專利名稱：振子特性試驗(yàn)法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種水晶振子或陶瓷振子等的振動(dòng)特性試驗(yàn)法。
首先，從晶體切出水晶片或陶瓷片(下面稱作“振子片”)或者進(jìn)行燒結(jié)等加工后，研磨成規(guī)定的外形尺寸和厚度。
接著，在振子片上蒸鍍金屬，以形成電極，此外，在調(diào)節(jié)蒸鍍量并且微調(diào)整振子的振動(dòng)頻率后，容納于規(guī)定的封裝中，以結(jié)束加工。
如在金屬蒸鍍前的振子片上存在裂痕、缺陷、損傷等情況下，在施加于所制成的振子上的電功率變化時(shí)，會(huì)發(fā)生晶體阻抗異常變化，或頻率變動(dòng)等的可能性。
另外，如在金屬蒸鍍時(shí)增加蒸鍍量以大幅度調(diào)整頻率時(shí)，除了蒸鍍時(shí)間加長(zhǎng)、生產(chǎn)率降低外，還會(huì)產(chǎn)生晶體阻抗異常上升的可能性或蒸鍍金屬剝離所致的時(shí)效變化。
為此，為了檢測(cè)出金屬蒸鍍前的振子片的破裂、缺陷、損傷等，通過(guò)目視或光學(xué)檢查方法來(lái)檢查振子。
另外，也廣泛采用在使多個(gè)電極對(duì)置設(shè)置的平行的對(duì)置電極間插入金屬蒸鍍前的振子片，將CI測(cè)量?jī)x或網(wǎng)絡(luò)分析器等與平行平板對(duì)置的電極連接，以測(cè)定和分選振動(dòng)特性(振動(dòng)頻率，晶體阻抗等)。

發(fā)明內(nèi)容
通過(guò)施加上述那樣的電功率，在晶體阻抗降低且沒(méi)有異常變化，以及即使施加的電功率進(jìn)一步變化，也要生產(chǎn)頻率高度穩(wěn)定的振子時(shí)，必須要通過(guò)光學(xué)檢查損傷，并測(cè)定電學(xué)振動(dòng)特性。
為了對(duì)應(yīng)這樣的必要性，存在目視檢查振子片的例子，但由于是人工作業(yè)，必須考慮經(jīng)常發(fā)生誤差的可能，因此不能完全地解決問(wèn)題。
解決上述問(wèn)題的技術(shù)方案由日本特開2001-183310“水晶基板檢查方法和裝置”公開。該方案是將光學(xué)檢查裝置與電學(xué)檢查裝置組合而成，是用一臺(tái)儀器進(jìn)行前述的光學(xué)檢查和電學(xué)檢查的，但在調(diào)整光學(xué)系統(tǒng)或圖象處理裝置以可簡(jiǎn)單地區(qū)別沒(méi)有影響特性的單個(gè)污染、損傷或缺陷時(shí)，照明或光學(xué)系統(tǒng)的調(diào)整、圖象處理裝置的閾值設(shè)定等必定含有許多的試運(yùn)行誤差，此外，由于機(jī)器會(huì)有微妙的設(shè)定誤差，也不易自如地運(yùn)用。另外，光學(xué)檢查裝置包括攝像機(jī)、光學(xué)系統(tǒng)、圖象處理裝置等，成本較高，將這樣的裝置配置在整個(gè)制造線上，非常不經(jīng)濟(jì)。
本發(fā)明解決了上述問(wèn)題，其目的在于提供一種不用高價(jià)和設(shè)定繁瑣的光學(xué)系統(tǒng)或圖象處理裝置，只靠電學(xué)檢查，即使施加到振子上的電功率變化，也可獲得晶體阻抗不會(huì)異常上升或頻率不會(huì)變動(dòng)的振子的振子特性試驗(yàn)法。
