压电振荡器和制造压电振荡器的方法

专利名称：压电振荡器和制造压电振荡器的方法
技术领域：
本发明涉及一种包装中密封有调谐叉形压电振荡片的压电振荡器，及制造该压电振荡器的方法，并涉及一种除去附在压电振荡器上的薄膜从而调整振荡频率的技术。
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背景技术：
作为一种在制造例如调谐叉形晶体振荡器的压电振荡器的情况下调整振荡频率的方法，存在一种其中在装置上设置修整区域以及通过激光束对作为配重材料附着的薄膜进行修整的方法。例如，作为该类技术，
专利文献l (参见JP-A-2003-133879)中描述的制造压电振荡器和压电装15置的方法是己知的。如图9所示，在专利文献l中描述的压电振荡器中，在调谐叉形晶体振荡片1的振荡臂1A上，设置配重部分3，其具有用于增加并减少质量来调整振荡频率的质量调整膜2。质量调整膜2通过将Au沉积为用于粗调的配重的沉积膜4 (粗调部分)，以及将Cr喷镀为用于精调的配重的喷镀膜5 (精调部分)而形成，其中在配重部分3下方的20调谐叉形晶体振荡片1的顶面上，通过光刻技术形成预定电极6。然后，如图10所示，在该压电振荡器中，通过激光束对配重部分3的沉积膜4和喷镀膜5进行修整，来部分形成直径与激光的光斑直径匹配的多个除膜光斑用于调整，从而由多个除膜光斑形成的斑行7和8使得调谐叉形晶体振荡片1的频率是目标频率。25 随着近来组件小型化的趋势，振荡器尺寸也縮小，用于修整的每单
位配重所导致的频率改变变大。为了高度精确地调整频率，必须精细地控制配重的修整量。然而，很难提供较小光斑直径的激光用于修整，这成为确保小尺寸振荡器的精确振荡的问题。为了解决该问题，示出了以下方案(1)和(2)。(1 )使用可以使激光的光斑直径较小的激光。当处理量仍然必须时，
对作为用于粗调的配重的沉积膜4和作为用于精调的配重的喷镀膜5进行修整，其中如图ll所示，首先通过较大光斑直径对喷镀膜5进行修整(由附图标记8A指示)，并在要求精度的精调中通过较小光斑进行修整5 (由标记8B指示)。
(2)如图12所示，将之后的光斑的节距减少到小于作为光斑直径的"pl"的"p2"，来减少每个单位脉冲的修整量(参见专利文献1)。为了确保调整精度，在横向上进行修整，在横向上，每个单位配重的改变量变得恒定。当行结束时，将之后光斑的直径设定为与光斑直径相同的
io固定量(dl)，在列向(该图中的垂直方向)上对之后光斑进行移动，然后处理随后的行。
在通过改变激光的光斑位置进行的修整方案中，出现以下问题。换句话说，在方案(1)中，虽然实现了精度的提高并可确保调整效率，但在标准激光修整设备中，即使使光斑直径较小，通常最多使直径大约为
15 2(Hhti。光斑直径小于该直径的激光修整设备非常昂贵，导致因为引入这样的设备而使产品成本增加的问题。此外，在方案(2)中，当可以设置小节距(如"pl>p2"所指示的)时，可以提高横向上的调整频率的分辨率。然而，在尺寸减少的振荡器中，调谐叉形晶体振荡片1和在其端部的配重部分3的宽度很小，因此，不能提供很长的修整长度。由于这个原
20因，在列向上移动应用位置。通常，因为将馈送dl设定为大约激光束的光斑直径，所以不能根据基于该馈送的修整来高度精确地实施频率调整。

发明内容
本发明为了解决以上问题。目标是提供一种压电振荡器以及该压电25振荡器的方法，该压电振荡器可以在不使用具有小光斑直径的昂贵激光修整设备的情况下，进行精细的修整调整和高度精确的频率调整。
为了获得该目标，根据本发明的压电振荡器是这样的压电振荡器，
其包括配重部分，具有在调谐叉形晶体振荡片的振荡臂上层压的、用
于频率调整的质量调整膜，其中所述配重部分被形成为具有多个除膜光
7斑，在该除膜光斑中，所述质量调整膜被与激光施加的光斑直径对应地 部分去除，由此进行调整从而调谐叉形晶体振荡片的频率成为目标频率， 其中在所述质量调整膜上，设置有多个光斑行，所述光斑行的除膜光斑 以小于除膜光斑的直径的节距设置，多个光斑行之间的行间隔以小于除 5膜光斑的直径的间隔设置，并根据调谐叉形晶体振荡片的目标频率调整。 根据本发明，在质量调整膜上设置多个光斑行，光斑行的除膜光斑 以小于除膜光斑的直径的节距设置，与调谐叉形晶体振荡片的目标频率 对应地将多个光斑行之间的行间隔设定为小于除膜光斑的直径的间隔。 然后，通过多个光斑行的间隔设定，可以获得以高分辨率对修整进行精 10调的压电振荡器。换句话说，在不使用如前具有小光斑直径的昂贵激光 修整设备的情况下，可以获得频率接近调谐叉形晶体振荡片的目标频率 的压电振荡器。
此外，根据本发明的压电振荡器是这样的压电振荡器，其包括配 重部分，具有在调谐叉形晶体振荡片的振荡臂上层压的、用于频率调整
15的质量调整膜，其中配重部分形成有与激光施加的光斑直径对应的多个 除膜光斑，在该除膜光斑中质量调整膜被部分地去除，由此进行调整从 而调谐叉形晶体振荡片的频率成为目标频率，其中在质量调整膜上，设 置多个光斑行，光斑行的除膜光斑以小于除膜光斑的直径的节距设置， 将第一光斑行中的除膜光斑定位于质量调整膜的顶端区域中，将第一光
20斑行中的各除膜光斑的一部分从质量调整膜的顶端区域向外延伸，由此 以局部被切除的形状形成第一光斑行中的各除膜光斑。
