JP2002079457A - 薄板の製造方法、圧電素板、および圧電振動子 - Google Patents
薄板の製造方法、圧電素板、および圧電振動子Info
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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Abstract
(57)【要約】
【課題】水晶素板を数μｍの厚さに加工する。
【解決手段】厚さ１００μｍの水晶素板ＱＰをセラミッ
クス製貼り付け盤１に接着剤２で接着し、貼り付け盤１
に接着剤４で接着された鉄ワッシャ３で水晶素板ＱＰの
周囲を保護する。水晶素板ＱＰの第１面Ａをラッピング
加工して６０μｍの厚みとする。この水晶素板ＱＰをセ
ラミックス製貼り付け盤１から剥がし、第１面Ａを黄銅
製貼り付け盤１１に接着剤１２で接着する。水晶素板Ｑ
Ｐの周囲に厚み２０μｍのニッケルメッキ膜１４を生膜
する。水晶素板ＱＰの第２面Ｂをラッピング加工して２
０μｍの厚みとする。SiO2の砥粒を供給しながら水晶素
板ＱＰの第２面Ｂをポリッシング加工して、厚み５〜６
μｍの水晶素板ＱＰを製造する。
クス製貼り付け盤１に接着剤２で接着し、貼り付け盤１
に接着剤４で接着された鉄ワッシャ３で水晶素板ＱＰの
周囲を保護する。水晶素板ＱＰの第１面Ａをラッピング
加工して６０μｍの厚みとする。この水晶素板ＱＰをセ
ラミックス製貼り付け盤１から剥がし、第１面Ａを黄銅
製貼り付け盤１１に接着剤１２で接着する。水晶素板Ｑ
Ｐの周囲に厚み２０μｍのニッケルメッキ膜１４を生膜
する。水晶素板ＱＰの第２面Ｂをラッピング加工して２
０μｍの厚みとする。SiO2の砥粒を供給しながら水晶素
板ＱＰの第２面Ｂをポリッシング加工して、厚み５〜６
μｍの水晶素板ＱＰを製造する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、水晶振動子に代表
される圧電素板等の薄板を厚さ数μｍまで研磨可能とし
た薄板の製造方法に関する。
される圧電素板等の薄板を厚さ数μｍまで研磨可能とし
た薄板の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、携帯電話用発振素子、周波数
制御素子として水晶振動子が使用されている。近年、パ
ソコンやＰＤＡなどに搭載されるＭＰＵに要求されるク
ロック周波数、あるいは携帯電話用発振素子に要求され
る発振周波数が高くなり、必然的に携帯電話用発振素
子、周波数制御素子として使用される水晶振動子にも高
い周波数が要求される。
制御素子として水晶振動子が使用されている。近年、パ
ソコンやＰＤＡなどに搭載されるＭＰＵに要求されるク
ロック周波数、あるいは携帯電話用発振素子に要求され
る発振周波数が高くなり、必然的に携帯電話用発振素
子、周波数制御素子として使用される水晶振動子にも高
い周波数が要求される。
【０００３】一般的な厚み滑り振動モードの水晶振動子
では、その共振周波数ｆ（ＭＨｚ）は板厚ｙ０（μｍ）
に反比例し、ｆ＝１６７０／ｙ０で表すことができる。
したがって、上述した水晶振動子の水晶素板は、所望の
共振周波数で算出される厚さまで研磨している。最近で
は両面研磨法により厚さ３０μｍの水晶素板が次のよう
な研磨方法で量産されている。 （１）厚さ３０μｍのキャリアに厚さ１００μｍ程度の
水晶素板を保持する。 （２）粒径の粗い砥粒を使用して水晶素板の両面をラッ
ピング加工する。 （３）粒径の細かい砥粒を使用して水晶素板の両面をポ
リッシング加工する。
では、その共振周波数ｆ（ＭＨｚ）は板厚ｙ０（μｍ）
に反比例し、ｆ＝１６７０／ｙ０で表すことができる。
したがって、上述した水晶振動子の水晶素板は、所望の
共振周波数で算出される厚さまで研磨している。最近で
は両面研磨法により厚さ３０μｍの水晶素板が次のよう
な研磨方法で量産されている。 （１）厚さ３０μｍのキャリアに厚さ１００μｍ程度の
水晶素板を保持する。 （２）粒径の粗い砥粒を使用して水晶素板の両面をラッ
ピング加工する。 （３）粒径の細かい砥粒を使用して水晶素板の両面をポ
