(57)【要約】【課題】  従来の圧電素板の製造方法では、圧電素板表面を鏡面加工後に再度比較的研磨粒子が粗いベベリング研磨加工をして圧電素板の主面形状をコンベックス形状に徐々に近づけていくような工程を備えていたため、鏡面加工を行った圧電素板表面を目の粗い研磨材で研磨することにより、圧電素板表面に不要なキズが生じてしまう課題がある。【解決方法】圧電素板の製造方法において、圧電素板の表裏主面をラッピング研磨法により所定の厚みまで研磨加工する工程と、この圧電素板の主面辺縁部をベベリング加工する工程と、この圧電素板をポリッシング加工により主面を鏡面仕上げする工程と、この圧電素板の少なくとも一方の主面を概略コンベックス形状になるように粗研磨加工する工程と、この圧電素板の概略コンベックス形状に加工された主面を所望のコンベックス形状になるように鏡面加工を施す工程を具備する圧電素板の製造方法。【選択図】図１
2007013571.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外形加工を施された圧電素板の主面の形状を、概略凸面状のコンベックス形状に形成する圧電素板の製造方法において、
該圧電素板の表裏主面をラッピング研磨法により所定の厚みまで研磨加工する工程と、
該圧電素板の主面辺縁部をベベリング加工し、該主面辺縁部を主面中央部に比べ厚みが薄くなるように加工する工程と、
該圧電素板をポリッシング加工により主面を鏡面仕上げする工程と、
該圧電素板の少なくとも一方の主面を概略コンベックス形状になるように粗研磨加工する工程と、
該圧電素板の概略コンベックス形状に加工された主面を所望のコンベックス形状になるように鏡面加工を施す工程と
を具備することを特徴とする圧電素板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、圧電素板の製造方法に関するものであり、特に圧電素板の外形形状をコンベックス形状に加工する場合の、製造歩留まりが良い圧電素板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
圧電素板の一つとして、厚みすべり水晶振動子に使用されるＡＴカット等の水晶振動板には、通常円板形状や矩形状の水晶素板が使用されている。振動周波数が比較的低い（１０ＭＨｚ以下）水晶振動子や、高い安定度を必要とする水晶振動子に使用される水晶素板は、エネルギー閉じ込め効果をより向上させ、且つ輪郭振動などの副振動による振動損失を少なくしことによりクリスタルインピーダンス（以下ＣＩという）やＱ値等の諸特性を良くするために、外形形状をコンベックス形状にしている。尚、更に高安定度を要求する水晶振動子には、ＳＣカットで形成された水晶素板が使用される。
【０００３】
圧電素板の一つである水晶素板の外形形状を最終的にコンベックス形状にするための製造方法としては、従来では研磨による加工方法がとられている。例えば、まず平板形状に外形加工した水晶素板の主面をラッピング研磨法により所定の厚みまで研磨加工を施した後、ポリッシングにより水晶素板表面を鏡面に加工する。
【０００４】
次に鏡面加工を施した水晶素板をベベリング加工し、水晶素板の主面辺縁部を主面中央部に比べ厚みが薄くなるように加工した後、水晶素板の一方の主面を所望のコンベックス形状に類似の形状に粗研磨加工を施す。その後、球面状の内壁をもつ半球状の研磨容器に、仮コンベックス形状加工を施した水晶素板主面をその内壁に押しつけて研磨容器又は水晶板を摺動させ、内壁の曲率を水晶素板主面に写すように研磨することでコンベックス形状を得る製造方法や、又は球面状の表面を有するプレートを用い、この表面に研磨材を塗布し、水晶素板を押し付けつつ摺動させ、プレート表面の曲率を水晶素板へ転写させコンベックス形状を得る方法が用いられている。
【０００５】
また、内壁に複数の曲率をもつ円筒状の研磨容器に、複数の水晶板及び研磨材等を投入し、研磨容器本体を自公転させ、内壁の曲率を水晶板主面に写すように研磨することでコンベックス形状を得る加工方法も用いられている。
【０００６】
前記のような圧電素板（水晶素板）の製造方法については、以下のような文献が開示されている。
【０００７】
【特許文献１】特開平２−２０５４６６号公報
【特許文献２】特開２００１−１２４９号公報
【非特許文献１】滝貞男監修、「人工水晶とその電気的応用」、日刊工業新聞社発行、昭和４９年５月３０日発行、ｐ．９６〜１０２
【０００８】
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。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、上述したような圧電素板の製造方法では、平板形態において圧電素板表面をポリッシングにより鏡面に加工した後にベベリング加工を行っていたため、圧電素板表面を鏡面加工後に再度比較的目の粗い研磨材を用いたベベリング研磨加工をして圧電素板の主面形状をコンベックス形状に徐々に近づけていくような工程を備えていたため、鏡面加工を行った圧電素板表面を目の粗い研磨材で研磨することにより、圧電素板表面に不要なキズが生じてしまう可能性があった。
【００１０】
