(57)【要約】【課題】  圧電体の表面に精度良く電極を形成するための圧電振動子の製造方法を提供する。【解決手段】  圧電体の一方の主面の電極に対応した開口を有し、圧電体を位置決めするための突起部を有する第１のマスクと、圧電体の他方の主面の電極に対応した開口を有し、圧電体を位置決めするための突起部を有する第２のマスクとの間に圧電体を配置する工程と、第１のマスクと第２のマスクとを相対的に移動することで圧電体の外形縁部を第１のマスク及び第２のマスクのそれぞれの突起部に当接させ、第１のマスク及び第２のマスクの開口と前記圧電体を位置決めする工程と、圧電体を位置決めした状態で圧電体に電極を形成する工程とを有する圧電振動子の製造方法とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電体の主面に電極が形成された圧電振動子の製造方法において、
前記圧電体の一方の主面の電極に対応した開口を有し、前記圧電体を位置決めするための突起部を有する第１のマスクと、前記圧電体の他方の主面の電極に対応した開口を有し、前記圧電体を位置決めするための突起部を有する第２のマスクとの間に前記圧電体を配置する工程と、
前記第１のマスクと第２のマスクとを相対的に移動することで、前記圧電体の外形縁部を前記第１のマスク及び第２のマスクのそれぞれの突起部に当接させ前記第１のマスク及び第２のマスクの開口と前記圧電体を位置決めする工程と、
前記圧電体を位置決めした状態で前記圧電体に電極を形成する工程と、
を有することを特徴とする圧電振動子の製造方法。
【請求項２】
前記圧電体は矩形状であり、前記第１のマスクの突起部は前記圧電体の外形縁部の隣合う２辺に対応する位置に形成されており、前記第２のマスクの突起部は前記第１のマスクの突起部が対応していない前記圧電体の外形縁部の隣合う２辺に対応する位置に形成されていることを特徴とする圧電振動子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧電振動子の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
圧電体の一方の主面と他方の主面に電極が一体的に設けられてなる水晶振動子は、共振特性に優れており、時間又は周波数の基準源として多種の機材に利用されている。
【０００３】
図３は従来例の圧電振動子を示す斜視図である。圧電振動子１１０は、圧電体１１１の表面に励振電極１１２および接続電極１１３の電極が形成されいる。なお、図示はしていないが、圧電振動子１１０の裏面にも表面と同様な配置で励振電極および接続電極が形成された構造となっている。このような圧電振動子の製造方法は、例えば特許文献１に開示されている。従来例の圧電振動子の製造方法は、所定の形状に加工された圧電体をマスクユニットに収納し、マスクユニットに収納した状態でその表面に電極を蒸着等の手段により形成している。
【０００４】
図４は、従来例における圧電振動子の製造方法を説明するための図である。従来の圧電体１１１表面に電極を形成するためのマスクユニット１２０は、最下部から、圧電体１１１の他方の主面の電極に対応した開口１２１ａを有する下マスク１２１、圧電体１１１を位置決め、保持するための開口１２２ａを有するスペーサー１２２、圧電体の一方の主面の電極に対応した開口１２３ａを有する上マスク１２３と順に積層される構成からなる。前記上マスク１２３及び下マスク１２１の開口１２３ａ，１２１ａは、マスクユニット１２０の外部から供給される電極材料を圧電体１１１へ案内する為に設けられている。
【０００５】
そして、下マスク１２１、スペーサー１２２及び上マスク１２３からなるマスクユニット１２０内に圧電体１１１を収納する。マスクユニット１２０への圧電体１１１の収納は次のように行なわれる。まず、下マスク１２１とスペーサー１２２を積層し、所定の形状に加工された圧電体１１１を吸着搬送装置によって吸着し、スペーサー１２２の開口１２２ａまで搬送して前記吸着搬送装置の吸着作用を切ることによりスペーサー１２２の開口１２２ａに圧電体１１１を落下させる。圧電体１１１はスペーサー１２２の開口１２２ａにより位置決めされる。その後、スペーサー１２２上に上マスク１２３を積層することで圧電体１１１はマスクユニット１２０に収納される。この状態で、蒸着装置を用いて、蒸着又はスパッタリングによって圧電体１１１に電極が形成される。