リッシング加工する。
【０００４】しかしながら、上述した従来の両面研磨方
式では、水晶素板を保持するキャリアをむやみに薄くす
ることができないため、３０μｍの厚さまで加工するこ
とが量産技術の限界である。
式では、水晶素板を保持するキャリアをむやみに薄くす
ることができないため、３０μｍの厚さまで加工するこ
とが量産技術の限界である。
【０００５】本発明の目的は、数μｍの厚さまで薄板を
研磨することができる薄板の製造方法を提供することに
ある。本発明の他の目的は、上記製造方法で製造した圧
電素板、およびこの圧電素板を使用した圧電振動子を提
供することにある。
研磨することができる薄板の製造方法を提供することに
ある。本発明の他の目的は、上記製造方法で製造した圧
電素板、およびこの圧電素板を使用した圧電振動子を提
供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】一実施の形態の図１〜図
５に対応づけて本発明を説明する。 （１）請求項１の薄板の製造方法は、貼り付け盤１１に
薄板ＱＰを固定し、貼り付け盤１１の面上において、薄
板ＱＰの外周面に接するように金属メッキ膜１４を成膜
し、その後、薄板ＱＰを所定の厚さまで研磨することに
より、上記目的を達成する。 （２）請求項２の薄板の製造方法は、薄板ＱＰの第１面
Ａを研磨面として薄板ＱＰを貼り付け盤１に固定し、薄
板ＱＰの第１面Ａを研磨し、貼り付け盤１から第１面Ａ
が研磨された薄板ＱＰを取り外し、第１面Ａと反対の第
２面Ｂを研磨面として薄板ＱＰを貼り付け盤１１に固定
し、貼り付け盤１１の面上において、薄板ＱＰの外周面
に接するように金属メッキ膜１４を成膜し、その後、薄
板ＱＰが所定の厚さになるまで第２面Ｂを研磨すること
により、上記目的を達成する。 （３）請求項３の発明は、請求項２の薄板の製造方法に
おいて、薄板ＱＰの外周面を保護リング３で覆って薄板
ＱＰの第１面Ａを研磨することを特徴とする。 （４）請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれかに記
載の薄板の製造方法において、薄板ＱＰの研磨後の厚さ
が３０μｍ未満〜２μｍ以上であることを特徴とする。 （５）請求項５の発明による圧電素板は、請求項１〜４
の製造方法で製造したことを特徴とする。 （６）請求項６の発明による圧電振動子は、請求項５の
圧電素板５１と、圧電素板５１の両面に形成された電極
５１ａに接続されるリード線５２と、リード線５２を保
持するベース５４と、ベース５４に取付けられて圧電素
板５１を真空中で保持するケース５５とを有することを
特徴とする。
５に対応づけて本発明を説明する。 （１）請求項１の薄板の製造方法は、貼り付け盤１１に
薄板ＱＰを固定し、貼り付け盤１１の面上において、薄
板ＱＰの外周面に接するように金属メッキ膜１４を成膜
し、その後、薄板ＱＰを所定の厚さまで研磨することに
より、上記目的を達成する。 （２）請求項２の薄板の製造方法は、薄板ＱＰの第１面
Ａを研磨面として薄板ＱＰを貼り付け盤１に固定し、薄
板ＱＰの第１面Ａを研磨し、貼り付け盤１から第１面Ａ
が研磨された薄板ＱＰを取り外し、第１面Ａと反対の第
２面Ｂを研磨面として薄板ＱＰを貼り付け盤１１に固定
し、貼り付け盤１１の面上において、薄板ＱＰの外周面
に接するように金属メッキ膜１４を成膜し、その後、薄
板ＱＰが所定の厚さになるまで第２面Ｂを研磨すること
により、上記目的を達成する。 （３）請求項３の発明は、請求項２の薄板の製造方法に
おいて、薄板ＱＰの外周面を保護リング３で覆って薄板
ＱＰの第１面Ａを研磨することを特徴とする。 （４）請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれかに記
載の薄板の製造方法において、薄板ＱＰの研磨後の厚さ
が３０μｍ未満〜２μｍ以上であることを特徴とする。 （５）請求項５の発明による圧電素板は、請求項１〜４
の製造方法で製造したことを特徴とする。 （６）請求項６の発明による圧電振動子は、請求項５の
圧電素板５１と、圧電素板５１の両面に形成された電極