根据本发明，在质量调整膜上设置多个光斑行，光斑行的除膜光斑 以小于除膜光斑的直径的节距设置，在多个光斑行中，第一光斑行以局 部被切除的形状的除膜光斑形成，除膜光斑位于质量调整膜的顶端区域。
25然后，通过以局部被切除的形状的除膜光斑形成的光斑行的设置，可以 获得以高分辨率对修整进行精调的压电振荡器。换句话说，在不使用如 前具有小光斑直径的昂贵激光修整设备的情况下，可以获得频率接近调 谐叉形晶体振荡片的目标频率的压电振荡器。
此外，在根据本发明的压电振荡器中，优选地，所述配重部分的质
8量调整膜配置有作为用于粗调的配重的粗调膜；以及与粗调膜分离的、 作为用于精调的配重的精调膜，在粗调膜和精调膜的至少其中一个上， 设置多个光斑行，光斑行的除膜光斑以小于除膜光斑的直径的节距设置， 在多个光斑行中，第一光斑行中的除膜光斑位于粗调膜和精调膜的至少 5其中一个的顶端区域中，将第一光斑行中的各除膜光斑的一部分从粗调 膜和精调膜的至少其中一个的顶端区域向外延伸，由此以局部被切除的 形状形成第一光斑行中的各除膜光斑。
在此情况下，在对配重部分的质量调整膜进行配置的粗调膜和精调 膜的至少其中一个上设置上述以局部被切除的形状的除膜光斑形成的光
10斑行，由此可以获得进行了更精细的修整调整的压电振荡器。
此外，根据本发明的压电振荡器是这样的压电振荡器，其包括配 重部分，其具有在调谐叉形晶体振荡片的振荡臂上层压的、用于频率调 整的质量调整膜，其中该配重部分形成有多个除膜光斑，在该除膜光斑 中，与激光施加的光斑直径对应地部分地除去了质量调整膜，由此进行
15调整从而调谐叉形晶体振荡片的频率成为目标频率，其中在质量调整膜 上，设置多个光斑行，所述光斑行的除膜光斑以小于除膜光斑的直径的 节距设置，在多个光斑行中，位于所述多个光斑行侧端部中的除膜光斑 位于质量调整膜的侧边缘区域中，这些除膜光斑中的各除膜光斑的一部 分从质量调整膜的侧边缘区域向外延伸，由此以局部被切除的形状形成
20这些除膜光斑。
在此情况下，在质量调整膜上设置多个光斑行，光斑行的除膜光斑 以小于除膜光斑的直径的节距设置，在多个光斑行中，位于侧端部中的 除膜光斑位于质量调整膜的侧边缘区域中，由此以局部被切除的形状形 成除膜光斑。因而，在质量调整膜的侧边缘区域中设置局部被切除的形
25状的除膜光斑，由此可以获得以高分辨率对修整进行精调的压电振荡器。 换句话说，在不使用如前具有小光斑直径的昂贵激光修整设备的情况下， 可以获得频率接近调谐叉形晶体振荡片的目标频率的压电振荡器。
此外，在根据本发明的压电振荡器中，优选地，在质量调整膜的右 侧和左侧分开地设置单个光斑行，在右侧和左侧分开的多个光斑行中，将各除膜光斑的一部分从质量调整膜的每个右侧和左侧边缘区域向外延 伸，由此以局部被切除的形状形成位于各侧端部的除膜光斑。
在此情况下，在右侧和左侧分开的多个光斑行中，位于各侧端部中的 除膜光斑位于质量调整膜的各右侧和左侧边缘区域中，以局部被切除的形 5状形成除膜光斑，由此可以获得进行了更精细的修整调整的压电振荡器。 此外，根据本发明的一种制造压电振荡器的方法是制造压电振荡器 的方法，其中将激光施加到调谐叉形晶体振荡片的振荡臂上设置的配重 部分上的质量调整膜上，来局部形成直径与激光的光斑直径匹配的多个 除膜光斑，由此进行调整，使得调谐叉形晶体振荡片的频率成为目标频 10率，该方法包括第一步骤，其中以小于与激光的光斑直径匹配的除膜 光斑的直径的节距，在质量调整膜上形成第一光斑行；以及第二步骤， 其中根据调谐叉形晶体振荡片的目标频率对光斑行之间的行间隔进行调 整，由此形成第二光斑行以及之后的光斑行。
根据本发明，通过第一步骤和第二步骤(第一步骤，其中以小于与 15激光的光斑直径匹配的除膜光斑的直径的节距，在质量调整膜上形成第 一光斑行，第二步骤，其中根据调谐叉形晶体振荡片的目标频率对到第 一光斑行的行间隔进行调整，由此形成第二行及之后的光斑行)，可以获 得进行了精细的修整调整的压电振荡器，具体地，在不使用具有小光斑 直径的昂贵激光修整设备的情况下，高精度对频率进行调整。 20 此外，在根据本发明的制造压电振荡器的方法中，优选地，在第二
步骤中，调整光斑行之间的行间隔，从而使行间隔小于除膜光斑的直径 的间隔，由此形成第二光斑行以及之后的光斑行。
在此情况下，在第二步骤中，调整到第一光斑行的行间隔，从而间 隔成为小于除膜光斑的直径的间隔。因此，可以进行更精细的修整调整。 25 此外，在根据本发明的制造压电振荡器的方法中，优选地，在第一
步骤中，以这样的方式施加激光，即使第一光斑行中的除膜光斑位于质 量调整膜的顶端区域中，并且每个除膜光斑的一部分从质量调整膜的顶 端区域向外延伸，由此以局部被切除的形状形成除膜光斑。
在此情况下，在第一步骤中，以这样的方式施加激光，即，使第一光斑行中的除膜光斑位于质量调整膜的顶端区域中并且以局部被切除的 形状形成。因此，可以进行更精细的修整调整。
