(57)【要約】      （修正有）【課題】工程時間を短縮した振動素子の周波数調整方法と、平易な構造の周波数調整装置を提供する。【解決手段】周波数調整装置１は、振動素子を加熱するための素子温調部１０と、振動素子の共振周波数を調整するための調整部４０と、振動素子の共振周波数を測定するための測定部５０と、振動素子を素子温調部１０と調整部４０との間で搬送する搬送部２０を備える。【選択図】図１
2014003466.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
振動素子を加熱するための素子温調部と、
前記振動素子の共振周波数を調整するための調整部と、
前記振動素子の共振周波数を測定するための測定部と、
前記振動素子を前記素子温調部と前記調整部との間で搬送する搬送部と、
を備えることを特徴とする周波数調整装置。
【請求項２】
前記搬送部は、前記振動素子を加熱するための搬送部温調手段を備え、
前記振動素子は、前記搬送部に載置された状態で前記共振周波数が調整されることを特徴とする請求項１に記載の周波数調整装置。
【請求項３】
前記調整部は、前記振動素子を加熱するための調整部温調手段を備え、
前記振動素子は、前記調整部で加熱されながら前記共振周波数が調整されることを特徴とする請求項１に記載の周波数調整装置。
【請求項４】
前記搬送部は、前記振動素子を搬送するための搬送アームを備え、
前記搬送アームが金属と比して比熱が大きい材料で形成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の周波数調整装置。
【請求項５】
周波数温度特性を有する振動素子を加熱して、前記振動素子の温度を前記周波数温度特性における頂点温度に合わせる温調工程と、
前記振動素子を搬送する搬送工程と、
前記振動素子の共振周波数を測定しながら、前記振動素子の前記共振周波数を調整する調整工程と、を含むことを特徴とする周波数調整方法。
【請求項６】
前記振動素子を加熱しながら搬送することを特徴とする請求項５に記載の周波数調整方法。
【請求項７】
前記振動素子を加熱しながら前記共振周波数の調整を行うことを特徴とする請求項５または請求項６に記載の周波数調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、振動素子の周波数調整方法および周波数調整装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、圧電材料を用いた振動素子の共振周波数を調整する方法として、振動素子の振動腕に形成された電極に対して蒸着法等によって金属材料を付加する方法や、予め振動腕に形成された電極に対してレーザー光等を照射して電極の一部を除去する方法が知られている。
特許文献１には、共振周波数の調整が行われる振動素子が装填される治具に加熱冷却手段を設け、共振周波数調整中の振動素子の温度調整を行い共振周波数の調整を行う方法と、これを実行する装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２８８５１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、振動素子が装填された治具に加熱冷却手段を設けた場合には、治具と周波数調整装置との間に、加熱冷却手段へ電源供給する配線等を要し、周波数調整装置の構造が複雑となる課題があった。また、治具に装填した振動素子を、治具に設置したセンサーで温度測定をした後に所定の温度まで加熱するために時間を要し、当該周波数調整工程の生産性を悪化させる虞があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上述した課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【０００６】
（適用例１）
本適用例に係る周波数調整装置は、振動素子を加熱するための素子温調部と、振動素子の共振周波数を調整するための調整部と、振動素子の共振周波数を測定するための測定部と、振動素子を素子温調部と調整部との間で搬送する搬送部備えることを特徴とする。
【０００７】