５１ａに接続されるリード線５２と、リード線５２を保
持するベース５４と、ベース５４に取付けられて圧電素
板５１を真空中で保持するケース５５とを有することを
特徴とする。
【０００７】なお、上記課題を解決するための手段の項
では、本発明を分かり易くるために実施の形態の図を用
いたが、これにより本発明が実施の形態に限定されるも
のではない。
では、本発明を分かり易くるために実施の形態の図を用
いたが、これにより本発明が実施の形態に限定されるも
のではない。
【０００８】
【発明の実施の形態】図１〜図５を参照して、本発明に
よる薄板の製造方法により厚さ５〜６μｍの水晶素板を
加工する手順について説明する。
よる薄板の製造方法により厚さ５〜６μｍの水晶素板を
加工する手順について説明する。
【０００９】（１）予め準備された厚さ１００μｍ、直
径５ｍｍの水晶素板ＱＰをセラミックス製貼り付け盤１
に接着剤２で接着する（図１（ａ））。セラミックス製
貼り付け盤１の水晶素板接着面は予め鏡面仕上げされて
いる。以下の説明において、図１（ａ）の工程における
水晶素板ＱＰのラップ面を第１面Ａ、接着面を第２面Ｂ
と呼ぶ。 （２）水晶素板ＱＰを取り囲むように厚さ６０μｍ、内
径５ｍｍのリング状の鉄ワッシャ３を接着剤４で接着す
る（図１（ｂ））。 （３）すず製の定盤（図４参照）を使用し、ＧＣ２００
０と呼ばれる砥粒を含有する研磨剤を供給しながらラッ
ピング加工を行い、水晶素板ＱＰを６０μｍの厚みに加
工する（図１（ｃ））。 （４）貼り付け盤１ごとアセトン溶液に浸し、鉄ワッシ
ャ３とともに水晶素板ＱＰをセラミックス製貼り付け盤
１から取り外す。
径５ｍｍの水晶素板ＱＰをセラミックス製貼り付け盤１
に接着剤２で接着する（図１（ａ））。セラミックス製
貼り付け盤１の水晶素板接着面は予め鏡面仕上げされて
いる。以下の説明において、図１（ａ）の工程における
水晶素板ＱＰのラップ面を第１面Ａ、接着面を第２面Ｂ
と呼ぶ。 （２）水晶素板ＱＰを取り囲むように厚さ６０μｍ、内
径５ｍｍのリング状の鉄ワッシャ３を接着剤４で接着す
る（図１（ｂ））。 （３）すず製の定盤（図４参照）を使用し、ＧＣ２００
０と呼ばれる砥粒を含有する研磨剤を供給しながらラッ
ピング加工を行い、水晶素板ＱＰを６０μｍの厚みに加
工する（図１（ｃ））。 （４）貼り付け盤１ごとアセトン溶液に浸し、鉄ワッシ
ャ３とともに水晶素板ＱＰをセラミックス製貼り付け盤
１から取り外す。
【００１０】（５）取り外された厚み６０μｍの水晶素
板ＱＰの第１面Ａを黄銅製貼り付け盤１１に接着剤１２
で接着する（図１（ｄ））。黄銅製貼り付け盤１１の水
晶素板接着面は予め鏡面仕上げされている。 （６）水晶素板ＱＰの周囲に所定の隙間ＭＲをあけて、
貼り付け盤１１にメッキ用マスク１３を形成する（図１
（ｅ））。メッキ用マスク１３は絶縁性テープである。
上記隙間ＭＲがメッキ成膜領域である。 （７）貼り付け盤１１ごと硫酸ニッケル系メッキ液に浸
漬し、電気メッキ法により厚み２０μｍのニッケルメッ
キ膜１４を成膜する（図２（ａ））。なお、図３に図２
（ｂ）の平面図を示す。図１〜図３では貼り付け盤１，
１１に１枚の水晶素板ＱＰを貼り付けて研磨するものと
して説明しているが、実際は図６に示すように複数枚の
水晶素板ＱＰを貼り付け盤１，１１に貼り付ける。
板ＱＰの第１面Ａを黄銅製貼り付け盤１１に接着剤１２
で接着する（図１（ｄ））。黄銅製貼り付け盤１１の水
晶素板接着面は予め鏡面仕上げされている。 （６）水晶素板ＱＰの周囲に所定の隙間ＭＲをあけて、
貼り付け盤１１にメッキ用マスク１３を形成する（図１
（ｅ））。メッキ用マスク１３は絶縁性テープである。
上記隙間ＭＲがメッキ成膜領域である。 （７）貼り付け盤１１ごと硫酸ニッケル系メッキ液に浸
漬し、電気メッキ法により厚み２０μｍのニッケルメッ
キ膜１４を成膜する（図２（ａ））。なお、図３に図２
（ｂ）の平面図を示す。図１〜図３では貼り付け盤１，
１１に１枚の水晶素板ＱＰを貼り付けて研磨するものと
して説明しているが、実際は図６に示すように複数枚の
水晶素板ＱＰを貼り付け盤１，１１に貼り付ける。
【００１１】（８）マスク１３を除去して洗浄した後、
