(57)【要約】【課題】  圧電素板の側面に欠けや割れの発生を軽減する圧電素板の製造方法。【解決手段】  アズグロウンの結晶体を研削加工して所望の形態のランバードを形成するランバード形成工程（Ｓ１）と、ランバードの表面を樹脂材でコーティングする樹脂コーティング工程（Ｓ２）と、樹脂材でコーティングされたランバードを所望の角度で切断して、側面に樹脂材が形成された複数の圧電素板を形成するランバード切断工程（Ｓ３）と、ランバード切断工程で所望の角度に切断された圧電素板を研磨する圧電素板研磨工程（Ｓ４）と、圧電素板を洗浄する圧電素板洗浄工程（Ｓ５）とを含んで構成されていることを特徴とする。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アズグロウンの結晶体を研削加工して所望の形態のランバードを形成するランバード形成工程と、
前記ランバードの表面を樹脂材でコーティングする樹脂コーティング工程と、
前記樹脂材でコーティングされた前記ランバードを所望の角度で切断して、側面に前記樹脂材が形成された複数の圧電素板を形成するランバード切断工程と、
前記ランバード切断工程で所望の角度に切断された前記圧電素板を研磨する圧電素板研磨工程と、
前記圧電素板を洗浄する圧電素板洗浄工程とを含んで構成されていることを特徴とする圧電素板製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧電素板の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、圧電デバイスに用いられる圧電素子や光学デバイスに用いられる光学素子は、圧電結晶体を加工することによって形成される圧電素板を、更に切断、研磨、或いはエッチング等を施すことで形成されている。
【０００３】
例えば、図３に示すように、圧電素板の製造方法は、以下の順序で製造される。まず始めに、アズグロウンの結晶体を所定の角度で研削し、所望の形態に加工するランバード形成工程（Ｓ１１）を行う。また、所望の形態に加工された結晶体のことをランバードという。次に、切断機を用いてランバードを所望の角度で切断し、複数の個片板状の圧電素板を形成するランバード切断工程（Ｓ１２）を行う。次に、ランバード切断工程（Ｓ１２）で形成された複数の個片板状の圧電素板の主面同士を貼り合せ、一塊の集合体に形成する圧電素板接着工程（Ｓ１３）を行う。次に、貼り合せて一塊になった圧電素板の集合体の外周を加工する外形加工工程（Ｓ１４）を行う。次に、貼り合せて一塊になった圧電素板の集合体を個片板状の圧電素板に切り離す圧電素板剥離工程（Ｓ１５）を行う。次に、切り離されて個片板状になった圧電素板の主面を研磨する圧電素板研磨工程（Ｓ１６）を行う。最後に、圧電素板の表面に付着した研磨剤を洗浄する圧電素板洗浄工程（Ｓ１７）を経て、圧電素板が製造される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２１７７６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、圧電素板製造方法において、ランバードを切断する方法（ランバード切断工程（Ｓ１２））は、ランバード表面に切断用ブレードを接触させ、ランバード表面に接触させた切断用ブレードを往復運動することによりランバードを切断する。また、切断初期の切断用ブレードは、切断されるランバードの表面が平坦かつ堅いため、ランバード表面を掻きむしるような状況となる。その後しだいに切断用ブレードは、ランバードに切断溝を形成し、切断溝に沿ってランバードを切断することとなる。よって、ランバードの表面に切断溝が形成されるまでの間に起こるランバード表面を掻きむしるような状況が、ランバード表面に欠けおよび割れを起こす原因となっている。また、ランバード表面は、ランバード切断後に個片板状の圧電素板の側面となる。したがって、圧電素板の側面は、欠けや割れが発生する場合があった。
【０００６】
