(57)【要約】【課題】  同一の水晶片に形成された互いにＸ軸の正負の向きが異なる第１の領域及び第２の領域を非破壊でかつ簡便に検出できる技術を提供すること。【解決手段】  互いにＸ軸の正負の向きが異なる第１の領域１１及び第２の領域１２を有する水晶片１に対して、発振回路４２に接続されかつ水晶片１の両面側に配置された電極対３２、３３により各分割領域の電気的特性値、例えば発振周波数を取得するようにしている。そして取得された電気的特性値と分割領域の位置情報とに基づいて両領域の境界線１４を認識するための情報を出力している。従って第１の領域１１及び第２の領域１２を非破壊かつ簡便に検出できる。このため第１の領域１１及び第２の領域１２に夫々出力用の励振電極１５、１６及び温度補償用の励振電極１７、１８を設けて発振装置を製造する作業工程が容易になる。【選択図】図３
2014119276.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
共通の水晶片に形成された、互いにＸ軸の正負の向きが異なる第１の領域及び第２の領域と、の境界領域を検出する検出方法であって、
水晶片を支持部に支持する工程と、
次いで前記水晶片を介して互いに厚さ方向に対向するように配置され、発振回路と接続された電極対を用い、水晶片を面方向に複数の領域に分割した各分割領域に電気信号を印加し、各分割領域の電気的特性値を取得する工程と、
前記各分割領域の位置情報と電気的特性値とを対応付けた情報に基づいて、の前記第１の領域と前記第２の領域との境界を認識するための情報を出力する工程と、を含むことを特徴とする水晶片の領域検出方法。
【請求項２】
前記電気的特性値を取得する工程は、発振回路に接続された前記電極対により各分割領域を振動させてその発振周波数を取得する工程であることを特徴とする請求項１記載の水晶片の領域検出方法。
【請求項３】
前記電気的特性値を取得する工程は、水晶片の一面側に、前記電極対の一方側の電極である、前記複数の分割領域に夫々対応する複数の電極が配置された状態を形成とし、水晶片の他方側にて、前記電極対の他方側の電極を前記複数の分割領域に夫々対応する位置に相対的に順次移動させることにより、各分割領域の電気的特性値を取得する工程であることを特徴とする請求項１または２記載の水晶片の領域検出方法。
【請求項４】
水晶片の一部に、そのＸ軸が当該水晶片のＸ軸の向きとは反対となる領域を形成する工程と、
この工程により新たに形成された領域を第２の領域、この第２の領域以外の領域を第１の領域とすると、請求項１ないし３のいずれか一項に記載の水晶片の領域検出方法により、第１の領域及び第２の領域の境界領域を検出する工程と、
この工程の検出結果に基づいて、第１の領域及び第２の領域に夫々励振電極を設ける工程と、を含む水晶振動子の製造方法。
【請求項５】
請求項４に記載された方法により水晶振動子を製造した後、前記第１の領域に設けた励振電極に第１の発振回路を接続すると共に前記第２の領域に設けた励振電極に第２の発振回路を接続する工程と、
前記第２の発振回路の出力周波数に基づいて前記水晶振動子の温度を推定し、この推定された温度に基づいて第１の発振回路の発振周波数の設定値に相当する設定信号を補正する補正部を設ける工程と、を含むことを特徴とする発振器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、その面内でＸ軸の正負の方向が互いに異なる第１及び第２の領域を有する水晶片に対して、第１の領域及び第２の領域の境界領域を検出する方法及びこの方法を利用した水晶振動子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
水晶振動子は、情報、通信、センサ等に広く産業分野に利用されている。特に通信分野においては、周波数の安定度が±１ｐｐｍ以下の要求も少なくない。このような要求を実現するために、例えば温度補償型水晶発振器（ＴＣＸＯ：Temperature Compensated Crystal Oscillator）や恒温槽付水晶発振器（ＯＣＸＯ：Oven Controlled Crystal Oscillator）が広く使用されている。
