KR100744623B1 - 압전 공진 부품의 주파수 조정 방법 및 압전 공진 부품 - Google Patents

압전 공진 부품의 주파수 조정 방법 및 압전 공진 부품 Download PDF

Info

Publication number
KR100744623B1
KR100744623B1 KR20057020920A KR20057020920A KR100744623B1 KR 100744623 B1 KR100744623 B1 KR 100744623B1 KR 20057020920 A KR20057020920 A KR 20057020920A KR 20057020920 A KR20057020920 A KR 20057020920A KR 100744623 B1 KR100744623 B1 KR 100744623B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
piezoelectric
component
piezoelectric body
electrode
frequency
Prior art date
Application number
KR20057020920A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20060013528A (ko
Inventor
이사오 이케다
Original Assignee
가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼 filed Critical 가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼
Publication of KR20060013528A publication Critical patent/KR20060013528A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100744623B1 publication Critical patent/KR100744623B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/02—Details
    • H03H9/05—Holders; Supports
    • H03H9/0504—Holders; Supports for bulk acoustic wave devices
    • H03H9/0514—Holders; Supports for bulk acoustic wave devices consisting of mounting pads or bumps
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H3/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators
    • H03H3/007—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators for the manufacture of electromechanical resonators or networks
    • H03H3/02—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators for the manufacture of electromechanical resonators or networks for the manufacture of piezoelectric or electrostrictive resonators or networks
    • H03H3/04—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators for the manufacture of electromechanical resonators or networks for the manufacture of piezoelectric or electrostrictive resonators or networks for obtaining desired frequency or temperature coefficient
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/02—Details
    • H03H9/02007—Details of bulk acoustic wave devices
    • H03H9/02086—Means for compensation or elimination of undesirable effects
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/02—Details
    • H03H9/05—Holders; Supports
    • H03H9/0538—Constructional combinations of supports or holders with electromechanical or other electronic elements
    • H03H9/0547—Constructional combinations of supports or holders with electromechanical or other electronic elements consisting of a vertical arrangement
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/46—Filters
    • H03H9/54—Filters comprising resonators of piezoelectric or electrostrictive material
    • H03H9/58—Multiple crystal filters

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)

Abstract

윗쪽에서 에너지 선을 조사해서 전극을 에칭하도록 하여 주파수 조정을 행할 경우, 절연 저항의 저하, 단락 불량 및 전극간 마이그레이션(migration) 등이 발생하기 어려운 압전 공진 부품의 주파수 조정 방법을 제공한다. 측면(14a, 14b) 및 상면을 갖는 압전체(14)와 압전체(14)의 상면에 설치된 전극(15)을 갖고, 측면(14a, 14b)은 상단에 비해 아래쪽 부분이 압전체(14)의 중심측에 위치하도록 경사면으로 되어 있는 압전 공진 부품의 상면에 개구부(22a)를 갖는 마스크(22)를 배치하고, 윗쪽으로부터 이온 빔을 조사함으로써 압전 공진 부품(3)의 주파수를 조정하는 주파수 조정 방법.
압전 공진 부품, 주파수 조정

