(57)【要約】【課題】水晶振動片の複数の副振動モードを区別するための副振動測定方法と測定装置及び、この測定結果に基づいて、バレル加工により水晶振動片を加工する場合の加工管理方法を提供すること。【解決手段】水晶振動片１０の特定の振動領域に対応して配置される複数の電極４１，４２と、これら各測定電極を介して、前記水晶振動片１０の複数の副振動モードに対応した周波数を測定する手段とを備えることにより、前記水晶振動片の主振動と所定の周波数差で観測される副振動モードの種類を特定する構成。【選択図】　　図１４
2004104831.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
　ほぼ長方形の水晶振動片をバレル加工する加工管理方法において、
　前記水晶振動片と研磨剤とをバレル加工装置に投入して、一定時間（Ｔ１時間）加工し、
　次いで、各加工ロット単位で前記水晶振動片を取り出して、主振動と第１の副振動との周波数差ΔＳＸ１及び／または主振動と第２の副振動との周波数差ΔＳＺ１を測定する第１の測定を行い、
　その後、さらに一定時間（Ｔ２時間）バレル加工を行った後で、各加工ロット単位で前記水晶振動片を取り出して、主振動と第１の副振動との周波数差ΔＳＸ２及び／または主振動と第２の副振動との周波数差ΔＳＺ２を測定する第２の測定を行い、
　前記第１の測定と第２の測定による測定結果に基づいて、各加工ロット単位で残り加工時間Ｔ３を算出し、
　この残り加工時間Ｔ３にしたがって、バレル加工を行う
　ことを特徴とする、水晶振動片の加工管理方法。
【請求項２】
　前記残り加工時間Ｔ３による加工後において、各加工ロット単位で前記水晶振動片を取り出して、主振動と第１の副振動との周波数差ΔＳＸ３及び／または主振動と第２の副振動との周波数差ΔＳＺ３を測定して、周波数差ΔＳＸ及び／または周波数差ΔＳＺの各規格値と比較する比較を行うことを特徴とする、請求項１に記載の水晶振動片の加工管理方法。
【請求項３】
　周波数差ΔＳＸ及び／または周波数差ΔＳＺの各規格値と比較する前記比較の後で、前記水晶振動片の周波数差ΔＳＸ３及び／または周波数差ΔＳＺ３の比較値が前記規格値の許容範囲外であった場合に行う追加加工において、
　前記周波数差ΔＳＸ３及び周波数差ΔＳＺ３の両方の変化を管理することを特徴とする、請求項２に記載の水晶振動片の加工管理方法。
【請求項４】
　周波数差ΔＳＸ及び／または周波数差ΔＳＺの各規格値と比較する前記比較の後で、前記水晶振動片の周波数差ΔＳＸ３及び／または周波数差ΔＳＺ３の比較値が前記規格値の許容範囲外であった場合に行う追加加工において、
　前記周波数差ΔＳＸ３または周波数差ΔＳＺ３の一方の変化を管理することを特徴とする、請求項２に記載の水晶振動片の加工管理方法。
【請求項５】
　前記水晶振動片の周波数差ΔＳＸ３及び周波数差ΔＳＺ３の比較値が、前記規格値の許容範囲における上限値よりも大きい場合には、バレル加工を終了させることを特徴とする、請求項３に記載の水晶振動片の加工管理方法。
【請求項６】
　前記水晶振動片の周波数差ΔＳＸ３あるいはその追加加工後の前記水晶振動片の周波数差ΔＳＸ４のいずれか、もしくは、周波数差ΔＳＺ３あるいはその追加加工後のΔＳＺ４のいずれかの比較値が、前記規格値の許容範囲における上限値よりも大きい場合には、バレル加工を終了させることを特徴とする、請求項４に記載の水晶振動片の加工管理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
　本発明は、水晶振動子や水晶発振器等の水晶デバイスに使用される水晶振動片に対して、バレル加工することにより、その副振動と主振動とを適切な周波数差となるように加工するための加工管理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
　ＨＤＤ（ハード・ディスク・ドライブ）、モバイルコンピュータ、あるいはＩＣカード等の小型の情報機器や、携帯電話、自動車電話、あるいはページングシステム等の移動体通信機器等のおいて、多数の水晶振動子等の水晶デバイスが使用されている。このような水晶デバイスに使用される水晶振動片として、所定の結晶構造の水晶ウエハをＡＴカットしたＡＴカット水晶片が多く用いられている。
　図２３は、このような水晶振動片の一例を示している。
　この水晶振動片１は、図２３に示すように、長さ方向Ｘの寸法ｄ、幅方向Ｚの寸法ｗ、厚み方向Ｙの寸法ｔを適宜に定めるとともに、主として、ＣＩ（クリスタルインピーダンス）値を調整するために、Ｘ方向及び／またはＹ方向の端面の角部を研削もしくは研磨して（以下、「端面加工」という）、コンベックス処理されていた。
【０００３】
　この場合の研磨作業はきわめて微妙な作業となり、その研磨量はＣＩ特性だけでなく、スプリアス特性等の電気的特性に影響を与えることから、この研磨量をどのように設定するかについて、従来から検討されている。
　例えば、特許第２８６４２４２号（特開昭６３−１５５１０号）（特許文献１参照）によれば、水晶振動片１の長さｄと幅ｗの辺比ｄ／ｗを３．５２ないし５．４０として、図２４に示す水晶振動片１の主振動ｆ０と副振動ｆｓの周波数差Δｆが、所定の関係となるように面加工する手法が開示されている。
【０００４】
　この方法では、図２４に示すように、主振動ｆ０と最も近い副振動ｆｓとの周波数差Δｆを問題としている。そして、このような主振動ｆ０と最も近い副振動ｆｓを対象する限り、主振動ｆ０のＣＩ値が最も小さくなる周波数差Δｆは、主振動の周波数が高くなると指数関数的に小さくなるという実験結果から、所定の関係式を導き、適切な周波数差Δｆを導くようにしているものである。
　すなわち、この特許文献１で問題とされている副振動ｆｓは、主振動ｆ０に対して発生する厚みすべりインハーモニック振動であり、主振動ｆ０に最も近接した副振動である。
【０００５】
【特許文献１】特許第２８６４２４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
　しかしながら、このような手法は、特許文献１にも記載されているように、少なくとも、特定の辺比ｄ／ｗを有する水晶振動片１について、その主振動ｆ０と最も近い副振動ｆｓを対象とした周波数差Δｆをコントロールする場合にしか有効でなく、このような条件に適合しない水晶振動片では、採用することが困難であるという問題がある。
　また、上記特許文献１では、水晶振動片に対する端面加工と上記周波数差Δｆとから上記関係式を導き、この関係式に基づいて主振動のエネルギーの閉じ込めを適量に行うことができるため、ＣＩ特性を良好とすることができるという内容のものである。そして、その明細書の記載中には、スプリアス特性に関しては、端面加工が影響を及ぼすとの言及はあるものの、どのような具体的手段でスプリアス特性を良好とするかについては、明確に記載されていない。これは、ＣＩ値が最も小さくなる加工量が、必ずしもスプリアス特性においても良好となるとは限らないからで、このことは、特許文献１記載の発明が用いる上記関係式に基づく手法で、スプリアス特性を常に良好とすることはできないことに他ならない。
【０００７】
　この点を説明するために、特許文献１に開示された手法の原理ついて、先ず説明する。
　この特許文献１の明細書の記載においては、必ずしも明らかにされていないが、水晶振動片１の主振動ｆ０と、副振動ｆｓ及びその周波数差Δｆと端面加工との間には、本発明者等の考察によると、以下の様な関係があると考えられる。