【０００３】
例えば、ＴＣＸＯでは、温度センサとしてサーミスタが使用されている。このサーミスタが検知した温度情報を電気信号として、温度制御回路を経て、水晶発振器の温度特性を制御し、所定の周波数安定度を確保している。しかし水晶振動子と、サーミスタと、の温度反応には時間差があり、このため周波数安定度の要求が厳しい製品に対しては適用しがたいという問題がある。
【０００４】
本発明者は次のような水晶発振器を検討している。例えばＡＴカットされた水晶片の一部を加熱して、元の水晶片のＸ軸に対して正負が反転したＤＴカット領域を形成する。加熱されていない元の水晶片の領域をα水晶部、ＤＴカット領域をβ水晶部と呼ぶとすると、α水晶部の周波数−温度特性は３次曲線で表され、β水晶部の周波数−温度特性は１次曲線で表される。そこでβ水晶部の発振周波数（基本波）を温度検出信号として利用し、この信号に基づいてα水晶部の周波数設定値に相当する信号を補正することにより、高精度な温度補償が期待できる。  
しかしながら、α水晶部とβ水晶部との境界は目視を含めて光学的には見えない。誘電率の計測やＸ線により判定は可能であるが、長い時間を要する欠点がある。最近の水晶片は１ｍｍ２程度またはこれ以下の面積であるため、Ｘ線装置も高価となる。
【０００５】
特許文献１には、水晶片をＨＦ（フッ化水素）中に投入してエッチングを行い、α水晶部とβ水晶部とのエッチング速度の差により判定する方法が記載されている。しかしながらこの方法は破壊試験となる場合が多いので、生産工程に取り入れると、エッチング前後の処理を含めると長い時間と高価な費用が発生する欠点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−６９３７４号公報（段落０００８）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明はこのような事情の下なされたものであり、同一の水晶片に形成された互いにＸ軸の正負の向きが異なる第１の領域及び第２の領域を非破壊でかつ簡便に検出できる技術を提供すること。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の水晶片の領域検出方法は、共通の水晶片に形成された、互いにＸ軸の正負の向きが異なる第１の領域及び第２の領域と、の境界領域を検出する検出方法であって、
水晶片を支持部に支持する工程と、
次いで前記水晶片を介して互いに厚さ方向に対向するように配置され、発振回路と接続された電極対を用い、水晶片を面方向に複数の領域に分割した各分割領域に電気信号を印加し、各分割領域の電気的特性値を取得する工程と、
前記各分割領域の位置情報と電気的特性値とを対応付けた情報に基づいて、の前記第１の領域と前記第２の領域との境界を認識するための情報を出力する工程と、を含むことを特徴とする。
【０００９】
また本発明の水晶片の判定方法は、前記電気的特性値を取得する工程は、発振回路に接続された前記電極対により各分割領域を振動させてその発振周波数を取得する工程であることを特徴としてもよく、前記電気的特性値を取得する工程は、水晶片の一面側に、前記電極対の一方側の電極である、前記複数の分割領域に夫々対応する複数の電極が配置された状態を形成とし、水晶片の他方側にて、前記電極対の他方側の電極を前記複数の分割領域に夫々対応する位置に相対的に順次移動させることにより、各分割領域の電気的特性値を取得する工程であることを特徴としてもよい。
【００１０】
本発明の水晶振動子の製造方法は、水晶片の一部に、そのＸ軸が当該水晶片のＸ軸の向きとは反対となる領域を形成する工程と、
この工程により新たに形成された領域を第２の領域、この第２の領域以外の領域を第１の領域とすると、請求項１ないし３のいずれか一項に記載の水晶片の領域検出方法により、第１の領域及び第２の領域の境界領域を検出する工程と、
この工程の検出結果に基づいて、第１の領域及び第２の領域に夫々励振電極を設ける工程と、を含む。
【００１１】
本発明の発振器の製造方法は、上述の方法により水晶振動子を製造した後、前記第１の領域に設けた励振電極に第１の発振回路を接続すると共に前記第２の領域に設けた励振電極に第２の発振回路を接続する工程と、
