专利名称：压电谐振子的频率调整方法及频率调整装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种采用离子束的压电谐振子的频率调整方法及频率调整装置。
背景技术：
以往，作为采用离子束的压电谐振子的频率调整方法，如特开昭63-151103号公报，提出了在阴极上配置多个压电谐振子，通过使从阳极放出的正气体离子粒子向阴极移动，均匀地蚀刻压电谐振子的电极的表面，在进行粗调整后，通过从离子枪对各个压电谐振子照射离子束，修整电极，而进行微调整的频率调整方法。
在照射离子束的时候，为了不修整所需部以外的部分，在压电谐振子的前面配置掩模。
可是，当在衬底基板上固定压电谐振子，采用离子束修整形成在压电谐振子的表面的电极的一部分的时候，即使通过掩模照射离子束，离子束也借助掩模的开口部发散，部分离子束照射到衬底基板的电极上，有可能修整衬底基板的电极。而且，修整的衬底基板的电极的飞散物附着在压电谐振子的侧面等上，有可能导致迁移等IR劣化。
通过靠近压电谐振子地配置掩模，能够一定程度地解决离子束的发散造成的问题。但是，通过离子束修整的压电谐振子的电极的飞散物，被掩模弹回，再次附着在压电谐振子上，而有可能导致压电谐振子的IR劣化。
专利文献1特开昭63-151103号公报发明内容本发明的目的是提供一种压电谐振子的频率调整方法及频率调整装置，能够防止对不需要修整的部分照射离子束，同时防止在压电谐振子上附着电极的飞散物。
为达到上述目的，第1项发明提供一种压电谐振子的频率调整方法，在通过对固定在衬底基板上的利用厚薄振动的压电谐振子的表面的电极照射离子束修整上述电极，调整压电谐振子的频率的压电谐振子的频率调整方法中，其特征在于，具有将具有大小能够嵌合上述压电谐振子的外周部的开口部的第1掩模，以其上面达到与压电谐振子的表面大致同一高度或其以下的方式、使上述开口部嵌合在压电谐振子的外周部地进行配置的工序；以在上述第1掩模的上方空出一定空间的方式，配置具有与上述压电谐振子的电极的要修整的部分对应的开口部的第2掩模的工序；从上述第2掩模的上方照射离子束，修整压电谐振子的电极的工序。
第2项发明提供一种压电谐振子的频率调整方法，在通过对固定在衬底基板上的利用厚薄振动的压电谐振子的表面的电极照射离子束修整上述电极，调整压电谐振子的频率的压电谐振子的频率调整方法中，其特征在于，具有以上述第1掩模的上面达到与压电谐振子的表面大致同一高度或其以下的方式、使上述第1掩模的开口部嵌合在压电谐振子的外周部地配置具有大小能够嵌合上述压电谐振子的外周部的开口部的第1掩模、在上述第1掩模的上方空出一定空间固定的具有与上述压电谐振子的电极的要修整的部分对应的开口部的第2掩模的工序；从上述第2掩模的上方照射离子束，修整压电谐振子的电极的工序。
第10项发明提供一种压电谐振子的频率调整装置，在通过对固定在衬底基板上的利用厚薄振动的压电谐振子的表面的电极照射离子束来修整上述电极，调整压电谐振子的频率的压电谐振子的频率调整装置中，其特征在于具有第1掩模和第2掩模；上述第1掩模，具有能够嵌合上述压电谐振子的开口部，以其上面达到与压电谐振子的表面大致同一高度或其以下的方式，使上述开口部嵌合在压电谐振子的外周部地进行配置；上述第2掩模，具有与上述压电谐振子的电极的要修整的部分对应的开口部，以在上述第1掩模的上方空出一定空间的方式进行配置。
在采用掩模进行离子束加工的时候，如果从电极分离该掩模，存在离子束发散的问题，如果使掩模接近电极，能够防止离子束的发散。相反，存在电极的飞散物被掩模弹回，再次附着在压电谐振子上的问题。因此，在第1项发明中，以使第1掩模嵌合在压电谐振子外、第1掩模的上面达到与压电谐振子的表面大致同一高度或其以下的方式，配置第1掩模，同时以在第1掩模的上方空出一定空间的方式配置第2掩模。而且，如果从第2掩模的上方照射离子束，则离子束通过第2掩模的开口部，照射在压电谐振子的电极的要修整的部分上。由于离子束具有发散性，因此通过了第2掩模的离子束发散，但由于第1掩模遮断发散成分，所以离子束不能到达位于压电谐振子的下方的衬底基板的电极。
