JPH09331224A

JPH09331224A - 振動子の製造方法

Info

Publication number: JPH09331224A
Application number: JP15204996A
Authority: JP
Inventors: Tetsuo Shimamura; 徹郎島村; Kazunari Nishihara; 和成西原; Kiyotomo Kubota; 清朝窪田
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1996-06-13
Filing date: 1996-06-13
Publication date: 1997-12-22

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は振動子の振動部の外周に、振動部と
対応する部分に開口部を設けた補強板を接合し、この接
合体を研磨し、薄板化を図る振動子の製造方法に関する
もので、精密研磨によって、補強板の開口部間の面が湾
曲面になってしまう問題を解決することを目的とする。【解決手段】本発明の振動子の製造方法は、上記精密
研磨において、金属または金属と樹脂を複合した材料で
構成された定盤を用いるものである。この方法によれ
ば、補強板の開口部間の面が湾曲することがなく、上記
ケースとの接合も可能となるのである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、水晶等の振動子の
製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、水晶等の振動子としては、周波数
の高いものが求められているが、周波数は厚みによって
決定されるのである。すなわち、周波数の高い振動子の
厚みは、周波数に反比例して薄くする必要がある。振動
子が薄くなると、研磨中や、取り扱いの際、破損しやす
くなり、極めて生産性の低いものとなる。そこで、振動
子の振動部の外周に、振動部と対応する部分に開口部を
設けた補強板を接合し、この接合体を研磨し、薄板化を
図る製造方法が提案されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、補強板
に開口部があるために、研磨によって、補強板の開口部
間の面が湾曲面になってしまう問題があった。とくに、
樹脂あるいは人工皮革で構成されたシートを貼りつけた
定盤で研磨する精密研磨において、湾曲度が大きくな
り、接合ができなくなってしまう問題があった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明の振動子の製造方
法は、上記精密研磨において、金属または、金属と樹脂
を複合した材料で構成された定盤を用いるものである。
この方法によれば、補強板の開口部間の面が湾曲するこ
とがなく、上記ケースとの接合も可能となるのである。

【０００５】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、振動部を有する圧電板と、この圧電板の前記振動部
に対応する部分に開口部を設けた補強板とを接合して接
合体を形成し、次に前記接合体の少なくとも圧電板側を
第１の定盤で研磨し、その後、この接合体の圧電板側と
補強板側の両面を第２の定盤で精密研磨を行い、次に、
振動部の両面に励振用電極を形成し、その後、上記圧電
板と補強板に第１のケースと第２のケースを接合して一
体化する振動子の製造方法において、上記第２の定盤
は、金属または金属と樹脂を複合した材料で構成された
定盤を用いることを特徴とする振動子の製造方法であ
り、補強板の開口部間の面が湾曲することがなく、上記
ケースとの接合も可能となる作用を有する。

【０００６】請求項２に記載の発明は、上記第２の定盤
を構成する金属がスズであるものであり、請求項１と同
等の作用を有する。

【０００７】請求項３に記載の発明は、第１の精密研磨
後に第２の精密研磨を行うものであり、補強板の開口部
間の面と圧電板の両面をさらに精密にできる作用を有す
る。

【０００８】請求項４に記載の発明は、上記第２の精密
研磨を人工皮革を貼りつけた定盤で行うものであり、請
求項３と同等の作用を有する。

【０００９】請求項５に記載の発明は、上記第２の精密
研磨の研磨量を０．１５μｍ以下とするものであり、請
求項３と同等の作用とともに、補強板の開口部間の面が
第２の精密研磨によって湾曲面になることを防ぐ作用を
有する。

【００１０】以下、本発明の実施の形態について、図面
を用いて説明する。（実施の形態１）まず、本発明の振動子の製造方法によ
って製造した振動子の構成を図１、図２を用いて説明す
る。図１において１は振動板で、板厚３０μｍ程度また
はそれ以下の水晶板で構成されている。２は補強板で１
００μｍ程度の水晶板で構成されており、後に説明する
ように振動部に対応する部分に開口部が設けてある。
３，４は、第１、第２のケースであり、板厚３００μｍ
程度の水晶板で構成されていて、振動板１と補強板２の
接合体の表裏面に、直接接合されている。５，６は外部
電極で、第１のケース３の裏面に形成されている。