此外，在根据本发明的制造压电振荡器的方法中，优选地，配重部 分的质量调整膜配置有作为用于粗调的配重的粗调膜，以及与粗调膜 5分离的、作为用于精调的配重的精调膜，在粗调膜和精调膜的至少其中 一个上，通过第一步骤和第二步骤，设置多个光斑行，该光斑行的除膜 光斑以小于除膜光斑的直径的节距设置，以及在第一步骤中，以这样的 方式施加激光，即，第一光斑行中的除膜光斑位于粗调膜和精调膜的至 少其中一个的顶端区域中，并且使各除膜光斑的一部分从粗调膜或精调
10膜的顶端区域向外延伸，由此以局部被切除的形状形成除膜光斑。
在此情况下，在第一步骤中，以这样的方式施加激光，即，使第一光 斑行中的除膜光斑位于对质量调整膜进行配置的粗调膜和精调膜的各顶端 区域中，以及以局部被切除的形状形成。因此可以进行更精细的修整调整。 此外，在根据本发明的制造压电振荡器的方法中，在第一步骤和第 15 二步骤中，以这样的方式施加激光，即，在多个光斑行中，位于其侧端 部中的除膜光斑位于质量调整膜的侧边缘区域中，并且各除膜光斑的一 部分从质量调整膜的各侧边缘区域向外延伸，由此以局部被切除的形状 形成除膜光斑。
在此情况下，在第一步骤和第二步骤中，以这样的方式施加激光， 20g卩，在多个光斑行中，位于侧端部中的除膜光斑位于质量调整膜的侧边 缘区域并且以局部被切除的形状形成。因此，可以进行更精细的修整调整。
此外，在根据本发明的制造压电振荡器的方法中，在第一步骤和第 二步骤中，以这样的方式施加激光，即，在质量调整膜的右侧和左侧形 成除膜光斑的光斑行，并在右侧和左侧分开各光斑行，在右侧和左侧分 25开的多个光斑行中，位于各侧端部的除膜光斑位于质量调整膜的各侧边 缘区域中，并且各除膜光斑的一部分从质量调整膜的各右侧和左侧边缘 区域向外延伸，由此，以局部被切除的形状形成除膜光斑。
在此情况下，在第一步骤和第二步骤中，以这样的方式施加激光， 艮P，在右侧和左侧分开质量调整膜上的单个光斑行，在右侧和左侧分开
11的多个光斑行中，位于各侧端部中的除膜光斑位于质量调整膜的各右侧 和左侧边缘区域中，并以局部被切除的形状形成。因此，可以进行更精 细的修整调整。
此外，在多个光斑行中，相对质量调整膜的中心轴不对称地形成至 5少一部分光斑行。
此外，在第二步骤中，相对质量调整膜的中心轴不对称地形成最后 的光斑行。
在此情况下，与始终相对质量调整膜的中心轴两侧对称地形成光斑 行的情况相比，可以提高调谐叉形晶体振荡片的频率的自由度。因此， 10可以精细地调整调谐叉形晶体振荡片的频率，从而调谐叉形晶体振荡片 的频率可以与目标频率精确匹配。
此外，在调谐叉形晶体振荡片的各右振荡臂和左振荡臂上形成质量 调整膜，相对调谐叉形晶体振荡片的中心轴两侧对称地形成在右质量调 整膜和左质量调整膜上形成的多个光斑行。 15 此外，在调谐叉形晶体振荡片的各右振荡臂和左振荡臂上形成质量
调整膜，在所述第二步骤中，相对调谐叉形晶体振荡片的中心轴两侧对 称地形成在右质量调整膜和左质量调整膜上形成的多个光斑行。
相应地，即使相对质量调整膜的中心轴不对称地形成光斑行，也可 以在调谐叉形晶体振荡片的右振荡臂和左振荡臂中匹配固有频率，可以 20确保振荡稳定性。
此外，在第二步骤中，从第一光斑行向调谐叉形晶体振荡片的底端 侧顺序形成多个光斑行。
通常，随着在调谐叉形晶体振荡片的振荡臂的顶端侧形成的光斑行 的数目增加时，调谐叉形晶体振荡片的频率改变极大。因此，从第一光 25斑行向调谐叉形晶体振荡片的底端侧顺序形成多个光斑行。相应地，在 顶端侧形成光斑行时，可以极大改变频率，可以快速使得调谐叉形晶体 振荡片的频率接近目标频率。此外，在调谐叉形晶体振荡片的底端侧形 成光斑行时，可以少量少量地改变频率，从而调谐叉形晶体振荡片的频 率可以与目标频率精确匹配。在根据本发明的压电振荡器中，与调谐叉形晶体振荡片的目标频率 对应地将多个光斑行之间的行间隔设定为小于除膜光斑的直径的间隔。 因此，可以获得以高分辨率精细地调整修整的压电振荡器。换句话说， 可以在不使用以前的具有小光斑直径的昂贵激光修整设备的情况下，获 5得频率接近调谐叉形晶体振荡片的目标频率的压电振荡器。


通过结合附图考虑以下详细描述可容易地理解本发明的教导，其中 图1示出了描述根据本发明第一实施方式的制造压电振荡器的方法 10的平面图2示出了示意性描述压电振荡器的修整设备的框图； 图3示出了描述根据本发明第二实施方式的制造压电振荡器的方法 的平面图4示出了描述图2中示出了的变型的平面图； 15 图5示出了描述根据本发明第三实施方式的制造压电振荡器的方法
的平面图6示出了描述晶片状态的压电振荡器的平面图； 图7示出了描述圆柱压电装置的透视图； 图8示出了描述表面安装型压电装置的透视图； 20 图9示出了说明之前的调谐叉形晶体振荡片的整体配置的平面图 10示出了描述修整之前的调谐叉形晶体振荡片的沉积膜和喷镀 膜的情况的平面图ll示出了描述用于对之前的调谐叉形晶体振荡片的质量调整膜进 行修整的激光光斑的平面图； 25 图12示出了描述之前的调谐叉形晶体振荡片的激光光斑的节距的
平面图13示出了描述根据本发明第四实施方式的制造压电振荡器的方 法的平面图14示出了描述根据本发明第五实施方式的制造压电振荡器的方
13法的平面图；以及
图15示出了描述根据本发明第六实施方式的制造压电振荡器的方 法的平面图。
具体实施方式
第一实施方式