ＧＣ２０００と呼ばれる砥粒を含有する研磨剤を供給し
ながら水晶素板ＱＰの第２面Ｂをラッピング加工する
（図２（ｂ））。 （９）さらにＧＣ４０００と呼ばれる砥粒を含有する研
磨剤を供給しながらラッピング加工を行って、水晶素板
ＱＰを２０μｍの厚みまで研磨する（図２（（ｃ））。
ＧＣ２０００と呼ばれる砥粒を含有する研磨剤を供給し
ながら水晶素板ＱＰの第２面Ｂをラッピング加工する
（図２（ｂ））。 （９）さらにＧＣ４０００と呼ばれる砥粒を含有する研
磨剤を供給しながらラッピング加工を行って、水晶素板
ＱＰを２０μｍの厚みまで研磨する（図２（（ｃ））。
【００１２】（１０）上面に弾性力のある不織布が設け
られたすず定盤を用いて、SiO2の砥粒を含有する研磨剤
を供給しながらポリッシング加工する。このとき、不織
布が貼り付けられたすず定盤の回転数と黄銅製貼り付け
盤１１の回転数を６０ｒｐｍ、加工圧力を２１．８ｋＰ
ａとし、水晶素板ＱＰが厚み５〜６μｍとなるまで加工
を続ける（図２（（ｄ））。なお、ポリッシング研磨の
研磨速度はラップ研磨に比べて十分に遅くする。 （１１）その後、メッキ剥離剤を用いてニッケルメッキ
膜１４を貼り付け盤１１の面上から剥離する（図２
（（ｅ））。 （１２）黄銅製貼り付け盤１１ごとアセトン溶液に浸漬
して水晶素板ＱＰを黄銅製貼り付け盤１１から剥がす。
られたすず定盤を用いて、SiO2の砥粒を含有する研磨剤
を供給しながらポリッシング加工する。このとき、不織
布が貼り付けられたすず定盤の回転数と黄銅製貼り付け
盤１１の回転数を６０ｒｐｍ、加工圧力を２１．８ｋＰ
ａとし、水晶素板ＱＰが厚み５〜６μｍとなるまで加工
を続ける（図２（（ｄ））。なお、ポリッシング研磨の
研磨速度はラップ研磨に比べて十分に遅くする。 （１１）その後、メッキ剥離剤を用いてニッケルメッキ
膜１４を貼り付け盤１１の面上から剥離する（図２
（（ｅ））。 （１２）黄銅製貼り付け盤１１ごとアセトン溶液に浸漬
して水晶素板ＱＰを黄銅製貼り付け盤１１から剥がす。
【００１３】（１３）黄銅製貼り付け盤１１から取り外
された水晶素板ＱＰは洗浄され、その両面にスパッタリ
ングなどにより電極が成膜される。その後、図４に示す
ようにパッケージングされて水晶振動子５０が得られ
る。
された水晶素板ＱＰは洗浄され、その両面にスパッタリ
ングなどにより電極が成膜される。その後、図４に示す
ようにパッケージングされて水晶振動子５０が得られ
る。
【００１４】このような手順で水晶素板ＱＰを研磨する
ことにより、貼り付け盤１１の面上で圧電素板ＱＰの外
周面に接して金属メッキ膜１４が成膜され、圧電素板Ｑ
Ｐの外周部が保護されるので、 定盤上で流動する砥粒が水晶素板ＱＰの側面に直接衝
突しない。 水晶素板ＱＰの外周面とメッキ膜１４との間の隙間が
なく、研磨中に水晶素板ＱＰが水平方向へ運動すること
が抑制される。 メッキ膜１４の貼り付け盤１１への接着性がよい。 などの理由により、水晶素板ＱＰの周辺部に発生する応
力集中による面だれが防止されるとともに、安定した研
磨が可能となり、厚みが５〜６μｍで一様の厚さに研磨
された水晶素板ＱＰを得ることができる。また、メッキ
膜１４により水晶素板ＱＰの外周部に保護膜を設けるよ
うにしたので、水晶素板の形状が円形以外の形状（矩
形、音叉型など）でも、マスクをその形状にするだけで
保護膜を水晶素盤ＱＰの外周面に接して成膜できる。
ことにより、貼り付け盤１１の面上で圧電素板ＱＰの外
周面に接して金属メッキ膜１４が成膜され、圧電素板Ｑ
Ｐの外周部が保護されるので、 定盤上で流動する砥粒が水晶素板ＱＰの側面に直接衝
突しない。 水晶素板ＱＰの外周面とメッキ膜１４との間の隙間が
なく、研磨中に水晶素板ＱＰが水平方向へ運動すること
が抑制される。 メッキ膜１４の貼り付け盤１１への接着性がよい。 などの理由により、水晶素板ＱＰの周辺部に発生する応
力集中による面だれが防止されるとともに、安定した研
磨が可能となり、厚みが５〜６μｍで一様の厚さに研磨
された水晶素板ＱＰを得ることができる。また、メッキ
膜１４により水晶素板ＱＰの外周部に保護膜を設けるよ
うにしたので、水晶素板の形状が円形以外の形状（矩