Description

압전 공진 부품의 주파수 조정 방법 및 압전 공진 부품{PIEZOELECTRIC RESONATOR FREQUENCY ADJUSTMENT METHOD AND PIEZOELECTRIC RESONATOR}
본 발명은 압전 공진 부품의 주파수 조정 방법 및 압전 공진 부품에 관한 것이고, 특히, 이온 빔 등의 에너지 선을 조사해서 전극의 두께를 절감하도록 가공함으로써 주파수 조정이 행해지는 공정을 구비한 압전 공진 부품의 주파수 조정 방법 및 이 주파수 조정 방법에 이용할 수 있는 압전 공진 부품에 관한 것이다.
종래, 압전 공진자나 압전 발진자를 구성하기 위해 여러가지 압전 공진 부품이 제안되어 있다. 이러한 종류의 압전 공진 부품에서는 소망하는 특성에 따라 공진주파수나 발진주파수가 고정밀도로 조정될 필요가 있다.
하기의 특허문헌 1에는 압전 공진 부품의 주파수 조정 방법의 일례가 개시되어 있다. 도 8은 특허문헌 1에 기재된 압전 소자의 주파수 조정 방법을 설명하기 위한 개략구성도이다. 이 주파수 조정 방법에서는 진공 배기된 챔버 내에 압전 소자(101)가 배치된다. 압전 소자(101)는 압전체와 압전체상에 설치된 알루미늄으로 이루어지는 전극을 갖는다. 압전 소자(101)의 전극이 설치되어 있는 측의 면에 마스크(102)가 배치된다. 마스크(102)는 개구부(102a)를 갖는다. 개구부(102a)는 압전 소자(101)의 전극을 노출시키도록 구성되어 있다.
마스크(102)의 전방에는 방전 전극(103)이 배치되어 있다. 진공 배기된 챔버 내에 있어서 고주파 전력을 방전 전극(103)에 인가함으로써 플라즈마(104)가 발생된다. 이 플라즈마(104)에 의해 압전 소자(101)의 전극이 에칭되어 주파수가 조정된다.
특허문헌 1 : 일본특허 제3252542호
특허문헌 1에 기재된 바와 같이, 종래, 플라즈마나 이온 빔 등의 조사에 의해 압전 소자의 전극을 에칭함으로써 주파수 조정을 행하는 방법이 알려져 있다.
그러나, 예컨대 압전 소자(101)와 마스크(102)의 사이에는 간극이 자주 발생하였다. 즉, 주파수 조정되는 압전 소자의 높이는 제품마다 다르기 때문에 반드시 압전 소자(101)와 마스크(102)의 사이를 밀착시키는 것이 곤란하여 간극이 자주 발생하였다. 또한, 압전 소자(101)의 에칭되는 상면의 전극이 한 쌍의 측면의 끝테두리에 이르도록 설치되어 있는 경우에는 압전 소자(101)의 측면과 마스크(102)의 사이에 간극이 생긴다. 따라서, 압전 소자(101)의 전극이 플라즈마에 의해 에칭되었을 경우 비산된 금속분(金屬粉)이 간극으로부터 압전 소자(101)의 전극 형성면 이외의 부분으로 비산되고 자주 부착되었다. 즉, 압전 소자(101)의 전극 형성면에 연속된 측면에 상기 금속분이 부착되는 경우가 있었다.
그 결과, 압전 소자(101)의 절연 저항치가 저하하거나 심한 경우에는 단락 불량이 발생하는 경우가 있었다. 또한, 압전 소자(101)에 바이어스 전압이 인가됨으로써 압전 소자(101)의 상면의 전극과 다른 전극의 사이에 마이그레이션(migration)이 발생할 우려도 있었다.
또한, 종래, 케이스 기판상에 콘덴서 소자 및 압전 소자가 이 순서로 적층되어서 이루어지는 부하 용량 내장형 압전 공진 부품이 알려져 있다. 이 종류의 부하 용량 내장형 압전 공진 부품에 있어서 케이스 기판상에 콘덴서 소자 및 압전 공진 소자를 적층한 상태로 압전 공진 소자의 윗쪽으로부터 에칭을 행하고, 주파수 조정을 행하려고 하면 예상대로 압전 소자의 상면의 전극과 다른 전극의 사이에서 마이그레이션이 자주 발생하였다. 또한, 금속분이 아래쪽으로 낙하하고, 콘덴서 소자의 전극 등에 부착될 우려도 있었다. 따라서, 이 종류의 부하 용량 내장형 압전 공진 부품에 있어서 절연 저항 불량이나 단락 불량 등을 초래하지 않고 주파수를 고정밀도로 조정하는 것을 가능하게 하는 구조가 요망되고 있었다.
본 발명의 목적은 상기 종래 기술의 결점을 해소하고, 이온 빔, 플라즈마 또는 레이저광 등의 에너지 선의 조사에 의해 주파수 조정이 행하여지는 공정을 구비한 압전 공진 부품의 주파수 조정 방법으로서, 주파수 조정에 의한 절연 저항 불량이나 단락 불량 등이 발생하기 어렵고, 전극간 마이그레이션의 우려가 적고, 주파수를 고정밀도로 조정하는 것을 가능하게 하는 압전 공진 부품의 주파수 조정 방법, 및 이 주파수 조정 방법에 적합한 압전 공진 부품을 제공하는 것에 있다.
본 발명의 다른 목적은 에너지 선의 조사에 의해 주파수 조정을 행할 경우의 절연 저항 불량이나 단락 불량 등이 발생하기 어렵고, 전극간 마이그레이션의 우려가 적고, 주파수를 고정밀도로 조정하는 것을 가능하게 하는 부하 용량 내장형 압전 공진 부품을 제공하는 것에 있다.
본원의 제 1 발명은 압전체와 상기 압전체의 상면에 형성된 하나 이상의 진동 전극을 갖는 압전 공진 부품의 주파수 조정 방법이며, 상면과 하면과 복수의 측면을 갖는 압전체, 및 상기 압전체의 상면에 형성된 하나 이상의 전극을 갖고 이 전극이 한 쌍 이상의 측면과 상면의 끝테두리에 이르도록 형성되어 있는 압전 공진 부품을 준비하는 공정과, 상기 압전 공진 부품의 상기 한 쌍의 측면을 이 측면의 상단에 비해 아래쪽 부분이 압전체의 중심측에 위치하도록 경사면으로 하는 가공 공정과, 상기 가공 공정 후에 상기 압전 공진 부품의 윗쪽으로부터 에너지 선을 조사하여 전극의 두께를 얇게 가공해서 주파수를 조정하는 주파수 조정 공정을 구비하는 것을 특징으로 한다.
