【0031】次いで、金属薄膜21、22を形成した水
晶基板1をレーザ光照射装置を用いて熱処理する。図9
は実際に使用したレーザ光照射装置(東芝精機(株)
製、YAGレーザ加工装置(LAY-803A型))の概略構成
を示す図である。基台41上にステージ42が設けら
れ、このステージ42上に水晶基板1が保持されてレー
ザ光が照射されるようになっている。レーザ光は電源部
43の上方に設定されたレーザ光源部44から出射さ
れ、レンズ部45を経て水晶基板1に照射される。ま
た、ステージ42の動作を制御するためのステージコン
トローラ46が設置されている。
Next, the quartz substrate 1 on which the metal thin films 21 and 22 are formed is heat-treated using a laser beam irradiation device. FIG.
Is the laser beam irradiation device actually used (Toshiba Seiki Co., Ltd.)
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a YAG laser processing apparatus (LAY-803A type) manufactured by YAMAHA. A stage 42 is provided on a base 41, and the quartz substrate 1 is held on the stage 42 so that laser light is emitted. The laser light is emitted from a laser light source unit 44 set above the power supply unit 43, and irradiates the quartz substrate 1 via a lens unit 45. A stage controller 46 for controlling the operation of the stage 42 is provided.

【0032】このレーザ光照射装置内に金属薄膜21、
22を形成した水晶基板1を装入し、図8(b)に示す
ように、設定電圧:190V、パルス幅:10mS、繰
り返し数:8pps、スポット照射時間:15secの
条件でレーザ光を金属薄膜21、22上に照射し、金属
薄膜21、22を形成した部分が水晶のα・β転移温度
以上の温度となり、金属薄膜21、22を形成していな
い部分が水晶のα・β転移温度以下の温度となるように
熱処理を行う。
In this laser beam irradiation device, a metal thin film 21 is provided.
8B, the laser light was applied to the metal thin film under the conditions of a set voltage: 190 V, a pulse width: 10 ms, a repetition rate: 8 pps, and a spot irradiation time: 15 sec, as shown in FIG. Irradiation is performed on the portions 21 and 22 so that the portion where the metal thin films 21 and 22 are formed has a temperature equal to or higher than the α / β transition temperature of the crystal, and the portion where the metal thin films 21 and 22 are not formed is equal to or lower than the α / β transition temperature of the crystal. The heat treatment is performed so as to reach the temperature.

【0033】以降の工程は、第1の製造方法と同様であ
り、図8(c)に示すように、水晶基板1の両面にEB
蒸着法等により電極2、3を形成し、水晶振動子を得る
ことができる。
The subsequent steps are the same as those in the first manufacturing method. As shown in FIG.
The electrodes 2 and 3 are formed by a vapor deposition method or the like, and a quartz oscillator can be obtained.

【0034】熱処理にレーザ光照射を用いる本方法の場
合も、温度特性に優れた水晶振動子を高い歩留まりで製
造することができるといった第1の方法と同様の効果を
奏することができる。それに加えて、本方法の場合、基
板全体に赤外線を照射する第1の方法と異なり、金属薄
膜21、22を形成した部分のみをレーザ光により極め
て局所的に加熱することができるため、例えば100μ
m以下というような微細な軸反転部や特殊な形状を持つ
軸反転部のパターンを比較的容易に形成することがで
き、また、パッケージに組み込んだ後、パッケージ上蓋
のガラス窓からレーザ光を照射できるという特徴がある
ため、特に開発用途に好適な方法となる。
In the case of this method using laser light irradiation for the heat treatment, the same effect as that of the first method can be obtained in that a quartz oscillator having excellent temperature characteristics can be manufactured with a high yield. In addition, in the case of the present method, unlike the first method in which the entire substrate is irradiated with infrared rays, only the portions where the metal thin films 21 and 22 are formed can be extremely locally heated by laser light.
m, the pattern of the axis reversal part as fine as less than m or the axis reversal part having a special shape can be formed relatively easily. After being assembled into the package, the laser beam is irradiated from the glass window of the package top lid. This method is particularly suitable for development applications.

【0035】なお、本発明の技術範囲は上記実施の形態
に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない
範囲において種々の変更が可能である。例えば、励振部
や軸反転部の形状や寸法等は適宜決定することができ
る。また、赤外線照射、レーザ光照射の諸条件に関して
も、任意に選択することができる。
The technical scope of the present invention is not limited to the above embodiment, and various changes can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, the shapes and dimensions of the excitation unit and the axis reversing unit can be determined as appropriate. Also, various conditions for infrared irradiation and laser beam irradiation can be arbitrarily selected.