前記第２の発振回路の出力周波数に基づいて前記水晶振動子の温度を推定し、この推定された温度に基づいて第１の発振回路の発振周波数の設定値に相当する設定信号を補正する補正部を設ける工程と、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は、互いにＸ軸の正負の向きが異なる第１の領域及び第２の領域を有する水晶片に対して、発振回路に接続されかつ水晶片の両面側に配置された電極対により各分割領域の電気的特性値例えば発振周波数を取得するようにしている。そして取得された電気的特性値と分割領域の位置情報とに基づいて両領域の境界を認識するための情報を出力している。従って第１の領域及び第２の領域を簡便に検出できる。このため第１の領域及び第２の領域に夫々出力用の励振電極及び温度補償用の励振電極を設けて発振装置を製造する作業工程が容易になる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】双晶が形成された水晶片を示す（ａ）平面図と（ｂ）側面図である。
【図２】第１の実施の形態に係る水晶片の検査装置を示す側面図である。
【図３】第１の実施の形態に係る水晶片の検査装置の全体構成を示す構成図である。
【図４】第２の実施の形態の構成を示す側面図である。
【図５】第２の実施の形態の構成を示す平面図である。
【図６】本発明の実施の形態に係る水晶振動子の製造工程を示す説明図である。
【図７】水晶振動子を含む温度補償発振器の回路図である。
【図８】実施例に係る水晶片の判定結果を示す特性図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の実施の形態の説明の前に、検査対象となる水晶片について説明する。図１（ａ）（ｂ）に示す水晶片１は、矩形の水晶片１であって、例えば短辺２．５ｍｍ、長辺が５．０ｍｍに形成されている。水晶片１は、例えば互いに対向する長辺の中心同志を通る中心線１４により左右に二分割されている。説明の便宜上水晶片１の中心線１４で２つの領域に分割されたものとして示している。双晶が形成された水晶片１は、例えばその長さ方向に沿って、第１の水晶領域(以下「α水晶部」とする)１１と第２の水晶領域(以下「β水晶部」とする)１２が各々形成される。α水晶部１１は、その表面及び裏面が水晶の結晶軸であるＺ軸に対して、Ｘ軸の＋方向から見て反時計回りに約３５°傾いたＺ´軸と当該Ｘ軸とで形成される面と平行に形成されている。つまりα水晶部１１は、ＡＴカットされた領域である。β水晶部１２は、その表面及び裏面が前記Ｚ´軸と前記Ｘ軸とで形成される面と平行に形成されており、このＸ軸の正負の向きはα水晶部１１のＸ軸の正負の向きと逆になるように構成されている。即ちこの水晶片１は電気的双晶として構成されている。そして、β水晶部１２は概ねＤＴカットされた領域として構成されている。
【００１５】
[第１の実施の形態]
本発明の実施の形態に用いられる水晶片の検査装置の一例について説明する。図２は、水晶片１の検査装置の全体を示す構成図であり、図中２１は、支持部である載置台である。載置台２１は、例えば板状の水晶片１が水平な姿勢で載置されるようになっている。載置台２１には、上面が開口した角型の基体３４が設けられ、水晶片１が載置される部位は、矩形の検出電極プレート３が設けられている。  
検出電極プレート３は、例えば樹脂からなる絶縁基板３１の上面に検出電極３２が設けられて構成される。検出電極３２は例えば直径２．５μｍの円板状の電極であって、ガラス基板３１の上面に２．５μｍの間隔で、マトリクス状に配置されており、例えばＡｕをスパッタリングすることにより形成されている。各検出電極３２は、検出電極３２群の配列パターンの「行」と「列」とに対応した番地（二次元の座標位置）が割り当てられている。絶縁基板３１の他面側には、検出電極３２に対応して配列されたバンプの群（図示せず）が設けられ、検出電極３２の各々は、絶縁基板３１のスルーホールを介して、対応するバンプと接続されている。各バンプは、基板３１の他面側の導電路３５を介してスイッチ部４１に接続されている。
【００１６】