제 1 발명에 있어서, 상기 압전 공진 부품의 경사면은 평면 형상이어도 좋고, 곡면 형상이어도 좋다.
또한, 제 1 발명에 따른 압전 공진 부품의 주파수 조정 방법의 어느 특정한 국면에서는 상기 압전 공진 부품이 압전체의 하면에 형성된 전극을 더 구비하여 압전체의 상면 및 하면에 형성된 전극이 압전체를 통해 대향하도록 배치되고 있어, 상기 압전 공진 부품에 있어서 압전체의 상면 및 하면에 형성된 전극의 대향하고 있는 부분이 에너지 폐입형의 진동부를 구성하고 있다.
본 발명에 따른 압전 공진 부품의 주파수 조정 방법의 또 다른 특정한 국면에서는 상기 에너지 선을 조사하기 전에 상기 압전 공진 부품을 케이스 기판상에 실장하는 공정을 추가로 구비할 수 있다.
제 2 발명은 상면, 하면, 및 상면과 하면을 연결하는 복수의 측면을 구비하는 압전체와 상기 압전체의 상면에 형성되어 있고 또한, 한 쌍 이상의 측면과 상면의 끝테두리에 이르도록 형성된 하나 이상의 전극을 구비하고, 상기 한 쌍의 측면은 이 측면의 상단에 비해 아래쪽 부분이 압전체의 중심측에 위치되어 있는 경사면으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 압전 공진 부품이다.
제 2 발명의 압전 공진 부품에 있어서, 상기 경사면은 평면 형상이어도 좋고, 곡면 형상이어도 좋다.
제 2 발명에 따른 압전 공진 부품의 어느 특정한 국면에서는 상기 압전체의 하면에 형성되어 있고 또한, 압전체의 상면에 형성된 전극과 대향하도록 배치된 전극을 더 구비하고, 압전체의 상면 및 하면에 형성된 전극이 압전체를 통해 대향하고 있는 부분이 에너지 폐입형의 진동부를 구성하고 있다.
제 2 발명에 따른 압전 공진 부품의 보다 한정적인 국면에서는 케이스 기판, 케이스 기판상에 탑재된 판 형상의 콘덴서 소자, 및 이 콘덴서 소자상에 적층된 압전 소자를 구비하고, 이 압전 소자가 제 2 발명에 따른 압전 공진 부품에 의해 구성되어 부하 용량 내장형의 압전 공진 부품이 제공된다.
제 1 발명에 따른 압전 공진 부품의 주파수 조정 방법에 의하면, 압전 공진 부품의 전극 끝테두리에 이르고 있는 상기 한 쌍의 측면은 상단에 비해 아래쪽 부분이 압전체의 중심측에 위치하는 경사면으로 하고 있기 때문에 압전 공진 부품의 상면에 전극이 노출되는 부분이 개구부로 하고 있는 마스크를 배치하여, 마스크의 윗쪽에서 에너지 선을 조사해서 전극을 에칭함으로써 주파수 조정을 행할 경우, 전극을 구성하고 있는 금속분이 비산되어도 이 금속분은 상기 경사면의 상단으로부터 아래쪽으로 낙하하기만 하고, 이 경사면에 부착되기 어렵다. 따라서, 금속분의 측면으로의 부착에 의한 절연 저항의 저하나 단락 불량이 발생하기 어렵고 또한, 전극간 마이그레이션도 발생하기 어렵다. 따라서, 제 1 발명에 따르면, 절연 저항 불량이나 단락 불량 등을 발생시키지 않고 압전 공진 부품의 주파수를 고정밀도로 조정하는 것이 가능해 진다.
압전 공진 부품의 경사면이 평면 형상으로 되어 있을 경우에는 압전체를 연마지석(硏磨砥石)으로 연마하거나 다이싱 블레이드(dicing blade)에 의해 절단함으로써 용이하게 형성할 수 있다. 단, 경사면은 곡면 형상이어도 좋고, 그 경우에는, 곡면 형상의 경사면이 구성되는 다이싱 블레이드 등을 이용하면 곡면 형상의 경사면을 형성할 수 있다.
제 1 발명의 압전 공진 부품의 주파수 조정 방법에 있어서, 압전체의 하면에 형성된 전극이 더 구비되어 있고, 압전체의 상면 및 하면에 형성된 전극이 압전체를 통해 대향하도록 배치되어 있고, 이 전극 대향 부분에 의해 에너지 폐입형의 진동부가 구성되어 있을 경우에는 본 발명에 따라 에너지 폐입형의 압전 공진 부품의 주파수 조정을 단락 불량이나 절연 저항의 저하를 초래하지 않고 고정밀도로 행할 수 있다. 따라서, 주파수 편차가 적은 에너지 폐입형의 압전 공진 부품을 용이하게 제공할 수 있다.
상기 에너지 선을 조사하기 전에, 압전 공진 부품이 케이스 기판상에 실장되는 공정을 더 구비할 경우에는 완성품에 보다 가까운 상태로 주파수 조정이 행하여지기 때문에 완성품으로서의 압전 공진 부품의 주파수 편차를 효과적으로 저감할 수 있다.
제 2 발명에 따른 압전 공진 부품에서는 압전체의 전극 끝테두리가 이르고 있는 한 쌍의 측면은 상단에 비해 아래쪽 부분이 압전체의 중심측에 위치되어 있는 경사면으로 되어 있기 때문에, 제 1 발명에 따른 압전 공진 부품의 주파수 조정 방법에 있어서 에너지 선의 조사에 의해 주파수를 고정밀도로 조정할 수 있을뿐만 아니라, 에너지 선의 조사에 의해 전극 구성 재료인 금속분이 비산되더라도 이 금속분이 상기 경사면의 아래쪽으로 낙하하기만 하고 경사면에 부착되기 어렵다. 따라서, 절연 저항의 저하, 단락 불량 및 전극간 마이그레이션의 발생의 우려를 저감시키면서 압전 공진 부품의 주파수를 고정밀도로 조정하는 것이 가능해 진다.