【００１１】図２は、この振動子の断面を示している。
９は振動板１の振動部であり、表裏面に、対向する励振
用電極７，８が形成されている。補強板２は、振動部９
の振動を妨げないように、振動部９に対応する部分に開
口部が設けてあり、振動板１の外周部で接合されてい
る。また、第１のケース３についても、振動部９の振動
を妨げないために、振動板１の外周部で接合されるよう
に構成されている。上記励振用電極７，８は第１のケー
ス３に形成された貫通孔内の導電体を通じて、外部電極
５，６に接続されるが、この部分の詳細については省略
する。

【００１２】図３〜図９は本発明の振動子の製造方法を
示している。図３において、振動板１と補強板２は、Ａ
Ｔカットと呼ばれるカット角で切断研磨された水晶板で
ある。２枚の板の少なくとも、互いに貼りあわせる面１
０，１１は鏡面研磨されており、両者を十分に洗浄し、
互いの結晶軸の方向が合致するように貼りあわせる。こ
のままでも、通常の取り扱いの範囲でははがれない程度
の強度をもつが、この後の工程に耐え得るように、５０
０度程度の温度で加熱を行う。

【００１３】板厚については、例えば、振動板１が１０
０μｍ程度で、補強板２が３００μｍ程度という具合に
補強板２の方を十分に厚くしておく。また、補強板２に
ついては、あらかじめ、開口部１２が設けてある。図３
において開口部１２は、縦横３列ずつ配置しているが、
これは水晶板の大きさと、１つ１つの振動子の大きさに
応じて、いくつでもよい。

【００１４】図４は、この振動板１と補強板２を接合し
た接合体の断面を示す。９が振動部であり、振動板１の
表裏面が、開口部１２によって、むき出しになってい
る。

【００１５】加熱され一体化した接合体は、両面研磨に
よって図５に示すように振動板１が所望の厚みになるま
で研磨する。周波数が７２ＭＨｚ程度の振動子を製造し
ようとした場合には、振動板１が２０μｍ程度になるま
で、研磨を行うのである。すなわち、接合体の振動板１
を８０μｍ程度、研磨することになる。

【００１６】研磨は、研磨レートの速い粗研磨と、研磨
レートは遅いが、表面を鏡面に仕上げることができる精
密研磨と２段階にわけて行われる。粗研磨は、たとえ
ば、平均粒径３μｍのアルミナが主成分である研磨材を
使用し、鋳鉄の定盤を用いて研磨する。精密研磨は、通
常、酸化セリウムが主成分である研磨材を使用し、樹脂
や人工皮革で構成されたシートを貼りつけた定盤を用い
て研磨する。しかし、このシートはやわらかいので、補
強板に開口部があるために、変形し、研磨が終わった段
階で開口部と開口部の間の面が、円弧状に仕上がってし
まうのである。この状態でケースと直接接合しようとす
ると、ケースの面と補強板の面同士が、点のみの接触と
なり、原子間の結合が、一部分しかできないこととな
る。したがって、研磨後、接合する面は、鏡面になって
いるとともに、平坦に仕上げなければならない。

【００１７】そこで、精密研磨は、スズを材料とした定
盤で行う。研磨材は、通常と同じ酸化セリウムを主成分
としたものを使用した。この定盤は金属なので剛性が高
く、変形することがないので、開口部と開口部の間が平
坦に仕上げることができる。また、スズは金属として
は、やわらかく、表面を鏡面に仕上げることができるの
である。ここで定盤はスズと樹脂の複合材でもよい。こ
れを用いて研磨したところ、表面粗さはＲａで、１．０
ｎｍ〜１．４ｎｍと、精密な表面が得られた。

【００１８】このスズを材料とした定盤で精密研磨した
接合体は、このままでも、ケースと直接接合できるが、
条件によっては表面の粗さにばらつきがあるために、加
熱後の接着強度にばらつきがでる。そこで、この接合体
をさらに、人工皮革のシートを貼りつけた定盤で研磨す
る。ここでの研磨量は、前述の精密研磨によって表面が
精密に仕上がっているので、０．１５μｍ以下と少なく
する。むしろ、研磨量が多くなると、上述のように、面
が円弧状になってしまうので、極力少なくするほうが望
ましいのである。これによって、表面粗さはすべて、Ｒ
ａで１．０ｎｍ以下と、良好な結果が得られた。