形、音叉型など）でも、マスクをその形状にするだけで
保護膜を水晶素盤ＱＰの外周面に接して成膜できる。
【００１５】なお、鉄製保護リングにより水晶素板の外
周縁を保護して片面研磨する場合、鉄製保護リングの厚
みが３０μｍ以下では、研磨レートが速いと周辺部に反
りが発生する。したがって、量産に適した研磨レートで
加工することは難しい。この点、上述したメッキ保護膜
で水晶素板の外周縁を保護して片面研磨する場合には、
量産に適した研磨レートで５〜６μｍの厚みに加工する
ことができる。
周縁を保護して片面研磨する場合、鉄製保護リングの厚
みが３０μｍ以下では、研磨レートが速いと周辺部に反
りが発生する。したがって、量産に適した研磨レートで
加工することは難しい。この点、上述したメッキ保護膜
で水晶素板の外周縁を保護して片面研磨する場合には、
量産に適した研磨レートで５〜６μｍの厚みに加工する
ことができる。
【００１６】図４は水晶振動子の一例を示す図である。
この図３において、水晶振動子５０は、上述した手順で
厚さ５〜６μｍに加工された水晶素板５１と、水晶素板
５１の電極５１ａに接着されたリード線５２と、リード
線５２をガラスペレット５３を介して保持するベース５
４と、ベース５４に取り付けられて水晶素板５１を真空
中に密封するケース５５とから構成される。
この図３において、水晶振動子５０は、上述した手順で
厚さ５〜６μｍに加工された水晶素板５１と、水晶素板
５１の電極５１ａに接着されたリード線５２と、リード
線５２をガラスペレット５３を介して保持するベース５
４と、ベース５４に取り付けられて水晶素板５１を真空
中に密封するケース５５とから構成される。
【００１７】図５は、ラッピング加工及びポリッシング
加工を行う研磨装置の概念図である。すず定盤３１はモ
ータＭ１で矢印方向に回転する。この定盤３１の上面周
辺には、修正リング３２が垂直に配設されている。修正
リング３２には黄銅製貼り付け盤１１が嵌合されて一体
化されている。修正リング３２は定盤３１の回転による
遠心力を受け、一対の駆動ローラ３３に摺接する。一対
の駆動ローラはモータＭ２により定盤３１と反対方向に
回転しているから、修正リング３２は駆動ローラ３３の
回転数に応じた回転数で定盤３１と同方向に回転する。
したがって、貼り付け盤１１も定盤３１と同方向に同一
回転数で回転する。砥粒供給装置３４から適宜の粒径、
種類の砥粒が含有される研磨剤を定盤３１上に供給す
る。水晶素板ＱＰが貼り付けられている貼り付け盤１，
１１を所定の荷重Ｆで定盤３１に押圧しながら研磨す
る。なお、すずに代えて鋳鉄など他の弾性力のある金属
材料で定盤３１を製作してもよい。
加工を行う研磨装置の概念図である。すず定盤３１はモ
ータＭ１で矢印方向に回転する。この定盤３１の上面周
辺には、修正リング３２が垂直に配設されている。修正
リング３２には黄銅製貼り付け盤１１が嵌合されて一体
化されている。修正リング３２は定盤３１の回転による
遠心力を受け、一対の駆動ローラ３３に摺接する。一対
の駆動ローラはモータＭ２により定盤３１と反対方向に
回転しているから、修正リング３２は駆動ローラ３３の
回転数に応じた回転数で定盤３１と同方向に回転する。
したがって、貼り付け盤１１も定盤３１と同方向に同一
回転数で回転する。砥粒供給装置３４から適宜の粒径、
種類の砥粒が含有される研磨剤を定盤３１上に供給す
る。水晶素板ＱＰが貼り付けられている貼り付け盤１，
１１を所定の荷重Ｆで定盤３１に押圧しながら研磨す
る。なお、すずに代えて鋳鉄など他の弾性力のある金属
材料で定盤３１を製作してもよい。
【００１８】図６は黄銅製貼り付け盤１１Ａの量産時の
具体例を示す。黄銅製貼り付け盤１１Ａの周縁には所定
間隔で水晶素板ＱＰが接着され、その周囲にニッケルメ
ッキ膜１４が成膜されている。量産時は、この図６に示
す黄銅製貼り付け盤１１Ａを定盤３１上に複数個配設し
て一度に多数枚の水晶素板を加工する。
具体例を示す。黄銅製貼り付け盤１１Ａの周縁には所定
間隔で水晶素板ＱＰが接着され、その周囲にニッケルメ
ッキ膜１４が成膜されている。量産時は、この図６に示