【０００６】
尚、圧電体１１１に対する前記下マスク１２１，上マスク１２３の開口１２１ａ，１２３ａの相対位置、並びに、前記下マスク１２１，上マスク１２３の開口１２１ａ，１２３ａの形状及び大きさを調整することにより、圧電体１１１の所望位置に所望形状及び所望大きさの電極を形成することができる。
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−１９２０８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、前記従来の圧電振動子の製造方法では次のような課題が生じる。即ち、従来の圧電振動子の製造方法によれば、圧電体のマスクユニットへの収納は、マスクユニットのスペーサーの開口に圧電体を落下させることで行われるが、この方法により、スペーサーの開口に圧電体を落下させて収納するためには、圧電体寸法に対する前記スペーサー開口の寸法のクリアランスが、少なくとも５０μm以上は必要となる。これは前記クリアランスが５０μm未満になると、前記スペーサーの開口に正確に圧電体を落下させて収納されない場合があるからである。このような場合には、人手によって圧電体を再度挿入しなければならないので、工程増加による製造工程の悪化を招くこととなる。
【０００９】
また、前記クリアランスが必要以上に大きく設定されるていると、圧電体がスペーサーの開口により精度良く位置決めすることができず、圧電体と下マスク、上マスクの開口の相対位置を正確に制御することができなくなり、圧電体表面に所望形状、大きさの電極を精度良く形成できない。
【００１０】
さらに、マスクユニットは蒸着装置を用いて、複数回蒸着またはスパッタリングに使用すると劣化が生じてくる。この劣化により、前記下マスクとスペーサーの接合面に隙間が生じる等して、圧電体が前記隙間に入り込む事が生じたり、圧電体が正確にスペーサーの開口に収納されないといった事態が生じていた。
【００１１】
本発明は、前記課題を解決するためのものであり、圧電体の表面に精度良く電極を形成するための圧電振動子の製造方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、前記課題を解決するために、圧電体の主面に電極が形成された圧電振動子の製造方法において、前記圧電体の一方の主面の電極に対応した開口を有し、前記圧電体を位置決めするための突起部を有する第１のマスクと、前記圧電体の他方の主面の電極に対応した開口を有し、前記圧電体を位置決めするための突起部を有する第２のマスクとの間に前記圧電体を配置する工程と、前記第１のマスクと第２のマスクとを相対的に移動することで、前記圧電体の外形縁部を前記第１のマスク及び第２のマスクのそれぞれの突起部に当接させ前記第１のマスク及び第２のマスクの開口と前記圧電体を位置決めする工程と、前記圧電体を位置決めした状態で前記圧電体に電極を形成する工程と、を有することを特徴とする。このような構成とすることで第１のマスクと第２のマスクに対する圧電体の位置決めを精度良く行うことができ、圧電体の表面に精度良く電極を形成することが可能となる。
【００１３】
さらに、前記圧電体は矩形状であり、前記第１のマスクの突起部は前記圧電体の外形縁部の隣合う２辺に対応する位置に形成されており、前記第２のマスクの突起部は前記第１のマスクの突起部が対応していない前記圧電体の外形縁部の隣合う２辺に対応する位置に形成されていることを特徴とする。このような構成とすることで、矩形状の圧電体と第１のマスクと第２のマスクの位置決めを確実に行うことができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る圧電体によれば、圧電体の所望位置に所望形状及び所望大きさの電極を形成する事ができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明に係る圧電体の表面の電極を形成するマスクの実施形態について、図面を参照して説明する。尚、以下に示す実施の形態では、圧電体として水晶を本発明に適用した場合として説明する。