　図２５及び図２６は、水晶振動片１の平面図であり、図２５では、水晶振動片１について、主振動ｆ０が振動している領域をＡ１で示している。この場合、主振動ｆ０について、振動している領域は、水晶振動片１の中央部分で比較的広い範囲にわたっている。
　図２６では、水晶振動片１について、副振動ｆｓが振動している領域をＡ２ないしＡ４で示している。この場合、副振動ｆｓについて、振動している領域は、水晶振動片１のＸ方向にそって並ぶＡ２，Ａ３，Ａ４となっている。
　水晶振動片１では、これらの振動領域が異なる振動が、図２７に示すように、主振動ｆ０と副振動ｆｓとなって観測される。したがって、この副振動は、Ｘ方向の３次の厚みすべりインハーモニック振動である。
【０００８】
　次に、図２８及び図２９は、上述した先願発明に記載されているように、水晶振動片１について、Ｘ方向の両端部について、端面加工を行い、その研磨を進めた時の変化を説明するための図である。
　端面加工を進めて、研磨量を増やすと、図２８に示すように、主振動に関与する領域は、ＣＡ１に示すように、水晶振動片１の中央部のより狭い領域に閉じ込められていく。これに伴い、図３０に示すように、主振動Ｃｆ０は矢印に示すように、その周波数が次第に高くなるように変化する。
　同様にして、水晶振動片１の端面加工を進めて、研磨量を増やすと、図２９に示すように、副振動に関与する領域は、ＣＡ２，ＣＡ３，ＣＡ４として示すように、水晶振動片１のＸ方向にそって並ぶ３つの振動領域が、狭くなる。これに伴い、図３０に示すように、副振動Ｃｆｓは矢印に示すように、その周波数が次第に高くなるように変化する。
【０００９】
　このようなプロセスが、上述の先願発明における端面加工において、行われていると考えられ、ここで重要なのは、端面加工が進むにつれて変化する主振動の周波数変化と、副振動の周波数変化は同じではない点である。このため、水晶振動片１に端面加工を施して、その研磨量を増加させることで、周波数差ＣΔｆは次第に大きくなる。これにより、先願発明では、主振動ｆ０と副振動ｆｓの周波数差Δｆを変化させており、この制御対象となる周波数差Δｆは、あくまでも、主振動ｆ０と最も近い副振動ｆｓとの周波数差だけである。
【００１０】
　これに対して、図３１に示すように、近年の主流となる水晶振動片５は、図
２０の水晶振動片１と異なり、長さＣｄと幅Ｃｗの辺比Ｃｄ／Ｃｗは、１．２ないし３程度であり、上述した先願発明の辺比３．５２ないし５．４０とは大きく異なっている。
　すなわち、水晶振動片５では、水晶振動片１と比べて、幅方向の大きさの割合が大きくなっている。このため、特許文献１に開示された手法をそのまま適用することはできない。
【００１１】
　具体的には、この水晶振動片５の場合には、図３２と図３３の各平面図に示されるように、異なるモードの副振動が発生すると考えられる。
　つまり、図３２の副振動は、水晶振動片５のＸ方向にそって並ぶ３つの領域ＸＡ１，ＸＡ２，ＸＡ３が振動に関与することにより生じるＸ方向の３次の厚みすべりインハーモニック振動である（以下、「Ｘ方向副振動」または「第１の副振動モード」という）。
　また、図３３の副振動は、水晶振動片５のＺ方向にそって並ぶ３つの領域ＺＡ１，ＺＡ２，ＺＡ３が振動に関与することにより生じるＺ方向の３次の厚みすべりインハーモニック振動である（以下、「Ｚ方向副振動」または「第２の副振動モード」という）。
【００１２】
　このため、図３４に示すように、この水晶振動片５の場合には、主振動ｆ０の他に、ｆｓ１，ｆｓ２という２種類の副振動が観測される。
　このため、主振動ｆ０と最も近い副振動ｆｓ１との周波数差Δｆをコントロールするために、端面加工を進めても、他の副振動ｆｓ２が存在し、上述したように、端面加工の進み具合により、これらは、互いに異なる割合で周波数変化を生じてしまうので、Δｆの適切なコントロールをすることができない。
　また、図３４の観測結果からは、副振動ｆｓ１，ｆｓ２は、それぞれどちらが、Ｘ方向副振動とＺ方向副振動であるかは区別できないという問題がある。
　尚、実際には、先願発明が問題とした辺比３．５２ないし５．４０の水晶振動片１においても、上述したＸ方向及びＺ方向の３次の厚みすべりインハーモニック振動は発生する。しかしながら、水晶振動片１のサイズでは、Ｚ方向の３次の厚みすべりインハーモニック振動の周波数と比べて、比較的小さい周波数で、Ｘ方向の３次の厚みすべりインハーモニック振動が発生するので、主振動ｆ０から最も近い副振動が、常にＸ方向の３次の厚みすべりインハーモニック振動となるために、この主振動ｆ０から最も近い副振動を対象する先願発明の手法が有効となる。
　しかしながら、水晶振動片５のように、辺比Ｃｄ／Ｃｗは、１．２ないし３程度である場合には、Ｘ方向とＺ方向の各３次の厚みすべりインハーモニック振動が互いに近づいた周波数となることから、他の条件等により、Ｚ方向の各３次の厚みすべりインハーモニック振動の方が、Ｘ方向の各３次の厚みすべりインハーモニック振動よりも小さい周波数となる場合もあることから、Ｘ方向副振動とＺ方向副振動とを区別する必要がある。
【００１３】
本発明の目的は、上述の問題を解決するためになされたものであり、バレル加工により水晶振動片を加工する場合の加工管理方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
　上記目的は、第１の発明にあっては、ほぼ長方形の水晶振動片をバレル加工する加工管理方法において、前記水晶振動片と研磨剤とをバレル加工装置に投入して、一定時間（Ｔ１時間）加工し、次いで、各加工ロット単位で前記水晶振動片を取り出して、主振動と第１の副振動との周波数差ΔＳＸ１及び／または主振動と第２の副振動との周波数差ΔＳＺ１を測定する第１の測定を行い、その後、さらに一定時間（Ｔ２時間）バレル加工を行った後で、各加工ロット単位で前記水晶振動片を取り出して、主振動と第１の副振動との周波数差ΔＳＸ２及び／または主振動と第２の副振動との周波数差ΔＳＺ２を測定する第２の測定を行い、前記第１の測定と第２の測定による測定結果に基づいて、各加工ロット単位で残り加工時間Ｔ３を算出し、この残り加工時間Ｔ３にしたがって、バレル加工を行う、水晶振動片の加工管理方法により、達成される。
【００１５】
　第１の発明の構成によれば、水晶振動片をバレル加工する場合に、各加工ロット単位で、加工途中の水晶振動片を抜き出して、主振動と第１の副振動との周波数差ΔＳＸと、主振動と第２の副振動との周波数差ΔＳＺとの一方または両方を正確に把握するようにしている。これにより、実際の加工速度を把握でき、副振動の種類に応じた加工の進み具合を具体的に把握することできる。そして、これにより、加工の進み具合の検査をすることができる。しかも、これに加えて、残り加工時間を正確に予測することができるので、管理上有利である。
【００１６】
　第２の発明は、第１の発明の構成において、前記残り加工時間Ｔ３による加工後において、各加工ロット単位で前記水晶振動片を取り出して、主振動と第１の副振動との周波数差ΔＳＸ３及び／または主振動と第２の副振動との周波数差ΔＳＺ３を測定して、周波数差ΔＳＸ及び／または周波数差ΔＳＺの各規格値と比較する比較を行うことを特徴とする。