す黄銅製貼り付け盤１１Ａを定盤３１上に複数個配設し
て一度に多数枚の水晶素板を加工する。
【００１９】以上では、１００μｍの水晶素板ＱＰを素
材として用い、鉄製ワッシャ３で周囲を保護したラップ
加工により第１面Ａを研磨して厚さ６０μｍの水晶素板
を得（前工程）、その後、ニッケルメッキにより外周部
を保護した水晶素板の第２面Ｂをラッピング加工して約
２０μｍまで研磨し、さらにポリッシング加工して５〜
６μｍまで研磨する（後工程）ようにした。この実施の
形態では、水晶素板の周囲をニッケルメッキで保護して
ポリッシング研磨することが主たる特徴である。したが
って、上記前工程で厚さ６０μｍに加工された水晶素板
を素材として供給を受け、図１（ｄ）の工程から加工を
始めてもよい。この場合、貼り付け盤１１に圧電素板Ｑ
Ｐを固定し、貼り付け盤１１の面上において、圧電素板
ＱＰの外周面に接するように金属メッキ膜１４を成膜
し、その後、圧電素板ＱＰが約２０μｍの厚さになるま
でラッピング加工し、圧電素板ＱＰが５〜６μｍの厚さ
になるまでポリッシング研磨することになる。
材として用い、鉄製ワッシャ３で周囲を保護したラップ
加工により第１面Ａを研磨して厚さ６０μｍの水晶素板
を得（前工程）、その後、ニッケルメッキにより外周部
を保護した水晶素板の第２面Ｂをラッピング加工して約
２０μｍまで研磨し、さらにポリッシング加工して５〜
６μｍまで研磨する（後工程）ようにした。この実施の
形態では、水晶素板の周囲をニッケルメッキで保護して
ポリッシング研磨することが主たる特徴である。したが
って、上記前工程で厚さ６０μｍに加工された水晶素板
を素材として供給を受け、図１（ｄ）の工程から加工を
始めてもよい。この場合、貼り付け盤１１に圧電素板Ｑ
Ｐを固定し、貼り付け盤１１の面上において、圧電素板
ＱＰの外周面に接するように金属メッキ膜１４を成膜
し、その後、圧電素板ＱＰが約２０μｍの厚さになるま
でラッピング加工し、圧電素板ＱＰが５〜６μｍの厚さ
になるまでポリッシング研磨することになる。
【００２０】メッキ膜の金属材料はニッケルに限定され
ず、研磨レートに応じて最適な金属を選択してメッキ膜
を成膜すればよい。たとえば、銅、クロム、タングステ
ンなどの耐食性金属が使用できる。メッキ膜の膜厚も２
０μｍに何ら限定されない。水晶素板ＱＰの最終厚さに
応じてメッキ膜の膜厚を選択すればよい。また、電気メ
ッキ法に代えて無電解メッキ法でもよい。
ず、研磨レートに応じて最適な金属を選択してメッキ膜
を成膜すればよい。たとえば、銅、クロム、タングステ
ンなどの耐食性金属が使用できる。メッキ膜の膜厚も２
０μｍに何ら限定されない。水晶素板ＱＰの最終厚さに
応じてメッキ膜の膜厚を選択すればよい。また、電気メ
ッキ法に代えて無電解メッキ法でもよい。
【００２１】水晶振動子に使用する水晶素板について説
明したが、ＰＺＴ圧電素子、セラミックス圧電素子な
ど、種々の用途の圧電素板の加工方法に本発明を適用す
ることができる。最終的な厚みもポリッシング研磨レー
トをさらに遅くするなどすれば、２μｍの厚みまで、水
晶素板の厚みを一様のまま（面だれなしに）研磨するこ
とができる。この場合、水晶素板の共振周波数は８３５
ＭＨｚとなる。なお、超薄板光学素子、例えば波長板の
加工方法にも本発明を適用することができる。
明したが、ＰＺＴ圧電素子、セラミックス圧電素子な
ど、種々の用途の圧電素板の加工方法に本発明を適用す
ることができる。最終的な厚みもポリッシング研磨レー
トをさらに遅くするなどすれば、２μｍの厚みまで、水
晶素板の厚みを一様のまま（面だれなしに）研磨するこ
とができる。この場合、水晶素板の共振周波数は８３５
ＭＨｚとなる。なお、超薄板光学素子、例えば波長板の
加工方法にも本発明を適用することができる。
【００２２】
【発明の効果】本発明によれば、水晶素板などに代表さ
れる圧電素板等の薄板の周囲をメッキ膜で保護して研磨
するようにしたので、薄板を２μｍの厚みまで研磨する
ことができる。また、メッキにより薄板の外周部にメッ
キ保護膜が設けられるので、薄板の外形形状が種々の形
状でもマスクをその形状にするだけで、簡単に保護膜を