このような周波数調整装置によれば、振動素子を予め所定の温度に素子温調部で加熱することで温度調整し、温度調整を行った振動素子の共振周波数調整を調整部で行うことができる。これによって、振動素子が装填される治具への配線等が不要となる。また、予め温度調整された振動素子に対して共振周波数調整をすることができるため、調整部で共振周波数の調整を開始するまでの時間を短縮することができる。また、温度調整される所定の温度を振動素子の周波数温度特性における頂点温度とすることにより、頂点温度前後の温度においては周波数温度特性の傾きが緩やかなため、常時温度をモニターして細かな温度変更制御をしなくても共振周波数調整中の振動素子の温度変化による共振周波数ズレを抑制することができる周波数調整装置を実現することができる。また、振動素子が装填される治具への配線等が不要となり、周波数調整装置の構成を簡略化することができる。また、振動素子の温度調整を予め行うことができ、共振周波数の調整に要する時間短縮をすることができる。
【０００８】
（適用例２）
上記適用例に係る周波数調整装置は、搬送部に振動素子を加熱するための搬送部温調手段を備え、振動素子は、搬送部に載置された状態で共振周波数が調整されることが好ましい。
【０００９】
このような周波数調整装置によれば、搬送部に載置された振動素子を、当該搬送部に設けられた搬送部温調手段によって所定の温度に温度調整し、搬送部に載置された状態で調整部によって、振動素子の共振周波数を調整することができる。これによって、搬送部に載置された状態で共振周波数の調整が行われる振動素子の温度調整と、振動素子の共振周波数の調整を併行して行うことができる。従って、搬送部温調手段で共振周波数調整中の振動素子の温度を所定の温度に保ち、共振周波数の調整に伴う振動素子の温度変化を抑制されることで調整される振動素子の共振周波数のズレを抑制することができる。
【００１０】
（適用例３）
上記適用例に係る周波数調整装置は、振動素子を加熱するための調整部温調手段を備え、振動素子は、調整部で加熱されながら共振周波数が調整されることが好ましい。
【００１１】
このような周波数調整装置によれば、前述した素子温調部に加えて調整部に設けられた調整部温調手段によって所定の温度に振動素子の温度調整をすることができる。これによって、調整部において振動素子の温度調整と、共振周波数の調整とを併行して行うことができる。従って、共振周波数調整中の振動素子の温度を所定の温度に保ち、共振周波数の調整に伴う振動素子の温度変化を抑制し、調整される共振周波数のズレを抑制することができる。
【００１２】
（適用例４）
上記適用例に係る周波数調整装置において、搬送部は振動素子を搬送するための搬送アームを備え、搬送アームが金属と比して比熱が大きい材料で形成されていることが好ましい。
【００１３】
このような周波数調整装置によれば、素子温調部で温調された振動素子を調整部に搬送する搬送部に、金属と比して比熱が大きい材料で形成されている搬送アームが設けられている。これによって、振動素子から搬送アームに熱が伝熱して放熱されることを抑制することができる。
【００１４】
（適用例５）
本適用例に係る周波数調整方法は、周波数温度特性を有する振動素子を加熱して、振動素子の温度を周波数温度特性における頂点温度に合わせる温調工程と、振動素子を搬送する搬送工程と、振動素子の共振周波数を測定しながら、振動素子の共振周波数を調整する調整工程と、を含むことを特徴とする。
【００１５】
このような周波数調整方法によれば、周波数温度特性を有する振動素子の共振周波数の調整は、予め周波数温度特性の傾きが緩やかな頂点温度近傍に温度調整された振動素子の共振周波数を調整工程で調整することで、振動素子の温度変化による調整工程後の共振周波数ズレを抑制することができる。また、予め温調工程で振動素子の温度調整を行うため、調整工程が開始されるまでの時間を短縮し、当該周波数調整方法の各工程に要する時間を短縮することができる。
【００１６】
（適用例６）
上記適用例に係る周波数調整方法は、振動素子を加熱しながら搬送することが好ましい。
【００１７】
このような周波数調整方法は、共振周波数が調整される振動素子を加熱しながら振動素子の搬送をすることで、搬送中の振動素子の温度変化を抑制して振動素子の共振周波数ズレを抑制することができる。
【００１８】
（適用例７）
上記適用例に係る周波数調整方法は、振動素子を加熱しながら共振周波数の調整を行うことが好ましい。
【００１９】
このような周波数調整方法は、共振周波数が調整される振動素子を加熱しながら共振周波数の調整をすることで、共振周波数調整中の振動素子の温度変化を抑制して振動素子の共振周波数ズレを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】第１実施形態に係る周波数調整装置の概略を示すブロック図。
【図２】第１実施形態に係る共振周波数調整工程を示すフロー図。
【図３】第１実施形態に係る振動素子の温度周波数特性等を示す図（グラフ）。
【図４】第２実施形態に係る周波数調整装置の概略を示すブロック図。