　第２の発明の構成によれば、予定された加工時間が終了した後で、主振動と第１の副振動との周波数差ΔＳＸ及び／または主振動と第２の副振動との周波数差ΔＳＺについて、別々に、あるいは両方を、各規格値との関係で確認することができる。
【００１７】
　第３の発明は、第２の発明の構成において、周波数差ΔＳＸ及び／または周波数差ΔＳＺの各規格値と比較する前記比較の後で、前記水晶振動片の周波数差ΔＳＸ３及び／または周波数差ΔＳＺ３の比較値が前記規格値の許容範囲外であった場合に行う追加加工において、前記周波数差ΔＳＸ３及び周波数差ΔＳＺ３の両方の変化を管理することを特徴とする。
　第３の発明の構成によれば、追加加工において、周波数差ΔＳＸ３及び周波数差ΔＳＺ３の両方を測定して加工の進行を判断するので、より精密な加工管理を行うことができ、製品品質の向上に寄与することができる。
【００１８】
　第４の発明は、第２の発明の構成において、周波数差ΔＳＸ及び／または周波数差ΔＳＺの各規格値と比較する前記比較の後で、前記水晶振動片の周波数差ΔＳＸ３及び／または周波数差ΔＳＺ３の比較値が前記規格値の許容範囲外であった場合に行う追加加工において、前記周波数差ΔＳＸ３または周波数差ΔＳＺ３の一方の変化を管理することを特徴とする。
　第４の発明の構成によれば、追加加工において、周波数差ΔＳＸ３及び周波数差ΔＳＺ３の一方を測定することで、加工の進行を判断する上では、手間がかからず、効率的な作業を進めることができる。
【００１９】
　第５の発明は、第３の発明の構成において、前記水晶振動片の周波数差ΔＳＸ３及び周波数差ΔＳＺ３の比較値が、前記規格値の許容範囲における上限値よりも大きい場合には、バレル加工を終了させることを特徴とする。
　第５の発明の構成によれば、加工途中で加工の進み過ぎたロットを判断することができるので、全ての工程を終了してからの終了検査で廃棄する場合と比べて無駄なコストを大幅に低減できる。
　第６の発明は、第４の発明の構成において、前記水晶振動片の周波数差ΔＳＸ３あるいはその追加加工後の前記水晶振動片の周波数差ΔＳＸ４のいずれか、もしくは、周波数差ΔＳＺ３あるいはその追加加工後のΔＳＺ４のいずれかの比較値が、前記規格値の許容範囲における上限値よりも大きい場合には、バレル加工を終了させることを特徴とする。
　第６の発明の構成によれば、この場合においても、加工途中で加工の進み過ぎたロットを判断することができるので、全ての工程を終了してからの終了検査で廃棄する場合と比べて無駄なコストを大幅に低減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
　図１は、本発明の実施形態に係る加工管理方法が適用される水晶振動片の概略斜視図である。
　図１の水晶振動片１０は、基本的には、図３１で説明したものと同様の水晶振動片であって、特に、長さＣｄと幅Ｃｗの辺比Ｃｄ／Ｃｗは、１．２ないし３程度のものである。このような水晶振動片１０の表面に所定の導電金属により電極が形成されるようになっている。
　また、この実施形態では、水晶振動片１０の長さＣｄは、例えば、３６００μｍ程度、幅Ｃｗは、例えば、１６００μｍ程度に形成されている。
【００２１】
　また、水晶振動片１０の長手方向であるＸ方向の端部，すなわち、辺１１の端面は、その稜線となる角部を研磨して、所謂コンベックス加工が行われており、これにより、図２に示すように、水晶振動片１０の主振動に関与する領域ＮＡを、水晶振動片１０の周縁領域から避けた箇所としている。
　このことは、また、図２に示されているように、主振動に関与する領域，すなわち、主振動の際に振動する領域ＮＡを長手方向の端部の隅部１１ａ，１１ａから避ける構成とすることになる。この隅部１１ａ，１１ａは、水晶振動片１０を、例えば水晶振動子等を形成するために、パッケージ内にマウントする場合等に、パッケージ内の電極に対して、導電性接着剤等を用いて固定する箇所に相当している。したがって、このように固定される箇所を主振動に関与する領域から避けることで、主振動におけるＣＩ値の上昇を抑制することができる。
　尚、短辺１１，１１だけでなく、長辺１２，１２を加工してもよいことは勿論である。
【００２２】
　図３及び図４は、水晶振動片１０における異なる二種類の副振動モードに関与する振動領域を示しており、図３の副振動は、水晶振動片１０のＸ方向（長手方向）に沿って３つに分割された領域ＸＮＡ１，ＸＮＡ２，ＸＮＡ３が振動に関与することにより生じるＸ方向の３次の厚みすべりインハーモニック振動である（以下、「Ｘ方向副振動」または「第１の副振動モード」という）。この場合、ＸＮＡ２が正の電荷となる場合は、ＸＮＡ１，ＸＮＡ３，が負の電荷分布となる。
　また、図４の副振動は、水晶振動片１０のＺ方向（幅方向）に沿って３つに分割された領域ＺＮＡ１，ＺＮＡ２，ＺＮＡ３が振動に関与することにより生じるＺ方向の３次の厚みすべりインハーモニック振動である（以下、「Ｚ方向副振動」または「第２の副振動モード」という）。この場合、ＺＮＡ２が正の電荷となる場合には、ＺＮＡ１，ＺＮＡ３，が負の電荷分布となる。
　これらの副振動は、図３２及び図３３で説明したものと同じであり、したがって、これらの副振動の周波数を測定した結果は、図３４に示した周波数特性と同じになる。
【００２３】
　ここで、本発明者等は、これらの種類の異なる第１及び第２の副振動モードと、端面加工量について、次の関係があることを見いだした。
　ここで、圧電振動片のＸ方向の寸法をＸ０とし、Ｚ方向の寸法をＺ０とし（Ｘ０及びＺ０は振動に有効な実効寸法）、厚み寸法をｔとした場合であって、ｆ０を無限平板共振周波数とし、Ｃ１１，Ｃ５５，Ｃ６６を各弾性定数とし、ｐをＸ方向の電荷分布次数、ｒをＺ方向の電荷分布次数、ｎをオーバートーン次数とした場合に、ＡＴカット水晶振動子（水晶振動片）の厚みすべり共振周波数ｆは、次式（式（１））（「水晶周波数制御デバイス」株式会社テクノ発行、岡野庄太郎著）で表される。
　（共振周波数）ｆ＝ｎ×ｆ０×［１＋｛Ｃ１１／（２×Ｃ６６）｝
　×｛（ｐ×ｔ）／（ｎ×Ｘ０）｝２＋｛Ｃ５５／（２×Ｃ６６）｝
　×｛（ｒ×ｔ）／（ｎ×Ｚ０）｝２］　　　　　　　　　・・・・・（１）式
　ここで、対象としている振動モードは１次の振動なので、ｎ＝１、各弾性定数の値を入れると、
　ｆ＝ｆ０×［１＋１．４６１×｛（ｐ×ｔ）／Ｘ０｝２　＋１．１４５×｛（ｒ×ｔ）／Ｚ０｝２］　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　・・・・・（２）式
【００２４】
　そして、Ｘ方向３次厚みすべりインハーモニック振動は、ｐ＝３、ｒ＝１、Ｚ方向３次厚みすべりインハーモニック振動は、ｐ＝１、ｒ＝３なので、これらを代入する。
　すなわち、Ｘ方向３次厚みすべりインハーモニック振動ｆｘ３は、
　ｆｘ３＝ｆ０×｛１＋１．４６１×（９×ｔ２　）／Ｘ０２　＋１．１４５×ｔ２　／Ｚ０２｝　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　・・・・・（３）式
　Ｚ方向３次厚みすべりインハーモニック振動ｆｚ３は、
　ｆｚ３＝ｆ０×｛１＋１．４６１×ｔ２／Ｘ０２＋１．１４５×（９×ｔ２　）／Ｚ０２　｝　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　・・・・・（４）式
　また、主振動ｆは、ｐ＝１、ｒ＝１となるので、
　ｆ＝ｆ０×｛１＋１．４６１×ｔ２／Ｘ０２＋１．１４５×ｔ２／Ｚ０２　｝