成膜できる。このようにして製造された圧電素板は高い
共振周波数で発振する。したがって、この圧電素板を使
用した振動子は高い発振周波数の信号を生成することが
できる。
れる圧電素板等の薄板の周囲をメッキ膜で保護して研磨
するようにしたので、薄板を２μｍの厚みまで研磨する
ことができる。また、メッキにより薄板の外周部にメッ
キ保護膜が設けられるので、薄板の外形形状が種々の形
状でもマスクをその形状にするだけで、簡単に保護膜を
成膜できる。このようにして製造された圧電素板は高い
共振周波数で発振する。したがって、この圧電素板を使
用した振動子は高い発振周波数の信号を生成することが
できる。
【図１】本発明による圧電素板の製造方法を用いて水晶
素板を研磨する場合の手順を説明する図
素板を研磨する場合の手順を説明する図
【図２】図１に引き続く水晶素板を研磨する場合の手順
を説明する図
を説明する図
【図３】図２（ｂ）の平面図
【図４】水晶素板をパッケージ化した水晶振動子の詳細
図
図
【図５】ラッピング／ポリッシング研磨装置の概念図
【図６】複数枚の水晶素板が接着されてその周囲に保護
メッキを施した貼り付け盤の斜視図
メッキを施した貼り付け盤の斜視図
１：セラミックス製貼り付け盤 ２，４，１２：接着
剤 ３：鉄製ワッシャ １１：黄銅
製貼り付け盤 １４：ニッケルメッキ膜 ３１：す
ず定盤 ３２：修正リング ５０：水
晶振動子 ５１：水晶素板 ５１ａ：電
極 ５２：リード線 ５３：ガ
ラスペースト ５４：ベース ５５：ケ
ース ＱＰ：圧電素板
剤 ３：鉄製ワッシャ １１：黄銅
製貼り付け盤 １４：ニッケルメッキ膜 ３１：す
ず定盤 ３２：修正リング ５０：水
晶振動子 ５１：水晶素板 ５１ａ：電
極 ５２：リード線 ５３：ガ
ラスペースト ５４：ベース ５５：ケ
ース ＱＰ：圧電素板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 峠 睦 熊本県熊本市下硯川町2142−164 Ｆターム(参考） 3C058 AA07 AA09 AB04 AC04 BA02 BA07 CA01 CB01 DA02 5J108 BB02 KK01 MM08
Claims (6)
- 【請求項１】貼り付け盤に薄板を固定し、 前記貼り付け盤の面上において、前記薄板の外周面に接
するように金属メッキ膜を成膜し、 その後、前記薄板が所定の厚さになるまで研磨すること
を特徴とする薄板の製造方法。 - 【請求項２】薄板の第１面を研磨面として前記薄板を貼
り付け盤に固定し、 前記薄板の前記第１面を研磨し、 前記貼り付け盤から前記第１面が研磨された前記薄板を
取り外し、 前記第１面と反対の第２面を研磨面として前記薄板を前
記貼り付け盤に固定し、 前記貼り付け盤の面上において、前記薄板の外周面に接
するように金属メッキ膜を成膜し、 その後、前記薄板が所定の厚さになるまで前記第２面を
研磨することを特徴とする薄板の製造方法。 - 【請求項３】請求項２の薄板の製造方法において、 前記薄板の外周面を保護リングで覆って前記薄板の第１
面を研磨することを特徴とする薄板の製造方法。 - 【請求項４】請求項１〜３のいずれかに記載の薄板の製
造方法において、 前記薄板の研磨後の厚さが３０μｍ未満〜２μｍ以上で
あることを特徴とする薄板の製造方法。 - 【請求項５】請求項１〜４の製造方法で製造したことを
特徴とする圧電素板。 - 【請求項６】請求項５の圧電素板と、 前記圧電素板の両面に形成された電極に接続されるリー
ド線と、 前記リード線を保持するベースと、 前記ベースに取り付けられて前記圧電素板を真空中で保
持するケースとを有することを特徴とする圧電振動子。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000268170A JP2002079457A (ja) | 2000-09-05 | 2000-09-05 | 薄板の製造方法、圧電素板、および圧電振動子 |