【００１９】この後、図６に示す如く、振動部９の表裏
面に励振用電極７，８を真空蒸着または、スパッタリン
グによって形成する。

【００２０】図７において、３は第１のケースであり、
励振用電極をケースの外と接続するための貫通孔１３と
振動部の振動を疎外しないための、凹部１４が設けてあ
る。４は第２のケースであるが、これは、開口部１２を
設けた補強板２と接合するので、少なくとも接合する面
１５が鏡面仕上げされた水晶板であればよい。また、第
１のケースについても、振動板１と接合する面１６が鏡
面仕上げされていればよい。第１、第２のケース３，４
と接合体はともに、十分に洗浄し、図８に示すように互
いに貼りあわせる。その後、４００度〜５００度で加熱
すると、第１、第２のケース３，４と振動板１、補強板
２は原子間の結合によって一体のものとなる。

【００２１】この次に、図９に示すように、貫通孔１３
を金属材料１７で充填し、外部電極５を形成し、この
後、個々の振動子に分割すると、図１に示した振動子が
完成するのである。

【００２２】

【発明の効果】以上のように、本発明は、振動部を有す
る圧電板と、この圧電板の前記振動部に対応する部分に
開口部を設けた補強板とを接合して接合体を形成し、次
に前記接合体の少なくとも圧電板側を第１の定盤で研磨
し、その後、この接合体の圧電板側と補強板側の両面を
第２の定盤で精密研磨を行い、次に、振動部の両面に励
振用電極を形成し、その後、上記圧電板と補強板に第１
のケースと第２のケースを接合し、一体化する振動子の
製造方法において、上記第２の定盤は、金属または金属
と樹脂を複合した材料で構成された定盤を用いることを
特徴とする振動子の製造方法をとるものであり、これに
よって、補強板の開口部間の面が研磨によって湾曲する
ことがなく、上記ケースとの接合も可能となるのであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態による振動子の製造方法
によって製造された振動子の斜視図

【図２】本発明の一実施の形態による振動子の製造方法
によって製造された振動子の断面図

【図３】圧電板と補強板の接合方法を示す斜視図

【図４】圧電板と補強板の貼りあわせた状態の説明図

【図５】接合体を研磨した状態を示す説明図

【図６】接合体に励振用電極を形成した状態を示す説明
図

【図７】第１のケースと第２のケースの接合方法を示す
説明図

【図８】第１のケースと第２のケースの接合状態を示す
説明図

【図９】外部電極を形成した状態を示す説明図

【符号の説明】

１振動板２補強板３第１のケース４第２のケース５，６外部電極７，８励振用電極９振動部１０振動板の、補強板と貼りあわせる面１１補強板の、振動板と貼りあわせる面１２開口部１３貫通孔１４凹部１５第２のケースの、補強板と貼りあわせる面１６第１のケースの、振動板と貼りあわせる面１７金属材料

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】振動部を有する圧電板と、この圧電板の
前記振動部に対応する部分に開口部を設けた補強板とを
接合して接合体を形成し、次に前記接合体の少なくとも
圧電板側を第１の定盤で研磨し、その後、この接合体の
圧電板側と補強板側の両面を第２の定盤で精密研磨を行
い、次に、振動部の両面に励振用電極を形成し、その
後、上記圧電板と補強板に第１のケースと第２のケース
を接合して一体化する振動子の製造方法において、上記
第２の定盤は、金属または金属と樹脂を複合した材料で
構成された定盤を用いることを特徴とする振動子の製造
方法。
【請求項２】上記第２の定盤を構成する金属がスズで
あることを特徴とする請求項１記載の振動子の製造方
法。
【請求項３】上記第２の定盤による研磨後に、第３の
定盤で第２の精密研磨を行うことを特徴とする請求項１
または２記載の振動子の製造方法。
【請求項４】上記第３の定盤は、人工皮革を貼りつけ
た定盤を用いることを特徴とする請求項３記載の振動子
の製造方法。
【請求項５】第２の精密研磨における研磨量は０．１
５μｍ以下であることを特徴とする請求項４記載の振動
子の製造方法。