专利名称：振子特性试验法的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种水晶振子或陶瓷振子等的振动特性试验法。
首先，从晶体切出水晶片或陶瓷片(下面称作“振子片”)或者进行烧结等加工后，研磨成规定的外形尺寸和厚度。
接着，在振子片上蒸镀金属，以形成电极，此外，在调节蒸镀量并且微调整振子的振动频率后，容纳于规定的封装中，以结束加工。
如在金属蒸镀前的振子片上存在裂痕、缺陷、损伤等情况下，在施加于所制成的振子上的电功率变化时，会发生晶体阻抗异常变化，或频率变动等的可能性。
另外，如在金属蒸镀时增加蒸镀量以大幅度调整频率时，除了蒸镀时间加长、生产率降低外，还会产生晶体阻抗异常上升的可能性或蒸镀金属剥离所致的时效变化。
为此，为了检测出金属蒸镀前的振子片的破裂、缺陷、损伤等，通过目视或光学检查方法来检查振子。
另外，也广泛采用在使多个电极对置设置的平行的对置电极间插入金属蒸镀前的振子片，将CI测量仪或网络分析器等与平行平板对置的电极连接，以测定和分选振动特性(振动频率，晶体阻抗等)。
发明内容
通过施加上述那样的电功率，在晶体阻抗降低且没有异常变化，以及即使施加的电功率进一步变化，也要生产频率高度稳定的振子时，必须要通过光学检查损伤，并测定电学振动特性。
为了对应这样的必要性，存在目视检查振子片的例子，但由于是人工作业，必须考虑经常发生误差的可能，因此不能完全地解决问题。
解决上述问题的技术方案由日本特开2001-183310“水晶基板检查方法和装置”公开。该方案是将光学检查装置与电学检查装置组合而成，是用一台仪器进行前述的光学检查和电学检查的，但在调整光学系统或图象处理装置以可简单地区别没有影响特性的单个污染、损伤或缺陷时，照明或光学系统的调整、图象处理装置的阈值设定等必定含有许多的试运行误差，此外，由于机器会有微妙的设定误差，也不易自如地运用。另外，光学检查装置包括摄像机、光学系统、图象处理装置等，成本较高，将这样的装置配置在整个制造线上，非常不经济。
本发明解决了上述问题，其目的在于提供一种不用高价和设定繁琐的光学系统或图象处理装置，只靠电学检查，即使施加到振子上的电功率变化，也可获得晶体阻抗不会异常上升或频率不会变动的振子的振子特性试验法。
为了实现前述目的，本发明方案1的振子特性试验法的特征为，使用频率和输出振幅可变的信号源、将所述信号源的输出信号施加到所述振子上的电极、通过所述电极对流过所述振子的电流或对通过所述振子的信号电平进行计测的计测装置和存储所述计测装置的结果的存储装置；从所述信号源将相同的频率下且输出振幅不同的信号多次施加到所述振子上；此时把所述计测装置的输出分别存储于所述存储装置后，通过分别对在相同频率下、输出振幅不同时的所述计测装置的输出进行比较，来判断所述振子的好坏。
另外，本发明的方案2的振子试验法的特征为，所述信号源和所述计测装置任一种由网络分析器构成。
正如上述，采用本发明的测定方法，试验振子片的振动特性之际，不用调整麻烦并且成本高的光学检查装置以及图象处理装置，就可有效地检测出给予振动特性影响的振子片的割伤、缺陷。在本测定法中，在振子试验之际只使用一般的网络分析器就可实现上述目的，可进行低廉且高速的测定。
图10为示出图3的数据获得的振子片表面状态的照片，图11为示出图4的数据获得的振子片表面状态的照片，图12为示出图5的数据获得的振子片表面状态的照片，图13为示出图6的数据获得的振子片表面状态的照片，图14为示出图7的数据获得的振子片表面状态的照片，图15为示出图8的数据获得的振子片表面状态的照片，图16为示出图9的数据获得的振子片表面状态的照片。
符号说明1个人计算机2上电极 3下电极4振子片5衬套6网络分析器7合格品分类部位 8不合格品分类部位发明的实施例下面，参照附图更详细地说明本发明。
图1为示出本发明的方案1和2的振子特性试验法的实施例的透视图，图2为说明其动作的视图。
由网络分析器6、上电极2、下电极3、振子片4、衬套5和个人计算机1构成。个人计算机1用GP-IB接口电缆9与网络分析器6连接，可完全存储、显示、比较网络分析器6的计测结果。
上电极2可由图中未示出的上下装置上下移动。另外，振子片4置于衬套5中，通过图中未示出的水平移动装置使衬套5运动，可将振子片移动到上电极2的下方、或合格品分类部位7或不合格品分类部位8。
在本实施例中，按下面的动作进行振子片的振动试验。
首先，提升上电极2，以在上电极2与下电极3之间隔开远比衬套5的厚度要大的间隔(图2(a))。
接着，把衬套5移动到该间隔间，待测定的振子片4来到上电极2的正下方处停止(图2(b))。
接下来，将上电极2下降直到成为与下电极3之间的间隔为预定值。
在该状态下，由网络分析器6按如下方式测定振动特性(图2(c))。该振动特性测定时的电极间隔为最适于振动特性测定的、经预先实验确定的值。