【図５】第２実施形態に係る周波数調整装置の概略構成を示す図。
【図６】第２実施形態に係る周波数調整装置に用いられる治具の概略構成を示す図。
【図７】第２実施形態に係る共振周波数調整工程を示すフロー図。
【図８】第３実施形態に係る周波数調整装置の概略を示すブロック図。
【図９】第３実施形態に係る周波数調整装置の概略構成を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明をする。なお、以下に示す各図においては、各構成要素を図面上で認識され得る程度の大きさとするため、各構成要素の寸法や比率を実際の構成要素とは適宜に異ならせて記載する場合がある。
【００２２】
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係る周波数調整装置の概略を示すブロック図である。本実施形態に係る周波数調整装置１は、圧電材料を用いた振動素子１００（図６参照）の一例として水晶振動片の共振周波数の調整を行う。なお、図１においては、振動素子１００及び治具２００の図示を省略している。
周波数調整装置１は、後述する治具２００（図６参照）に装填された振動素子１００の振動腕に形成された電極に対してレーザー光等を照射し、電極の一部を除去することで共振周波数を調整する装置である。
周波数調整装置１で共振周波数の調整がされる振動素子１００は、その振動素子１００の温度によって共振周波数が異なる周波数温度特性を有する。詳しくは、後述する共振周波数調整方法において説明する。
【００２３】
（周波数調整装置の構成）
周波数調整装置１は、素子温調部１０と、搬送部２０と、調整部４０と、測定部５０とを備える。
素子温調部１０は、当該周波数調整装置１で共振周波数の調整がされる振動素子１００が給材され、振動素子１００を所定の温度となるように温度調整を行うため、加熱手段１１を備える。素子温調部１０の加熱手段１１は、例えば加熱手段としてヒーターを治具２００に当接させることで、治具２００を介する伝熱と、加熱手段１１からの輻射熱によって治具２００に装填された振動素子１００の温度調整を行う。加熱手段１１は、治具２００に装填された振動素子１００の温度調整ができればこれに限定されることはない。
【００２４】
搬送部２０は、温度調整された振動素子１００を調整部４０に搬送する搬送アーム２１と、搬送駆動機構２２を備える。本実施形態の周波数調整装置１において搬送部２０は、振動素子１００が治具２００に装填された状態で振動素子１００の搬送を行うものである。
【００２５】
調整部４０は、振動素子１００の共振周波数の調整を行うため、振動素子１００にイオンビーム等を照射するイオンビーム源４１を備える。
【００２６】
調整部４０には、共振周波数が調整される振動素子１００の共振周波数を測定する測定部５０を含み、振動素子１００の共振周波数を測定するプローブ（不図示）を備える。
【００２７】
（共振周波数調整方法）
次に、本実施形態の振動素子１００の共振周波数調整方法の工程について説明する。
図２は、振動素子１００の共振周波数調整方法の工程を示すフロー図（フローチャート）である。
【００２８】
図２に示す様に、本実施形態の共振周波数調整方法は、第１温調工程Ｓ１０と、搬送工程Ｓ２０と、調整工程Ｓ４０と、搬送工程Ｓ５０を有する。以下、工程順に本実施形態の共振周波数調整方法について説明する。
【００２９】
［第１温調工程］
第１温調工程Ｓ１０は、本実施形態の共振周波数調整方法で調整される振動素子１００の温度調整を行う工程である。第１温調工程Ｓ１０は、治具２００に装填された振動素子１００が給材され、その給材された振動素子１００を治具２００に熱を加えることで温度調整を行う。振動素子１００を所定の温度に温度調整をするため、第１温調工程Ｓ１０では素子温調部１０によって熱が加えられる。
【００３０】
ここで振動素子１００が温度調整される所定の温度について説明をする。本実施形態で共振周波数が調整される振動素子１００は、その振動素子１００の温度によって共振周波数が異なる特性、いわゆる周波数温度特性を有している。
図３は、振動素子１００の温度を、例えば２５℃における共振周波数を基準とした場合の周波数温度特性と、第１温調工程Ｓ１０で温度調整を行わなかった場合における、共振周波数調整方法の各工程実施後における振動素子１００の共振周波数の測定結果を示す図（グラフ）である。
【００３１】