제 2 발명의 압전 공진 부품에 있어서도, 상기 경사면은 평면 형상이어도 좋고, 곡면 형상이어도 좋다. 평면 형상의 경사면의 경우에는 연마지석이나 다이싱 블레이드를 써서 경사면을 용이하게 형성할 수 있다. 또한, 단면이 곡면 형상의 다이싱 블레이드를 쓰면 곡면 형상의 경사면도 용이하게 형성할 수 있다.
본 발명에 따른 압전 공진 부품에 있어서, 압전체의 하면에 형성되어 있고, 또한, 상면에 형성된 전극과 대향하도록 배치된 전극이 더 구비되어 있고, 상면 및 하면의 전극 대향 부분에 의해 에너지 폐입형의 진동부가 구성되어 있을 경우에는 본 발명에 따라 공진주파수의 조정을 고정밀도로 행할 수 있음과 아울러 주파수 조정시에 절연 저항의 저하, 단락 불량 및 전극간 마이그레이션이 발생하기 어렵고, 신뢰성이 뛰어난 에너지 폐입형의 압전 공진 부품을 제공하는 것이 가능해 진다.
본 발명에 따른 부하 용량 내장형 압전 공진 부품에서는, 케이스 기판상에 판 형상의 콘덴서 소자 및 압전 소자가 적층되어 있는 구성에 있어서, 압전 소자가 본 발명에 따른 압전 공진 부품에 의해 구성되어 있다. 따라서, 윗쪽에서 에너지 선을 조사해서 주파수 조정을 행할 경우, 주파수를 고정밀도로 조정할 수 있음과 아울러 주파수 조정시에 절연 저항의 저하나 단락 불량 및 전극간 마이그레이션이 발생하기 어렵다. 또한, 금속분이 아래쪽으로 낙하해도 판 형상의 콘덴서 소자의 전극 등으로의 부착도 발생하기 어렵다. 따라서, 신뢰성이 뛰어난 부하 용량 내장형 압전 공진 부품을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 압전 공진 부품의 주파수 조정 방법을 설명하기 위한 개략적 부분 절결 횡단면도이다.
도 2는 제 1 실시형태에서 준비되는 압전 공진 부품을 설명하기 위한 측면도이다.
도 3은 제 1 실시형태에서 압전체의 측면을 경사면으로 하는 가공 방법의 일례를 설명하기 위한 개략적 횡단면도이다.
도 4는 제 1 실시형태에 있어서, 압전체의 측면을 평면 형상의 경사면으로 하는 가공 방법의 다른 예를 설명하기 위한 횡단면도이다.
도 5는 압전체의 측면을 +1도의 경사면으로 한 횡단면이 역사다리꼴인 실시형태, 측면을 경사지게 하지 않은 경우의 구조, 및 -1도의 경사면으로 한 횡단면이 사다리꼴 구조의 압전 공진 소자를 이용한 경우의 주파수 조정 후의 절연 저항치를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 압전 공진 부품의 변형 예를 설명하기 위한 횡단면도이다.
도 7은 도 6에 도시된 압전 공진 부품의 경사면을 형성하는 가공 방법을 설명하기 위한 횡단면도이다.
도 8은 종래의 압전 공진 부품의 주파수 조정 방법의 일례를 설명하기 위한 개략구성도이다.
[부호의 설명]
1 : 압전 공진 부품 2 : 케이스 기판
3 ~ 5 : 전극 6a ~ 6c : 도전성 접착제
7 : 콘덴서 소자 8 : 유전체 기판
9, 10 : 제 1, 제 2 용량전극 11 : 제 3 용량전극
12a, 12b : 도전성 접착제 13 : 압전 공진 소자
14 : 압전체 15, 16 : 제 1, 제 2 진동 전극
21 : 연마지석 21a : 연마면
22 : 마스크 22a : 개구부
23 : 유지부재 24, 25 : 다이싱 블레이드
26, 27 : 다이싱 블레이드
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명함으로써 본 발명을 밝히고자 한다.
도 1, 및 도 2를 참조하여 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 압전 공진 부품 의 주파수 조정 방법을 설명한다. 본 실시형태에서는 도 2에 도시된 압전 공진 부품이 준비된다. 즉, 압전 공진 부품(1)은 직사각판 형상의 케이스 기판(2)을 갖는다. 케이스 기판(2)은 산화 알미늄 또는 유리 세라믹스 등의 절연성 세라믹스에 의해 구성되어 있다. 케이스 기판(2)에는 상면으로부터 한 쌍의 측면 및 하면에 이르도록 전극(3~5)이 형성되어 있다. 전극(3~5)상에 도전성 접착제(6a~6c)를 사용하여 콘덴서 소자(7)가 접합되어 있다.
콘덴서 소자(7)는 유전체 기판(8); 유전체 기판(8)의 상면에 형성된 제 1, 제 2 용량전극(9, 10); 및 제 1, 제 2 용량전극(9, 10)과 대향하도록 유전체 기판(8)의 하면에 형성된 제 3 용량전극(11)을 갖는다.
유전체 기판(8)은 티탄산 바륨계 세라믹스 등의 적절한 유전체 세라믹스에 의해 구성될 수 있다. 또한, 용량전극(9~11)은 Al, Ag, Cu 혹은 이것들의 합금 등의 적절한 도전성 재료에 의해 구성될 수 있다. 상기 콘덴서 소자(7)상에 도전성 접착제(12a, 12b)를 이용하여 압전 공진 소자(13)가 고정되어 있다.
본 실시형태에서의 압전 공진 소자(13)는 두께 미끄럼 모드를 이용한 에너지 폐입형의 압전 공진 소자이다. 압전 공진 소자(13)는 가늘고 긴 구형판 형상의 압전 기판(14)을 갖는다. 압전 기판(14)은 티탄산 지르콘산납계 세라믹스나 티탄산납계 세라믹스 등의 압전 세라믹스에 의해 구성되고 있고 그 길이 방향으로 분극처리되어 있다.
