JP7215201B2 - Frequency adjustment method and frequency adjustment device for piezoelectric vibration filter - Google Patents
Frequency adjustment method and frequency adjustment device for piezoelectric vibration filter Download PDFInfo
- Publication number
- JP7215201B2 JP7215201B2 JP2019021845A JP2019021845A JP7215201B2 JP 7215201 B2 JP7215201 B2 JP 7215201B2 JP 2019021845 A JP2019021845 A JP 2019021845A JP 2019021845 A JP2019021845 A JP 2019021845A JP 7215201 B2 JP7215201 B2 JP 7215201B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- adjustment
- frequency
- piezoelectric vibration
- vibration filter
- band
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)
Description
本発明は、圧電振動フィルタの周波数調整方法および周波数調整装置に関する。 The present invention relates to a frequency adjustment method and a frequency adjustment device for a piezoelectric vibration filter.
MCF(Monolithic Crystal Filter:水晶フィルタ)などの圧電振動フィルタは、例えばハンディタイプの小型通信機器等の周波数選択手段として用いられている。図1は、圧電振動フィルタ100の一般的な構成を示す側面図である。
Piezoelectric vibration filters such as MCFs (Monolithic Crystal Filters) are used as frequency selection means, for example, in small handheld communication devices. FIG. 1 is a side view showing a general configuration of a
圧電振動フィルタ100では、圧電振動板101の一主面S1に共通電極102が形成され、他主面S2に入力電極103および出力電極104がギャップGを介して並んで形成されている。共通電極102は、入力電極103、出力電極104およびギャップGのすべての形成領域と対向するように形成されている。また、共通電極102、入力電極103および出力電極104の各電極膜は、例えば、クロムを下地金属とし、その上部に銀を蒸着した構成が用いられる。
In the
図1に示す圧電振動フィルタ100の周波数特性は、図2(a)に示す対称モード(厚みすべりの対称波)と、図2(b)に示す斜対称モード(厚みねじれの非対称波)との相互作用によって決定される。尚、図2において、縦軸は変位強度を示し、横軸は圧電振動フィルタ100の表面のある一点からの距離を示す。
The frequency characteristics of the
圧電振動フィルタ100における各電極膜のサイズ、膜厚および配置などは、圧電振動フィルタ100が所望の周波数特性(すなわち製品規格に合った周波数特性)を有するように設計されている。しかしながら、実際には、電極膜を成膜するのみで所望の周波数特性が得られることは少なく、電極膜の成膜後に、圧電振動フィルタ100の周波数特性を所望の値に合わせ込むための周波数調整が必要となる。このような周波数調整は、所定領域の電極膜に対してパーシャル蒸着などの手法により膜厚を増加(膜付加)させる方法(いわゆるパーシャル調整)、あるいは、所定領域の電極膜に対してイオンビーム照射などの手法により膜厚を減少(膜除去)させる方法(いわゆるイオンパーシャル調整)などで行われる。
The size, film thickness, arrangement, etc. of each electrode film in the
圧電振動フィルタ100の周波数調整としては、
・バランス調整
・帯域調整(Fs調整、Fa調整)
・全面調整
の3種類の工程がこの順序で実施される(例えば、特許文献1)。尚、これらの各工程は、圧電振動フィルタ100のその時点の周波数特性に応じて選択的に実施され、調整の必要がない場合には一部の工程が省略されることもある。図3は、パーシャル調整による周波数調整の各工程を示す図であり、(a)はバランス調整、(b)はFs調整、(c)はFa調整、(d)は全面調整を示している。また、図4は、イオンパーシャル調整による周波数調整の各工程を示す図であり、(a)はバランス調整、(b)はFs調整、(c)はFa調整、(d)は全面調整を示している。尚、図3ではパーシャル調整によって膜厚を増加させられた部分を斜線ハッチングにて示し、図4ではイオンパーシャル調整によって膜厚を減少させられる部分を射影ハッチングにて示している。
As the frequency adjustment of the piezoelectric vibration filter 100,
・Balance adjustment ・Band adjustment (Fs adjustment, Fa adjustment)
- Three kinds of processes of full surface adjustment are performed in this order (for example, patent document 1). Each of these steps is selectively performed according to the frequency characteristics of the