在下文中，将参照图1和2描述本发明的第一实施方式。此外，经 受修整处理的压电振荡器具有与图9所示相同的配置，相同部件被指定 了相同的附图标记和符号，从而省略了重复的描述。 io 首先，在图2中示出了如附图标记10指示的压电振荡器的修整设备，
通过该修整设备同时对作为调整目标的、 一个到几十个或者更多的压电 振荡器IOO进行处理。同时通过频率测量装置11对这些振荡器的频率进 行测量，然后根据频率测量装置11测出的频率与预定目标频率之间的差， 通过修整量计算器12确定质量调整膜2的调整量和调整位置。此时，修
15整量计算器12根据所确定的值向激光控制单元13提供修整指令，激光 控制单元13控制激光发射器14和激光扫描单元15，来将激光束应用到 作为目标的压电振荡器上。对于扫描方法，存在在不改变激光束的入射 角的情况下使用X-Y表来移动位置、并使用电扫描器用于扫描的方法。 然而，这些方法是公知的，并省略对其的详细描述。此外，在修整设备
20 10对质量调整膜2进行修整之后，频率测量装置11再次测量频率，由此 将修整结果反馈到修整量计算机12，用于进行修整处理，从而随着校正 的重复，频率变得接近预定目标频率。此外，修整设备10修整对质量调 整膜2进行配置的沉积膜4和喷镀膜5。
然后，参照图1描述一种使用上述修整设备IO制造压电振荡器的方
25法，通过该方法可以以高分辨率对作为调整目标的压电振荡器100的质 量调整膜2进行精细地修整。在修整设备10中，向在调谐叉形晶体振荡 片1的振荡臂1A上设置的质量调整膜2施加激光，由此部分形成直径与 激光的光斑直径匹配的多个除膜光斑(由附图标记20指示)用于调整， 从而调谐叉形晶体振荡片1的频率成为目标频率。此时，首先，在质量调整膜2上，以小于与激光的光斑直径匹配的除膜光斑20的直径的节距 形成第一光斑行(通过附体标记21指示)(第一步骤)。之后，修整量计 算器12再次计算修整量，确定光斑行之间的行间隔(d)，从而与调谐叉 形晶体振荡片1的目标频率匹配。 5 然后，根据确定出的行间隔(d)，形成第二光斑行22和第二光斑行
之后的光斑行23和24 (第二步骤)。
换句话说，在上述第二步骤中，调整光斑行之间的行间隔(d2到d4)， 从而间隔是小于除膜光斑20的直径(dl)的间隔，由此形成第二光斑行 22和第二光斑行之后的光斑行23和24。此时，随着与目标频率的差异
io变小，逐步骤使光斑行21到24之间的行间隔(d2到d4)变窄。更具体 地，当除膜光斑20的直径是dl时，使第一光斑行21与第二光斑行22 之间的间隔(d2)小于除膜光斑20的直径(dl)，使随后的第二光斑行 22与第三光斑行23之间的间隔(d3)小于光斑行21与22之间的间隔(d2 )， 使随后的第三光斑行23与第四光斑行24之间的间隔(d4)小于光斑行
15 22与23之间的间隔(d3)。换句话说，建立关系"dl>d2>d3>d4",由此 逐步骤对质量调整膜2进行精细地除去，逐渐增加修整的分辨率。
如以上详细讨论的，在第一实施方式中描述的制造压电振荡器的方 法中，顺序通过第一步骤和第二步骤在第一步骤中以小于与激光的光 斑直径匹配的除膜光斑20的直径的节距在质量调整膜2上形成第一光斑
20行21，在第二步骤中根据调谐叉形晶体振荡片1的目标频率调整到第一 光斑行21的光斑间隔，来形成第二光斑行22和在第二光斑行之后的光 斑行23和24，可以进行精细修整调整。在不使用具有小光斑直径的昂贵 激光修整设备的情况下，可以获得高精度地调整了频率的压电振荡器。 然后，在这样制造的压电振荡器中，在质量调整膜2上以小于除膜光斑
25 20的直径(pl)的节距(p2)设置除膜光斑20的多个光斑行21到24， 将多个光斑行22到24之间的行间隔(d2到d4)设定为小于除膜光斑20 的直径的间隔，与调谐叉形晶体振荡片1的目标频率对应。因此，光斑 行21到24的间隔设定可以高度精确地调整修整。
此外，顺序使得光斑行21到24之间的行间隔变窄的上述修整方案，可在对配重部分3的质量调整膜2进行配置的沉积膜4和喷镀膜5两者 上进行，或者可在沉积膜4和喷镀膜5的任何其中一个上进行。可以自 由进行选择。
第二实施方式
5 随后将参照图3和4描述本发明的第二实施方式。如图3所示，第
二实施方式中描述的修整与第一实施方式中描述的修整的不同在于，第 一步骤中形成的第一光斑行21位于质量调整膜2的顶端区域(附图标记 4A和5A指示的区域)中，以及将各除膜光斑20的一部分从质量调整膜 2的顶端区域向外延伸，以这样的方式，对顶端区域4A (5A)部分施加
io激光，由此以局部被切除的形状形成除膜光斑20。换句话说，根据从修 整量计算器12到激光控制单元13的修整指令，以除膜光斑20大约为一 半的方式将激光施加到质量调整膜2的顶端区域4A (5A)上，由此形成 以半圆的除膜光斑20形成的第一光斑行21 。
此外，可以根据进行怎样精细的修整，来自由确定在质量调整膜2
15的顶端区域4A (5A)中形成除膜光斑20的程度(即，半圆的尺寸的比 率)。此外，在位于质量调整膜2的上部用于粗调的沉积膜4的顶端区域 4A中，以及在用于精调的配重的喷镀膜5的顶端区域5A中，进行以局 部被切除的形状形成除膜光斑20的激光施加。在此情况下，如图4所示， 在形成配重部分3的质量调整膜2的沉积膜4与喷镀膜5之间形成间隙