압전 기판(14)의 상면에는 제 1 진동 전극(15)이, 하면에는 제 2 진동 전극(16)이 형성되어 있다. 진동 전극(15, 16)은, Ag, Cu, A1 혹은 이것들의 합금 등의 적절한 도전성 재료에 의해 구성되어 있다. 제 1, 제 2 진동 전극(15, 16)은 압전 기판(14)의 길이 방향 중앙에 있어서 압전 기판(14)을 통해 대향되어 있다. 진동 전극(15, 16)이 대향하고 있는 부분은 에너지 폐입형의 압전 진동부를 구성하고 있다. 상면의 진동 전극(15)은 압전 기판(14)의 상면과 한 쌍의 측면(14a, 14b)이 이루는 끝테두리에 이르고 있다. 또한, 이 진동 전극(15)은 압전 기판(14)의 단면을 거쳐서 하면에 이르도록 형성되어 있다. 도전성 접착제(12a, 12b)는 진동 전극(16)과, 진동 전극(15)의 압전 기판(14)의 하면에 이르고 있는 전극 연장부를 콘덴서 소자의 제 1, 제 2 용량전극(9, 10)에 각각 접합하고 있다.
압전 공진 부품(1)에서는 상기 케이스 기판(2)의 상면에 도시되지 않은 캡이 최종적으로 고정된다. 즉, 아래쪽으로 열린 개구를 갖는 캡이 상기 콘덴서 소자(3) 및 압전 공진 소자(7)로 이루어지는 적층체를 밀봉하도록 케이스 기판(2)상에 부착된다.
그러나, 본 실시형태에서는 상기 캡이 고정되기 전에 이하에 설명하는 가공 공정 및 주파수 조정 공정이 행하여진다.
도 2에 도시된 적층구조를 얻는 것에 앞서, 준비된 압전 공진 소자(13)에 있어서는 압전체(14)의 한 쌍의 측면이 경사면이 되도록 가공된다. 즉, 압전체(14)의 길이 방향으로 연장되는 한 쌍의 측면은 상단에 비해 아래쪽 부분이 압전체(14)의 중심측에 위치하도록 경사져 있다. 이러한 경사면은 예컨대 도 3에 모식적 단면도로 도시된 바와 같이, 다수의 압전 공진 소자(13)를 준비한 후, 이 압전 공진 소자(13)의 상면을 연마지석(21)의 연마면(21a)에 대하여 직교하는 방향으로 경사시켜 연마지석(21)의 연마면(21a)에 의해 압전체(14)의 측면(14a)을 연마함으로써 형성될 수 있다. 이와 같이 하여, 도 3에 도시된 압전체(14)에 있어서는 측면(14a)이 경사면으로 되어 있다. 또한, 측면(14a)과는 반대측의 측면(14b)도 같은 연마 처리에 의해 경사면으로 되어 있다.
제 1 실시형태에서는, 상기한 바와 같이 측면(14a, 14b)이 평면 형상의 경사면으로 되어 있어, 이 경사면을 갖도록 구성된 압전 공진 소자(13)가 준비된다. 그리고, 도 2에 도시된 바와 같이, 케이스 기판(2)상에 콘덴서 소자(7)를 탑재한 후, 이 콘덴서 소자(7)상에 상기 경사면을 갖는 압전 공진 소자(13)가 고정된다.
그리고 나서, 압전 공진 소자(13)의 윗쪽에서 에너지 선으로서의 이온 빔을 조사함으로써 주파수 조정이 행하여진다. 도 1은 주파수 조정 공정을 설명하기 위한 개략 부분 절결 횡단면도이다. 또한, 도 1에서는 케이스 기판(2)의 도시는 생략하고 있음을 지적해 둔다. 또한, 도 1에 도시된 횡단면은 상기 압전 공진 소자(13)의 에너지 폐입형 진동부의 중앙부분에 있어서 콘덴서 소자와 압전 공진 소자(13)를 절단한 부분에 상당하는 단면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시형태에서는 상기 적층구조를 얻은 후 압전 공진 소자(13)의 상면에 마스크(22)가 배치된다. 마스크(22)는 개구부(22a)를 갖는다. 개구부(22a)는 압전 공진 소자(13)의 상기 진동부의 평면 형상에 상당하는 형상을 갖는다. 즉, 진동 전극(15, 16)이 대향되어 있는 부분에 상당하는 평면 형상을 갖도록 개구부(22a)가 형성되어 있다.
그리고, 마스크(22)의 윗쪽으로부터 이온 빔이 도 1의 화살표A로 도시된 것 같이 조사되어 진동 전극(15)의 두께가 저하되도록 해서 주파수 조정이 행하여진다. 이 경우, 마스크(22)의 하면과 압전 공진 소자(13)의 상면의 사이에 간극이 약간 생기고, 이온 빔의 조사에 의해 진동 전극(15)을 구성하고 있는 금속입자가 비산되고 아래쪽으로 낙하해도 도 1에 화살표B로 도시된 바와 같이, 금속분은 아래쪽으로 낙하 할 뿐이다. 그리고, 측면(14a, 14b)이 상기 경사면으로 되어 있기 때문에 금속분은 측면(14a, 14b)에 부착되기 어렵다. 즉, 측면(14a, 14b)의 상단에 비해 아래쪽 부분이 압전체(14)의 중심측에 위치하도록 측면(14a, 14b)이 경사져 있기 때문에, 금속분의 측면(14a, 14b)으로의 부착이 발생하기 어렵다. 따라서, 압전 공진 소자(13)에 있어서, 측면으로의 금속분의 부착에 의한 절연 저항의 저하나 단락 불량이 발생하기 어렵고, 또한, 진동 전극(15, 16) 사이의 전극간 마이그레이션도 발생하기 어렵다. 따라서, 이온 빔의 조사에 의해 고정밀도로 주파수 조정을 행할 수 있음과 아울러 압전 공진 소자의 절연 저항 불량 등을 억제할 수 있기 때문에 신뢰성이 뛰어난 압전 공진 부품을 제공할 수 있다.