図３（ａ）は、振動素子１００を−３５℃から１００℃の温度とした場合の共振周波数（ｆ１）と、振動素子１００の温度を２５℃とした場合の共振周波数（ｆ０）との差を百分率で表した周波数温度特性である。図３（ａ）に示す様に、本実施形態の振動素子１００における周波数温度特性は３次曲線を有する特性となり、振動素子１００の温度に対する共振周波数の差の変化量（傾き）が少なくなる温度、いわゆる頂点温度Ｐが２箇所（Ｐ１，Ｐ２）に生じる。本実施形態の振動素子１００においては、図３（ａ）に示す様に概ね０℃（Ｐ１）と６０℃（Ｐ２）とが頂点温度Ｐとなる。
【００３２】
また、図３（ｂ）は、振動素子１００の温度調整を行わず共振周波数調整方法の各工程を実行した場合において、共振周波数調整を行った振動素子１００の累積処理個数に対して、当該共振周波数調整後の共振周波数（ｆ１）と、２５℃における振動素子１００の共振周波数（ｆ０）との差を示す図（グラフ）である。図３（ｂ）に示す様に、共振周波数調整を行った累積個数が増えるにつれて、基準となる２５℃における共振周波数（ｆ１）との乖離（ズレ）が生じることが発明者等の実験によって確認された。
【００３３】
振動素子１００は、後述する調整工程Ｓ４０で用いるイオンビーム４１ａ等によって調整工程Ｓ４０を実行する調整部４０の温度が上昇することで、共振周波数が調整される振動素子１００の温度も上昇する。これによって、調整後の共振周波数（ｆ１）が振動素子１００の共振周波数調整を行う累積個数が増えるにつれて２５℃における共振周波数（ｆ０）から乖離することとなる。
そこで、本実施形態の共振周波数調整方法においては、予め振動素子１００の温度を図３（ａ）に示す周波数温度特性の頂点温度Ｐ１、またはＰ２に第１温調工程Ｓ１０で温度調整し、後述する共振周波数の調整工程Ｓ４０を行うこととした。
このような共振周波数調整方法は、振動素子１００を予め第１温調工程Ｓ１０で頂点温度Ｐ１、またはＰ２に温度調整を行うことで、温度変化に対する共振周波数の変化の傾きが少ない頂点温度Ｐ（Ｐ１，Ｐ２）近傍の温度で調整工程Ｓ４０を行うことができる。従って、調整工程Ｓ４０で共振周波数が調整された振動素子１００の共振周波数のバラツキを抑制することができる。
【００３４】
そこで、本実施形態の第１温調工程Ｓ１０は、例えば頂点温度Ｐ２に合わせるように温度調整を行う。
図３（ａ）に示す本実施形態の温度周波数特性において頂点温度Ｐ２は、概ね６０℃である。第１温調工程Ｓ１０で温度調整される所定の温度は、調整工程Ｓ４０で用いるイオンビーム４１ａ等の照射によって振動素子１００の温度が上昇することから、その上昇する温度相当分を頂点温度Ｐ２から差し引いた温度に合わせるように温度調整することが好ましい。本実施形態では、調整工程Ｓ４０で共振周波数の調整が行われる際に振動素子１００の温度が５℃ないし１０℃の上昇が見込まれるため、この温度上昇を差し引いた５０℃ないし５５℃を所定の温度として振動素子１００の温度調整を行うこととした。なお、所定の温度は、調整工程Ｓ４０による振動素子１００の温度変化によって適宜変更するものとする。また、以下の説明で頂点温度Ｐ近傍と記す場合には、頂点温度Ｐ（Ｐ１，Ｐ２）と、当該頂点温度Ｐ（Ｐ１，Ｐ２）から前述の温度上昇を差しい引いた温度の範囲を示すものとする。
【００３５】
［搬送工程］
図２に戻り搬送工程Ｓ２０について説明する。
搬送工程Ｓ２０は、第１温調工程Ｓ１０で温度調整された振動素子１００を調整部４０に搬送する工程である。搬送工程Ｓ２０は、治具２００に装填された振動素子１００を調整工程Ｓ４０が行われる調整部４０に搬送して載置する工程である。
【００３６】
［調整工程］
調整工程Ｓ４０は、振動素子１００の共振周波数の調整を行う工程である。調整工程Ｓ４０は、前述の第１温調工程Ｓ１０で温度調整された振動素子１００に、例えば振動素子１００に予め形成されている電極にイオンビーム４１ａ等を照射して、電極を形成する金属等を一部除去することで共振周波数の調整を行う。本実施形態の調整工程Ｓ４０では、予め振動素子１００に形成されている電極を形成する金属を一部除去することで、低い共振周波数から高い共振周波数となるように共振周波数の調整が行われる。なお、調整工程Ｓ４０は、共振周波数の調整が行われる振動素子１００の電極に対して、例えば蒸着法等によって金属材料を付加することで、高い共振周波数から低い共振周波数へ調整する方法としても良い。
【００３７】
ここで、所定の共振周波数は、その共振周波数をｆ２とし、本実施形態で基準となる温度である２５℃における共振周波数をｆ０とし、上述した周波数温度特性の頂点温度Ｐ２における共振周波数をｆ１とした場合には、下記の数式１で所定の共振周波数ｆ２を求めることができる。
【００３８】
【数１】
2014003466.tif 000003
【００３９】
調整工程Ｓ４０が終了すれば、搬送工程Ｓ５０によって振動素子１００が除材され一連の共振周波数調整が完了する。
【００４０】
上述した第１実施形態によれば、以下の効果が得られる。