20 (附图标记25指示的间隙)，该间隙25用来进行激光施加以在喷镀膜5 的顶端区域5A中以局部被切除的形状形成除膜光斑20。
此外，将光斑行21到24之间的行间隔(d5)设定为小于除膜光斑 20的直径(dl)的间隔。此时，与第一实施方式类似，如附图标记d2到 d4，逐步使光斑行21到24之间的行间隔变窄。
25 如以上详细所述的，在第二实施方式中描述的制造压电振荡器的方
法中，在第一步骤中，以第一光斑行21位于对配重部分3的质量调整膜 2进行配置的沉积膜4和喷镀膜5的顶端区域(4A/5A)中，以及各除膜 光斑20的一部分从质量调整膜的顶端区域向外延伸的方式施加激光，由 此以局部被切除的形状形成除膜光斑20。因此，可以进行精细的修整调整，在不使用具有小光斑直径的昂贵激光修整设备的情况下，可以获得 高精度调整频率的压电振荡器。然后，在这样制造的压电振荡器中，在
质量调整膜2上以小于除膜光斑20的直径(pl)的节距(p2)设置除膜 光斑20的多个光斑行21到24，在该多个光斑行21到24中，第一光斑 5行21中的除膜光斑20位于质量调整膜2的顶端区域中，并以局部被切 除的形状形成。因此，在第一光斑行21中正确地确定局部切除除膜光斑 20的比率，由此可以对修整进行高度精确的调整。
此外，对光斑行21中的除膜光斑20进行局部切除的修整方案可在 对配重部分3的质量调整膜2进行配置的沉积膜4和喷镀膜5两者上进 io行，如图3和4所示，或者可在沉积膜4和喷镀膜5的任何其中一个上 进行。可以自由进行选择。
第三实施方式
随后，参照图5描述本发明的第三实施方式。第三实施方式中描述 的修整与局部切除对第一光斑行21进行配置的除膜光斑20的第二实施
15方式不同在于，对位于多个光斑行21到24的侧端部中的除膜光斑20进 行局部切除。换句话说，在第三实施方式中的修整中，如图5所示，在 上述第一步骤和第二步骤中，将激光以这样的方式部分地应用到各个侧 边缘区域(附图标记4B、 4C、 5B和5C)，即，在配重部分3的质量调 整膜2的右侧和左侧相隔开地设置除膜光斑20形成的多个光斑行30到
20 3 2，并且在所述右侧和左侧隔开的光斑行30到32中，位于各个侧端部 的各除膜光斑20的一部分(以附图标记20A指示)从质量调整膜2的侧 边缘区域向外延伸，由此在质量调整膜2的各侧边缘区域中(附图标记 4B、 4C、 5B和5C)以局部被切除的形状形成除膜光斑20。
如以上详细所述，在第三实施方式中描述的制造压电振荡器的方法
25中，在第一步骤和第二步骤中，以这样的方式施加激光，即，将除膜光 斑20形成的光斑行30到32相隔开地设置在质量调整膜2的右侧和左侧， 在右侧和左侧隔开的多个光斑行30到32中，在质量调整膜2的右侧和 左侧的各个侧边缘区域(附图标记4B、 4C、 5B和5C)中以局部被切除 的形状形成位于各个侧端部中的除膜光斑20 (以附图标记20A指示)。因此，与第二实施方式类似，可以进行精细修整调整，可以在不使用具 有小光斑直径的昂贵激光修整设备的情况下，获得高精度调整了频率的
压电振荡器。然后，在这样制造的压电振荡器中，在质量调整膜2上以 小于除光斑膜20的直径(pl)的节距(p2)设置具有除光斑膜20的多 5个光斑行30到32，在该多个光斑行30到32中，位于侧端部中的除膜光 斑20 (20A)位于质量调整膜2的侧边缘区域(附图标记4B、 4C、 5B 和5C)中，并以局部被切除的形状形成。因此，正确确定局部切除除膜 光斑的比率，由此可以高度精确地调整修整。
此外，对位于光斑行30到32的侧端部中的除膜光斑20 (20A)进
io行局部切除的上述修整方案，可在对配重部分3的质量调整膜2进行配 置的沉积膜4和喷镀膜5两者上进行，或者可在沉积膜4和喷镀膜5的 任何其中一个上进行。可以自由进行选择。
此外，如上所述，将除膜光斑20形成的光斑行30到32相分开地设 置在右侧和左侧上，并以良好平衡均匀设置在质量调整膜2的两侧，由
15此使得压电振荡器的振荡性能出色。然而，如上所述，可同时向图l、图 3和图4中示出了的光斑行21到24进行对位于光斑行的侧端部中的除膜 光斑20 (20A)进行局部切除的修整。可以自由进行选择。
此外，当压电振荡器100作为第一到第三实施方式中描述的修整目 标时，以如图6所示的在彼此分离之前的晶片形成多个压电振荡器100，
20以图7中示出的圆柱型形成压电振荡器100，以及在如图8所示的陶瓷基 底上安装的表面安装类型中形成压电振荡器100。然后，在图6中示出了 的压电振荡器100中，当在晶片上形成压电振荡器100时，进行频率的 粗调。此时，当测量到单个到多个压电振荡器100的振荡频率时，将激 光束应用到上面沉积Au用于修整配重部分3的粗调部分的沉积膜4上，
25由此调整频率。此外，以在如图7所示的插头上安装的圆柱类型，或者 以从晶片分离出的压电振荡器的基底部分的如图8所示的表面安装类型， 形成已经经受粗调的压电振荡器，将压电振荡器置入表面安装壳中，以 具有窗口的陶瓷、水晶或玻璃外壳密封，通过该窗口在真空状态中发送 激光束。然后，如图7和图8所示在安装状态中对作为精调部分的喷镀