在第2项发明中，通过相互固定第1掩模和第2掩模，同时对压电谐振子配置两片掩模，能够得到与第1项发明同样的作用效果。在此情况下，一般能够固定第1掩模和第2掩模的相互的位置关系。
如第3项发明，优选使第1掩模的开口部中的、靠近要修整部分的部分接近压电谐振子的外侧面。
通过使第1掩模的开口部内面接近压电谐振子的外侧面，能够减少通过其间的离子束，能够解决修整不应修整的部分的问题。
如第4项发明，优选第2掩模的开口部，以比要修整部分按离子束的发散角度的量加大的方式形成。
离子束中具有几°～10°范围的倾斜成分，即发散角度。发散部分的离子束的强度弱，在发散部和不发散的部分，厚度产生偏差。因此，通过按离子束的发散角度范围，以比要修整部分加大的方式形成第2掩模的开口部，能够对要修整的部分照射均等强度的离子束，能够以均匀的厚度修整。
如第5项发明，在用于在衬底基板的上面，在接近压电谐振子的电极的要修整部分的位置形成电极的时候，本发明是有效的。
有时在衬底基板的上面设置输入电极、输出电极、接地电极等外部电极，但也有时在压电谐振子的附近，而且在接近要修整部分的位置形成这些外部电极。在如此的情况下，通过对这些外部电极照射介由掩模的开口部发散的离子束而进行修整，有时在压电谐振子的侧面等上附着电极的飞散物。在此种情况下，如果应用本发明，能够确实防止在压电谐振子上附着衬底基板的电极的飞散物。
如果采用第1项发明，由于以第1掩模的上面达到与压电谐振子的表面大致同一高度或其以下的方式，使其开口部嵌合在压电谐振子的外周部地配置第1掩模，在第1掩模的上方空出一定空间的方式配置第2掩模，从第2掩模的上方照射离子束，修整压电谐振子的电极，所以离子束不修整位于压电谐振子下方的基板的电极，能够解决迁移等问题。
此外，由于离子束修整的压电谐振子的电极的飞散物，向第1掩模和第2掩模之间存在的空间扩散，所以不再附着在压电谐振子上，能够解决IR劣化等问题。
在第2项发明中，通过以相互固定的状态、相对压电谐振子配置第1掩模和第2掩模，能够得到与第1项发明同样的作用效果。
图1是一例压电部件的分解斜视图。
图2是图1的压电部件的剖面图。
图3是在本发明中使用的离子束加工装置的概略剖面图。
图4是从压电谐振子的长度方向看的主要部位的剖面图。
图5是从压电谐振子的宽度方向看的主要部位的剖面图。
图6是从压电谐振子的上方看的主要部位的剖面图。
图中1-衬底基板，3-外部电极，10-压电谐振子，12-电极，44-第1掩模，44a-开口部，45-第2掩模，45a-开口部，46-空间。
具体实施例方式
下面，参照实施例，说明本发明的实施方式。
实施例1图1、图2表示利用本发明方法频率调整的一例压电部件。
该压电部件A，是一例在衬底基板1上搭载压电谐振子10的振荡器。在衬底基板1上形成3个外部电极2～4，其中两端部的外部电极2、4，以围绕衬底基板1的方式形成套箍状。中央部的外部电极3沿宽度方向连续形成在衬底基板1的底面，在表面只形成在宽度方向的两端部。另外，中央部的外部电极3，也可以与两端部的外部电极2、4同样，形成套箍状。
该实施例的压电谐振子10，是利用厚薄剪切振动模式的基本波的能量封入型的振荡器元件，具有长方向分极的压电陶瓷基板11，在其上面，形成从一端侧向另一端侧延伸的电极12，在下面，形成从另一端侧向一端侧延伸的电极13。电极12、13的一端部，在压电基板11的长度方向的中间部位对置，构成振动部。上面侧的电极12的另一端部12a，经过压电基板11的端面，绕回到下面侧。
压电谐振子10的电极12、13，通过导电性的粘合剂20、21连接固定在外部电极2、4上。将该状态称为压电部件A。通常的压电部件，还在固定有压电谐振子10的衬底基板1上，利用粘合剂31粘接覆盖压电谐振子10的罩30，并密封罩30的内部。另外，罩30可以是金属、陶瓷、树脂中的任何一种，但在由金属形成的情况下，在衬底基板1的罩粘接部形成框状的绝缘层，也可以防止罩30与外部电极2、4的短路。另外，由于外部电极3是接地用的，因此也可与罩30导通。