このような周波数調整方法、及び周波数調整装置１によれば、周波数温度特性を有する振動素子１００の頂点温度Ｐ近傍に素子温調部１０を用いて振動素子１００の温度調整を第１温調工程Ｓ１０で行い、調整部４０を用いて頂点温度Ｐ近傍に合わせて温度調整された振動素子１００の共振周波数を調整工程Ｓ４０で調整することができる。これによって、調整中の振動素子１００の共振周波数を周波数温度特性の傾きが緩やかな頂点温度Ｐ近傍に合わせて温度調整された振動素子１００の共振周波数を調整工程Ｓ４０で調整することができる。従って、調整工程Ｓ４０における振動素子１００の温度変化によって、調整工程Ｓ４０で調整される共振周波数ズレを抑制し、複数の振動素子１００の共振周波数の調整を行った場合においても当該周波数調整方法の各工程完了後の共振周波数ばらつきを抑制することができる周波数調整方法と、周波数調整装置１を実現することができる。また、素子温調部１０に設けられた加熱手段１１によって振動素子１００の温度調整が行われるため、振動素子１００が装填される治具２００への加熱手段１１の配置、及び配線等が不要となり、周波数調整装置１の構成を簡略化することができる。また、調整工程Ｓ４０を行う前に予め振動素子１００の温度調整を第１温調工程Ｓ１０で行うことができ、共振周波数の調整に要する時間短縮をすることができる。
【００４１】
（第２実施形態）
図４は、第２実施形態に係る周波数調整装置の概略を示すブロック図である。また、図５は、第２実施形態に係る周波数調整装置の概略構成を示す図で、図５（ａ）は周波数調整装置を上面視した概略構成を示し、図５（ｂ）は周波数調整装置を断面視した概略構成を示す図である。また、振動素子１００が装填される治具２００の概略構成を図６に示す。なお、図４おいて振動素子１００と治具２００とを、図５において振動素子１００の図示を省略している。
本実施形態の周波数調整装置２ａは、第１実施形態で説明をした周波数調整装置１と比較して搬送部２０に搬送部温調手段３０が設けられている点が異なる。その他の構成は略同様のため、同様の構成には同じ符号を付し、説明は省略または簡略とする。
【００４２】
（周波数調整装置の構成）
周波数調整装置２ａは、図４及び図５に示す様に素子温調部１０と、搬送部２０と、搬送部温調手段３０と、調整部４０と、測定部５０とを備える。
【００４３】
図４及び図５に示す周波数調整装置２ａは、素子温調部１０で温度調整された振動素子１００が、搬送部温調手段３０を備えた搬送部２０によって温度調整されながら調整部４０に搬送される。振動素子１００は、搬送部２０に載置、及び搬送部温調手段３０によって温度調整された状態で調整部４０によって共振周波数の調整が行われる。
より詳しくは、治具２００に振動素子１００が装填された状態で素子温調部１０、及び搬送部２０に設けられた搬送部温調手段３０によって、装填された振動素子１００の温度調整が行われる。また、振動素子１００が装填された治具２００を搬送部２０に載置した状態で調整部４０によって共振周波数の調整が行われ、併行して搬送部２０に設けられた搬送部温調手段３０で振動素子１００の温度調整が行われる。
【００４４】
（治具の構成）
ここで、振動素子１００が装填される治具２００について図６を用いて説明する。図６は、振動素子１００が装填される治具２００の概略構成を示す図である。図６（ａ）は、治具２００を斜視した場合の概略構成を示す図で、振動素子１００の図示を省略している。また、図６（ｂ）は、治具２００に振動素子１００の一つが装填された状態を模式的に示す断面図である。
図６に示す治具２００は、振動素子１００が装填される基部２１０と、装填された振動素子１００を押さえる保持部２２０とを備える。基部２１０には、第１面２１０ａと振動素子１００が装填される第２面２１０ｂとを有する。また、保持部２２０には、振動素子１００を押さえる（保持する）第１面２２０ａと、第２面２２０ｂとを有する。
【００４５】
基部２１０は、振動素子１００が装填される複数の凹部２１１を第２面２１０ｂに有する。振動素子１００は、第１面１００ａと第２面１００ｂとを有し、調整部４０のイオンビーム４１ａ（図６において不図示）が照射される第１面１００ａが基部２１０の第１面２１０ａと同じ方向となるように凹部２１１に装填される。凹部２１１は、振動素子１００の第１面１００ａにイオンビーム４１ａが照射される様にするため、開口部２１２を有する。また、保持部２２０は、基部２１０に装填された振動素子１００を押さえる（嵌め込む）ため、凹部２１１に対応して凹部２２１を有する。凹部２２１は、共振周波数の調整が行われる際に測定部５０によって振動素子１００の共振周波数を測定するため、測定用のプローブを通す開口部２２２を凹部２２１に有する。