18膜5进行修整。在对粗调部分的沉积膜4和精调部分的喷镀膜5进行的 修整中，使用第一到第三实施方式中描述的方案。 第四实施方式
随后，参照图13描述本发明的第四实施方式。在图3中示出的第二 5实施方式中，将所有光斑行21到24的长度形成为依次递减。然而，图 13中示出的第四实施方式不同在于，将调谐叉形晶体振荡片的顶端侧的 光斑行21到24的长度形成为相同。此外，对于与各实施方式类似地配 置的组件，省略详细描述。
在第四实施方式中，在质量调整膜2上形成以小于除膜光斑20的直 io径的节距设置的除膜光斑20的多个光斑行21到27 (例如，七行)。这多 个光斑行21到27之间的行间隔以小于除膜光斑20的直径的间隔设置， 并且根据调谐叉形晶体振荡片的目标频率调整。
在多个光斑行21到27中，在第一步骤中形成的第一光斑行21中的 除膜光斑20位于质量调整膜2的顶端区域(附图标记4A和5A指示的 15区域)中，各除膜光斑20的一部分从质量调整膜2的顶端区域向外延伸， 由此以局部被切除的形状形成除膜光斑20。
在多个光斑行21到27中，将在调谐叉形晶体振荡片的顶端侧的光 斑行21到24形成为具有相同长度。在该实施方式中，以相同长度形成 第一光斑行21到第四光斑行24的长度。例如，将光斑行21到24的长 20度形成为等于质量调整膜2的宽度。利用光斑行21到24，如平面中看到 的，几乎以矩形对质量调整膜2进行修整。
另一方面，在多个光斑行21到27中，将调谐叉形晶体振荡片的底 端侧的光斑行25到27的长度形成为依次变短。在该实施方式中，将第 四光斑行25到第七光斑行27的长度形成为依次变短。例如，以单个除 25膜光斑20形成最后光斑行27 (在最底端侧)。利用光斑行25到27，如 平面中看到的，几乎以三角形对质量调整膜2进行修整。此外，可能以 与接近三角形不同的各种形状形成光斑行25到27。
在该实施方式中，当调整调谐叉形晶体振荡片的频率时，首先形成 顶端侧的光斑行21到24，从而使调谐叉形晶体振荡片的频率接近目标频率。这里，以相同长度形成顶端侧的光斑行21到24，由此可以极大修整 质量调整膜2，可以快速使得调谐叉形晶体振荡片的频率接近目标频率。
随后，将底端侧的光斑行25到27形成为调谐叉形晶体振荡片的频 率可以与目标频率匹配。这里，将底端侧的光斑行25到27的长度形成 5为依次变短，由此可以少量少量地对质量调整膜2进行修整，从而调谐 叉形晶体振荡片的频率可以精确地与目标频率匹配。
如上所述，即使调谐叉形晶体振荡片的频率偏离目标频率，频率也 可以快速、精确地与目标频率匹配。
第五实施方式
io 随后将参照图14描述本发明的第五实施方式。在图13中示出的第
四实施方式中，将底端侧的光斑行25到27的长度形成为依次变短。然 而，图14中示出的第五实施方式不同在于，只将最后的光斑行25 (在最 底端侧)形成为短于其他光斑行21到24。此外，对于具有与各实施方式 类似的配置的组件，省略详细描述。
15 在多个光斑行21到25中，将最后列之外的光斑行21到24形成为
具有相同长度。在该实施方式中，以相同长度形成第一光斑行21到第四 光斑行24的长度。例如，将光斑行21到24的长度形成为等于质量调整 膜2的宽度。利用光斑行21到24，如平面中看到的，近似以矩形对质量 调整膜2进行修整。
20 另一方面，将最后的光斑行25的长度形成为短于其他光斑行21到
24的长度。例如，以六个除膜光斑20形成第一光斑行21到第四光斑行 24，而以两个除膜光斑20形成最后的光斑行25。
在该实施方式中，当调整调谐叉形晶体振荡片的频率时，首先形成 多个光斑行21到24，从而可以使调谐叉形晶体振荡片的频率最接近目标
25频率。这里，以相同长度形成多个光斑行21到24，由此可以极大修整质 量调整膜2，可以快速使得调谐叉形晶体振荡片的频率接近目标频率。
随后，将最后的光斑行25形成为调谐叉形晶体振荡片的频率与目标 频率匹配。这里，将最后的光斑行25形成为短于其他光斑行21到24， 由此，可以少量少量地对质量调整膜2进行修整，从而调谐叉形晶体振荡片的频率可以与目标频率精确匹配。
如上所述，即使调谐叉形晶体振荡片的频率偏离目标频率，频率也 可以快速、精确地与目标频率匹配。
第六实施方式
5 随后，参照图15描述本发明的第六实施方式。此外，在图15中，
并排示出了平面中看到的压电振荡片中右振荡臂上设置的质量调整膜 2R,以及左振荡臂上设置的质量调整膜2L。在图3中示出的第二实施方 式中，相对质量调整膜2的中心轴，两侧对称地形成所有光斑行21到24。 然而，图15中示出了的第六实施方式不同在于，相对质量调整膜2的中
io心轴CA不对称地形成最后光斑行23。此外，对于具有与各实施方式中 类似的配置的组件，省略详细描述。
在第六实施方式中，相对质量调整膜2的中心轴CA，两侧对称地形 成最后的行之外的光斑行21和22，而相对中心轴CA不对称地形成最后 的光斑行23。例如，相对质量调整膜2的中心轴CA两侧对称地形成以
15六个除膜光斑20形成的第一光斑行21和以五个除膜光斑20形成的第二 光斑行22。然而，将由两个除膜光斑20形成的最后光斑行23形成为到 右侧和左侧这两侧中的 一侧较远。