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　・・・・・（５）式
【００２５】
　よって、Ｘ方向３次厚みすべりインハーモニック振動（第１の副振動モード）と主振動との周波数差ΔＳＸ、Ｚ方向３次厚みすべりインハーモニック振動（第２の副振動モード）と主振動との周波数差ΔＳＺとすると、
　ΔＳＸ＝ｆ０×１．４６１×（８×ｔ２）／Ｘ０２　　・・・・・・・（６）式
　ΔＳＺ＝ｆ０×１．１４５×（８×ｔ２）／Ｚ０２　　・・・・・・・（７）式
　ここで、Ｘ０、Ｚ０に比べて、ｔである水晶振動片の厚みも変数とはなるが、本実施形態の加工方法では、ほとんど変化せず、例えば、Ｘ方向の寸法Ｘ０及びＺ方向の寸法Ｚ０が加工により数百μｍから数千μｍ変化するのに対し、厚みｔは数μｍ程度した加工されないためＣＶ加工による厚みｔの変化は、Ｘ方向の寸法Ｘ０及びＺ方向の寸法Ｚ０の変化に比べて十分小さく、無視できることから、厚みｔは定数とみなすことができる。したがって、
　ΔＳＸ＝Ａ／Ｘ０２　　　　　　　　　　　　　　　・・・・・・・（８）式
　ΔＳＺ＝Ｂ／Ｚ０２　　　　　　　　　　　　　　　・・・・・・・（９）式
と表すことができる。ここで、Ａ，Ｂはそれぞれ
　Ａ＝ｆ０×１．４６１×（８×ｔ２　）　　　　　　　・・・・・・（１０）式
　Ｂ＝ｆ０×１．１４５×（８×ｔ２　）　　　　　　　・・・・・・（１１）式
と表される。
【００２６】
　かくして、（８）式より、ΔＳＸは、Ｘ方向の実効寸法と相関があり、（９）式より、ΔＳＺは、Ｚ方向の実効寸法と相関があることがわかる。尚、ΔＳＸは、図３４におけるｆｓ１であり、ΔＳＺは図３４におけるｆｓ２である。本実施形態の方法は、発明者等によるこのような第１の副振動モードΔＳＸ及び第２の副振動モードΔＳＺと、それぞれＸ方向の実効寸法及びＺ方向の実効寸法との相関の究明に基づいて、Ｘ方向とＹ方向に対応した２つの副振動モードを判別し、この判別に基づいて適切な端面加工量を決めることである。
【００２７】
　すなわち、図５のグラフは、水晶振動片１０の共振周波数の温度特性を表しており、水晶振動片１０は、環境温度の変化に応じて、共振周波数が図５のグラフで示すように変化する。図５の直線Ｌは、スプリアス振動を示しており、特定の温度環境で、共振周波数である主振動に対して、スプリアス振動が図示のように接近すると、主振動とスプリアス振動が共振し、動作不良を生じる。そこで、この直線Ｌのスプリアス振動モードの種類を正しく判別して、これに対応して、端面加工のＸ方向またはＺ方向の方向を確定して、正しく加工することで、図５の矢印に示すように、当該スプリアス振動が主振動に影響しないようにするものである。
【００２８】
　次いで、水晶振動片１０の端面加工を行う加工装置について説明する。
　図６は、端面加工を行うための第１のバレル加工装置の構成を示す概略断面図、図７は、図６の第１のバレル加工装置の一部を示す縦断面図、図８は、第１のバレル加工装置に備えられるバレル単体を示し、（ａ）は概略斜視図、（ｂ）はその概略縦断面図である。図６において、第１のバレル加工装置２０は、主回転軸２２を備える外装ドラム２１を有しており、外装ドラム２１は、主回転軸２２を中心として、矢印Ａ方向に回転するようになっている。
【００２９】
　外装ドラム２１の収容部には、複数のドラム２４が収容されている。この場合、ドラム２４は、外装ドラム２１の主回転軸２２の周囲に等距離を保持して複数個、例えば４個が配設されている。
　そして、各ドラム２４は、外装ドラム２１に保持された状態で、それぞれ、矢印Ｂ方向に回転するようになっている。また、各ドラム２４は、図７に示されているように、やや一方向に長い筒体で、内部に空間を有し、複数のバレル２５を収容するようになっている。
　そして、ドラム２４のドラム軸２３は、ドラム本体の長さ方向に対して、例えば１４度程度の傾斜を有するように固定されている。このため、このドラム２４は、図６の外装ドラム２１に収容されている状態では、ドラム軸２３を外装ドラム２１の主回転軸２２と平行に位置決めされることで、外装ドラム２１に対しては、傾斜した状態で保持されている。
【００３０】
　各ドラム２４に収容されるバレル２５は、図７に示されているような筒体で保持されている。バレル２５の内部は、図８に示されているように、その内面が、主として研磨を行う球状曲面２６と、主として研磨に寄与しない平面２７を有している。このバレル２５の内部には、端面加工としての研磨を行うワークである水晶振動片１０と、研磨剤２８とが収容されて研磨作業が行われるようになっている。
【００３１】
　次に、第１のバレル加工装置２０を用いて、端面加工する方法を、概略的に説明する。
　先ず、図８（ｂ）の右端のバレル２５に示されているように、各バレル２５内に水晶振動片１０と、研磨剤２８を入れて、ドラム２４内に収容する。そして、このドラムを図６に示されているように、外装ドラム２１内に配置する。次いで、外装ドラム２１を矢印Ａ方向に高速で回転させると、各ドラム２４は、主回転軸２２の周囲に回転することになる。さらに、各ドラム２４は、それぞれ矢印Ｂに示すように各ドラム軸２３の周囲で自転される。
【００３２】
　これにより、各バレル２５内では、水晶振動片１０と研磨剤２８が遠心力の作用でバレル２５の内面に押し付けられる。この場合、水晶振動片１０は、研磨剤２８により、バレル２５の球状曲面２６の曲率に対応して、８つの稜線である角部が研磨されることで、面取りされる。また、外装ドラム２１の回転方向を反転させることで、研磨される水晶振動片１０の面が反転し、均一な研磨が行われる。しかも、各バレル２５が傾斜して支持されていることから、内部で水晶振動片１０が反転しやすくなり、一層均一な端面加工を行うことができる。
【００３３】
　そして、この第１のバレル加工装置２０では、バレル２５の内面が凹状の球状曲面２６であるため、水晶振動片１０の短辺１１，１１と、長辺１２，１２（図１参照）が加工される比率が一定であることから、水晶振動片１０の長方形の形状に基づいて、長手方向（Ｘ方向）となる短辺１１，１１の加工される割合が大きくなる。
【００３４】
　これに対して、図９ないし図１１は、第２のバレル加工装置５０を示している。
　図９は、端面加工を行うための第２のバレル加工装置の構成を示す概略断面図、図１０は、図９の第２のバレル加工装置に組み込まれる円筒状の加工体を示す概略斜視図、図１１は、加工体内で水晶振動片１０が加工される様子を示す説明図である。
　図９において、第２のバレル加工装置５０は、回転軸５２を備える外装ドラム５１を有しており、外装ドラム５１は、回転軸５２を中心として、矢印Ａ方向に回転するようになっている。
【００３５】
　外装ドラム５１の内部には、複数の加工体５４が収容されている。この場合、加工体５４は、外装ドラム５１内で、回転軸５２の周囲に等距離を保持して複数
個、例えば４個が配設されている。そして、加工体５４は、外装ドラム５１に収容された状態で、それぞれ、矢印Ｂ方向に回転するようになっている。
【００３６】
　この加工体５４は、図１０に示されているように、やや一方向に長い筒体で構成されている。この筒体である加工体５４内には、開口から水晶振動片１０と図示しない研磨材が投入されて、この開口を閉じることで、加工体５４内面により、投入された水晶振動片１０が端面加工されるようになっている。
【００３７】