治具２００は、基部２１０の第２面２１０ｂと、保持部２２０の第１面２２０ａとを対面させて配置される。治具２００に装填される振動素子１００は、凹部２１１に装填され、凹部２２１で嵌合される様に基部２１０と保持部２２０とに挟持される。以下の説明において、治具２００には振動素子１００が装填されているものとして説明をする。
【００４６】
なお、治具２００を形成する材料は、搬送部２０に備える搬送部温調手段３０の構成によって比熱が大きい材料と、小さい材料とを使い分けることができる。
搬送アーム２１に加熱手段３１を設けた場合には、比熱の小さい材料、例えばステンレス等を用いて形成されることが好ましい。比熱が小さい材料で形成することで、加熱手段３１で発生した熱は治具２００を介して振動素子１００に伝熱が容易となる。
また、搬送アーム２１に加熱手段３１を設けない場合には、比熱の大きい材料、例えばチタン等を用いて形成されることが好ましい。比熱が大きい材料で形成することで、素子温調部１０で振動素子１００に加えた熱が治具２００を伝熱して放散（放熱）されることを抑制し、振動素子１００の温度を保持することが容易となる。
【００４７】
図４及び図５に戻り周波数調整装置２ａについて説明を続ける。
周波数調整装置２ａは、治具２００に装填された振動素子１００の温度調整をするため、素子温調部１０に加熱手段１１を備える。振動素子１００が装填された治具２００は、素子温調部１０の加熱手段１１に載置される。治具２００に装填された振動素子１００は、治具２００を介して温度調整がなされる。
素子温調部１０で温度調整された振動素子１００は、搬送部２０によって調整部４０へ搬送される。搬送部２０には、治具２００を保持する搬送アーム２１と、搬送部２０を駆動させる搬送駆動機構２２とを備える。また、周波数調整装置２ａの搬送アーム２１には、搬送部温調手段３０を備えている。
【００４８】
搬送部温調手段３０は、搬送部２０で搬送される振動素子１００の温度が、素子温調部１０で温度調整した所定の温度を保つように温度調整を行うための加熱手段３１を備える。加熱手段３１は、搬送アーム２１に載置される治具２００に当接する様に設けられている。
【００４９】
搬送部温調手段３０の加熱手段３１は、前述した素子温調部１０の加熱手段１１と同様に、例えば加熱手段としてヒーターを治具２００と当接させることで、振動素子１００の温度調整を行う。
【００５０】
搬送部２０は、素子温調部１０の加熱手段１１に載置されている治具２００を搬送アーム２１で掬い上げ、振動素子１００の温度調整を搬送部温調手段３０で行いながら治具２００を調整部４０へ搬送する。
【００５１】
搬送部２０に設けられた搬送アーム２１は、加熱機能を持っていることが好ましいが、それら機能を持っていない場合は、例えばセラミックスなどの材料によって形成されていることが好ましい。セラミックスは金属と比して比熱が大きいため、素子温調部１０で温度調整された振動素子１００からの熱の伝熱と放散とを抑制し、その振動素子１００の温度変化を抑制することができる。また、搬送アーム２１に搬送部温調手段３０が設けられた場合には、搬送部温調手段３０で発生させる熱が搬送アーム２１に伝熱されることを抑制し、発生させる熱は、治具２００を介して効率良く振動素子１００に伝えることができる。
搬送アーム２１は、振動素子１００が装填される治具２００と略同じ矩形状を有し、搬送アーム２１を上面視した場合に、振動素子１００が装填された部分と重なる部分に開口部２１ａを有する。また、素子温調部１０に載置された治具２００を掬い上げるため、矩形状を有する搬送アーム２１の少なくても一辺に開口部２１ｂが設けられている。
これにより、調整部４０に設けられたイオンビーム源４１から照射されるイオンビーム４１ａを遮ることなく、治具２００に装填された振動素子１００の第１面１００ａにイオンビーム４１ａを照射して共振周波数の調整を行うことができる。
また、イオンビーム４１ａが照射される反対側となる振動素子１００の第２面１００ｂに図示を省略する測定部５０の測定プローブを接触させることができる。
【００５２】
（共振周波数調整方法）
次に、第２実施形態に係る振動素子１００の周波数調整方法の工程について説明する。
図７は、第２実施形態に係る共振周波数調整方法の工程を示すフロー図（フローチャート）である。
【００５３】
本実施形態の共振周波数調整方法は、第１温調工程Ｓ１０と、搬送工程Ｓ２０と、第２温調工程Ｓ３０と、調整工程Ｓ４０と、搬送工程Ｓ５０とを有する。
本実施形態の共振周波数調整方法は、第１実施形態で説明をした共振周波数調整方法と比較して第２温調工程Ｓ３０が含まれている点が異なる。その他の工程は同様であるため説明を省略し、第２温調工程Ｓ３０について以下に説明する。