【0036】[0036]

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明の
水晶振動子の製造方法によれば、水晶基板表面の電極部
近傍に軸反転部形成用膜を形成しておき、軸反転部形成
用膜が形成された部分が水晶のα・β転移温度以上の温
度となり、それ以外の部分が水晶のα・β転移温度以下
の温度となるように基板を熱処理するため、軸反転部形
成用膜を形成した箇所のみが確実に軸反転され、温度特
性に優れた水晶振動子を安定して製造することができ
る。また、この製造方法によれば、基板の製作履歴によ
る影響や微細化に対する基板のエッジ効果を受けにく
く、高い歩留まりを期待することができる。さらに、レ
ーザ光照射による熱処理を行った場合、微細な軸反転部
や特殊な形状を持つ軸反転部のパターンを比較的容易に
形成することができ、特に開発用途に好適な方法とな
る。
As described above in detail, according to the method for manufacturing a crystal resonator of the present invention, a film for forming an axis reversal portion is formed near the electrode portion on the surface of the quartz substrate, and the axis reversal portion is formed. The axis-reversed portion is formed because the substrate is heat-treated so that the portion where the film is formed has a temperature equal to or higher than the α-β transition temperature of the crystal and the other portions have a temperature equal to or lower than the α-β transition temperature of the crystal. Only the portion where the film is formed is surely axis-reversed, and a crystal resonator having excellent temperature characteristics can be stably manufactured. In addition, according to this manufacturing method, it is difficult to receive the effect of the substrate manufacturing history and the edge effect of the substrate on miniaturization, and a high yield can be expected. Further, when heat treatment is performed by laser light irradiation, a fine axis inversion portion or a pattern of an axis inversion portion having a special shape can be formed relatively easily, which is a method particularly suitable for development use.

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

【図1】 本発明の一実施の形態の水晶振動子を示す図
であり、(a)は斜視図、(b)は(a)のI−I線に
沿う断面図である。
FIGS. 1A and 1B are views showing a crystal resonator according to an embodiment of the present invention, wherein FIG. 1A is a perspective view and FIG. 1B is a cross-sectional view taken along line II of FIG.

【図2】 同、実施の形態の水晶振動子の第1の製造方
法を示す過程図である。
FIG. 2 is a process diagram showing a first method of manufacturing the crystal unit according to the embodiment.

【図3】 第1の製造方法での熱処理時に用いる赤外線
照射装置の概略構成を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a schematic configuration of an infrared irradiation device used at the time of heat treatment in a first manufacturing method.

【図4】 Cr膜を形成した水晶基板とCr膜を形成し
ていない水晶基板に対する赤外線照射時間と温度との関
係を示すグラフである。
FIG. 4 is a graph showing the relationship between infrared irradiation time and temperature for a quartz substrate on which a Cr film is formed and a quartz substrate on which a Cr film is not formed.

【図5】 Cr膜を形成した水晶基板に対するランプ出
力と温度との関係を示すグラフである。
FIG. 5 is a graph showing the relationship between lamp output and temperature for a quartz substrate on which a Cr film is formed.

【図6】 軸反転部の形成状況を検証した試料を示す図
である。
FIG. 6 is a diagram showing a sample in which the formation state of the axis reversal part is verified.

【図7】 上記試料の反転率のランプ出力依存性を示す
図である。
FIG. 7 is a diagram showing the lamp output dependence of the reversal rate of the sample.

【図8】 同、実施の形態の水晶振動子の第2の製造方
法を示す過程図である。
FIG. 8 is a process chart showing a second method of manufacturing the crystal unit of the embodiment.

【図9】 第2の製造方法での熱処理時に用いるレーザ
光照射装置の概略構成を示す図である。
FIG. 9 is a view showing a schematic configuration of a laser beam irradiation apparatus used at the time of heat treatment in a second manufacturing method.

【図10】 従来の水晶振動子を示す斜視図である。FIG. 10 is a perspective view showing a conventional crystal unit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 水晶基板 2,3 電極 4 励振部 11,12 軸反転部 21,22 金属薄膜(軸反転部形成用膜) f 長さ方向の振動変位の振幅分布 X 電気軸 −X 反対方向の電気軸 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Quartz crystal substrate 2, 3 Electrode 4 Exciting part 11, 12 Axis reversal part 21, 22 Metal thin film (film for axis reversal part formation) f Amplitude distribution of vibration displacement in length direction X Electric axis -X Electric axis in opposite direction

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 神山 栄治 埼玉県大宮市北袋町1丁目297番地 三菱 マテリアル株式会社総合研究所内 (72)発明者 伊藤 輝三 埼玉県大宮市北袋町1丁目297番地 三菱 マテリアル株式会社総合研究所内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Eiji Kamiyama 1-297 Kitabukurocho, Omiya City, Saitama Prefecture Mitsubishi Materials Research Institute (72) Inventor Terumo Ito 1-297 Kitabukurocho, Omiya City, Saitama Mitsubishi Materials Research Institute

