專利名稱：振子特性試驗法的制作方法
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特性試驗法。
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，會發(fā)生晶體阻抗異常變化，或頻率變動等的可能性。
另外，如在金屬蒸鍍時增加蒸鍍量以大幅度調(diào)整頻率時，除了蒸鍍時間加長、生產(chǎn)率降低外，還會產(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效變化。
為此，為了檢測出金屬蒸鍍前的振子片的破裂、缺陷、損傷等，通過目視或光學(xué)檢查方法來檢查振子。
另外，也廣泛采用在使多個電極對置設(shè)置的平行的對置電極間插入金屬蒸鍍前的振子片，將CI測量儀或網(wǎng)絡(luò)分析器等與平行平板對置的電極連接，以測定和分選振動特性(振動頻率，晶體阻抗等)。

發(fā)明內(nèi)容
通過施加上述那樣的電功率，在晶體阻抗降低且沒有異常變化，以及即使施加的電功率進一步變化，也要生產(chǎn)頻率高度穩(wěn)定的振子時，必須要通過光學(xué)檢查損傷，并測定電學(xué)振動特性。
為了對應(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題。
解決上述問題的技術(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，是用一臺儀器進行前述的光學(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單地區(qū)別沒有影響特性的單個污染、損傷或缺陷時，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行誤差，此外，由于機器會有微妙的設(shè)定誤差，也不易自如地運用。另外，光學(xué)檢查裝置包括攝像機、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制造線上，非常不經(jīng)濟。
本發(fā)明解決了上述問題，其目的在于提供一種不用高價和設(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異常上升或頻率不會變動的振子的振子特性試驗法。
為了實現(xiàn)前述目的，本發(fā)明方案1的振子特性試驗法的特征為，使用頻率和輸出振幅可變的信號源、將所述信號源的輸出信號施加到所述振子上的電極、通過所述電極對流過所述振子的電流或?qū)νㄟ^所述振子的信號電平進行計測的計測裝置和存儲所述計測裝置的結(jié)果的存儲裝置；從所述信號源將相同的頻率下且輸出振幅不同的信號多次施加到所述振子上；此時把所述計測裝置的輸出分別存儲于所述存儲裝置后，通過分別對在相同頻率下、輸出振幅不同時的所述計測裝置的輸出進行比較，來判斷所述振子的好壞。
另外，本發(fā)明的方案2的振子試驗法的特征為，所述信號源和所述計測裝置任一種由網(wǎng)絡(luò)分析器構(gòu)成。
正如上述，采用本發(fā)明的測定方法，試驗振子片的振動特性之際，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，就可有效地檢測出給予振動特性影響的振子片的割傷、缺陷。在本測定法中，在振子試驗之際只使用一般的網(wǎng)絡(luò)分析器就可實現(xiàn)上述目的，可進行低廉且高速的測定。


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。
符號說明1個人計算機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)明的實施例下面，參照附圖更詳細地說明本發(fā)明。
圖1為示出本發(fā)明的方案1和2的振子特性試驗法的實施例的透視圖，圖2為說明其動作的視圖。
由網(wǎng)絡(luò)分析器6、上電極2、下電極3、振子片4、襯套5和個人計算機1構(gòu)成。個人計算機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、顯示、比較網(wǎng)絡(luò)分析器6的計測結(jié)果。
上電極2可由圖中未示出的上下裝置上下移動。另外，振子片4置于襯套5中，通過圖中未示出的水平移動裝置使襯套5運動，可將振子片移動到上電極2的下方、或合格品分類部位7或不合格品分類部位8。
在本實施例中，按下面的動作進行振子片的振動試驗。
首先，提升上電極2，以在上電極2與下電極3之間隔開遠比襯套5的厚度要大的間隔(圖2(a))。
接著，把襯套5移動到該間隔間，待測定的振子片4來到上電極2的正下方處停止(圖2(b))。
接下來，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按如下方式測定振動特性(圖2(c))。該振動特性測定時的電極間隔為最適于振動特性測定的、經(jīng)預(yù)先實驗確定的值。
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，將在各掃描點中的網(wǎng)絡(luò)分析器6的計測結(jié)果輸入和存儲到各點的個人計算機1中。在此，掃描開始頻率、結(jié)束頻率、掃描內(nèi)的計測點數(shù)為與振子片的共振頻率最相配的、經(jīng)預(yù)先實驗或經(jīng)驗而確定的數(shù)值。
接下來，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)上述的測定。
之后，對輸入個人計算機1中的第1次、第2次、第3次和第4次的掃描計測結(jié)果進行比較。此時，在各掃描中，比較各自相同的頻率下的計測結(jié)果，其差在預(yù)定的閾值以下時，通過施加電功率的變化，來判斷振子片為振動特性不變化的合格品，在使上電極2上升后，移動襯套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測結(jié)果的差大于預(yù)定的閾值時，因施加電功率的變化，振動特性變化，所以在使上電極2上升后，移動襯套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次測定的結(jié)果匯總到1張圖上的測定例。在各波形中，橫軸為頻率、縱軸為計測值。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，在各測定點，各自相同的頻率下的計測結(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，確實沒有發(fā)現(xiàn)傷痕或污點。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時波形不同，但存在的如此多的周邊缺陷是作為實驗數(shù)據(jù)獲得的。特別是，如圖16(資料No.50)那樣，可檢測出周邊稍有缺陷(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)明的測定法的有用性。
以上，在上述實施例中，是使施加電功率變化4次，并將各自的計測結(jié)果加以比較的方法，但并不限于此，可以只進行2次，也可以為5次。另外，作為信號源和信號檢測裝置，任一種均使用了網(wǎng)絡(luò)分析器，但并不限于此，不用說，可以是頻率和輸出振幅可變的單體信號源，高頻功率計等檢測裝置。此外，在上述實施例中，作為存儲裝置，使用了外加的個人計算機，但如使用內(nèi)部可存儲測定數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)分析器等，即使不用外加的個人計算機，也可達到其目的。
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特性的方法，其特征為，使用頻率和輸出振幅可變的信號源、將所述信號源的輸出信號施加到所述振子上的電極、通過所述電極對流過所述振子的電流或通過所述振子的信號值加以計測的計測裝置和存儲所述計測裝置的結(jié)果的存儲裝置，從所述信號源將相同的頻率下且輸出振幅不同的信號多次施加到所述振子上；把此時所述計測裝置的輸出分別存儲于所述存儲裝置后，通過分別對在相同頻率下、輸出振幅不同時的所述計測裝置的輸出進行比較，來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法，其特征為，所述信號源與所述計測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法，在試驗振子片的振動特性之際，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，就可有效地檢測出給予振動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和個人計算機1構(gòu)成。個人計算機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、顯示、比較網(wǎng)絡(luò)分析器6的計測結(jié)果。上電極2可由圖中未示出的上下裝置上下移動。另外，振子片4置于襯套5中，通過圖中未示出的水平移動裝置使襯套5運動，可將振子片移動到上電極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H03H3/00GK1442950SQ02122149
公開日2003年9月17日 申請日期2002年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2002年3月5日
發(fā)明者野中智 申請人:慧萌高新科技有限公司