また、圧電素板を研磨する方法（圧電素板研磨工程（Ｓ１６））は、例えば上定盤と下定盤と研摩用キャリアを含んで構成された研磨機を用いて圧電素板を研磨する。また、研摩用キャリアは、複数の素板収納用孔が設けられており、素板収納用孔に圧電素板が設置される。また、研磨機は、上定盤と下定盤との間に研摩用キャリアを挟み込み、液状の研磨剤を加えながら上定盤と下定盤とを相反する方向に回転させるとともに、研摩用キャリアも自転をしながら下定盤の円周面に沿った形で公転する。よって、研磨中の圧電素板は、圧電素板の側面が研摩用キャリアの素板収納用孔の内壁に接触を繰り返すこととなり、圧電素板の側面に欠けや割れが発生する場合があった。
そこで、本発明は、前記問題を解決し、圧電素板の側面に欠けや割れの発生を軽減する圧電素板製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によれば、圧電素板の製造方法は、アズグロウンの結晶体を研削加工して所望の形態のランバードを形成するランバード形成工程と、ランバードの表面を樹脂材でコーティングする樹脂コーティング工程と、樹脂材でコーティングされたランバードを所望の角度で切断して、側面に樹脂材が形成された複数の圧電素板を形成するランバード切断工程と、ランバード切断工程で所望の角度に切断された圧電素板を研磨する圧電素板研磨工程と、圧電素板を洗浄する圧電素板洗浄工程とを含んで構成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明による圧電素板製造方法において、ランバード切断工程の前に樹脂コーティング工程でランバードの表面を樹脂材でコーティングすることにより、切断用ブレードは、樹脂材を切断した後、ランバードの表面を切断することになる。また、ランバード表面にコーティングされた樹脂材は、ランバードより柔らかいため、切断用ブレードが樹脂材を掻きむしるような状況が少なくなり切断溝が容易に形成しやすくなる。よって、切断用ブレードがランバードの表面を切断するときは、樹脂材に形成された切断溝がガイドの役目を果たしランバード表面の切断が始まることとなる。したがって、ランバード表面に設けられた樹脂材は、切断後の個片化された圧電素板の側面に欠けや割れの発生を軽減することができる。
【０００９】
また、研磨機において、圧電素板が研摩用キャリアの素板収納用孔の内壁に接触することを繰り返しても、圧電素板は、圧電素板の側面に設けられた樹脂材によって圧電素板の側面が保護されることとなる。よって、圧電素板の側面に設けられた樹脂材は、圧電素板の側面に欠けや割れの発生を軽減することができる。
【００１０】
また、圧電素板は、圧電素板の側面に設けられた樹脂材によって圧電素板の側面が保護されるため、圧電素板の側面に欠けや割れの発生を軽減される。そのため、圧電素板の側面を加工する必要がなくなる。したがって、本発明による圧電素板製造方法は、従来の圧電素板製造方法における、圧電素板接着工程（Ｓ１３）と、外形加工工程（Ｓ１４）と、圧電素板剥離工程（Ｓ１５）との工程を省くこととができる。よって、本発明による圧電素板製造方法は、従来の圧電素板製造方法と比べ工程を短縮でき生産性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態における圧電素板の製造工程を説明するフローチャートである。
【図２】（ａ）は本発明の実施形態における圧電素板の正面図であり、（ｂ）は本発明の実施形態における圧電素板のＡ−Ａにおける縦断面図である。
【図３】従来の圧電素板の製造工程を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の例示的な実施形態について、図面を参照して説明する。なお、本実施形態における主面とは、立体的に形成される圧電素板において、最も広い面およびそれと平行する平面のことであり、圧電素板の側面とは主面以外の表面である。
図１に示されているように、本発明の実施形態における圧電素板製造方法は、ランバード形成工程（Ｓ１）を行い、次に樹脂コーティング工程（Ｓ２）を行い、次にランバード切断工程（Ｓ３）を行い、次に圧電素板研磨工程（Ｓ４）を行う。最後に、圧電素板洗浄工程（Ｓ５）を経て圧電素板が製造される。