　図１１に示すように、加工体５４の内面５４ａは、円筒体の凹状の湾曲面であり、この内面５４ａが加工面となる。この内面５４ａは、第１のバレル加工装置２０のバレル２５の球状曲面２６と異なり、方向性をもっている。
　このため、加工体５４内に投入された水晶振動片１０は、その曲面を加工体５４の内面５４ａに沿わせた状態で図１１の上部に示されたような姿勢で安定する。このため、水晶振動片１０は、加工体５４内で相対的に回転運動すると、Ｚ方向が面取りされ易い。つまり、水晶振動片１０は、加工体５４内では、その長辺１２，１２が短辺１１，１１よりも多く加工されることになる。
　このようにして、水晶振動片１０のＸ方向とＺ方向の端面加工を第１のバレル加工装置２０と第２のバレル加工装置５０とを適宜使用することにより、選択的に行うことが可能である。
【００３８】
　図１２は、本発明の実施形態に係る加工管理方法に利用される副振動測定装置として、水晶振動片１０の副振動モードを測定するための空隙式周波数測定装置（以下、「測定装置」と略称する）の概略構成を示している。
　図において、測定装置３０は、発振器３１と、この発振器３１と接続された一対の電極としての上電極３２と下電極３３とを備えている。
【００３９】
　この測定装置３０では、下電極３３の上に水晶振動片１０を配置して、その共振周波数を測定することができる。しかも、この装置では、水晶振動片１０としては、電極を形成する前のブランクの状態で、その共振周波数の測定が可能である。
　すなわち、下電極３３の上に水晶振動片１０を配置し、僅かな空隙を隔てて上電極３２を配置する。そして、上電極３２と下電極３３の間に駆動電圧を印加することで、水晶振動片１０を励振し、その共振周波数を測定することができる。
【００４０】
　図１３は、上電極３２と、この上電極３２を透過して見た時の上電極３２の下位に位置する水晶振動片１０の様子を示しており、図１０において水晶振動片１０は、図１ないし図４に示したものと同一であるが、長辺と短辺の比は、図示上正確に示されていない。
　図１３（ａ）は、水晶振動片１０が主振動の振動モードで励振されている状態の上面図、図１３（ｂ）は、水晶振動片１０が第１の副振動の振動モードで励振されている状態の上面図、図１３（ｃ）は、水晶振動片１０が第２の副振動の振動モードで励振されている状態の上面図である。
【００４１】
　図１３に示された上電極（以下、「測定電極」という）３２は、従来使用されていたもので、水晶振動片１０の大きさに対して、比較的径の大きな円形に形成されている。これにより、水晶振動片１０の全体を覆う大きさとすることができる。
　しかしながら、このような測定電極３２を使用した場合には、図３４で説明したように、主振動ｆ０だけでなく、２つの副振動モードｆｓ１，ｆｓ２も測定されることとなり、図示の各周波数はどの副振動モードのものか区別できない。
　このことは、既に説明したように、異なる副振動モードは、水晶振動片１０の振動に関与する領域，すなわち、水晶振動片１０の表面の電荷分布の違いを測定電極３２で区別することができないことに起因している。
【００４２】
　そこでは、異なる２種類の測定電極を用意し、副振動モードの種類を区別するようにしている。
　図１４は、第１の測定電極を示しており、図１４（ａ）は、水晶振動片１０が第１の副振動モード（Ｘ方向３次厚みすべりインハーモニック振動）で励振されている状態の上面図、図１４（ｂ）は、水晶振動片１０が第２の副振動モード（Ｚ方向３次厚みすべりインハーモニック振動）で励振されている状態の上面図である。
【００４３】
　図１４（ａ）において、第１の測定電極４１は、例えば、全体が導電性の金属材料として真鍮等により形成されており、その形状は、細長い直方体もしくは円形状で、端部は適切な寸法を有した長方形である。この第１の測定電極４１は、水晶片の長手方向に沿って異なる電荷により分割された複数の振動領域を持つ第１の副振動モード（Ｘ方向３次厚みすべりインハーモニック振動）を測定するためのものであり、このため、図１４（ａ）に示されているように、水晶振動片１０が第１の副振動モードで振動した場合の振動領域ＸＡ１、ＸＡ２、ＸＡ３のＸ方向の寸法ＡＬよりも大きいＸ方向の寸法Ｅｄ１を有している。また、第１の測定電極４１は、図１４（ｂ）に示されているように、水晶振動片１０が第２の副振動モードで振動した場合の振動領域ＺＡ１、ＺＡ２、ＺＡ３のＺ方向の寸法ＡＷよりも小さいＺ方向の寸法Ｅｗ１を有している。
【００４４】
　そして、少なくとも、この第１の測定電極４１は、Ｘ方向の寸法Ｅｄ１が水晶振動片１０のＸ方向の寸法ｃｄの０．８倍以上であり、かつ第１の測定電極のＺ方向の寸法Ｅｗ１が、水晶振動片１０のＺ方向の寸法ｄｗの０．３倍ないし０．７倍の大きさである。
　これにより、第１の測定電極４１を用いると、図１５に示すように、主振動ｆ０以外に、ひとつの副振動ｆｓ１だけが測定される。
【００４５】
　ここで、図１５の副振動ｆｓ１は、図１４（ａ）に示されているように、第１の測定電極４１が、第１の副振動における水晶振動片１０の振動領域をカバーしていることから、第１の副振動，すなわち、Ｘ方向３次厚みすべりインハーモニック振動であることが特定される。
　これに対して、第１の測定電極４１では、図１４（ｂ）に示されているように、水晶振動片１０が第２の副振動モードで振動した場合の振動領域ＺＡ１、ＺＡ２、ＺＡ３のうち、ＺＡ１及びＺＡ３の２つの領域に関して、それぞれ半分程度の面積しかカバーしておらず、この２つの領域において発生している電荷全ての量がカバーできないために、第２の副振動，すなわち、Ｚ方向３次厚みすべりインハーモニック振動が測定されない。
【００４６】
　以上により、第１の電極４１は、水晶振動片１０の主振動ｆ０及び第１の副振動ｆｓのそれぞれの周波数だけを測定し、それ以外の副振動の周波数を測定することを防止している。
　ここで、第１の測定電極４１のＸ方向の寸法Ｅｄ１が水晶振動片１０のＸ方向の寸法ｃｄの０．８倍より小さい場合には、主振動とＸ方向の副振動が観測されにくいという弊害がある。また、第１の測定電極４１のＺ方向の寸法Ｅｗ１が、水晶振動片１０のＺ方向の寸法ｄｗの０．３倍より小さい場合には、主振動とＸ方向の副振動が観測されにくく、水晶振動片１０のＺ方向の寸法ｄｗの０．７倍を越える場合には、Ｚ方向の副振動がＸ方向の副振動と同時に観測されてしまうという弊害がある。
【００４７】
　図１６は、第２の測定電極を示しており、図１６（ａ）は、水晶振動片１０が第１の副振動モード（Ｘ方向３次厚みすべりインハーモニック振動）で励振されている状態の上面図、図１６（ｂ）は、水晶振動片１０が第２の副振動モード（Ｚ方向３次厚みすべりインハーモニック振動）で励振されている状態の上面図である。
【００４８】
　図１６（ａ）において、第２の測定電極４２は、例えば、上述の第１の測定電極４１と同じ材料で形成されており、その形状は、細長い直方体もしくは円形状であり、端部は適切な寸法を有した長方形である。この第２の測定電極４２は、水晶振動片の幅方向に沿って異なる電荷により分割された複数の振動領域を持つ第２の副振動モード（Ｚ方向３次厚みすべりインハーモニック振動）を測定するためのものであり、このため、図１６（ａ）に示されているように、水晶振動片１０が第１の副振動モードで振動した場合の振動領域ＸＡ１、ＸＡ２、ＸＡ３のＸ方向の寸法ＡＬよりも小さいＸ方向の寸法Ｅｄ２を有している。また、第２の測定電極４２は、図１６（ｂ）に示されているように、水晶振動片１０が第２の副振動モードで振動した場合の振動領域ＺＡ１、ＺＡ２、ＺＡ３のＺ方向の寸法ＡＷよりも大きいＺ方向の寸法Ｅｗ２を有している。