為了實(shí)現(xiàn)前述目的，本發(fā)明方案1的振子特性試驗(yàn)法的特征為，使用頻率和輸出振幅可變的信號(hào)源、將所述信號(hào)源的輸出信號(hào)施加到所述振子上的電極、通過(guò)所述電極對(duì)流過(guò)所述振子的電流或?qū)νㄟ^(guò)所述振子的信號(hào)電平進(jìn)行計(jì)測(cè)的計(jì)測(cè)裝置和存儲(chǔ)所述計(jì)測(cè)裝置的結(jié)果的存儲(chǔ)裝置；從所述信號(hào)源將相同的頻率下且輸出振幅不同的信號(hào)多次施加到所述振子上；此時(shí)把所述計(jì)測(cè)裝置的輸出分別存儲(chǔ)于所述存儲(chǔ)裝置后，通過(guò)分別對(duì)在相同頻率下、輸出振幅不同時(shí)的所述計(jì)測(cè)裝置的輸出進(jìn)行比較，來(lái)判斷所述振子的好壞。
另外，本發(fā)明的方案2的振子試驗(yàn)法的特征為，所述信號(hào)源和所述計(jì)測(cè)裝置任一種由網(wǎng)絡(luò)分析器構(gòu)成。
正如上述，采用本發(fā)明的測(cè)定方法，試驗(yàn)振子片的振動(dòng)特性之際，不用調(diào)整麻煩并且成本高的光學(xué)檢查裝置以及圖象處理裝置，就可有效地檢測(cè)出給予振動(dòng)特性影響的振子片的割傷、缺陷。在本測(cè)定法中，在振子試驗(yàn)之際只使用一般的網(wǎng)絡(luò)分析器就可實(shí)現(xiàn)上述目的，可進(jìn)行低廉且高速的測(cè)定。


圖10為示出圖3的數(shù)據(jù)獲得的振子片表面狀態(tài)的照片，圖11為示出圖4的數(shù)據(jù)獲得的振子片表面狀態(tài)的照片，圖12為示出圖5的數(shù)據(jù)獲得的振子片表面狀態(tài)的照片，圖13為示出圖6的數(shù)據(jù)獲得的振子片表面狀態(tài)的照片，圖14為示出圖7的數(shù)據(jù)獲得的振子片表面狀態(tài)的照片，圖15為示出圖8的數(shù)據(jù)獲得的振子片表面狀態(tài)的照片，圖16為示出圖9的數(shù)據(jù)獲得的振子片表面狀態(tài)的照片。
符號(hào)說(shuō)明1個(gè)人計(jì)算機(jī)2上電極 3下電極4振子片5襯套6網(wǎng)絡(luò)分析器7合格品分類部位 8不合格品分類部位發(fā)明的實(shí)施例下面，參照附圖更詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明。
圖1為示出本發(fā)明的方案1和2的振子特性試驗(yàn)法的實(shí)施例的透視圖，圖2為說(shuō)明其動(dòng)作的視圖。
由網(wǎng)絡(luò)分析器6、上電極2、下電極3、振子片4、襯套5和個(gè)人計(jì)算機(jī)1構(gòu)成。個(gè)人計(jì)算機(jī)1用GP-IB接口電纜9與網(wǎng)絡(luò)分析器6連接，可完全存儲(chǔ)、顯示、比較網(wǎng)絡(luò)分析器6的計(jì)測(cè)結(jié)果。
上電極2可由圖中未示出的上下裝置上下移動(dòng)。另外，振子片4置于襯套5中，通過(guò)圖中未示出的水平移動(dòng)裝置使襯套5運(yùn)動(dòng)，可將振子片移動(dòng)到上電極2的下方、或合格品分類部位7或不合格品分類部位8。
在本實(shí)施例中，按下面的動(dòng)作進(jìn)行振子片的振動(dòng)試驗(yàn)。
首先，提升上電極2，以在上電極2與下電極3之間隔開遠(yuǎn)比襯套5的厚度要大的間隔(圖2(a))。
接著，把襯套5移動(dòng)到該間隔間，待測(cè)定的振子片4來(lái)到上電極2的正下方處停止(圖2(b))。
接下來(lái)，將上電極2下降直到成為與下電極3之間的間隔為預(yù)定值。
在該狀態(tài)下，由網(wǎng)絡(luò)分析器6按如下方式測(cè)定振動(dòng)特性(圖2(c))。該振動(dòng)特性測(cè)定時(shí)的電極間隔為最適于振動(dòng)特性測(cè)定的、經(jīng)預(yù)先實(shí)驗(yàn)確定的值。