【００１３】
［ランバード形成工程（Ｓ１）］
図１に示すように、ランバード形成工程（Ｓ１）は、例えば水晶の場合、アズグロウンの結晶体を水晶の結晶軸に沿って研削して所望の形態に加工する工程である。また、所望の形態に加工された水晶体のことをランバードという。
また、ランバードは、例えばロータリー研削盤またはダイヤモンド研削盤を用いて、後工程で使用しやすい大きさの形状に研削したものである。
【００１４】
［樹脂コーティング工程（Ｓ２）］
図１に示すように、樹脂コーティング工程（Ｓ２）は、ランバード形成工程（Ｓ１）で加工されたランバードの表面を樹脂材でコーティングする工程である。また、コーティングされるランバードの表面は、少なくとも後工程で形成される圧電素板の側面となる部分である。また、樹脂材は、例えば耐久性、耐薬品性、耐摩耗性を備えたエポキシ系の樹脂材を用いる。また、コーティングされたランバードを切断する際、ランバード表面にコーティングされた樹脂材の厚みが均一でない場合は、ランバードにコーティングされた樹脂材に当たる切断用ブレードの力に強弱が起こり、樹脂材の欠けや割れを起こす要因となる。よって、ランバード表面にコーティングされた樹脂材の厚みは、均一に形成されている。
【００１５】
［ランバード切断工程（Ｓ３）］
図１に示すように、ランバード切断工程（Ｓ３）は、例えばワイヤーソーまたはバンドソーなどの切断機を用い、樹脂材でコーティングされたランバードを結晶軸に対して所望の角度で切断して、圧電素板の側面に樹脂材が形成された複数の圧電素板を形成する工程である。また、切断する角度は、周波数温度特性に影響を与え、発振周波数によって変えている。また、図２（ａ）〜（ｂ）に示すように、例えば外形形状が四角形に形成された圧電素板の場合、樹脂材でコーティングされたランバードを切断することにより、切断された圧電素板の側面には、樹脂材が形成されることとなる。
【００１６】
ここで、ランバートを切断工程（Ｓ３）で例示に挙げたワイヤーソーおよびバンドソーについて説明する。
ワイヤーソーは、ワイヤでできた切断用ブレードと、切断用ブレードを送り出す第1のボビンと、切断用ブレードを巻き取る第２のボビンと、第１のボビンと第２のボビンの間を走行する切断用ブレードを案内するガイドローラーと、切断用ブレードが複数回巻き付けられる複数のローラーと、切断用ブレードにより切断される被加工物を固定する固定用テーブルとを備えている。この切断用ブレードは、第1のボビンから切断用ブレードを案内するガイドローラーを経て複数のローラーに複数回巻き付けられ、その後切断用ブレードを案内する別のガイドローラーを経て第２のボビンへと繋がっている。また、ワイヤーソーにおける切断は、複数のローラーに切断用ブレードが複数回巻き付けられているところに研磨液を供給しながら複数回巻き付けられているローラーとローラーの間に張られた複数本の切断用ブレードに固定用テーブルに所望の角度で固定された被加工物を押し付けることにより、所定の角度および厚さの素板を複数枚切断することができる。また、複数のローラーは、ローラーの外周面に所定の間隔に設けられた溝を有しており、素板の切断厚みは、この溝の間隔によって決定される。
【００１７】
バンドソーは、切断用ブレードと、切断用ブレードを固定する枠と、切断用ブレードにより切断される被加工物を固定する固定用テーブルとを備えている。この切断用ブレードの一方の端部は、切断用ブレードを固定する枠の一方の内壁に固定され、切断用ブレードの他方の端部は、一方の内壁に相対する他方の内壁に固定されている。また、切断用ブレードを固定する枠には、複数の切断用ブレードが固定されており、ウエハの切断厚みは、この切断用ブレードの間隔によって決定される。また、バンドソーにおける切断は、切断用ブレードを固定する枠に設けられた複数の切断用ブレードに研磨液を供給しながら固定用テーブルに所望の角度で固定された被加工物に複数の切断用ブレードを押し付けることにより、所定の角度および厚さの素板を複数枚切断することができる。
【００１８】
［圧電素板研磨工程（Ｓ４）］