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 水晶基板の両面に励振用の電極部をそれ
ぞれ形成して該電極部に挟まれた領域を励振部とする水
晶振動子の製造方法において、 前記水晶基板表面の前記電極部の片側または両側または
周囲に軸反転部形成用の膜を形成し、次いで、前記水晶
基板のうち、前記軸反転部形成用膜が形成された部分が
水晶のα・β転移温度以上の温度となり、前記軸反転部
形成用膜が形成されていない部分が水晶のα・β転移温
度以下の温度となるように熱処理することによって、前
記水晶基板内に前記励振部の電気軸と反対方向の電気軸
を有する軸反転部を形成することを特徴とする水晶振動
子の製造方法。
1. A method of manufacturing a crystal unit, wherein excitation electrodes are formed on both surfaces of a crystal substrate, and a region sandwiched between the electrodes is used as an excitation unit. Forming a film for forming the axis reversal part on one or both sides or around, then, of the quartz substrate, the part where the film for forming the axis reversal part is formed has a temperature equal to or higher than the α-β transition temperature of the crystal, By performing heat treatment so that the portion where the axis reversal portion forming film is not formed has a temperature equal to or lower than the α / β transition temperature of the crystal, the electric axis in the direction opposite to the electric axis of the excitation unit in the crystal substrate. A method for manufacturing a crystal resonator, comprising: forming an axis reversal portion having:
【請求項2】 前記軸反転部形成用膜を形成した水晶基
板に赤外線を照射することによって前記熱処理を行うこ
とを特徴とする請求項1に記載の水晶振動子の製造方
法。
2. The method according to claim 1, wherein the heat treatment is performed by irradiating infrared rays to the quartz substrate on which the axis reversing portion forming film is formed.
【請求項3】 前記熱処理時に前記水晶基板の前記軸反
転部形成用膜が形成された部分と前記軸反転部形成用膜
が形成されていない部分との温度差を400℃以下とす
ることを特徴とする請求項2に記載の水晶振動子の製造
方法。
3. The method according to claim 1, wherein a temperature difference between a portion of the crystal substrate on which the axis reversal portion forming film is formed and a portion of the crystal substrate on which the axis reversal portion forming film is not formed is 400 ° C. or less. The method for manufacturing a quartz oscillator according to claim 2, wherein:
【請求項4】 前記軸反転部形成用膜が、Cr、Ni、
NiCr、Ti、Ta、Mo、W、Cu、Al、Au、
Agのいずれかの金属またはその酸化物からなることを
特徴とする請求項2または3に記載の水晶振動子の製造
方法。
4. The film for forming an axis reversal part, wherein the film for forming the axis reversal part is
NiCr, Ti, Ta, Mo, W, Cu, Al, Au,
4. The method for manufacturing a quartz resonator according to claim 2, comprising a metal of Ag or an oxide thereof.
【請求項5】 前記軸反転部形成用膜の膜厚が1μm以
下であることを特徴とする請求項4に記載の水晶振動子
の製造方法。
5. The method according to claim 4, wherein the thickness of the axis-reversing portion forming film is 1 μm or less.
【請求項6】 前記軸反転部形成用膜にレーザ光を照射
することによって前記熱処理を行うことを特徴とする請
求項1に記載の水晶振動子の製造方法。
6. The method according to claim 1, wherein the heat treatment is performed by irradiating the axis reversal portion forming film with a laser beam.
【請求項7】 前記熱処理時に前記水晶基板の前記軸反
転部形成用膜が形成された部分と前記軸反転部形成用膜
が形成されていない部分との温度差を550℃以下とす
ることを特徴とする請求項6に記載の水晶振動子の製造
方法。
7. A temperature difference between a portion of the quartz substrate on which the axis reversal portion forming film is formed and a portion of the crystal substrate on which the axis reversal portion forming film is not formed during the heat treatment is 550 ° C. or less. A method for manufacturing a crystal resonator according to claim 6, wherein:
【請求項8】 前記熱処理時に前記水晶基板の前記軸反
転部形成用膜が形成されていない部分の温度を室温とす
ることを特徴とする請求項7に記載の水晶振動子の製造
方法。
8. The method according to claim 7, wherein a temperature of a portion of the quartz substrate on which the axis reversal portion forming film is not formed is set to room temperature during the heat treatment.
【請求項9】 前記軸反転部形成用膜が、Cr、Ni、
NiCr、Ti、Ta、Mo、W、Cu、Al、Au、
Agのいずれかの金属またはその酸化物からなることを
特徴とする請求項6ないし8のいずれかに記載の水晶振
動子の製造方法。
9. The film for forming an axis reversal part, wherein the film is Cr, Ni,
NiCr, Ti, Ta, Mo, W, Cu, Al, Au,
9. The method of manufacturing a quartz resonator according to claim 6, wherein said method is made of any metal of Ag or an oxide thereof.
【請求項10】 前記軸反転部形成用膜の膜厚が400
0Å以下であることを特徴とする請求項9に記載の水晶
振動子の製造方法。
10. The film thickness of the axis reversal portion forming film is 400.
The method according to claim 9, wherein the angle is 0 ° or less.
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