【００４９】
　そして、少なくとも、この第２の測定電極４２は、そのＸ方向の寸法Ｅｄ２が水晶振動片１０のＸ方向の寸法Ｃｄの０．３倍ないし０．７倍の大きさで、かつ第２の測定電極４２のＺ方向の寸法Ｅｗ２が、水晶振動片１０のＺ方向の寸法ｄｗの０．８倍以上に設定されている。
　これにより、第２の測定電極４２を用いると、図１７に示すように、主振動ｆ０以外に、ひとつの副振動ｆｓ２だけが測定される。
【００５０】
　ここで、図１７の副振動ｆｓ２は、図１６（ｂ）に示されているように、第２の測定電極４２が、第２の副振動における水晶振動片１０のＺ方向について振動領域をカバーしていることから、第２の副振動，すなわち、Ｚ方向３次厚みすべりインハーモニック振動であることが特定される。
　これに対して、第２の測定電極４２では、図１６（ａ）に示されているように、水晶振動片１０が第１の副振動モードで振動した場合の振動領域ＸＡ１、ＸＡ２、ＸＡ３のうち、ＸＡ１及びＸＡ３の２つの領域に関して、それぞれ半分程度の面積しかカバーしておらず、この２つの領域において発生している電荷全ての量がカバーできないために、第１の副振動，すなわち、Ｘ方向３次厚みすべりインハーモニック振動が測定されない。
　以上により、第２の電極４２は、水晶振動片１０の主振動ｆ０及び第２の副振動ｆｓのそれぞれの周波数だけを測定し、それ以外の副振動の周波数を測定することを防止している。水晶振動片１０の第２の副振動だけを測定することができる。
【００５１】
　ここで、第２の測定電極４２のＸ方向の寸法Ｅｄ２が水晶振動片１０のＸ方向の寸法Ｃｄの０．３倍より小さい場合には、主振動とＺ方向の副振動が観測されにくく、水晶振動片のＸ方向の寸法Ｃｄの０．７倍を越える場合には、Ｘ方向の副振動がＺ方向の副振動と同時に観測されてしまうという弊害がある。また、第２の測定電極４２のＺ方向の寸法Ｅｗ２が水晶振動片１０のＺ方向の寸法Ａｗの０．８倍より小さい場合には、主振動とＺ方向の副振動が観測されにくいという弊害がある。
【００５２】
　尚、水晶振動片１０のＸ方向の寸法ｃｄを２０００μｍ程度とし、Ｚ方向の寸法ｄｗを１３３０μｍ程度とした時に、第１の測定電極４１のＸ方向の寸法Ｅｄ１が２５００μｍ、第１の測定電極４１のＺ方向の寸法Ｅｗ１を６００μｍ程度として、第１の副振動，すなわち、Ｘ方向３次厚みすべりインハーモニック振動が正しく特定された。
　また、同じサイズの水晶振動片に対して、第２の測定電極４２のＸ方向の寸法Ｅｄ２が１０００μｍ、第２の測定電極４２のＺ方向の寸法Ｅｗ２を１５００μｍ程度として、第２の副振動，すなわち、Ｚ方向３次厚みすべりインハーモニック振動が正しく特定された。
【００５３】
　さらに、水晶振動片１０のＸ方向の寸法ｃｄを３６００μｍ程度とし、Ｚ方向の寸法ｄｗを１６００μｍ程度とした時に、第１の測定電極４１のＸ方向の寸法Ｅｄ１が４０００μｍ、第１の測定電極４１のＺ方向の寸法Ｅｗ１を８００μｍ程度として、第１の副振動，すなわち、Ｘ方向３次厚みすべりインハーモニック振動が正しく特定された。
　また、同じサイズの水晶振動片に対して、第２の測定電極４２のＸ方向の寸法Ｅｄ２が１８００μｍ、第２の測定電極４２のＺ方向の寸法Ｅｗ２を１８００μｍ程度として、第２の副振動，すなわち、Ｚ方向３次厚みすべりインハーモニック振動が正しく特定された。
【００５４】
　次に、このような第１の電極４１及び第２の電極４２を、図１２の測定装置３０の上電極３２として利用し、このような測定装置３０を使用しながら、図６の第１のバレル加工装置２０によって、水晶振動片１０のバレル加工を行う場合のバレル加工の管理方法の実施形態を説明する。
　図１８において、第１のバレル加工装置２０を用いて、上述したように、水晶振動片１０の端面加工を行う（ＳＴ１０）。すなわち、図８の右端のバレル２５に示されているように、各バレル２５内に水晶振動片１０と、研磨剤２８を入れて、ドラム２４内に収容する。そして、このドラムを図６に示されているように、外装ドラム２１内に配置する（ＳＴ１１）。
　次いで、外装ドラム２１を矢印Ａ方向に高速で回転させると、各ドラム２４は、主回転軸２２の周囲に回転することになる。さらに、各ドラム２４は、それぞれ矢印Ｂに示すように各ドラム軸２３の周囲で自転される。この状態で、所定時間，すなわち、Ｔ１時間加工を継続する（ＳＴ１２）。
【００５５】
　次いで、各加工ロット単位で、バレル２５内から、ワークである水晶振動片１０をサンプルとして取り出し、このサンプルの水晶振動片１０について、Ｘ方向３次厚みすべりインハーモニック振動（第１の副振動モード）と主振動との周波数差ΔＳＸ１と、Ｚ方向３次厚みすべりインハーモニック振動（第２の副振動モード）と主振動との周波数差ΔＳＺ１のいずれかを測定する。あるいは、周波数差ΔＳＸ１及び周波数差ΔＳＺ１の両方を測定する（ＳＴ１３）。
　ここで、周波数差ΔＳＸ１は、第１の測定電極４１を用いて、図１４及び図１５で説明した方法により測定でき、周波数差ΔＳＺ１は、第２の測定電極４２を用いて、図１６及び図１７で説明した方法で測定できる。すなわち、本実施形態のバレル加工管理方法では、副振動モードの種類を特定して、周波数差ΔＳＸ１と周波数差ΔＳＺ１をそれぞれ個別に測定することができる。
【００５６】
　次に、予め定めた所定の時間Ｔ２だけ、バレル加工を継続し（ＳＴ１４）、各加工ロット単位で、バレル２５内から、ワークである水晶振動片１０をサンプルとして取り出し、このサンプルの水晶振動片１０について、周波数差ΔＳＸ２と、周波数差ΔＳＺ２のいずれかを測定する。あるいは、周波数差ΔＳＸ２及び周波数差ΔＳＺ２の両方を測定する（ＳＴ１５）。
　続いて、この測定結果に基づいて、必要とされる残りの加工に要する時間Ｔ３を求める（ＳＴ１６）。この残り加工時間Ｔ３の求め方は、図２２に示されている。図２２において、残り加工時間Ｔ３の決定作業に入る（ＳＴ７１）と、上述のＳＴ１５とＳＴ１３の周波数差ΔＳＸ２，周波数差ΔＳＸ１及び／または周波数差ΔＳＺ２，周波数差ΔＳＺ１の測定結果を比較して、各加工ロット単位で、この加工作業の条件におけるバレル加工の加工速度ＶＳＸまたはＶＳＺを算出する（ＳＴ７２）。
【００５７】
　ＶＳＸ＝（ΔＳＸ２−ΔＳＸ１）／Ｔ２・・・式（２０）
　そして、ＳＴ１５におけるサンプルの周波数差ΔＳＸ２及び周波数差ΔＳＺ２のうち、例えば、サンプルの周波数差ΔＳＸ２と、予め定めた規格値としてのΔＳＸとの差ＤＳＸを、例えば次式により算出する（ＳＴ７３）。
　ＤＳＸ＝ΔＳＸ（規格値）−ΔＳＸ２・・・式（２１）
　そして、下記式（２２）に示すように、この差ＤＳＸを加工速度ＶＳＸで割ることにより、残り加工時間Ｔ３を算出する（ＳＴ７４）。
　Ｔ３＝（ＤＳＸ／ＶＳＸ）×α・・・式（２２）
【００５８】
　ここで、αは１以下の値をとる安全率である。
　そして、残り加工時間Ｔ３を求める場合に、周波数差ΔＳＺの規格値と、ＳＴ１５の周波数差ΔＳＺ２の測定値との差に基づいて残り加工時間Ｔ３を求めてもよい。
【００５９】
　残り加工時間Ｔ３を算出したら、ＳＴ１７に進み、求めた残り加工時間Ｔ３だけバレル加工を継続する。残り加工時間Ｔ３の加工が終了したら、バレル２５内から、ワークである水晶振動片１０をサンプルとして取り出し、このサンプルの水晶振動片１０について、周波数差ΔＳＸ３と、周波数差ΔＳＺ３のいずれかを測定する。あるいは、周波数差ΔＳＸ３及び周波数差ΔＳＺ３の両方を測定する（ＳＴ１８）。