【００５４】
［第２温調工程］
第２温調工程Ｓ３０は、搬送工程Ｓ２０及び調整工程Ｓ４０と併行して第１温調工程Ｓ１０で温度調整された振動素子１００の温度調整を行う工程である。
第２温調工程Ｓ３０は、搬送工程Ｓ２０が行われる間に第１温調工程Ｓ１０で所定の温度に調整された振動素子１００の温度を保つための工程で、当該第２温調工程Ｓ３０で調整される所定の温度は、第１温調工程Ｓ１０で調整される所定の温度と同じ温度である。換言すると、第２温調工程Ｓ３０は、第１温調工程Ｓ１０で温度調整された振動素子１００の温度を保持する様に温度調整を行う工程である。
【００５５】
また、第２温調工程Ｓ３０は、調整工程Ｓ４０が行われる振動素子１００の温度調整を行う工程で、調整工程Ｓ４０が実行される際に振動素子１００を第１温調工程Ｓ１０で温度調整をした所定の温度となるように温度調整を行う工程である。
より詳しくは、調整工程Ｓ４０において振動素子１００の共振周波数を調整するための前述のイオンビーム４１ａ等が振動素子１００に照射され、照射されることで振動素子１００の温度上昇が生じる。調整工程Ｓ４０中の振動素子１００は、その温度が上昇し、頂点温度Ｐから乖離すると、調整工程Ｓ４０後の振動素子１００の共振周波数が所定の共振周波数からズレることがある。これを抑制するため、第２温調工程Ｓ３０は、調整工程Ｓ４０が実施される振動素子１００の温度調整、例えば加熱を行い頂点温度Ｐ近傍の温度となるように振動素子１００の温度調整を行う。
【００５６】
その他の工程は、第１実施形態で説明した周波数調整装置１の共振周波数調整工程と同様のため、説明を省略する。
【００５７】
上述した第２実施形態によれば以下の効果が得られる。
このような共振周波数調整方法、及び周波数調整装置２ａによれば、搬送部２０に載置された振動素子１００を、当該搬送部２０に備えられた搬送部温調手段３０によって素子温調部１０で温度調整された所定の温度、即ち、頂点温度Ｐ近傍に温度調整し、搬送部２０に載置された状態で振動素子１００の共振周波数を調整工程Ｓ４０で調整することができる。これによって、搬送部２０に載置した状態で、共振周波数の調整が行われる振動素子１００の温度調整と、共振周波数の調整とを併行して調整工程Ｓ４０で行うことができる。従って、共振周波数調整中の振動素子１００の温度を所定の温度に保ち、共振周波数の調整に伴う振動素子１００の温度変化を抑制し、調整される共振周波数のばらつきを抑制することができる共振周波数調整方法と、これを実行する周波数調整装置２ａを実現することができる。
【００５８】
また、このような周波数調整装置２ａによれば、素子温調部１０で温度調整された振動素子１００を調整部４０に搬送する搬送アーム２１が、比熱が大きい材料で形成されていることで、素子温調部１０で振動素子１００に加えた熱が治具２００を介して搬送アーム２１に伝熱して振動素子１００から放熱されることを抑制することができる。従って、調整工程Ｓ４０において共振周波数が調整される振動素子１００の温度変化を抑制し、調整される振動素子１００の共振周波数のばらつきを抑制することができる。
【００５９】
（第３実施形態）
図８は、第３実施形態に係る周波数調整装置の概略を示すブロック図である。また、図９は、第３実施形態に係る周波数調整装置の概略構成を示す図で、図９（ａ）は周波数調整装置を上面視した概略構成を示し、図９（ｂ）は周波数調整装置を断面視した概略構成を示す図である。図８において振動素子１００と治具２００とを、図９において振動素子１００の図示を省略している。本実施形態の周波数調整装置２ｂは、第２実施形態で説明をした周波数調整装置２ａと比較して調整部温調手段１３０が調整部４０に設けられている点が異なる。その他の構成は略同様のため、同様の構成には同じ符号を付し、説明は省略または簡略とする。
【００６０】
（周波数調整装置の構成）
周波数調整装置２ｂは、図８及び図９に示す様に素子温調部１０と、搬送部２０と、調整部温調手段１３０と、調整部４０と、測定部５０とを備える。
【００６１】
図８及び図９に示す周波数調整装置２ｂは、素子温調部１０で温調された振動素子１００が搬送部２０によって調整部４０に搬送され、調整部４０に設けられた調整部温調手段１３０に載置された状態で調整部４０によって共振周波数の調整が行われる。
【００６２】
