(57)【要約】【課題】従来の周波数調整方法では、励振用電極内に周波数調整用金属膜を付加することは、小型化が進み技術的に難しくなってきている。又、励振用電極内の狭い領域に、質量を有する周波数調整用金属膜を付加することにより、エネルギー閉じ込め効果に悪影響を与えてしまう可能性があった。【解決方法】所望する周波数を厚みすべり振動モードで励振し、表裏両主面上に基本波励振用電極を有する振動領域と、この振動領域の周囲に振動領域の厚さよりも厚い補強部を、振動領域の一方の面方向のみに段差があるように一体で形成した矩形状の水晶振動板を用いた水晶振動子の周波数調整方法において、補強部との段差を有する側の基本波励振用電極膜を形成した振動領域の全面に、周波数調整用不導体膜を形成することを特徴とする水晶振動子の周波数調整方法。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所望する周波数を厚みすべり振動モードで励振し、表裏両主面上に基本波励振用電極を有する振動領域と、該振動領域の周囲に該振動領域の厚さよりも厚い補強部を、該振動領域の一方の面方向のみに段差があるように一体で形成した矩形状の水晶振動板を用いた水晶振動子の周波数調整方法において、該補強部との段差を有する側の基本波励振用電極膜を含む該振動領域面上に、周波数調整用不導体膜を形成することを特徴とする水晶振動子の周波数調整方法。
【請求項２】
前記周波数調整用不導体膜をＳｉＯ２により形成したことを特徴とする請求項１記載の水晶振動子の周波数調整方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、水晶振動子の周波数調整方法に関し、特に小型で且つ高周波数の基本波で振動する水晶振動子に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年において、移動体通信機器等の機器類の著しい小型化に伴い、これら機器に用いられる圧電振動子等の電子部品についても更なる小型化が求められている。又、圧電振動子については、小型化と同時に、ＣＰＵ等の動作周波数の高周波数化に対応する為の、発振周波数の高周波化も求められている。
【０００３】
通常、水晶振動子における厚みすべり共振周波数は、水晶板の振動領域の厚さ及び振動領域の両主面上に形成された電極膜の質量によって変化する。厚みすべり水晶振動子の製造工程では、水晶板の表裏主面上に金、銀、又は合金による励振用電極膜を形成した後で、励振用電極上に、励振用電極の形状内に収まるよう金属膜を蒸着などにより付着させて、所望の共振周波数を得ている。
【０００４】
従来技術の一例として、図３は、水晶振動子内に搭載される水晶振動板の平面図を示す。又、図４は図３記載の切断線Ｂ１−Ｂ２で切断した際の水晶振動板の切断図を示す。
【０００５】
即ち、水晶振動板３１は、厚みすべり振動モードをする振動領域３２と、この振動領域３２の周囲に振動領域３２の厚さよりも厚い補強部３３を一体構造で形成してある。尚、補強部３３は、振動領域３２の両主面に対し、一方の主面３２ａ側において補強部３３との段差を有し、又、他方の主面３２ｂ側において補強部３３の平面と同一面とするように形成されている。
【０００６】
この振動領域３２の両主面ほぼ中央部には、基本波励振用電極膜３４が形成されている。又、基本波励振用電極３４から補強部３３を通り、水晶振動板の一方の端部に形成された水晶振動子容器との接続電極３６と電気的に接続する引出電極３５が形成されている。
【０００７】
このような水晶振動板における周波数調整方法としては、振動領域の一方の主面３２ａ側に形成した基本波励振用電極膜３４の上に、振動領域の共振周波数をモニタしながら金属膜３６を蒸着法などにより付加し、所望の共振周波数を得ている。尚、前記のような水晶振動子、及び周波数調整方法については、以下の文献に開示されている。
【０００８】
【特許文献１】
特開平１１−２０５０７６号公報（図１）
【特許文献２】
特開昭５６−１２２２１４号公報（第１〜２頁）
【０００９】
尚、出願人は前記した先行技術文献情報で特定される先行技術文献以外には、本発明に関連する先行技術文献を、本件出願時までに発見するに至らなかった。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】厚みすべり振動モードにおける高周波の基本波振動を得るために形成される基本波励振用電極膜の形状は、その振動特性により大きくすることができない。又、水晶振動板自体の小型化が進むことも基本波励振用電極膜の形状を大きくできない要因の一つである。
【００１１】
そのため、従来の周波数調整方法のように、励振用電極内に周波数調整用金属膜を付加することは技術的に難しくなってきている。又、励振用電極内の狭い領域に、質量を有する周波数調整用金属膜を付加することにより、エネルギー閉じ込め効果に悪影響を与えてしまう可能性があった。
【００１２】
更に、周波数調整用金属膜をある量以上付加すると、水晶振動板のエネルギー閉じ込め係数が変化して、厚みすべり振動モード以外の振動モードまでも閉じ込めてしまうため、周波数調整用金属膜の付加量には限界があった。そのため、周波数調整用金属膜の付加量をある量でほぼ一定する必要が生じる。因って、水晶振動板の振動領域の厚み寸法をバラツキなく高精度で製造しなければならず、工数及び歩留まりが悪化する可能性がある。
【００１３】