図１に示すように、圧電素板研磨工程（Ｓ４）は、研磨機を用いてランバード切断工程で所望の角度に切断された圧電素板の側面に樹脂材が形成された圧電素板の主面を研磨する工程である。また、圧電素板研磨工程（Ｓ４）は、例えば圧電素板の大まかな周波数調整や圧電素板の透過率を向上させるために行われる。
【００１９】
ここで、研磨機について説明する。例えば研磨機は、円盤中心が円形状に貫通した上定盤と、上定盤と同一の形状を有した下定盤と、下定盤の外周より大きく形成されたインターナルギアと、下定盤の内径より小さく形成されたセンターギアとを有しており、被研摩物を設置するための研磨用キャリアを含んでいる。また、研磨用キャリアは、複数の素子収納用孔が設けられた円形状の薄板と、薄板の周縁に設けられた歯とを備えている。また、研磨機は、上定盤と下定盤との間に研磨用キャリアを挟み込み、液状の研磨剤を加えながら上定盤と下定盤とを相反する方向に回転させるとともに、下定盤の回転が研磨用キャリアの周縁に設けられた歯に伝わることにより研磨用キャリアも自転をしながら下定盤の円周面に沿った形で公転する。
【００２０】
［圧電素板洗浄工程（Ｓ５）］
図１に示すように、圧電素板洗浄工程（Ｓ５）は、圧電素板研磨工程（Ｓ４）で研磨された圧電素板に付着している研磨剤を洗浄する工程である。また、洗浄は、化学的洗浄法が用いられる。また、圧電素板の側面に設けられた樹脂材は、例えば、圧電素板から複数の圧電素子を製造する過程における圧電素子の外形を形成する工程で、圧電素板の端部がエッチングで除去された際、圧電素板から切り離される。
【００２１】
このように本発明の実施形態における圧電素板製造方法において、ランバードは、樹脂コーティング工程（Ｓ２）でランバードの表面に樹脂材をコーティングされてからランバード切断工程（Ｓ３）でランバードを切断することになる。よって、切断機に設けられた切断用ブレードは、樹脂材を切断した後にランバードを切断することになる。また、樹脂材は、ランバードより柔らかいため、切断用ブレードが樹脂材を掻きむしるような状況が少なくなり、切断溝が容易に形成されることとなる。よって、切断用ブレードがランバードの表面を切断するときは、樹脂材に形成された切断溝がガイドの役目を果たしランバード表面の切断が始まることとなる。したがって、ランバード表面に設けられた樹脂材は、切断後の個片化された圧電素板の側面に欠けや割れの発生を軽減することができる。
【００２２】
また、圧電素板研磨工程（Ｓ４）の研磨機において、圧電素板の側面が研摩用キャリアの素板収納用孔の内壁に接触することを繰り返しても、圧電素板は、圧電素板の側面に設けられた樹脂材によって圧電素板の側面が保護されることとなる。よって、圧電素板の側面に設けられた樹脂材は、圧電素板の側面に欠けや割れの発生を軽減することができる。
【００２３】
また、圧電素板は、圧電素板の側面に設けられた樹脂材によって圧電素板の側面が保護されるため、圧電素板の側面に欠けや割れの発生を軽減される。そのため、圧電素板の側面を加工する必要がなくなる。したがって、本発明による圧電素板製造方法は、図１に示すように、従来の圧電素板製造方法で行われていた圧電素板接着工程（Ｓ１３）、外形加工工程（Ｓ１４）、圧電素板剥離工程（Ｓ１５）の各工程を削減することができる。したがって、本発明による圧電素板製造方法は、従来の圧電素板製造方法と比べ生産性を向上させることができる。
なお、本発明は前記した実施形態に限定されず、適宜変更可能である。
例えば、本発明の実施形態の変形例として、圧電素板の外形形状が円形状になっていてもよい。また、例えば、圧電素板の外形形状が多角形形状になっていてもよい。このような形状であっても同様の効果が得られる。また、このような製造方法で製造された圧電素板は、光学デバイスに用いられる光学素子の素材として用いてもよい。
【符号の説明】
【００２４】
１０    圧電素板
２０    樹脂材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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