【００６０】
　追加加工の工程では、周波数差ΔＳＸ３及び周波数差ΔＳＺ３の両方を管理する場合（ＳＴ３０）と、一方を管理する場合（ＳＴ６０）とがある。
　先ず、周波数差ΔＳＸ３及び周波数差ΔＳＺ３の両方を管理する場合（ＳＴ３０）を説明する。
　この場合、図１９及び図２０のフローチャートにしたがって管理される。
【００６１】
　図１９において、周波数差ΔＳＸ３及び周波数差ΔＳＺ３の両方を管理する上で、先ず、ΔＳＸ３が、ΔＳＸの規格値と一致もしくは規格値の許容範囲内か判断する（ＳＴ３１）。ΔＳＸ３が、ΔＳＸの規格値と一致もしくは規格値の許容範囲内であれば、次に、ΔＳＺ３が、ΔＳＺの規格値と一致もしくは規格値の許容範囲内か判断する（ＳＴ３２）。ΔＳＺ３が、ΔＳＺの規格値と一致もしくは規格値の許容範囲内であれば、加工は終了する（ＳＴ３３）。
【００６２】
　ＳＴ３１で、ΔＳＸ３が、ΔＳＸの規格値と一致もしくは規格値の許容範囲内でないと判断された場合には、ΔＳＸ３が上限値を越えた場合（ＳＴ５１）、不良品と判断し（ＳＴ５２）バレル加工は終了する。
　ＳＴ３１で、ΔＳＸ３が、ΔＳＸの規格値と一致もしくは規格値の許容範囲内でないと判断された場合に、ΔＳＸ３が下限値より小さい場合（ＳＴ５３）、各ロットに対する残り加工時間Ｔ４をＳＴ７４で説明した方法等により求めて、決定する（ＳＴ５４）。そして、残り加工時間Ｔ４にて追加加工を行い（ＳＴ５５）、必要な追加加工を終了したらＳＴ３１に戻り、再度ΔＳＸ３が、ΔＳＸの規格値と一致もしくは規格値の許容範囲内であるかどうかを判定する。
【００６３】
　これに対して、ＳＴ３２で、ΔＳＺ３が、ΔＳＺの規格値と一致もしくは規格値の許容範囲内ないと判断された場合で、ΔＳＺ３が、ΔＳＺの規格値に対して、その許容される上限値を越えている場合には（ＳＴ３４）、不良品として、加工を終了する（ＳＴ３５）。
　また、ΔＳＺ３が、ΔＳＺの規格値に対して、その許容される下限値よりも小さい場合には（ＳＴ３６）、図９ないし図１１で説明した第２のバレル加工装置５０を用いて、主として、水晶振動片のＺ方向の端面加工を進めるために、第２のバレル加工を行う（ＳＴ３７）。
【００６４】
　すなわち、図１０で説明したように、加工体５４内に研磨材と、水晶振動片１０を投入して加工の準備をし（ＳＴ３８）、残り加工時間Ｔ４を求める。この残り加工時間Ｔ４は、上述した残り加工時間Ｔ３の算出方法とほぼ同じである。
　これにより、残り加工時間Ｔ４だけ第２のバレル加工を行い（ＳＴ３９）、加工後において、水晶振動片１０に対して、測定装置３０の第２の測定電極４２を用いて、加工後の水晶振動片１０を抜き取り、周波数差ΔＳＺ４の測定を行う（ＳＴ４１）。
【００６５】
　その後水晶振動片１０の周波数差ΔＳＺ４をΔＳＺの規格値と比較して、その下限値よりも小さい場合は、残り加工時間Ｔ５を決めて第２のバレル加工を行う（ＳＴ４２）。加工後の水晶振動片１０を抜き取り、周波数差ΔＳＺ５の測定を行う（ＳＴ４３）。ＳＴ４３の測定結果に基づいて、各ロットに対する残り加工時間Ｔ６を求めて追加加工を行い（ＳＴ４５）、追加加工後の水晶振動片１０を抜き取り、周波数差ΔＳＺ６の測定を行う（ＳＴ４６）。
【００６６】
　その後、水晶振動片１０の周波数差ΔＳＺ６をΔＳＺと一致もしくは規格値の許容範囲内であるかどうか判断する（ＳＴ４７）。周波数差ΔＳＺ６がΔＳＺと一致もしくは規格値の許容範囲内である場合には、加工を終了する（ＳＴ４７−１）。
　ＳＴ４７で否定結果を得た場合で、ΔＳＺ６が、ΔＳＺの規格値に対して、その許容される上限値を越えている場合には（ＳＴ４８−１）、不良品として、加工を終了する（ＳＴ４８−３）。また、ΔＳＺ６が、ΔＳＺの規格値に対して、その許容される下限値よりも小さい場合には（ＳＴ４８−２）、ＳＴ４４に戻って加工を続ける。
【００６７】
　次に、図１８のＳＴ１８の後で、追加加工する場合において、周波数差ΔＳＸ及び周波数差ΔＳＺの一方だけを管理する場合（ＳＴ６０）を図１８と図２１を参照して説明する。
　この場合は、図１８のＳＴ１８で測定した周波数差ΔＳＸ３及び周波数差ΔＳＺ３の一方が、周波数差ΔＳＸまたはΔＳＺの規格値と一致もしくは規格値の許容範囲内であるかどうかを判断し（ＳＴ６１）、肯定結果を得た場合には、バレル加工を終了する（ＳＴ６９）。
　ＳＴ６１で否定結果を得た場合は、周波数差ΔＳＸ３及び周波数差ΔＳＺ３の一方が、周波数差ΔＳＸまたはΔＳＺの規格値と一致もしくは規格値の許容範囲内ではないので、さらに第１のバレル加工方法により、加工することが可能かどうかを判断する（ＳＴ６２）。追加加工できない場合には、不良品と判断する（ＳＴ６２−１）。
　ＳＴ６２で追加加工できると判断された場合には、周波数差ΔＳＸと、周波数差ΔＳＺのいずれかについて、規格値と比較して否定結果を得た場合であるから、この場合の規格値との差分を求める。
　次いで、この判断結果に基づいて、図２１に示すように、必要とされる残りの加工に要する時間Ｔ４を求める（ＳＴ６３）。この残り加工時間Ｔ４の求め方は、図２２で説明したものと同じである。
【００６８】
　続いて、算出したＴ４時間分の追加加工を行い（ＳＴ６４）、加工後の水晶振動片１０を抜き取り、加工後の周波数差ΔＳＸ４，ΔＳＺ４を測定して、これらが、周波数差ΔＳＸまたはΔＳＺの規格値と一致もしくは規格値の許容範囲内であるかどうかを判断する（ＳＴ６６）。ＳＴ６６で肯定結果を得た場合には、バレル加工を終了する（ＳＴ６９）。
　ＳＴ６６で否定結果を得た場合は、さらに加工することが可能かどうかを判断する（ＳＴ６７）。追加加工できない場合には、不良品と判断する（ＳＴ６２−１）。
　ＳＴ６７で、追加加工が可能と判断されたら、上述と同様にして、追加加工時間をもとめて、必要な追加加工を行い（ＳＴ６８）、その後、第１のバレル加工方法によるバレル加工を終了する。
【００６９】
　このように、上述のバレル加工の管理方法によれば、図１８で説明したように、加工途中の水晶振動片１０を抜き出して、主振動と第１の副振動との周波数差ΔＳＸと、主振動と第２の副振動との周波数差ΔＳＺとの一方または両方を正確に把握するようにしている。これにより、実際の加工速度を把握でき、副振動の種類に応じた加工の進み具合を具体的に把握することができ、これにより、加工の進み具合の検査をすることができる。しかも、これに加えて、残り加工時間を正確に予測することができるので、管理上有利である。
【００７０】
　しかも、図１８のＳＴ１８では、予定された加工時間Ｔ３が終了した後で、主振動と第１の副振動との周波数差ΔＳＸ及び／または主振動と第２の副振動との周波数差ΔＳＺについて、別々に、あるいは両方を、各規格値との関係で確認することができる。
【００７１】
　また、図１９の方法によれば、追加加工において、周波数差ΔＳＸ及び周波数差ΔＳＺの両方を測定して加工の進行を判断するので、より精密な加工管理を行うことができ、製品品質の向上に寄与することができる。
　あるいは、また、図２１の方法では、追加加工において、周波数差ΔＳＸ及び周波数差ΔＳＺの一方を測定することで、加工の進行を判断する上では、手間がかからず、効率的な作業を進めることができる。
【００７２】