【実施例１】
【００１６】
図１は、本発明における圧電振動子の製造方法を示す図であり、（ａ）は分解斜視図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｃ）は（ａ）の上面図であり、説明の便宜上、水晶基板と上マスクと下マスクの突起部のみを記載した図である。
本実施例では、まず所定の形状（本実施例では、矩形状）に加工された水晶基板１を用意する。水晶基板１をマスクユニット３の上マスク１２と下マスク１１の間に配置する。下マスク１１と上マスク１２には、それぞれ水晶基板１の表面の電極形成領域（図１（ａ）の破線部）に対応した開口２１、２２がそれぞれ設けられている。また、下マスク１１と上マスク１２には水晶基板１を位置決めするための突起部３０、３１が形成されている。この突起部３０、３１は、矩形状の水晶基板１の４辺に対応して形成されており、本実施例の下マスク１１では、水晶基板１の隣合う２辺に対応する位置にそれぞれ一つずつ突起部３０が形成されている。また、上マスク１２には、水晶基板１の角部に対応し、水晶基板１の隣合う２辺を位置決めするためＬ字形状の突起部３１が一つ形成されている。また、上マスク１２及び下マスク１１の突起部３１，３０は、それぞれ水晶基板１の厚さと等しい高さに設定されている。
【００１７】
次に、下マスク１１と上マスク１２の間に配置された水晶基板１は、下マスク１１と上マスク１２により挟み込むことで収納し、下マスク１１と上マスク１２をそれぞれの面方向に相対的に移動させることにより、下マスク１１と上マスク１２に形成された突起部３０、３１に水晶基板１の外形縁部が当接して水晶基板１を位置決めする。本実施例では、下マスク１１と上マスク１２を相対的に移動させることで、下マスク１１と上マスク１２に形成された突起部３０、３１を水晶基板１の外形縁部に当接させ、下マスク１１及び上マスク１２と水晶基板１とを位置決めする構造としている。このような構成とすることで、従来技術のように、圧電体とマスクユニットとの位置決めを行うために、圧電体を収納するためのスペーサーの開口に圧電体を落とし込む必要がなくなり、前記開口のクリアランスの設定に関係なく、精度良く圧電体をマスクユニットに位置決めすることが可能となる。
【００１８】
その後、前記水晶基板１の一方の主面と他方の主面に蒸着装置を用いて、水晶基板１の一方の主面と他方の主面に電極材料を蒸着及びスパッタリングし、水晶基板１の表面に前記開口２２,２１に対応した電極を形成する。
前記上マスク１２及び下マスク１１にある開口２２、２１を通して電極材料を、水晶基板１の一方の主面及び他方の主面に案内を行い、水晶基板１表面の所望位置に所望形状及び所望大きさの電極が形成される。
マスクユニット３と水晶基板１とは、前工程において精度良く位置決めすることができるため、水晶基板１の表面に形成される電極も所望形状で、所望の大きさに精度良く形成することが可能となる。
【実施例２】
【００１９】
次に、本発明の別の実施の形態について図面を参照して説明する。実施例１では一つの水晶基板を製造する方法を示したが本実施例では複数の水晶振動子を製造する例を説明する。図２は本実施例の圧電振動子の製造方法を説明するための図でありマスクユニットと水晶基板の断面図である。
【００２０】
本実施例の圧電体は水晶基板１であり、その寸法は、２.０mm×１.３mmであり厚さは３８μmである。本実施例で用いるマスクユニットは、図２に示すように、最下部から、下マスクを押さえるとともに磁石を収納した下カバー５１、圧電体の他方の主面の電極を形成するための下マスク５２、圧電体の一方の主面の電極を形成するための上マスク５３、上マスクを押さえる上カバー５４が順に積層される構成からなる。下マスク５２、上マスク５３、上カバー５４は例えば金属板で構成されており、マスクユニットに圧電体を収納した際に、下カバー５１に収納された磁石により下マスク５２、上マスク５３、上カバー５４を固定する構造となっている。
【００２１】