上述压电谐振子10，相对于作为目标的频率，预先设定在低水平，以将压电谐振子10固定在衬底基板1上的状态，对压电谐振子10的表面的电极12的振动部(与电极13对置的部分)照射后述的离子束，进行频率调整。此时，使用后述的2片掩模44、45。
图3表示本发明的一例作为频率调整装置的离子束加工装置。
40是等离子体生成室、41是具有多个细孔41a的遮蔽栅格(grid)、42是具有多个与遮蔽栅格41的细孔41a对应的多个细孔42a的加速栅格、43是保持加速栅格42的加速栅格基座。遮蔽栅格41的外周部固定在等离子体生成室40上，加速栅格42的外周部固定在加速栅格基座43上，加速栅格基座43安装在等离子体生成室40上。在加速栅格42和遮蔽栅格41的之间设置一定的间隙。在加速栅格42的下方配置与接地电位连接的上述压电部件A。在压电部件A的上方配置2片金属制掩模44、45。
在等离子体生成室40内，对Ar等惰性气体进行真空放电，得到正离子。该正粒子，通过从加速栅格42接受电位能，从等离子体生成室40引出，冲撞到压电部件A，进行切削加工。此时，加速栅格42，为避免正离子冲撞造成的损耗，被与等离子体生成室40同电位的遮蔽栅格41覆盖。
图4是从压电谐振子10的长度方向看的剖面，图5是从压电谐振子10的宽度方向看的剖面，图6是从上方看的剖面。
第1掩模44具有大小能够嵌合压电谐振子10的外周部的开口部44a，第1掩模44，通过以其上面达到与压电谐振子10的表面大致同一高度或其以下的方式，使该开口部44a嵌合在压电谐振子10的外周部进行配置。另外，第1掩模44的厚度设定在压电谐振子10的厚度以下。
在开口部44a的尺寸中，压电谐振子10的宽度方向的尺寸L1，出尺寸公差的考虑，设成比压电谐振子10的宽度尺寸稍大。另外，关于压电谐振子10的长度方向的尺寸L2，不受限制，只要比压电谐振子10的长度长，可以设定为任何尺寸。
第2掩模45，具有与压电谐振子10的电极12的要修整的部分对应的开口部45a，以在第1掩模44的上方空出一定空间46的方式配置。另外，第2掩模45的开口部45a，如图6所示，配置在相对于第1掩模44的开口部44a正交方向上，压电谐振子10的宽度方向的开口宽度W1，只要是在考虑了离子束的发散角度的范围以上，也可以比压电谐振子10的宽度尺寸宽很多。
此外，压电谐振子10的长度方向的开口部45a的宽度W2，通过在想修整的范围的尺寸上考虑位置偏移造成的公差和离子束的发散角度来确定。
并且，也可以介由具有与上述空间46的高度对应的长度的垫片(参照图4)来预先设定第1掩模和第2掩模。
在从第2掩模45的上方照射离子束时，由于离子束具有发散角度，如图4、图5所示，穿过开口部45a的离子束会发散。特别是，发散部分的离子束的强度弱，在发散部分和不发散的部分，加工厚度产生偏差。但是，第2掩模45的开口部45a的尺寸，由于在不想修整的范围的尺寸上，出于离子束的发散角度的考虑，加大形成，所以在要修整的部分，如图4、图5中斜线所示，能够照射均等强度的离子束，能够以均匀的厚度修整。
此外，由于第1掩模44嵌合在压电谐振子10的外周，所以第1掩模44遮蔽发散的离子束，离子束达不到位于压电谐振子10的下方的衬底基板1的外部电极3。因此，不修整衬底基板1的外部电极3，能够防止电极的飞散物(金属粉尘)附着在压电谐振子10的侧面等上。
并且，由于第1掩模44的上面与压电谐振子10的上面相同高或比其低，所以修整压电谐振子10的电极12引起的电极的飞散物(金属粉尘)，向第1掩模44和第2掩模45之间的空间46扩散，能够防止再次附着在压电谐振子10上。结果，能够防止金属粉尘的再次附着造成的压电谐振子10的IR劣化。
本发明的压电部件，不限定于在衬底基板上直接固定上述实施例的压电谐振子，例如，如特开平8-111626号公报所记载，也能够用于在衬底基板上固定另外的元件(例如电容器元件)后、再在其上面固定压电谐振子。