検出電極プレート３の上方には、水晶片１の配置空間を介して検出電極３２の配列領域よりも広い面積を有するアルミニウム電極３３が設けられている。アルミニウム電極３３は、昇降機構３６により昇降自在に構成され、水晶片１の厚さに合わせて、その高さ位置を調整できる。  
図３に示すようにスイッチ部４１は、例えばコルピッツ回路で構成される発振回路４２の一端側と接続されており、スイッチ部４１の切り替えにより発振回路４２と接続される検出電極３２が切り替わるように構成されている。発振回路４２の他端側は、アルミニウム電極３３と接続されており、発振回路４２に直流電流を印加することにより、アルミニウム電極３３と、スイッチ部４１により選択されている検出電極３２で挟まれた領域が発振する。この例では検出電極３２とアルミニウム電極３３とが、一対の電極対をなしている。  
発振回路４２の後段には、発振回路４２から出力される高周波の周波数を検出する周波数検出部４３が接続される。周波数検出部４３は、例えば周波数カウンタが用いられる。第１の実施の形態では、発振回路４２と周波数検出部４３が電気的特性値の検出手段であり、検出される周波数が電気的特性値にあたる。
【００１７】
水晶片の検査装置には、コンピュータからなる制御部９が設けられる。図中９０はバスであり、バス９０には、第１のプログラム９２と第２のプログラム９３とを備えるプログラム格納部９１と、演算処理を行うＣＰＵ９４と、記憶部であるメモリ９５とが接続されている。また例えば液晶ディスプレイである表示部４４が接続され、制御部９からの出力が表示される。第１のプログラム９２には、スイッチ部４１を所定の順番で切り替えて、発振回路４２と接続される検出電極３２を変更しながら、発振回路４２を発振させて、周波数検出部４３により、夫々の領域の発振周波数を取得していくステップが組み込まれている。メモリ９５には、例えばスイッチ部４１により選択されたチャンネルと対応する検出電極３２の番地と、周波数検出部４３により検出された周波数情報が入力されると、例えばメモリ９５の他の領域に検出電極３２の座標番号と、を対応付けたデータテーブルとが記憶される。
【００１８】
第２のプログラム９３は、各検出電極３２に対応する水晶片１の分割領域の周波数をグレースケールの濃度に換算し、各分割領域の番地（核検出電極の番地に対応する番地となる）と濃度とを対応付けたテーブルを作成するステップを有する。グレースケールの濃度は、例えば２５６階調に分割した数値で示され、判定対象となる水晶片１の想定される発振周波数の領域に合わせて設定される。このグレースケールの諧調の範囲によりα水晶部１１と、β水晶部１２とを判定する。即ちα水晶部１１の発振周波数とβ水晶部１２の周波数とは異なり、例えばＡＴカットの水晶片１であり、共振周波数が約２８ＭＨｚである場合、β水晶部１２は訳５５ＭＨｚである。
【００１９】
従って例えば２８ＭＨｚ未満を１番目の諧調、５５ＭＨｚを越える周波数を２５６番目の諧調（濃度）とし２８ＭＨｚ〜５５ＭＨｚを２５４段階に例えば等分して２番目〜２５５番目の諧調（濃度）とする手法が挙げられる。そして、第２のプログラム９３は、こうして得られた諧調テーブルに基づいて表示部４４に水晶片１の各分割領域と諧調に応じた濃度とを対応付けて表示するステップを更に有する。  
表示部４４は、第２のプログラムによる演算結果を表示し、例えば第２のプログラムにより作成された、Ｎ×Ｍの領域に分割された格子を表示し、夫々の格子で周波数に対応する濃度の色調で出力して二次元マップとして表示する。  
前記第１のプログラム９２及び、第２のプログラム９３は、例えばフレキシブルディスク、コンパクトディスク、ハードディスク、ＭＯ（光磁気ディスク）、メモリーカードなどの記憶媒体からなるプログラム格納部９１に格納されて制御部９にインストールされる。
【００２０】