このような表面にキズを有する圧電素板を圧電振動板に形成し圧電振動子に搭載した場合、キズの影響により、圧電振動子としてのクリスタルインピーダンス値（以下ＣＩ値という）や周波数温度特性等の圧電振動特性に不具合を生じる場合があり、圧電振動子としての製品歩留まりの悪化を招く恐れがある。又、特性自体も不安定である。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、上記従来の技術の課題を鑑みて成されたものであり、外形加工を施された圧電素板の主面の形状を、概略凸面状のコンベックス形状に形成する圧電素板の製造方法において、
圧電素板の表裏主面をラッピング研磨法により所定の厚みまで研磨加工する工程と、
この圧電素板の主面辺縁部をベベリング加工し、この主面辺縁部を主面中央部に比べ厚みが、主面中央部より徐々に薄くなるように加工する工程と、
この圧電素板をポリッシング加工により主面を鏡面仕上げする工程と、
この圧電素板の少なくとも一方の主面を概略コンベックス形状になるように粗研磨加工する工程と、
この圧電素板の概略コンベックス形状に加工された主面を所望のコンベックス形状になるように鏡面加工を施す工程と
を具備することを特徴とする圧電素板の製造方法である。
【発明の効果】
【００１２】
このような圧電素板の製造方法を用いることにより、従来の製造方法を用いた際に生じていた圧電素板表面のキズの発生を防止でき、このような圧電素板を圧電振動子に用いた場合に、キズによる圧電振動特性の不具合をなくすことができ、又特性自体も非常に安定的なものとなるので、圧電振動子としての製品歩留まりを良くすることができる。
【００１３】
因って、本発明に係わる製造方法を用いることにより、安価で生産性が良い圧電振動子を構成できる圧電素板を提供できる効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に、この発明の実施形態について図面に基づいて説明する。図１はこの発明における圧電素板を圧電材の一つである水晶を用いた水晶素板を例示した製造工程の概略を例示した工程図である。尚、図１及び図２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、また寸法も一部誇張して図示している。
【実施例】
【００１５】
即ち、図１（ａ）において、まず平板状に外形加工された水晶素板１１の表裏主面をラッピング研磨法により所定の厚みまで平面状に研磨加工する。尚、本実施例では人工水晶体よりＳＣカットで形成された水晶素板１１を使用しているが、所望の規格など条件により他のカットアングル（例えばＡＴカット等）でも構わない。
【００１６】
次に図１（ｂ）において、水晶素板１１の主面辺縁部をベベリング加工し、この主面辺縁部を主面中央部に比べ厚みが、主面中央部より徐々に薄くなるように加工する。このベベリング加工には大きく分けて二つの方法があり、一つは球面状の表面を有するプレートに研磨材を塗布し、水晶素板１１を押し付けつつ摺動させ、プレート表面の曲率を水晶素板１１へ転写するように研磨する方法と、もう一つはバレル研磨機を用い、複数個の水晶素板１１と研磨材とを円筒又は球形状の加工装置内に投入し、この加工装置を自公転させることで水晶素板１１の表面を加工する。この際に投入される研磨材は他の工程で使用される研磨剤と比べ非常に粗い研磨材が使用される。
【００１７】
次に図１（ｃ）において、表面にベベリング加工を施された水晶素板１１を、ポリッシング加工によりその主面を鏡面仕上げする。この工程により、前工程のラッピング及びベベリング加工工程によって水晶素板表面に形成された加工変質層やキズ等をポリッシュ研磨により取り去り、水晶素板１１の表面状態を安定的な鏡面状態にする。
【００１８】
次に図１（ｄ）において、ポリッシュ加工を施した水晶素板１１の一方の主面を概略コンベックス形状になるように粗研磨加工する。このように前もって所望のコンベックス形状に類似した形状にまで水晶素板１１の一方の主面を加工することで、次工程に係るコンベックス研磨に係る時間を短縮できる。尚、この粗研磨加工を施されない水晶素板の他方の主面は鏡面状態が保持される。
【００１９】
次に図１（ｅ）において、この水晶素板１１の概略コンベックス形状に加工された主面を所望のコンベックス形状になるように鏡面加工を施す。本実施例では、球面状の表面を有するプレートを用い、このプレート表面に研磨材を塗布し、水晶素板１１を押し付けつつ摺動させ、プレート表面の曲率を水晶素板１１の主面へ転写させコンベックス形状を得る方法を用いる。尚、水晶素板１１の主面をコンベックス形状にする方法は他に数方法あるが、これら既存の方法を用いた場合でも本発明は有効である。又、上述した各工程の最後では、水晶素板１１の表面は純水等により洗浄されている。
【００２０】
尚、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更、改良等が可能である。例えば、本実施例では、圧電素板を材料として水晶を用いた水晶素板を例示し本発明の最良の形態を説明したが、本発明が有効な圧電材としては水晶の他に、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム及び圧電セラミックスなどがある。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は、本発明における製造方法を、圧電素板の一つである水晶素板で例示した概略工程図である。
【符号の説明】
【００２２】
１１・・・水晶素板（圧電素板）
【図１】
2007013571.tif 000003