首先，将网络分析器6的电功率设定在预先确定的输出(例如一5dBm)后，扫描振子片4的共振频率的周边。
接着，将在各扫描点中的网络分析器6的计测结果输入和存储到各点的个人计算机1中。在此，扫描开始频率、结束频率、扫描内的计测点数为与振子片的共振频率最相配的、经预先实验或经验而确定的数值。
接下来，增加网络分析器6的输出电功率(例如设定为0dBm)，重复上述的测定。
此外，增加网络分析器6的输出电功率(例如+5dBm)，重复上述的测定。
此外，增加网络分析器6的输出电功率(例如+10dBm)，重复上述的测定。
之后，对输入个人计算机1中的第1次、第2次、第3次和第4次的扫描计测结果进行比较。此时，在各扫描中，比较各自相同的频率下的计测结果，其差在预定的阈值以下时，通过施加电功率的变化，来判断振子片为振动特性不变化的合格品，在使上电极2上升后，移动衬套5，以将振子片分类到合格品分类部位7处(图2(d))。
在各扫描中，各自相同频率下的计测结果的差大于预定的阈值时，因施加电功率的变化，振动特性变化，所以在使上电极2上升后，移动衬套5，以将振子片4分类到不合格品分类部位8(图2(e))。
图3～图9为将上述的4次测定的结果汇总到1张图上的测定例。在各波形中，横轴为频率、纵轴为计测值。依次示出左上(-5dBm)、右上(0dBm)、左下(+5dBm)和右下(+10dBm)。
图3(资料No.23)中4张图几乎形状相同，在各测定点，各自相同的频率下的计测结果几乎相同，因而判断为合格品。
图4(资料No.32)、图5(资料No.38)、图6(资料No.41)和图7(资料No.42)各图中如圆圈围住那样，只在右下图(施加电功率+10dBm)时波形稍微不同。由此判断为不合格品。另外，图8(资料No.33)和图9(资料No.50)的图中如圆圈围住那样，只左上图(施加电功率-5dB)时稍微不同，由此也可判断为不合格品。
图10～图16示出上述波形所获得的实际振子片的照片。在振子片载置于黑系统背景面的状态下所拍摄的振子片。
图10(资料No.23)为合格品，确实没有发现伤痕或污点。图11(资料No.32)、图12(资料No.38)、图13(资料No.41)和图14(资料No.42)任一种只在施加电功率为+10dBm时波形不同，但如此从端部到中心附近多有较大的伤痕。另外，图13为在振子片的右下角稍存在缺损。
另外，图15(资料No.33)和图16(资料No.50)只在-5dBm时波形不同，但存在的如此多的周边缺陷是作为实验数据获得的。特别是，如图16(资料No.50)那样，可检测出周边稍有缺陷(存在于振子片的左上角到左边侧稍下处)，这就表明了本发明的测定法的有用性。
以上，在上述实施例中，是使施加电功率变化4次，并将各自的计测结果加以比较的方法，但并不限于此，可以只进行2次，也可以为5次。另外，作为信号源和信号检测装置，任一种均使用了网络分析器，但并不限于此，不用说，可以是频率和输出振幅可变的单体信号源，高频功率计等检测装置。此外，在上述实施例中，作为存储装置，使用了外加的个人计算机，但如使用内部可存储测定数据的网络分析器等，即使不用外加的个人计算机，也可达到其目的。
此外，作为振子片的传送装置使用了衬套，但并不限于此，如可将振子片出入于电极间并进行合格品、不合格品分类的装置，则可采用吸附具吸附的传送方法、靠重力下落的方法等各种方法。
权利要求
1.一种振子特性试验法，为在水晶振子或陶瓷振子等的制造或检查工序中，检查所述振子的振动特性的方法，其特征为，使用频率和输出振幅可变的信号源、将所述信号源的输出信号施加到所述振子上的电极、通过所述电极对流过所述振子的电流或通过所述振子的信号值加以计测的计测装置和存储所述计测装置的结果的存储装置，从所述信号源将相同的频率下且输出振幅不同的信号多次施加到所述振子上；把此时所述计测装置的输出分别存储于所述存储装置后，通过分别对在相同频率下、输出振幅不同时的所述计测装置的输出进行比较，来判断所述振子的好坏。
2.按照权利要求1所述的振子特性试验法，其特征为，所述信号源与所述计测装置的任一种均由网络分析器构成。
全文摘要
本发明提供了一种振子试验法，在试验振子片的振动特性之际，不用调整麻烦并且成本高的光学检查装置以及图象处理装置，就可有效地检测出给予振动特性影响的振子片的割伤、缺陷。由网络分析器6、上电极2、下电极3、振子片4、衬套5和个人计算机1构成。个人计算机1用GP－IB接口电缆9与网络分析器6连接，可完全存储、显示、比较网络分析器6的计测结果。上电极2可由图中未示出的上下装置上下移动。另外，振子片4置于衬套5中，通过图中未示出的水平移动装置使衬套5运动，可将振子片移动到上电极2的下方、合格品分类部位7或不合格品分类部位8。
文档编号H03H3/00GK1442950SQ02122149
公开日2003年9月17日 申请日期2002年5月31日 优先权日2002年3月5日
发明者野中智 申请人:慧萌高新科技有限公司