上述の水晶片１の検査装置の作用について説明する。検出対象となる水晶片１が、載置台２１に載置されると、まずアルミニウム電極３の高さ位置を検出電極部３に載置された水晶片１と１〜５μｍ程度の隙間を介して対向する高さ位置に調整する。続いてスイッチ部４１により、マトリックス状に配列された検出電極３２に順次、発振回路を接続し、各検出電極３２とアルミニウム電極３３で挟まれる水晶片１の分割領域（振動領域）の発振周波数を取得し、メモリ内のテーブルに分割領域の番地（検出電極の番地）と対応付けて周波数が書き込まれる。さらに各周波数の値が、既述のようにグレースケールの２５６階調に対応する濃度地に変換され、その濃度地が分割領域の番地と対応付けてテーブル内に書き込まれる。そしてこのテーブル内のデータに基づいて表示部４４に分割領域とグレースケールとを対応付けた画像が表示される。
【００２１】
例えば前述の方法により双晶の形成された５．０ｍｍ×２．５ｍｍの水晶片１を検出対象とする場合について述べる。なお水晶片１はＡＴカットで切り出した水晶片１を用い、長さ方向に２．５ｍｍの領域を６００℃で加熱をして、相転移が試みられたものとする。また以下水晶片１のうちＡＴカットの領域をα水晶部とし、相転移がされＤＴカットとなっている領域をβ水晶部とする。
【００２２】
水晶片１のα水晶部１１の領域は、基本波発振では、発振周波数は約２６ＭＨｚとなる。これに対してβ水晶部１２の領域は、相転移によりＤＴカットとなっているため、周波数は約５５ＭＨｚとなり、互いの間では、およそ２９ＭＨｚの差があり、夫々の領域の発振周波数は、大きく範囲が異なるといえる。また上方に水晶片１１の載置されていない検出電極３２では、発振は起こらないため、出力される周波数は、ほぼ０となる。
【００２３】
α水晶部１１とβ水晶部１２の夫々の領域内においては、周波数はほとんど変化しないため、表示部４４に出力される二次元マップは、水晶片１の載置されている領域が、５５ＭＨｚの周波数に対応する諧調の濃度で表示される領域と、２６ＭＨｚの周波数に対応する諧調の濃度で表示される領域とに塗り分けられ、その水晶片１の載置されていない領域がほぼ０の周波数に対応する諧調の濃度で表示されることとなる。また検出電極３２の上部にα水晶部１１と、β水晶部１２との境界層が横切るように載置された場合、あるいはα水晶部１１と、水晶領域１２との境界面が垂直上方に対して斜めに傾いて形成され、検出電極３２に載置されている水晶の特定領域が、α水晶部１１と、β水晶部１２とを含む場合には、夫々の領域で発振される周波数が混合されて出力されるため、異なる諧調の濃度で出力されることになる。しかしこのような領域は、α水晶部１１とβ水晶部１２との境界面付近のごくわずかな領域に過ぎない。上述の水晶検査装置では、検出電極の配置間隔を５．０μｍと狭く設定しており、この精度で水晶片のα水晶部とβ水晶部とを塗り分けて表示することができる。
【００２４】
上述の実施の形態によれば、互いにＸ軸の正負の向きが異なる第１の領域１１及び第２の領域１２を有する水晶片１に対して、発振回路４２に接続されかつ水晶片１の両面側に配置された電極対３２、３３により各分割領域の電気的特性値例えば発振周波数を取得するようにしている。そして取得された電気的特性値と分割領域の位置情報とに基づいて両領域の境界を認識するための情報を出力している。従って第１の領域１１及び第２の領域１２を簡便に検出できる。
【００２５】
あるいは、検出された周波数情報をしきい値により区別して、水晶片１をα水晶部１１と、β水晶部１２とを判定して、α水晶部１１を明るい輝度で表示し、β水晶部１２を暗い輝度で表示するようにしてもよい。また水晶片１を介さずに周波数の検出を試みた場合をブランクとして表示をする。例えばＡＴカットのα水晶の領域と相転移がされたβ水晶の領域を有する、厚さ４４μｍの水晶片１の場合には、α水晶部１１の発振周波数は、約２８ＭＨｚであり、β水晶部１２の発振周波数は約５５ＭＨｚである。しきい値を例えば４０ＭＨｚと設定して、４０ＭＨｚ未満をα水晶部１１と判定し、４０ＭＨｚ以上をβ水晶部１２と判定するようにしてもよい。
【００２６】
[第１の実施の形態の変形例]