　さらに、図１９の方法及び図２０の方法では、加工途中で加工の進み過ぎたロットを判断することができるので、全ての工程を終了してからの終了検査で廃棄する場合と比べて無駄なコストを大幅に低減できる。
【００７３】
本発明は上述の実施形態に限定されない。例えば、バレル加工装置は、実施形態で説明したものの他、種々のタイプのものが使用できる。また、各実施形態の各構成はこれらを適宜組み合わせたり、省略し、図示しない他の構成と組み合わせることができる。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本発明の実施形態に係る加工管理方法が適用される水晶振動片を示す概略斜視図。
【図２】図１の水晶振動片の概略平面図。
【図３】図１の水晶振動片の第１の副振動に関与する領域を示す概略説明図。
【図４】図１の水晶振動片の第２の副振動に関与する領域を示す概略説明図。
【図５】主振動とスプリアス振動の温度特性図においてスプリアス振動の周波数をコントロールするようすを示す説明図。
【図６】水晶振動片の端面加工を行うための第１のバレル加工装置の構成を示す概略断面図。
【図７】図６のバレル加工装置の一部を示す縦断面図。
【図８】図７のバレル加工装置に備えられるバレル単体を示す概略斜視図。
【図９】水晶振動片の端面加工を行うための第２のバレル加工装置の構成を示す概略断面図。
【図１０】図９の第２のバレル加工装置に組み込まれる円筒状の加工体を示す概略斜視図。
【図１１】加工体内で水晶振動片１０が加工される様子を示す説明図である。
【図１２】水晶振動片の副振動モードを計測する手段の一例としての空隙式周波数測定装置の一例を示す概略構成図。
【図１３】水晶振動片とその副振動を測定する測定電極との関係を示す図であり、（ａ）は、水晶振動片が主振動の振動モードで励振されている状態の上面図、（ｂ）は、水晶振動片が第１の副振動の振動モードで励振されている状態の上面図、（ｃ）は、水晶振動片が第２の副振動の振動モードで励振されている状態の上面図。
【図１４】水晶振動片とその副振動を測定する第１の測定電極との関係を示す図であり、（ａ）は、水晶振動片が第１の副振動モード（Ｘ方向３次厚みすべりインハーモニック振動）で励振されている状態の上面図、（ｂ）は、水晶振動片が第２の副振動モード（Ｚ方向３次厚みすべりインハーモニック振動）で励振されている状態の上面図。
【図１５】図１４（ａ）の方法で測定される第１の副振動の周波数特性を示す図。
【図１６】水晶振動片とその副振動を測定する第２の測定電極との関係を示す図であり、（ａ）は、水晶振動片が第１の副振動モード（Ｘ方向３次厚みすべりインハーモニック振動）で励振されている状態の上面図、（ｂ）は、水晶振動片が第２の副振動モード（Ｚ方向３次厚みすべりインハーモニック振動）で励振されている状態の上面図。
【図１７】図１６（ｂ）の方法で測定される第２の副振動の周波数特性を示す図。
【図１８】水晶振動片のバレル加工を行う場合のバレル加工の管理方法の一例を示すフローチャート。
【図１９】水晶振動片のバレル加工の管理方法において、追加加工の際に主振動と第１の副振動との周波数差ΔＳＸと主振動と第２の副振動との周波数差ΔＳＺとを両方それぞれ管理する方法を示すフローチャート。
【図２０】水晶振動片のバレル加工の管理方法において、追加加工の際に主振動と第１の副振動との周波数差ΔＳＸと主振動と第２の副振動との周波数差ΔＳＺとを両方それぞれ管理する方法を示すフローチャート。
【図２１】水晶振動片のバレル加工の管理方法において、追加加工の際に主振動と第１の副振動との周波数差ΔＳＸと主振動と第２の副振動との周波数差ΔＳＺの一方を管理する方法を示すフローチャート。
【図２２】図１８の管理方法において、加工残り時間Ｔ３を求める方法の一例を示すフローチャート。
【図２３】従来の水晶振動片の一例を示す概略斜視図。
【図２４】図２３の水晶振動片の主振動と副振動を示す周波数特性図。
【図２５】図２３の水晶振動片の主振動に関与する領域を示す概略平面図。
【図２６】図２３の水晶振動片の副振動に関与する領域を示す概略平面図。
【図２７】図２３の水晶振動片の主振動と副振動を示す周波数特性図。
【図２８】図２３の水晶振動片において端面加工後の主振動に関与する領域を示す概略平面図。
【図２９】図２３の水晶振動片において端面加工後の副振動に関与する領域を示す概略平面図。
【図３０】図２３の水晶振動片において端面加工後の主振動と副振動を示す周波数特性図。
【図３１】最近の水晶振動片の一例を示す概略斜視図。
【図３２】図３１の水晶振動片の第１の副振動モードにおいて、振動に関与する領域を示す概略平面図。
【図３３】図３１の水晶振動片の第２の副振動モードにおいて、振動に関与する領域を示す概略平面図。
【図３４】主振動と図３２及び図３３における各副振動モードとを示す周波数特性図。
【符号の説明】
【００７５】
１０・・・水晶振動片、１１・・・短辺、１２・・・長辺、２０・・・バレル加工装置、２１・・・外装ドラム、２４・・・ドラム、２５・・・バレル、４１・・・第１の測定電極、４２・・・第２の測定電極、ＮＡ・・・主振動に関与する領域、ＸＮＡ１，ＸＮＡ２，ＸＮＡ３・・・第１の副振動に関与する領域、ＺＮＡ１，ＺＮＡ２，ＺＮＡ３・・・第２の副振動に関与する領域 
【図１】
2004104831.tif 000003
【図２】
2004104831.tif 000004
【図３】
2004104831.tif 000005
【図４】
2004104831.tif 000006
【図５】
2004104831.tif 000007
【図６】
2004104831.tif 000008
【図７】
2004104831.tif 000009
【図８】
2004104831.tif 000010
【図９】
2004104831.tif 000011
【図１０】
2004104831.tif 000012
【図１１】
2004104831.tif 000013
【図１２】
2004104831.tif 000014
【図１３】
2004104831.tif 000015
【図１４】
2004104831.tif 000016
【図１５】
2004104831.tif 000017
【図１６】
2004104831.tif 000018
【図１７】
2004104831.tif 000019
【図１８】
2004104831.tif 000020
【図１９】
2004104831.tif 000021
【図２０】
2004104831.tif 000022
【図２１】
2004104831.tif 000023
【図２２】
2004104831.tif 000024
【図２３】
2004104831.tif 000025
【図２４】
2004104831.tif 000026
【図２５】
2004104831.tif 000027
【図２６】
2004104831.tif 000028
【図２７】
2004104831.tif 000029
【図２８】
2004104831.tif 000030
【図２９】
2004104831.tif 000031
【図３０】
2004104831.tif 000032
【図３１】
2004104831.tif 000033
【図３２】
2004104831.tif 000034
【図３３】
2004104831.tif 000035
【図３４】
2004104831.tif 000036