(57)【要約】【目的】振動周波数の検出を確実にする水晶振動子の振動周波数測定機構を提供する。【構成】【請求項１】周波数周波数測定器にケーブルを経て電気的に接続した金属台と棒状の第１電極棒とを備え、前記金属台に水晶片の一主面を載置し、前記水晶片の他主面に前記第１電極棒を接近させて、前記金属台と前記第１電極棒との間に印加される電界によって、前記水晶片の振動周波数を測定する水晶振動子の周波数測定機構において、前記金属台に接続する前記ケーブルは前記金属台の表面に電気的に接続した構成とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
周波数周波数測定器にケーブルを経て電気的に接続した金属台と棒状の第１電極棒とを備え、前記金属台に水晶片の一主面を載置し、前記水晶片の他主面に前記第１電極棒を接近させて、前記金属台と前記第１電極棒との間に印加される電界によって、前記水晶片の振動周波数を測定する水晶振動子の周波数測定機構において、前記金属台に接続する前記ケーブルは前記金属台の表面に電気的に接続したことを特徴とする周波数測定機構。
【請求項２】
前記金属台はＸＹＺの三次元方向に移動自在に設置され、前記金属台に接続する前記ケーブルは上下方向に弾性機能を有する第２電極棒を先端に有して、前記第１電極棒とともに固定された請求項１の周波数測定機構。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は水晶振動子（水晶片４）の周波数測定機構を産業上の技術分野とし、特に高周波数例えば６００ＭＨｚ以上とした振動周波数の測定機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
（発明の背景）水晶振動子は周波数制御素子として知られ、発振子や共振子（フィルタ素子）として各種の電子機器に組み込まれる。近年では、光通信システムの構築等によって振動周波数の高周波化傾向にある。これに伴い、水晶振動子（水晶片４）の厚みも小さくなり、振動周波数の測定にも影響を及ぼす現実がある。
【０００３】
（従来技術の一例）第２図は及び第３図（ａｂ）は一従来例を説明する図で、第２図は水晶振動子の周波数測定機構の図、第３図（ａ）は水晶ウェハ３の一部断面図、同図（ｂ）は同一部平面図である。
【０００４】
周波数測定機構は金属台１と電極棒２を備え、水晶ウェハ３における各水晶片４の振動周波数を測定する。これらは、ネットワークアナライザ等の周波数測定器５にケーブル６（ａｂ）によって電気的に接続する。ケーブル端子は例えば金属台１及び電極棒２の側面に接続する。
【０００５】
金属台１は座台７の運動脚８上に設置される。座台７は図示しない制御機構を有し、運動脚８によって金属台１をＸ、Ｙ及びＺの３次元方向に自在に移動制御する。そして、電極棒２は図示しない保持機構によって固定される。
【０００６】
水晶ウェハ３は例えばＡＴカットとして、水晶片４に対応して複数の溝８を有する。溝は各水晶片４の振動領域として、エッチングによって形成される。なお、水晶ウェハ３は周波数測定及びその他の工程後、縦横の分割線Ａ−Ａ、Ｂ−Ｂに沿って個々の水晶片４に分割される。
【０００７】
このようなものでは、水晶ウェハ３の一主面が金属台１上に載置される。そして、先ず、ＸＹＺ軸方向の制御機構によって金属台１が上昇し、水晶ウェハ３の一行一列目となる水晶片４の振動領域に接近する。次に、周波数測定器５からの掃引信号がケーブル６（ａｂ）を経て金属台１及び電極棒２に供給される。
【０００８】
これにより、水晶片４には、掃引信号による各周波数での電界が両主面から印加され、水晶片４の周波数に対する振動レベル例えば電流やインピーダンス特性が測定される。そして、電流が最大即ちインピーダンスが最小となる周波数が、水晶片４の振動周波数（共振周波数）として検出される。以降、金属台１を順次にＸ及びＹ方向の二次元方向に間欠的に送り、同様にして水晶ウェハ３の末行末列に至る水晶片４の振動周波数を測定する。
【０００９】
なお、この周波数測定機構は、水晶片４の他主面と電極棒２とに間隙があることから空間電界方式と呼ばれる。そして、水晶片４に電極棒２が当接しないことから、水晶片４に傷や破損を生ずることがなく、特に厚みの小さい高周波数用で使用される。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
（従来技術の問題点）しかしながら、上記構成の周波数測定機構では、水晶ウェハ３における各水晶片４の振動周波数が例えば６００ＭＨｚ帯程度に高くなると、振動周波数の検出が困難になる問題があった。
【００１１】
すなわち、振動周波数が高くなるほど各水晶片４の振動領域の厚みが小さく、エッチングによる加工誤差等による振動周波数の変化幅が大きくなる。例えば振動周波数を８００ＭＨｚとすると、実際には約７００〜９００ＭＨｚの範囲にわたって水晶片４が分布する。
【００１２】
したがって、各水晶片４に対する掃引周波数範囲は広範囲に設定する必要がある。また、空間電界方式のために水晶片４には充分な電界が印加されず、共振時の振動レベルが小さくて共振点が判別しにくくなる。これらのことから、振動周波数の検出が困難になる問題があった。