水晶片の検査装置の構成としては、電気的特性値の検出手段として、発振回路４２と周波数検出部４３とを用いる代わりにネットワークアナライザを用いて構成してもよい。ネットワークアナライザは、被測定物に所定の周波数の交流電流を印加して、被測定物から反射される反射波と被測定物を通過させた伝送波とを受信部により受信する。印加した入力波と、受信された反射波及び伝送波とを相互に比較することにより、被測定物の減衰特性、ゲイン特性、直列抵抗等の算出を行うことができるため、これらの値を電気的特性値として用いてもよい。選択された検出電極３２に載置された水晶片１の特定領域が、α水晶部１１であった場合には、当該領域の共振周波数は、約２６ＭＨｚであり、また選択された検出電極３２に載置された水晶片１の領域がβ水晶部１２であった場合には、当該領域の共振周波数は、約５６ＭＨｚとなる。例えばα水晶部１１とβ水晶部１２の双晶を形成した水晶片に２６ＭＨｚの交流電流を印加した場合には、例えば夫々の領域から検出される減衰特性は異なるため、二値化することができる。この測定された減衰特性の値を電気的特性値として用い、２次元マップを作製した場合にも、α水晶部１１と、β水晶部１２とを塗り分けることができるため、夫々の領域を判定することができる。また電気的特性値としては、α水晶部１１と、β水晶部１２とを区別できる値であればよく、ゲイン特性、直列抵抗を用いてもよく、またα水晶部１１と、β水晶部１２とを構成する水晶の特性により変更することが望ましい。
【００２７】
[第２の実施の形態]
第２の実施の形態に係る水晶片の検査装置について説明する。図４、図５に示すように、基台５上に水晶片１が載置される載置台５１が設けられる。載置台５１の上面には、例えば矩形のアルミニウム電極５２が設置される。基台５の上面には、基台５の幅方向に伸びるガイドレール６１が設けられている。ガイドレール６１には、例えばボールねじの駆動によりガイドレール６１に沿って基台５の幅方向移動自在に構成された移動体６２が設置されている。移動体６２には、鉛直上方に伸び、さらにその先で図中基台５の長さ方向に伸びる支持アーム６３が設けられており、支持アーム６３は鉛直上方に昇降自在に構成された昇降機構６４と、基台５の長さ方向に伸縮自在に構成された伸縮機構６５とを備えている。支持アーム６３の先端には、例えば直径２．５μｍの円板状の検出電極５３が設けられる。アルミニウム電極５２と検出電極５３とは、電極対であり、移動体６２及び伸縮機構６５は、その移動、伸縮によって、検出電極５３の水平位置を例えば５μｍ間隔で調整することができ、検出位置変更手段といえる。
【００２８】
検出電極５３と、アルミニウム電極５２とは、例えばコルピッツ回路で構成される発振回路４２と接続されており、発振回路４２から出力される周波数は、周波数検出部４３に入力される。第２の実施の形態の水晶片の検査装置にも制御部９が接続されている。制御部９に格納されている第１のプログラム９２には、スイッチ部のチャンネルの切り替えを行うステップに代えて、検出電極５３を判定対象の水晶片１の上方を水平移動させるステップが組み込まれている。例えばアルミニウム電極５２上の領域を５μｍ×５μｍの格子をマトリクス状に配置した分割領域に区画し、夫々の区画にＡとＢとで示される二次元の座標を与える。第１のプログラムは、まず検出電極５３を水晶片１の上面から１〜５μｍ上方の高さ位置まで移動させ、検査開始位置となる、例えば（Ａ１、Ｂ１）の座標の格子の中央の位置に移動させて、発振を行い、発振周波数を取得する。続いて検出電極５３の位置を間欠的に順次他の格子へと移動させ、発振回路を４２発振させていき、結果としてすべての格子で発振を行い周波数を取得していく。取得した周波数情報は、検出電極５３が検出した領域の座標情報と共にメモリ９５に記憶されていき、第１の実施の形態と同様に第２のプログラム９３により演算されて、例えば２次元マップが作成され、表示部４４に出力される。このように構成した場合にも同様な結果を得ることができる。
【００２９】
[適用例]
本発明の検出方法を用いた適用例として発振装置の製造方法を上げることができる。先ず図６（ａ）に示すようなＡＴカットにカットされた矩形の水晶片１に双晶を形成する。図６（ｂ）に示すように、例えば水晶片１を長さ方向に２つの領域に分割し、一方の領域にマスクを当て、レーザー照射を行う。レーザーの照射されない一方の領域は、ＡＴカットのα水晶部１１となり、他方の領域は、Ｘ軸が反転され、ＤＴカットの領域であるβ水晶部１２となる。前述の水晶片の領域検出方法により、夫々の領域の境界線１４を検出した後、図６（ｃ）に示すように、α水晶部１１及びβ水晶部１２の各々の両面に、例えばＡｕにより励振電極１５、１６、１７、１８を形成して水晶振動子１０を得る。