또한, 본 실시형태에서는 상기한 바와 같이, 케이스 기판(2)상에 콘덴서 소자(7) 및 압전 공진 소자(13)가 탑재된 상태로 주파수 조정이 행하여지기 때문에, 즉, 최종적인 제품에 가까운 상태로 주파수 조정이 행하여지기 때문에, 압전 공진 부품의 주파수 편차를 한층 더 효과적으로 저감할 수 있다.
또한, 도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시형태에서는 콘덴서 소자(7)의 폭방향치수가 압전체(14)의 하면의 폭방향치수와 동일하게 되어 있다. 따라서, 주파수 조정시에 금속분이 화살표B로 도시된 바와 같이 아래쪽으로 낙하해도 이 금속분은 콘덴서 소자(8)의 측면에도 부착되기 어렵다. 따라서, 콘덴서 소자(8)에 있어서의 절연 저항의 저하나 단락 불량도 발생하기 어렵다.
또한, 본 실시형태에서는 상기 도전성 접착제(12a, 12b)에 의한 접합 부분, 즉 압전 공진 소자(13)를 실장하기 위한 도전성 접착제에 의한 접합 부분은 평면으로 보았을 때에, 상기 에너지 폐입형의 압전 진동부가 설치되어 있는 영역 밖으로 위치되어 있다. 따라서, 금속분이 도전성 접착제(12a, 12b)에 의한 접합 부분에 부착되기 어렵기 때문에, 도전성 접착제(12a, 12b)에 의한 접합 부분에 있어서의 단락 등도 확실하게 방지된다.
또한, 상기 측면(14a, 14b)을 직선 형상의 경사면으로 하는 가공 공정은 도 3에 도시된 연마지석을 이용하는 방법외에 여러가지 방법으로 행하여질 수 있다. 예컨대, 도 4에 도시된 바와 같이, 유지부재(23)상에 압전 공진 소자(13)를 배치한 상태로 이 압전 공진 소자의 윗쪽으로부터 절단면이 경사면이 되는 다이싱 블레이드(24, 25)를 이용하여 압전 공진 소자(13)를 절단함으로써 측면(14a, 14b)을 경사면으로 해도 좋다.
또한, 측면(14a, 14b)은 상단에 비해 아래쪽이 압전체(14)의 중심에 위치하도록 경사되고 있으면 좋지만, 이 경사면의 경사각도, 즉 상면과 직교하는 방향으로부터의 경사각도에 대해서는, 바람직하게는, 1도 이상으로 된다. 즉, 경사각도가 1도 미만의 경우에는, 압전체의 측면을 경사면으로 함에 의한 효과를 얻기 어려운 경우가 있다. 도 5는 측면(14a, 14b)의 경사각도를 ―1도, 0도 및 +1도로 한 3종류의 구조에 대해서 주파수 조정후에 절연 저항을 측정한 결과를 나타내는 도면이다.
또한, 준비된 압전 공진 소자는 폭이 0.5mm, 길이가 2.2mm, 두께가 0.3mm인 압전체를 이용하여 구성되고 목표 공진주파수가 25MHz인 에너지 폐입형의 압전 공진 소자이다. 이 압전 공진 소자에 있어서, 측면(14a, 14b)의 아래쪽 부분이 압전체내측에 위치하도록 경사지게 하여 경사각도가 ―1도, 및 +1도인 압전 공진 소자를 제작하였다. 또한, 경사져 있지 않은 압전 공진 소자를 별도 준비하였다. 이 3종류의 압전 공진 소자 각 10개에 대해서 절연 저항을 측정한 결과를 도 5에 나타낸다.
도 5로부터 명백한 바와 같이, 경사각도가 +1도로 되어 있는 본 실시형태에서는 절연 저항의 편차가 적고, 절연 저항이 1O12Ω 이상인 것을 알 수 있다. 한편, 경사각도가 O, 즉, 종래 예의 경우에는 절연 저항이 1O7 ~ 1O12Ω의 범위로 차이져 있는 것을 알 수 있다. 또한, 반대로, 역사다리꼴이 아니고 횡단면이 사다리꼴이 되도록 경사진 ―1도의 경사면을 갖는 구조에서는 절연 저항이 1O7Ω이하로 현저하게 낮아져 있는 것을 알 수 있다.
따라서, 본 실시형태에 따르면, 상기한 바와 같이, 횡단면이 역사다리꼴이 되도록 경사면(14a, 14b)을 설치함으로써 절연 저항의 편차 및 저하를 효과적으로 방지할 수 있다는 것을 알 수 있다.
상기 실시형태에서는, 경사면은 평면 형상으로 되어 있지만, 도 6에 도시된 바와 같이, 압전체(14)의 측면(14a, 14b)은 곡면 형상의 경사면이어도 좋다. 도 6에 도시된 곡면 형상의 경사면(14a, 14b)에 있어서도, 측면(14a, 14b)의 상단에 비 해 아래쪽 부분이 압전체(14)의 중심측에 위치되어 있다. 따라서, 제 1 실시형태의 경우와 같이, 윗쪽으로부터 이온 빔을 조사하고, 진동 전극(15)을 에칭해서 주파수 조정을 행할 경우, 금속분이 측면(14a, 14b)에 부착되기 어렵다.
상기 곡면 형상의 측면(14a, 14b)은 예컨대, 도 7에 도시된 바와 같이, 절단면이 곡면 형상인 다이싱 블레이드(26, 27)를 이용하여 압전 공진 소자(13)를 절단함으로써 형성될 수 있다.
또한, 본 발명의 주파수 조정 방법에서는 마스크를 이용하여 설명했지만 마스크를 사용하지 않고 이온 빔을 직접 압전 공진 부품(1)에 조사해도 같은 작용 효를 얻을 수 있다는 것을 부기해 둔다.
또한, 제 1 실시형태에서는 케이스 기판(2)상에 콘덴서 소자(7) 및 압전 공진 소자(13)를 탑재한 상태로 주파수 조정이 행하여졌지만, 본 발명에 따른 압전 공진 부품의 주파수 조정 방법은 압전 공진 소자만을 준비하고, 이 압전 공진 소자의 상면측에 마스크를 배치해서 이온 빔 등의 에너지 선을 조사함으로써 행해져도 좋다.
또한, 본 발명에 있어서 주파수 조정으로 이용할 수 있는 에너지 선으로서는 이온 빔 이외에, 레이저광 등의 여러가지 에너지 선을 이용할 수 있다.