【００１３】
なお、例えばネットワークアナライザの群遅延機能即ち周波数範囲（スパン）を広げて微分機能によって振動レベルの変化を検出し、その後スパンを絞り込んで振動周波数を検出する方法も採用される。しかし、この場合でも、振動レベルが小さい場合にはレベル変化を検出しにくく同様の問題がある。但し、周波数範囲が広い場合には、この方が効率的である。
【００１４】
（発明の目的）本発明は振動周波数の検出を確実にする水晶振動子の振動周波数測定機構を提供することを目的とする。
【００１５】
【解決手段】
（着目点及び推測）本発明は測定範囲となる掃引信号が高周波数である点に着目し、金属台の側面に接続したケーブル端子を金属台の表面に設置すれば高周波の表皮作用によって効率的な電界を印加できて振動レベルを高められるのではと推測した。
【００１６】
（解決手段）本件に係る請求項１の発明では、水晶片の一主面が載置される電極としての金属台に接続する周波数測定器からのケーブルは、金属台の表面に電気的に接続したことを基本的な構成とする。これにより、高周波の表皮作用により、共振時における高周波電流が大きくなり即ち振動レベルが大きくなり、共振周波数を確実に検出できる。
【００１７】
同請求項２の発明では、前記金属台はＸＹＺの三次元方向に移動自在に設置され、前記金属台に接続する前記ケーブルはＺ軸方向に弾性機能を有する第２電極棒２ｂを先端に有して、前記第１電極棒２ａとともに固定された構成とする。これにより、前記第２電極棒２ｂが前記金属台に確実に当接して、前記第１電極棒２ａとの間の電界によって水晶片の振動周波数を検出できる。
【００１８】
【実施例】
第１図は本発明の一実施例を説明する水晶振動子の周波数測定機構の図であり、前従来例と同一部分には同番号を付与してその説明は簡略又は省略する。
【００１９】
周波数測定機構は前述したように周波数測定器５にケーブル６（ａｂ）によって電気的に接続した座台７上の金属台１と、空間電界方式とする第１電極棒２ａを備える。ここでは金属台１に接続するケーブル６ｂの先端に第２電極棒２ｂを接続し、金属台１の表面上に直立して固定される。第２電極棒２ｂはバネ機構９を装備し、上下方向に弾性機能を有する。但し、第１電極棒２ａは金属台１表面から離間する。
【００２０】
このようなものでは、前述同様に水晶ウェハ３の一主面が金属台１に載置された後、先ず、座台７のＸＹＺ方向の制御機構によって金属台１が上昇する。これにより、水晶ウェハ３の一行一列目となる水晶片４の振動領域に接近するとともに、金属台１が第２電極棒２ｂを押し上げて当接する。
【００２１】
次に、第２電極棒２ｂを経ての金属台１と第１電極棒２ａとに供給された周波数測定器５からの掃引信号が水晶片４に印加され、周波数に対する振動レベルが測定される。そして、水晶片４の振動周波数（共振周波数）が検出される。以降、金属台１を順次にＸ及びＹ方向に間欠的に送り、同様にして水晶ウェハ３の末行末列に至る水晶片４の振動周波数を測定する。
【００２２】
このような構成であれば、第２電極棒２ｂによって金属台１の表面に掃引信号が供給される。したがって、高周波の表皮作用によって掃引信号が効率的に表面を伝播して水晶片４に印加される。これにより、共振時の振動レベルを大きくするので、共振点を見逃すことなく検出できる。なお、群遅延機能用いて検出する場合も同様である。
【００２３】
【他の事項】
上記実施例では第１及び第２電極棒２（ａｂ）を固定として金属台１を三次方向に移動制御したが、これとは逆に第１及び第２電極棒２（ａｂ）を三次方向に移動制御して金属台１を固定としてもよい。
【００２４】
また、第２電極棒２ｂはバネ機構９を有して金属台１と当接するとしたが、予め金属台１に固定されてあったてもよく、さらにはケーブル６ｂを金属台１に直接的に接続してもよい。要は、ケーブル６ｂからの掃引信号が金属台１の表面に直接的に供給される構造であればよい。
【００２５】
【発明の効果】
本発明は、水晶片の一主面が載置される電極としての金属台に接続する周波数測定器からのケーブルは、金属台の表面に電気的に接続したことを基本的な構成とするので、高周波の表皮作用により振動周波数の検出を確実にする水晶振動子の周波数測定機構を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を説明する水晶振動子の振動周波数測定機構の図である。
【図２】従来例を説明する水晶振動子の振動周波数測定機構の図である。
【図３】従来例を説明する水晶ウェハの図で、同図（ａ）一部断面図、同図（ｂ）は同平面図である。
【符号の説明】
１  金属台、２  電極棒、３  水晶ウェハ、４  水晶片、５  周波数測定器、６  ケーブル、７  座台、８  運動脚、９  バネ機構．
【図１】
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【図２】
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【図３】
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