首先，將網(wǎng)絡(luò)分析器6的電功率設(shè)定在預(yù)先確定的輸出(例如一5dBm)后，掃描振子片4的共振頻率的周邊。
接著，將在各掃描點(diǎn)中的網(wǎng)絡(luò)分析器6的計(jì)測(cè)結(jié)果輸入和存儲(chǔ)到各點(diǎn)的個(gè)人計(jì)算機(jī)1中。在此，掃描開始頻率、結(jié)束頻率、掃描內(nèi)的計(jì)測(cè)點(diǎn)數(shù)為與振子片的共振頻率最相配的、經(jīng)預(yù)先實(shí)驗(yàn)或經(jīng)驗(yàn)而確定的數(shù)值。
接下來(lái)，增加網(wǎng)絡(luò)分析器6的輸出電功率(例如設(shè)定為0dBm)，重復(fù)上述的測(cè)定。
此外，增加網(wǎng)絡(luò)分析器6的輸出電功率(例如+5dBm)，重復(fù)上述的測(cè)定。
此外，增加網(wǎng)絡(luò)分析器6的輸出電功率(例如+10dBm)，重復(fù)上述的測(cè)定。
之后，對(duì)輸入個(gè)人計(jì)算機(jī)1中的第1次、第2次、第3次和第4次的掃描計(jì)測(cè)結(jié)果進(jìn)行比較。此時(shí)，在各掃描中，比較各自相同的頻率下的計(jì)測(cè)結(jié)果，其差在預(yù)定的閾值以下時(shí)，通過(guò)施加電功率的變化，來(lái)判斷振子片為振動(dòng)特性不變化的合格品，在使上電極2上升后，移動(dòng)襯套5，以將振子片分類到合格品分類部位7處(圖2(d))。
在各掃描中，各自相同頻率下的計(jì)測(cè)結(jié)果的差大于預(yù)定的閾值時(shí)，因施加電功率的變化，振動(dòng)特性變化，所以在使上電極2上升后，移動(dòng)襯套5，以將振子片4分類到不合格品分類部位8(圖2(e))。
圖3～圖9為將上述的4次測(cè)定的結(jié)果匯總到1張圖上的測(cè)定例。在各波形中，橫軸為頻率、縱軸為計(jì)測(cè)值。依次示出左上(-5dBm)、右上(0dBm)、左下(+5dBm)和右下(+10dBm)。
圖3(資料No.23)中4張圖幾乎形狀相同，在各測(cè)定點(diǎn)，各自相同的頻率下的計(jì)測(cè)結(jié)果幾乎相同，因而判斷為合格品。
圖4(資料No.32)、圖5(資料No.38)、圖6(資料No.41)和圖7(資料No.42)各圖中如圓圈圍住那樣，只在右下圖(施加電功率+10dBm)時(shí)波形稍微不同。由此判斷為不合格品。另外，圖8(資料No.33)和圖9(資料No.50)的圖中如圓圈圍住那樣，只左上圖(施加電功率-5dB)時(shí)稍微不同，由此也可判斷為不合格品。
圖10～圖16示出上述波形所獲得的實(shí)際振子片的照片。在振子片載置于黑系統(tǒng)背景面的狀態(tài)下所拍攝的振子片。
圖10(資料No.23)為合格品，確實(shí)沒(méi)有發(fā)現(xiàn)傷痕或污點(diǎn)。圖11(資料No.32)、圖12(資料No.38)、圖13(資料No.41)和圖14(資料No.42)任一種只在施加電功率為+10dBm時(shí)波形不同，但如此從端部到中心附近多有較大的傷痕。另外，圖13為在振子片的右下角稍存在缺損。
另外，圖15(資料No.33)和圖16(資料No.50)只在-5dBm時(shí)波形不同，但存在的如此多的周邊缺陷是作為實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)獲得的。特別是，如圖16(資料No.50)那樣，可檢測(cè)出周邊稍有缺陷(存在于振子片的左上角到左邊側(cè)稍下處)，這就表明了本發(fā)明的測(cè)定法的有用性。