又、一部では基本波励振用電極膜よりも大きい周波数調整用金属膜を付加する方法が用いられているが、この方法では振動領域に形成する電極膜の大きさを変化させてしまい、且つその大きさを変化させた金属膜の質量が周波数調整量によりバラツキが生じる。そのため水晶振動子の等価並列容量Ｃ０が変動し、水晶振動子の製品としての特性が各個で異なってしまう。
【課題を解決するための手段】本発明は前記課題を解決するもので、所望する周波数を厚みすべり振動モードで励振し、表裏両主面上に基本波励振用電極を有する振動領域と、この振動領域の周囲に振動領域の厚さよりも厚い補強部を、振動領域の一方の面方向のみに段差があるように一体で形成した矩形状の水晶振動板を用いた水晶振動子の周波数調整方法において、補強部との段差を有する側の基本波励振用電極膜を形成した振動領域の全面に、周波数調整用不導体膜を形成することを特徴とする水晶振動子の周波数調整方法である。
【００１４】
又、周波数調整用不導体膜をＳｉＯ２により形成したことを特徴とする前記記載の水晶振動子の周波数調整方法でもある。
【００１５】
上記水晶振動子の周波数調整方法により、振動領域の厚み寸法の精度をある程度低くして製造した水晶振動板の周波数を調整することが、水晶振動板の諸特性を変動させつことなく行うことができる作用を成す。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下に、添付図面に従って本発明の実施例を説明する。図１は、本実施例で製造した、水晶振動子内に搭載される水晶振動板の平面図を示す。又、図２は、図１記載の切断線Ａ１−Ａ２で切断した際の水晶振動板の切断図を示す。尚、各図において、説明を明りょうにするため構造体の一部を図示せず、又、寸法も一部誇張して図示している。更に、各図において、同一の符号は同じ対象を示すものとする。
【００１７】
即ち、水晶振動子の内部に搭載される水晶振動板１１は、厚みすべり振動モードをする振動領域１２と、この振動領域１２の周囲に振動領域１２の厚さよりも厚い補強部１３を一体構造で形成してある。尚、補強部１３は、振動領域１２の両主面に対し、一方の主面１２ａ側において補強部１３との段差を有し、又、他方の主面１２ｂ側において補強部１３の平面と同一面とするように形成されている。
【００１８】
この振動領域１２の両主面ほぼ中央部には、振動領域１２において厚みすべり振動モードの基本波を励振するための基本波励振用電極膜１４が形成されている。この基本波励振用電極１４の外形寸法は、スプリアス発振などの不具合を発生させず、且つエネルギー閉じ込めの効果を最大限得てＣＩ値をなるべく小さくする寸法に設計されている。又、基本波励振用電極１４から補強部１３を通り、水晶振動板の一方の端部に形成された、水晶振動子の容器との接続電極１６と電気的に接続する引出電極１５が形成されている。
【００１９】
このような水晶振動板における周波数調整方法として本発明では、振動領域１２の一方の主面１２ａ側に形成した基本波励振用電極膜１４の上に、振動領域の共振周波数をモニタしながら、振動領域１２の一方の主面１２ａ全面に均一に、ＳｉＯ２による周波数調整用不導体膜１７を蒸着法により付加し、所望の共振周波数を得ている。
【００２０】
振動領域１２の主面１２ａに形成した基本波励振用電極膜１４上に不導体の膜を形成することにより、基本波励振用電極を形成時に所望の共振周波数より高い周波数となっていたものを、不導体膜の付加により所望の共振周波数に調整する。周波数調整用に不導体膜を使用することにより、振動領域１２の一方の主面１２ａ上に形成する基本波励振用電極膜１４を含む導電性を有する物質の質量及び面積を変化させずに周波数を調整できるため、周波数調整用不導体膜を形成後も、水晶振動板の等価回路定数や振動特性が変動しない。
【００２１】
また、周波数調整用不導体膜を振動領域１２の一方の主面１２ａ上全面に均一に形成することにより、振動領域に生じる振動に与える影響を均一にでき、不用な振動モードの閉じ込めや振動特性への悪影響を排除できる。
【００２２】
尚、本実施例では、周波数調整用不導体膜として、ＳｉＯ２を蒸着法により付加したものを使用したが、本特許特有の作用効果を生じるものであれば、他の不導体物質を使用してもよく、又、不導体膜の形成方法も蒸着法に限定するものではない。
【００２３】
更に、本実施例では周波数調整用不導体膜を振動領域の全面に形成しているが、水晶振動板の振動特性に悪影響を与えない範囲内で、周波数調整用不導体膜の形成範囲を振動領域全面より小さくしても良い。
【００２４】
【発明の効果】本発明によって、水晶振動子内に搭載する水晶振動板に形成する基本波励振用電極が、特性上の問題や小型化により外形サイズを大きくできない場合でも、振動特性に影響を与えることなく周波数の調整が簡易な方法で行うことができ、因って安価に特性の良い水晶振動子を得ることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本実施例で製造した、水晶振動子内に搭載される水晶振動板の平面図を示す。
【図２】図２は、図１記載の切断線Ａ１−Ａ２で切断した際の水晶振動板の切断図を示す。
【図３】図３は、従来技術で製造した、水晶振動子内に搭載される水晶振動板の平面図を示す。
【図４】図４は、図３記載の切断線Ｂ１−Ｂ２で切断した際の水晶振動板の切断図を示す。
【符号の説明】
１１，水晶振動板
１２，振動領域
１２ａ，１２ｂ，振動領域の表裏各主面
１３，補強部
１４，基本波励振用電極膜
１７，周波数調整用不導体膜
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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