然而，相对调谐叉形晶体振荡片的中心轴CB两侧对称地形成右质 量调整膜2R中的最后的光斑行23和左质量调整膜2L中的最后的光斑行
20 23。例如，将右质量调整膜2R中的最后的光斑行23形成为到质量调整 膜2R的右侧更远，而将左质量调整膜2L中的最后的光斑行23形成为到 质量调整膜2L的左侧更远。
在该实施方式中，当调整调谐叉形晶体振荡片的频率时，首先形成 多个光斑行21到23，从而可以使调谐叉形晶体振荡片的频率接近目标频
25率。通常，当在调谐叉形晶体振荡片的振荡臂的顶端侧形成的除膜光斑 20的数目增加时，调谐叉形晶体振荡片的频率改变极大。因此，理想地， 从顶端侧(第一光斑行21)向底端侧(最后的光斑行23)顺序形成光斑 行。因此，在顶端侧形成光斑行时，可以极大改变频率，可以快速地使 调谐叉形晶体振荡片的频率接近目标频率。此外，在底端侧形成光斑行
21中，可以少量少量地改变频率，从而调谐叉形晶体振荡片的频率可以精 确地与目标频率匹配。
然后，在调谐叉形晶体振荡片的频率与目标频率匹配的时间点，停
止形成除膜光斑20。此时，不必继续形成除膜光斑20来使最后的光斑行 5 23相对质量调整膜2的中心轴CA两侧对称。相对中心轴CA在不对称 的状态下停止除膜光斑20的形成也是足够的。在此情况下，如与总是相 对质量调整膜2的中心轴CA关于两侧对称地形成光斑行的情况相比， 可以增加调谐叉形晶体振荡片的频率调整的自由度。因此，可以精细地 调整调谐叉形晶体振荡片的频率，从而调谐叉形晶体振荡片的频率可以
io精确地与目标频率对称。
这里，当最后的光斑行23相对质量调整膜2的中心轴CA不对称时， 失去了振荡臂中的平衡。当失去平衡时，固有频率在调谐叉形晶体振荡 片的右振荡臂和左振荡臂中变化，降低了振荡稳定性。此外，因为具有 不同固有频率的振荡臂的影响，所以认为会出现振荡器振荡的共振点在
15这些臂之间波动的现象。而且，因为调谐叉形晶体振荡片的右振荡臂和 左振荡臂通常会抵消的振荡生成的力矩溢出，成为振荡整个调谐叉形晶 体振荡片的能量，所以影响了振荡性质，变得有点难以振荡。
然后，理想地，相对调谐叉形晶体振荡片的中心轴CB两侧对称地 形成右质量调整膜2R的光斑行21到23和左质量调整膜2L的光斑行21
20到23。更具体地，以在右质量调整膜2R和左质量调整膜2L上首先形成 第一除膜光斑121R和121L，然后形成第二除膜光斑122R和122L的方 式，总是相对调谐叉形晶体振荡片两侧对称地形成多个除膜光斑20。
因此，当调谐叉形晶体振荡片的频率与目标频率匹配并且停止除膜 光斑20的形成时，虽然最后的光斑行23相对质量调整膜2的中心轴CA
25不对称，但是相对调谐叉形晶体振荡片的中心轴CB两侧对称地形成了右 质量调整膜2R和左质量调整膜2L的最后的光斑行23。因而，固有频率 可以在调谐叉形晶体振荡片的右振荡臂和左振荡臂中匹配，可以确保振 荡稳定性。
权利要求
1、一种压电振荡器，该压电振荡器包括配重部分，所述配重部分具有在调谐叉形晶体振荡片的振荡臂上层叠的、用于频率调整的质量调整膜，其中所述配重部分形成有多个除膜光斑，在所述除膜光斑中，与激光施加的光斑直径对应地部分去除了所述质量调整膜，由此进行调整，从而所述调谐叉形晶体振荡片的频率成为目标频率，其中在所述质量调整膜上，设置有多个光斑行，该光斑行的除膜光斑以小于所述除膜光斑的直径的节距设置，以及所述多个光斑行之间的行间隔以小于所述除膜光斑的直径的间隔设置，并根据所述调谐叉形晶体振荡片的目标频率调整。
2、 一种压电振荡器，该压电振荡器包括-配重部分，该配重部分具有在调谐叉形晶体振荡片的振荡臂上层压 15的、用于频率调整的质量调整膜，其中所述配重部分形成有多个除膜光 斑，在该除膜光斑中，与激光施加的光斑直径对应地将质量调整膜部分 地去除，由此进行调整，从而所述调谐叉形晶体振荡片的频率成为目标 频率，其中在所述质量调整膜上，设置多个光斑行，所述光斑行的除膜光 20斑以小于所述除膜光斑的直径的节距设置，以及第一光斑行中的除膜光斑位于所述质量调整膜的顶端区域中，所述 第一光斑行中的各除膜光斑的一部分从所述质量调整膜的顶端区域向外 延伸，由此以局部被切除的形状形成所述第一光斑行中的各除膜光斑。
3、 根据权利要求2的压电振荡器， 其中所述配重部分的所述质量调整膜配置有作为用于粗调的配重的 粗调膜，以及与所述粗调膜分离的、作为用于精调的配重的精调膜，在所述粗调膜和所述精调膜的至少其中一个上，设置多个光斑行， 所述光斑行的除膜光斑以小于所述除膜光斑的直径的节距设置，以及在所述多个光斑行中，所述第一光斑行中的除膜光斑位于所述粗调膜和所述精调膜的至少其中一个的顶端区域中，所述第一光斑行中的各 除膜光斑的一部分从所述粗调膜和所述精调膜的至少其中一个的顶端区 域向外延伸，由此以局部被切除的形状形成除膜光斑。
4、 一种压电振荡器，所述压电振荡器包括- 配重部分，所述配重部分具有在调谐叉形晶体振荡片的振荡臂上层叠的、用于频率调整的质量调整膜，其中所述配重部分形成有多个除膜 光斑，在所述除膜光斑中，与激光施加的光斑直径对应将所述质量调整 膜部分地去除，由此进行调整从而所述调谐叉形晶体振荡片的频率成为 目标频率， 其中在所述质量调整膜上，设置多个光斑行，所述光斑行的除膜光斑以小于所述除膜光斑的直径的节距设置，以及在所述多个光斑行中，位于所述多个光斑行侧端部的除膜光斑位于 所述质量调整膜的侧边缘区域中，将位于所述多个光斑行侧端部的各除 膜光斑的一部分从所述质量调整膜的侧边缘区域向外延伸，由此以局部 被切除的形状形成位于所述多个光斑行侧端部的除膜光斑。