図８及び図９に示す様に調整部温調手段１３０には、調整部４０に設けられ、振動素子１００の温度を素子温調部１０で温度調整した所定の温度に保つように温度調整を行うための加熱手段１３１を備える。加熱手段１３１は、調整部４０に有するステージ４２と、ステージ４２に載置される治具２００との間に設けられている。これによって、加熱手段１３１は、治具２００が載置されることで治具２００と当接し、治具２００を介する伝熱、及び加熱手段１３１からの輻射熱によって振動素子１００の温度調整をすることができる。
【００６３】
ステージ４２及び加熱手段１３１は、振動素子１００が装填される治具２００と略同じ矩形状を有し、ステージ４２を上面視した場合に、治具２００に振動素子１００が装填された部分と重なる部分に開口部４２ａ及び開口部３１ａを有する。これにより、調整部４０に設けられたイオンビーム源４１から照射されるイオンビーム４１ａを遮ることなく、治具２００に装填された振動素子１００の第１面１００ａに照射して共振周波数の調整を行うことができる。
【００６４】
調整部温調手段１３０の加熱手段１３１は、前述した素子温調部１０と同様に、例えば加熱手段１３１としてヒーターを振動素子１００が装填された治具２００と当接させることで、振動素子１００の温度調整を行う。加熱手段１３１は、治具２００に装填された振動素子１００の温度調整ができればこれに限定されることはない。
【００６５】
その他の構成は、第１実施形態、及び第２実施形態で説明した周波数調整装置１、及び周波数調整装置２ａと同様であるため、説明を省略する。
【００６６】
（共振周波数調整方法）
次に、第３実施形態に係る振動素子１００の周波数調整方法の工程について説明する。本実施形態の周波数調整方法の工程は、前述した第２実施形態の周波数調整装置２ａにおける工程とほぼ同様であるため、図７に示す共振周波数調整方法の工程を示すフロー図を参照しながら説明する。
【００６７】
本実施形態の共振周波数調整方法は、第１温調工程Ｓ１０と、搬送工程Ｓ２０と、第２温調工程Ｓ３０と、調整工程Ｓ４０と、搬送工程Ｓ５０とを有する。
本実施形態の共振周波数調整方法は、第２実施形態で説明をした共振周波数調整方法と比較して第２温調工程Ｓ３０を搬送工程Ｓ２０と併行して行われず、調整工程Ｓ４０と第２温調工程Ｓ３０とが併行して行われる点が異なる。その他の工程は同様であるため説明を省略し、第２温調工程Ｓ３０について以下に説明する。
【００６８】
［第２温調工程］
第２温調工程Ｓ３０は、調整工程Ｓ４０において第１温調工程Ｓ１０で温度調整された振動素子１００の温度調整を行う工程である。
第２温調工程Ｓ３０は、調整工程Ｓ４０において第１温調工程Ｓ１０で所定の温度に調整された振動素子１００の温度を保つための工程で、当該第２温調工程Ｓ３０で調整される所定の温度は、第１温調工程Ｓ１０で調整される所定の温度と同じ温度である。
【００６９】
より詳しくは、調整工程Ｓ４０において振動素子１００の共振周波数を調整するため、前述のイオンビーム４１ａ等が振動素子１００に照射され、照射されることで振動素子１００の温度上昇が生じる。調整工程Ｓ４０中の振動素子１００は、その温度が上昇し、頂点温度Ｐから乖離すると、調整工程Ｓ４０後の振動素子１００の共振周波数が所定の共振周波数からズレることがある。これを抑制するため、第２温調工程Ｓ３０は、調整工程Ｓ４０が実施される振動素子１００の温度調整、例えば加熱を行い頂点温度Ｐ近傍の温度となるように振動素子１００の温度調整を行う。
【００７０】
その他の工程は、第１実施形態で説明した周波数調整装置１の共振周波数調整方法の工程、及び第２実施形態で説明した周波数調整装置２ａの共振周波数調整方法の工程と同様のため、説明を省略する。
【００７１】
上述した第３実施形態によれば以下の効果が得られる。このような共振周波数調整方法、及び周波数調整装置２ｂによれば、素子温調部１０に加えて調整部４０に設けられた調整部温調手段１３０で所定の温度、即ち、頂点温度Ｐ近傍の温度に振動素子１００の温度調整をすることができる。これによって、素子温調部１０において振動素子１００の温度調整と、共振周波数の調整とを併行して行うことができる。従って、共振周波数調整中の振動素子１００の温度を頂点温度Ｐ近傍に保ち、共振周波数の調整に伴う振動素子１００の温度変化を抑制し、調整される共振周波数のばらつきを抑制することができる共振周波数調整方法と、これを実行する周波数調整装置２ｂを実現することができる。
【符号の説明】
【００７２】
１，２…周波数調整装置、１０…素子温調部、２０…搬送部、３０…搬送部温調手段、４０…調整部、５０…測定部、１００…振動素子、１３０…調整部温調手段、２００…治具。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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