| US09/798,037 US20020027398A1 (en) | 2000-09-05 | 2001-03-05 | Method for manufacturing thin plate, piezoelectric plate, and piezoelectric vibrator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000268170A JP2002079457A (ja) | 2000-09-05 | 2000-09-05 | 薄板の製造方法、圧電素板、および圧電振動子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002079457A true JP2002079457A (ja) | 2002-03-19 |
Family
ID=18754978
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000268170A Pending JP2002079457A (ja) | 2000-09-05 | 2000-09-05 | 薄板の製造方法、圧電素板、および圧電振動子 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20020027398A1 (ja) |
| JP (1) | JP2002079457A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010153961A (ja) * | 2008-12-24 | 2010-07-08 | Ngk Insulators Ltd | 複合基板の製造方法及び複合基板 |
| JP6097896B1 (ja) * | 2015-09-15 | 2017-03-15 | 日本碍子株式会社 | 複合基板及び圧電基板の厚み傾向推定方法 |
| WO2017047605A1 (ja) * | 2015-09-15 | 2017-03-23 | 日本碍子株式会社 | 複合基板及び圧電基板の厚み傾向推定方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10333970A1 (de) * | 2003-07-25 | 2005-02-10 | Robert Bosch Gmbh | Viskositätssensoranordnung und entsprechendes Herstellungsverfahren |
-
2000
- 2000-09-05 JP JP2000268170A patent/JP2002079457A/ja active Pending
-
2001
- 2001-03-05 US US09/798,037 patent/US20020027398A1/en not_active Abandoned
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010153961A (ja) * | 2008-12-24 | 2010-07-08 | Ngk Insulators Ltd | 複合基板の製造方法及び複合基板 |
| JP6097896B1 (ja) * | 2015-09-15 | 2017-03-15 | 日本碍子株式会社 | 複合基板及び圧電基板の厚み傾向推定方法 |
| WO2017047605A1 (ja) * | 2015-09-15 | 2017-03-23 | 日本碍子株式会社 | 複合基板及び圧電基板の厚み傾向推定方法 |
| US10566518B2 (en) | 2015-09-15 | 2020-02-18 | Ngk Insulators, Ltd. | Composite substrate and thickness-tendency estimating method for piezoelectric substrate |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20020027398A1 (en) | 2002-03-07 |
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