压电谐振子不局限于利用厚薄剪切振动，也可以利用厚薄纵向振动等其它厚薄振动。
权利要求
1.一种压电谐振子的频率调整方法，通过对固定在衬底基板上的利用厚薄振动的压电谐振子的表面的电极照射离子束来修整上述电极，而调整压电谐振子的频率，其特征在于，具备将具有大小能够嵌合上述压电谐振子的外周部的开口部的第1掩模，以其上面达到与压电谐振子的表面大致同一高度或其高度以下的方式、上述开口部嵌合在压电谐振子的外周部地进行配置的工序；以在上述第1掩模的上方空出一定空间的方式配置具有与上述压电谐振子的电极的要修整的部分对应的开口部的第2掩模的工序；从上述第2掩模的上方照射离子束来修整压电谐振子的电极的工序。
2.一种压电谐振子的频率调整方法，通过对固定在衬底基板上的利用厚薄振动的压电谐振子的表面的电极照射离子束来修整上述电极，而调整压电谐振子的频率，其特征在于，具备以上述第1掩模的上面达到与压电谐振子的表面大致同一高度或其高度以下的方式、上述第1掩模的开口部嵌合在压电谐振子的外周部地配置具有大小能够嵌合上述压电谐振子的外周部的开口部的第1掩模、在上述第1掩模的上方空出一定空间固定的具有与上述压电谐振子的电极的要修整的部分对应的开口部的第2掩模的工序；从上述第2掩模的上方照射离子束来修整压电谐振子的电极的工序。
3.如权利要求1或2所述的压电谐振子的频率调整方法，其特征在于在上述第1掩模的开口部中的、靠近上述要修整部分的部分，靠近上述压电谐振子的外侧面。
4.如权利要求1或2所述的压电谐振子的频率调整方法，其特征在于上述第2掩模的开口部，以比要修整部分按离子束的发散角度的量加大的方式形成。
5.如权利要求3所述的压电谐振子的频率调整方法，其特征在于上述第2掩模的开口部，以比要修整部分按离子束的发散角度的量加大的方式形成。6.如权利要求1或2所述的压电谐振子的频率调整方法，其特征在于在上述衬底基板的上面，在靠近上述压电谐振子的电极的要修整部分的位置形成电极。
7.如权利要求3所述的压电谐振子的频率调整方法，其特征在于在上述衬底基板的上面，在靠近上述压电谐振子的电极的要修整部分的位置形成电极。
8.如权利要求4所述的压电谐振子的频率调整方法，其特征在于在上述衬底基板的上面，在靠近上述压电谐振子的电极的要修整部分的位置形成电极。
9.如权利要求5所述的压电谐振子的频率调整方法，其特征在于在上述衬底基板的上面，在靠近上述压电谐振子的电极的要修整部分的位置形成电极。
10.一种压电谐振子的频率调整装置，通过对固定在衬底基板上的利用厚薄振动的压电谐振子的表面的电极照射离子束来修整上述电极，而调整压电谐振子的频率，其特征在于具有第1掩模和第2掩模；上述第1掩模，具有能够嵌合上述压电谐振子的开口部，以其上面达到与压电谐振子的表面大致同一高度或其高度以下的方式，使上述开口部嵌合在压电谐振子的外周部地进行配置；上述第2掩模，具有与上述压电谐振子的电极的要修整的部分对应的开口部，以在上述第1掩模的上方空出一定空间的方式进行配置。
全文摘要
一种压电谐振子的频率调整方法及频率调整装置，在衬底基板(1)的上面固定压电谐振子(10)而成的压电部件上，以第1掩模(44)的上面达到与压电谐振子的表面大致同一高度或其以下的方式，使其开口部嵌合压电谐振子的外周部地配置第1掩模，在第1掩模的上方空出一定空间(46)地配置第2掩模(45)，从第2掩模的上方照射离子束来修整压电谐振子。由于第1掩模遮蔽发散的离子束，所以不会修整位于压电谐振子下方的衬底基板的电极。由于被离子束修整的压电谐振子的电极的飞散物向空间扩散，所以不再附着在压电谐振子上。因此，该频率调整方法，能够防止对不需要修整的部分照射离子束，防止在压电谐振子上再次附着电极的飞散物。
文档编号H03H9/02GK1638268SQ20041008619
公开日2005年7月13日 申请日期2004年10月22日 优先权日2003年12月24日
发明者串田道保 申请人:株式会社村田制作所