【００３０】
その後水晶振動子１０をパッケージ内に収納し、このパッケージをプリント基板上に発振回路及び周辺素子と共に実装して発振装置を得る。  
図７は、発振装置の一例であり、上記水晶振動子を用いて構成される温度補償水晶発振器である。上述の水晶振動子は独立して振動する２つの振動領域を備えているため、この説明では、便宜上水晶振動子は２つの水晶振動子として示しており、α水晶部に形成された第１の水晶振動子を７０、β水晶部に形成された第２の水晶振動子を７１としている。
【００３１】
このＴＣＸＯは、まず第２の水晶振動子７１と接続された発振回路７７で構成される補助発振部８１が発振され高周波が出力される。この高周波の周波数ｆを周波数検出部７２により検出して、温度推定部７３に入力する。温度推定部７３では、周波数情報より水晶振動子１０の雰囲気温度Ｔを算出する。補償電圧演算部７４は、算出された温度Ｔより、第１の水晶振動子７０の発振周波数の温度差により生じる周波数の誤差を補償するための補償電圧ΔＶを算出する。発振回路７６に入力される電圧Ｖ０に電圧補償部７５により補償電圧ΔＶを加算するようにすることで、第１の水晶振動子７０の発振周波数の温度による誤差を補償するようにしているため、主発振部８０の発振周波数ｆ０を安定させることができる。また図中７８、７９は、バリキャップダイオードである。
【００３２】
ＤＴカットの水晶は、例えば０℃から３０℃の常温の温度帯域においては、温度と周波数変化率とが概ね比例関係にあり、明確な周波数変化を取り出すことができるため、第２の水晶振動子７１を温度補償用の水晶振動子として用いることで、簡便な構成で安定した周波数を発振できる発振器とすることができる。  
なお周波数検出部６２、温度推定部６３、補償電圧演算部６４及び加算部６５は集積回路チップの中に設けられる。
【実施例】
【００３３】
上述の第１の実施の形態の検出装置を用いて、α水晶部１１とβ水晶部１２を形成した水晶片１の測定を行った。水晶片１は基本波振動モード２６ＭＨｚの５ｍｍ（Ａ軸方向）、２．５ｍｍ（Ｂ軸方向）の水晶片の凡そＢ軸方向の半分の領域を６００℃に加熱して周波数定数５６ＭＨｚのβ水晶部１２とした。水晶片の検査装置の検出電極３２は夫々直径２．５μｍの円形に形成し、夫々の電極の間隔は２．５μｍとなるように並べて配置した。
【００３４】
図８はその結果を示し、横軸は水晶片１のＢ軸の位置、縦軸は水晶片のＡ軸の位置を示し、夫々の位置における周波数を二次元マップとして示したものである。図６中斜線を付した領域は２７．０９３ＭＨｚで振動している領域を示し、５５．７４９ＭＨｚで振動している領域には、ドットを付した。また発振の起こらなかった領域は除いている。
【００３５】
図６を見ると明確に２つの領域が区別されている。α水晶部１１の想定される周波数は、約２６ＭＨｚであるため、２７．０９３ＭＨｚの周波数領域は、α水晶部１１の領域を示しており、α水晶部１１の想定される周波数は、約５６ＭＨｚであるため、５５．７４９ＭＨｚの領域は、β水晶部１２の領域を示す。α水晶部１１とβ水晶部１２との境界面付近は、多峰形状となっているが、α水晶部１１の領域と、β水晶部１２の領域は、明確に夫々の領域に見分けられる。上述の水晶片の検査装置を用いて判定を行った場合には、α水晶部１１とβ水晶部１２との夫々の領域を明確に分けることができるといえる。
【符号の説明】
【００３６】
１                水晶片
２１、５１        載置台
３３、５２        アルミニウム電極
３２、５３        検出電極
４１              スイッチ部
４２              発振回路
４３              周波数検出部
６２              移動体
６５              伸縮機構
９                制御部
【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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