5、 根据权利要求4的压电振荡器，其中单个光斑行被分开地设置在所述质量调整膜的右侧和左侧，以及在右侧和左侧上的被分开的多个光斑行中，将位于各所述侧端部的 除膜光斑的一部分从所述质量调整膜的右侧边缘区域和左侧边缘区域向
6、 一种制造:^电振荡器的;法:其;将激光施加至:调谐i形晶体振荡片的振荡臂上设置的配重部分上的质量调整膜上，以局部形成直径与 激光的光斑直径匹配的多个除膜光斑，由此进行调整，从而所述调谐叉 形晶体振荡片的频率成为目标频率，该方法包括第一步骤，其中以小于与所述激光的光斑直径匹配的除膜光斑的直径的节距在所述质量调整膜上形成第一光斑行；以及第二步骤，其中根据所述调谐叉形晶体振荡片的目标频率对光斑行 之间的行间隔进行调整，以所述行间隔形成第二光斑行以及之后的光斑行。
7、 根据权利要求6的制造压电振荡器的方法， 其中在所述第二步骤中，调整光斑行之间的行间隔，从而所述行间隔是小于所述除膜光斑的直径的间隔，以所述行间隔形成第二光斑行以 5及之后的光斑行。
8、 根据权利要求6或7的制造压电振荡器的方法， 其中在所述第一步骤中，以这样的方式施加激光，即，所述第一光斑行中的除膜光斑位于所述质量调整膜的顶端区域中，并且使所述第一 光斑行中的各除膜光斑的一部分从所述质量调整膜的顶端区域向外延 io伸，由此以局部被切除的形状形成所述第一光斑行中的各除膜光斑。
9、 根据权利要求6或7的制造压电振荡器的方法， 其中所述配重部分的质量调整膜配置有作为用于粗调的配重的粗调膜；以及与所述粗调膜分离的、作为用于精调的配重的精调膜，在所述粗调膜和所述精调膜的至少其中一个上，通过所述第一步骤 15和所述第二步骤，设置多个光斑行，所述光斑行的除膜光斑以小于所述 除膜光斑的直径的节距设置，以及在所述第一步骤中，以这样的方式施加激光，即，所述第一光斑行 中的除膜光斑位于所述粗调膜和所述精调膜中的至少其中一个的顶端区 域中，并且使所述第一光斑行中的各所述除膜光斑的一部分从所述粗调 20膜或所述精调膜的顶端区域向外延伸，从而以局部被切除的形状形成所 述第一光斑行中的各除膜光斑。
10、 根据权利要求6或7的制造压电振荡器的方法， 其中在所述第一步骤和所述第二步骤中，以这样的方式施加激光，艮口，在多个光斑行中，位于所述多个光斑行侧端部中的除膜光斑位于所 25述质量调整膜的侧边缘区域，并且将所述多个光斑行侧端部中的各所述 除膜光斑的一部分从所述质量调整膜的各侧边缘区域向外延伸，由此以 局部被切除的形状形成所述多个光斑行侧端部中的各所述除膜光斑。
11、 根据权利要求6或7的制造压电振荡器的方法， 其中在所述第一步骤和所述第二步骤中，以这样的方式施加激光，艮P，在所述质量调整膜的右侧和左侧形成除膜光斑的光斑行，以及在右 侧和左侧上分开各所述光斑行，在右侧和左侧分开的多个光斑行中，位 于各侧端部的除膜光斑位于所述质量调整膜的各侧边缘区域中，将位于 各侧端部的各除膜光斑的一部分从所述质量调整膜的右侧边缘区域和左 5侧边缘区域向外延伸，由此，以局部被切除的形状形成位于各侧端部的 各除膜光斑。
12、根据权利要求1的压电振荡器，其中在所述多个光斑行中，相对所述质量调整膜的中心轴不对称地 形成至少一部分光斑行。
13、根据权利要求12的压电振荡器，其中在所述调谐叉形晶体振荡片的右振荡臂和左振荡臂上都形成所 述质量调整膜，以及相对所述调谐叉形晶体振荡片的中心轴两侧对称地形成在右质量调 整膜和左质量调整膜上形成的所述多个光斑行。
14、根据权利要求6或7的制造压电振荡器的方法，其中在所述第二步骤中，相对所述质量调整膜的中心轴不对称地形 成最后的光斑行。
15、 根据权利要求14的制造压电振荡器的方法，其中在所述调谐叉形晶体振荡片的右振荡臂和左振荡臂上中每一个 20上都形成所述质量调整膜，以及在所述第二步骤中，相对所述调谐叉形晶体振荡片的中心轴两侧对 称地在右质量调整膜和左质量调整膜上形成多个光斑行。
16、 根据权利要求6或7的制造压电振荡器的方法， 其中在所述第二步骤中，从所述第一光斑行向所述调谐叉形晶体振 荡片的底端侧顺序形成所述多个光斑行。
全文摘要
本发明涉及压电振荡器和制造压电振荡器的方法。该压电振荡器能够在不使用具有小光斑直径的昂贵激光修整设备的情况下，进行精细修整调整和高度精确地调整频率。该方法包括第一步骤，其中以小于与激光的光斑直径匹配的除膜光斑的直径的节距在质量调整膜上形成第一光斑行；以及第二步骤，其中根据调谐叉形晶体振荡片的目标频率对到第一光斑行的行间隔进行调整，来形成第二光斑行以及之后的光斑行，顺序进行这些步骤，由此进行精细修整调整。
文档编号H03H9/21GK101465627SQ200810185669
公开日2009年6月24日 申请日期2008年12月19日 优先权日2007年12月21日
发明者岩舘光男, 西野良文 申请人:精工电子有限公司