Claims (12)

  1. 압전체, 및 상기 압전체의 상면에 형성된 하나 이상의 진동 전극을 갖는 압전 공진 부품의 주파수 조정 방법으로서,
    상면과 하면과 복수의 측면을 갖는 압전체, 및 상기 압전체의 상면에 형성된 하나 이상의 전극을 갖고, 이 전극이 한 쌍 이상의 측면과 상면의 끝테두리에 이르도록 형성되어 있는 압전 공진 부품을 준비하는 공정,
    상기 압전 공진 부품의 상기 한 쌍의 측면을 이 측면의 상단에 비해 아래쪽 부분이 압전체의 중심측에 위치하도록 경사면으로 하는 가공 공정, 및
    상기 가공 공정 후에 상기 압전 공진 부품의 윗쪽으로부터 에너지 선을 조사해서전극의 두께를 얇게 하도록 가공해서 주파수를 조정하는 주파수 조정 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 압전 공진 부품의 주파수 조정 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 압전 공진 부품의 경사면이 평면 형상으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 압전 공진 부품의 주파수 조정 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 압전 공진 부품의 경사면이 곡면 형상으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 압전 공진 부품의 주파수 조정 방법.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 압전 공진 부품은 상기 압전체의 하면에 형성된 전극을 더 구비하고, 상기 압전체의 상면 및 하면에 형성된 전극이 상기 압전체를 통해 대향하도록 배치되어 있어, 상기 압전 공진 부품에 있어서 상기 압전체의 상면 및 하면에 형성된 전극의 대향하고 있는 부분이 에너지 폐입형의 진동부를 구성하고 있는 것을 특징으로 하는 압전 공진 부품의 주파수 조정 방법.
  5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 에너지 선을 조사하기 전에 상기 압전 공진 부품이 케이스 기판상에 실장되는 공정을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 압전 공진 부품의 주파수 조정 방법.
  6. 청구항 1의 방법으로 생산된 압전 공진 부품.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 경사면은 평면 형상으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 압전 공진 부품.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 경사면은 곡면 형상인 것을 특징으로 하는 압전 공진 부품.
  9. 제 6 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 압전체의 하면에 형성되어 있고 또한, 상기 압전체의 상면에 형성된 전극에 대향하도록 배치된 전극을 더 구비하고, 상기 압전체의 상면 및 하면에 형성된 전극이 상기 압전체를 통해 대향하고 있는 부분이 에너지 폐입형의 진동부를 구성하고 있는 것을 특징으로 하는 압전 공진 부품.
  10. 케이스 기판,
    상기 케이스 기판상에 탑재된 판 형상의 콘덴서 소자, 및
    상기 콘덴서 소자상에 적층된 판 형상의 압전 소자를 구비하고,
    상기 압전 소자는 제 6 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 기재된 압전 공진 부품으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 부하 용량 내장형 압전 공진 부품.
  11. 제 4 항에 있어서,
    상기 에너지 선을 조사하기 전에 상기 압전 공진 부품이 케이스 기판상에 실장되는 공정을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 압전 공진 부품의 주파수 조정 방법.
  12. 케이스 기판,
    상기 케이스 기판상에 탑재된 판 형상의 콘덴서 소자, 및
    상기 콘덴서 소자상에 적층된 판 형상의 압전 소자를 구비하고,
    상기 압전 소자는 제 9 항에 기재된 압전 공진 부품으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 부하 용량 내장형 압전 공진 부품.
KR20057020920A 2004-01-27 2004-10-28 압전 공진 부품의 주파수 조정 방법 및 압전 공진 부품 KR100744623B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2004-00018373 2004-01-27
JP2004018373 2004-01-27