下カバー５１にはガイドピン５５が突設されている。また下マスク５２、上マスク５３、上カバー５４にはガイドピン５５を貫通させる貫通孔８２、８３、８４がそれぞれ設けられていて、ガイドピン５５を貫通孔８２、８３、８４へ貫通させ、下カバー５１が下マスク５２、上マスク５３、上カバー５４を保持する構成としている。ガイドピン５５と貫通孔８２、８３は、貫通孔８２、８３にガイドピン５５を貫通させた状態で下マスク５２、上マスク５３が所定の範囲で相対的に移動できるようそれぞれの径が設定されている。  
【００２２】
下マスク５２及び上マスク５３には、それぞれ水晶基板１を位置決めするための突起部７１,７２と、水晶基板１の表面の電極形成領域に対応した開口６１、６２がそれぞれ設けられている。この水晶基板１を位置決めする上マスク５３及び下マスク５２に備えられた突起部７２,７１の厚さは、水晶基板１と等しく３８μmである。また、突起部７２、７１は、矩形状の水晶基板１の４辺に対応して形成されており、その具体的な配置は実施例１と同様の配置としてある。さらに、突起部７１、７２と下マスク５２、上マスク５３の各マスクは一体形成されている。各マスク５２、５３と突起部７１，７２をそれぞれ一体形成したことにより突起部７１，７２と各マスク５２、５３とに隙間ができないため、従来技術に記載のマスクとスペーサーとで構成されたマスクユニットで生じるマスクとスペーサー間の隙間に圧電体が入り込むといった課題が発生しない構造となっている。
【００２３】
マスクユニット３への水晶基板１の収納は、まず下カバー５１上に下マスク５２を設置する。下マスク５２は、貫通穴８２を下カバー５１のガイドピン５５に貫通させて設置する。次に水晶基板１を吸着搬送装置にて吸着、搬送し下マスク５２上に載置する。それから上マスク５３を下マスク５２上に設置し、さらに上マスク５３上に上カバー５４を設置する。上マスク５３と上カバー５４も下マスク５２と同様にそれぞれに形成された貫通孔８３、８４を下カバー５１のガイドピン５５に貫通させ設置している。
【００２４】
次に、前記工程まででマスクユニットに収納された水晶基板１の位置決めをするため、下マスク５２と上マスク５３をそれぞれの面方向に相対的に移動させることで、下マスク５２と上マスク５３に形成された突起部７１、７２に水晶基板１の外形縁部を当接させ水晶基板１の位置決めをする。
【００２５】
そして、前工程で位置決めされた水晶基板１に対して、下マスク５２及び上マスク５３に形成された開口６１、６２を通して電極材料を蒸着させ、水晶基板１表面の所望位置に所望形状及び所望大きさの電極を形成する。本実施例では複数の水晶基板１とマスクユニットを精度良く位置決めすることができ、複数の水晶基板１のそれぞれの表面に電極を精度良く形成することが可能となる。
【００２６】
ところで、本実施例では矩形状の水晶振動子を例に圧電振動子の製造方法を説明してきたが、圧電体を水晶基板ではない他の圧電体でも良く、その形状も矩形状に限定されるものではない。また、上マスクおよび下マスクに形成された突起部についてもマスクユニットに水晶基板を位置決めし収納できればどのような形状、個数でも構わないのは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本実施例の圧電振動子の製造方法を説明するための図。（実施例１）
【図２】本実施例の圧電振動子の製造方法を説明するための図。（実施例２）
【図３】圧電振動子を示す斜視図。
【図４】従来例における圧電振動子の製造方法を説明するための図。
【符号の説明】
【００２８】
１    水晶基板
３    マスクユニット
１１  下マスク
１２  上マスク
２１、２２  開口
３０、３１  突起部
５０  マスクユニット
５１  下カバー
５２  下マスク
５３  上カバー
５４  上カバー
５５  ガイドピン
７１、７２  突起部
８２、８３、８４  貫通孔
１１０  圧電振動子
１１１  圧電体
１１２  励振電極
１１３  接続電極
１２０  マスクユニット
１２１  下マスク
１２１ａ  開口
１２２  スペーサー
１２２ａ  開口
１２３  上マスク
１２３ａ  開口
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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