以上，在上述實(shí)施例中，是使施加電功率變化4次，并將各自的計(jì)測(cè)結(jié)果加以比較的方法，但并不限于此，可以只進(jìn)行2次，也可以為5次。另外，作為信號(hào)源和信號(hào)檢測(cè)裝置，任一種均使用了網(wǎng)絡(luò)分析器，但并不限于此，不用說(shuō)，可以是頻率和輸出振幅可變的單體信號(hào)源，高頻功率計(jì)等檢測(cè)裝置。此外，在上述實(shí)施例中，作為存儲(chǔ)裝置，使用了外加的個(gè)人計(jì)算機(jī)，但如使用內(nèi)部可存儲(chǔ)測(cè)定數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)分析器等，即使不用外加的個(gè)人計(jì)算機(jī)，也可達(dá)到其目的。
此外，作為振子片的傳送裝置使用了襯套，但并不限于此，如可將振子片出入于電極間并進(jìn)行合格品、不合格品分類的裝置，則可采用吸附具吸附的傳送方法、靠重力下落的方法等各種方法。
權(quán)利要求
1.一種振子特性試驗(yàn)法，為在水晶振子或陶瓷振子等的制造或檢查工序中，檢查所述振子的振動(dòng)特性的方法，其特征為，使用頻率和輸出振幅可變的信號(hào)源、將所述信號(hào)源的輸出信號(hào)施加到所述振子上的電極、通過(guò)所述電極對(duì)流過(guò)所述振子的電流或通過(guò)所述振子的信號(hào)值加以計(jì)測(cè)的計(jì)測(cè)裝置和存儲(chǔ)所述計(jì)測(cè)裝置的結(jié)果的存儲(chǔ)裝置，從所述信號(hào)源將相同的頻率下且輸出振幅不同的信號(hào)多次施加到所述振子上；把此時(shí)所述計(jì)測(cè)裝置的輸出分別存儲(chǔ)于所述存儲(chǔ)裝置后，通過(guò)分別對(duì)在相同頻率下、輸出振幅不同時(shí)的所述計(jì)測(cè)裝置的輸出進(jìn)行比較，來(lái)判斷所述振子的好壞。
2.按照權(quán)利要求1所述的振子特性試驗(yàn)法，其特征為，所述信號(hào)源與所述計(jì)測(cè)裝置的任一種均由網(wǎng)絡(luò)分析器構(gòu)成。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種振子試驗(yàn)法，在試驗(yàn)振子片的振動(dòng)特性之際，不用調(diào)整麻煩并且成本高的光學(xué)檢查裝置以及圖象處理裝置，就可有效地檢測(cè)出給予振動(dòng)特性影響的振子片的割傷、缺陷。由網(wǎng)絡(luò)分析器6、上電極2、下電極3、振子片4、襯套5和個(gè)人計(jì)算機(jī)1構(gòu)成。個(gè)人計(jì)算機(jī)1用GP－IB接口電纜9與網(wǎng)絡(luò)分析器6連接，可完全存儲(chǔ)、顯示、比較網(wǎng)絡(luò)分析器6的計(jì)測(cè)結(jié)果。上電極2可由圖中未示出的上下裝置上下移動(dòng)。另外，振子片4置于襯套5中，通過(guò)圖中未示出的水平移動(dòng)裝置使襯套5運(yùn)動(dòng)，可將振子片移動(dòng)到上電極2的下方、合格品分類部位7或不合格品分類部位8。
文檔編號(hào)H03H3/00GK1442950SQ02122149
公開日2003年9月17日 申請(qǐng)日期2002年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2002年3月5日
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