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20060013528A KR20060013528A (ko) 2006-02-10
KR100744623B1 true KR100744623B1 (ko) 2007-08-01

Family

ID=34805565

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR20057020920A KR100744623B1 (ko) 2004-01-27 2004-10-28 압전 공진 부품의 주파수 조정 방법 및 압전 공진 부품

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP4062335B2 (ko)
KR (1) KR100744623B1 (ko)
CN (1) CN1795609B (ko)
WO (1) WO2005071832A1 (ko)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4414987B2 (ja) * 2006-07-27 2010-02-17 日本電波工業株式会社 圧電振動子の製造方法、圧電振動子及び電子部品
JP2014092500A (ja) * 2012-11-06 2014-05-19 Seiko Epson Corp 振動片、振動子、電子デバイス、電子機器、および移動体
JP2017139682A (ja) * 2016-02-05 2017-08-10 セイコーエプソン株式会社 振動片、振動片の製造方法、発振器、電子機器、移動体、および基地局

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05319780A (ja) 1992-05-22 1993-12-03 Kawaden Co Ltd クレーンの振れ止め制御装置
JPH08274573A (ja) * 1995-03-29 1996-10-18 Olympus Optical Co Ltd マイクロ圧電振動子、その製法及び圧電トランスデューサ

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6038893B2 (ja) * 1976-08-06 1985-09-03 日本電気株式会社 平行電界励振圧電振動子
JPH05109668A (ja) * 1991-10-21 1993-04-30 Seiko Epson Corp 半導体装置の製造方法
JP2000243340A (ja) * 1999-02-22 2000-09-08 Hitachi Ltd イオンビーム加工方法及びその装置
JP2000269774A (ja) * 1999-03-18 2000-09-29 Murata Mfg Co Ltd 圧電振動素子及び圧電共振部品
JP2000307372A (ja) * 1999-04-16 2000-11-02 Daishinku Corp 表面実装型水晶振動子および表面実装型水晶振動子の製造方法
JP2001144571A (ja) * 1999-11-11 2001-05-25 Tdk Corp 圧電振動部品
JP2001230653A (ja) * 2000-02-17 2001-08-24 Matsushita Electric Ind Co Ltd 圧電振動素子およびこの圧電振動素子を用いたフィルタ
JP3917061B2 (ja) * 2002-11-14 2007-05-23 株式会社昭和真空 圧電素子の周波数調整装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05319780A (ja) 1992-05-22 1993-12-03 Kawaden Co Ltd クレーンの振れ止め制御装置
JPH08274573A (ja) * 1995-03-29 1996-10-18 Olympus Optical Co Ltd マイクロ圧電振動子、その製法及び圧電トランスデューサ

Also Published As

Publication number Publication date
CN1795609B (zh) 2010-05-26
WO2005071832A1 (ja) 2005-08-04
CN1795609A (zh) 2006-06-28
KR20060013528A (ko) 2006-02-10
JPWO2005071832A1 (ja) 2007-07-26
JP4062335B2 (ja) 2008-03-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101022123B1 (ko) 압전 진동편 및 압전 장치
KR100712758B1 (ko) 압전 진동편 및 압전 디바이스
US6362561B1 (en) Piezoelectric vibration device and piezoelectric resonance component
JP6233621B2 (ja) 水晶片及び水晶振動子
JP6090686B1 (ja) 水晶片及び水晶振動子
JP6168264B2 (ja) 水晶片及び水晶振動子
JP6090687B1 (ja) 水晶片及び水晶振動子
CN109891745B (zh) 音叉型振子及音叉型振子的制造方法
KR100744623B1 (ko) 압전 공진 부품의 주파수 조정 방법 및 압전 공진 부품
CN207099042U (zh) 压电部件
CN108028640B (zh) 晶体片以及晶体振子
CN109891746B (zh) 音叉型振子
CN109891744B (zh) 压电振动器件的频率调整方法
CN108028639B (zh) 晶体片以及晶体振子
JP6245489B2 (ja) 水晶片及び水晶振動子
JP2005210404A (ja) 負荷容量内蔵型圧電発振子の製造方法
WO2017061478A1 (ja) 水晶片及び水晶振動子
CN107852147B (zh) 水晶片以及水晶振子
JPH09107265A (ja) 圧電振動子及びその共振周波数調整方法
JP2019097112A (ja) 圧電部品
JP2006074273A (ja) 圧電振動板及びこれを使用した圧電振動子の製造方法
JP2003224450A (ja) 圧電共振子及び圧電共振装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130618

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140707

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150630

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190711

Year of fee payment: 13