バランス調整は、入力電極103と共通電極102とが対向してなる第1共振領域における共振周波数F1と、出力電極104と共通電極102とが対向してなる第2共振領域における共振周波数F2との合わせ込みを行う工程である。具体的には、バランス調整では、第1共振領域および第2共振領域の何れか一方の共通電極102の膜厚を相対的に増加あるいは減少させることで、共振周波数F1と共振周波数F2とを一致させる。例えば、F1<F2の場合、パーシャル調整では第2共振領域の共通電極102の膜厚を増加させ(図3(a)参照)、イオンパーシャル調整では第1共振領域の共通電極102の膜厚を減少させる(図4(a)参照)。逆に、F1>F2の場合、パーシャル調整では第1共振領域の共通電極102の膜厚を増加させ、イオンパーシャル調整では第2共振領域の共通電極102の膜厚を減少させる。
Balance adjustment is performed by adjusting the resonance frequency F1 in the first resonance region where the
帯域調整は、圧電振動フィルタの通過帯域幅の調整を行うものであって、対称モードと斜対称モードとの帯域を広げたり狭めたりする工程である。尚、帯域調整には、主に対称モードの振動周波数Fsを変化させるFs調整と主に斜対称モードの振動周波数Faを変化させるFa調整とがあり、一方が通過帯域幅を広げる作用を有し、他方が通過帯域幅を狭める作用を有する。Fs調整では、ギャップGに対向する領域の共通電極102の膜厚が増加または減少させられる。一方、Fa調整では、第1共振領域および第2共振領域の共通電極102の膜厚が増加または減少させられる。
The band adjustment adjusts the passband width of the piezoelectric vibration filter, and is a process of widening or narrowing the bands of the symmetrical mode and the obliquely symmetrical mode. Note that the band adjustment includes Fs adjustment that mainly changes the vibration frequency Fs of the symmetric mode and Fa adjustment that mainly changes the vibration frequency Fa of the oblique symmetric mode, one of which has the effect of widening the passband width. , and the other have the effect of narrowing the passband width. In the Fs adjustment, the film thickness of the
帯域調整において通過帯域幅を広げようとする場合、ギャップGに対向する領域の共通電極102の膜厚を他の部分よりも相対的に増加させる。通過帯域幅を広げる調整をパーシャル調整にて行う場合はFs調整が行われる。すなわち、パーシャル調整によるFs調整では、ギャップGに対向する領域の共通電極102の膜厚が増加(図3(b)参照)することにより通過帯域幅が広げられる。一方、通過帯域幅を広げる調整をイオンパーシャル調整にて行う場合はFa調整が行われる。すなわち、イオンパーシャル調整によるFa調整では、第1共振領域および第2共振領域の共通電極102の膜厚が減少(図4(b)参照)することにより通過帯域幅が広げられる。
When trying to widen the passband width in band adjustment, the film thickness of the
帯域調整において通過帯域幅を狭めようとする場合、ギャップGに対向する領域の共通電極102の膜厚を他の部分よりも相対的に減少させる。通過帯域幅を狭める調整をパーシャル調整にて行う場合はFa調整が行われる。すなわち、パーシャル調整によるFa調整では、第1共振領域および第2共振領域の共通電極102の膜厚が増加(図3(c)参照)することにより通過帯域幅が狭められる。一方、通過帯域幅を狭める調整をイオンパーシャル調整にて行う場合はFs調整が行われる。すなわち、イオンパーシャル調整によるFs調整では、ギャップGに対向する領域の共通電極102の膜厚が減少(図4(c)参照)することにより通過帯域幅が狭められる。
When trying to narrow the passband width in the band adjustment, the film thickness of the
全面調整は、圧電振動フィルタの中心周波数の合わせ込みを行う工程であって、共通電極102の膜厚を全体的に増加または減少させることにより、通過帯域幅を変化させることなく中心周波数の調整のみを行うものである。すなわち、パーシャル調整では共通電極102の膜厚を全体的に増加させ(図3(d)参照)、イオンパーシャル調整では共通電極102の膜厚を全体的に減少させる(図4(d)参照)。
The overall adjustment is a process of adjusting the center frequency of the piezoelectric vibration filter, and by increasing or decreasing the thickness of the
尚、特許文献1には2ポールの圧電振動フィルタに対する周波数調整が開示されているが、特許文献2には3ポールの圧電振動フィルタに対する周波数調整が開示されている。 Incidentally, Patent Document 1 discloses frequency adjustment for a two-pole piezoelectric vibration filter, while Patent Document 2 discloses frequency adjustment for a three-pole piezoelectric vibration filter.
従来の周波数調整では、1つの圧電振動フィルタに対して所望の周波数特性が得られるまでの工程数が多くなり、周波数調整に掛かる時間が長くなるといった問題がある。これは特に、帯域調整でのFs調整およびFa調整が繰り返し必要となることに起因する。例えば、Fs調整を行う場合、この調整によって変化させるのは対称モードの振動周波数Fsだけでなく、斜対称モードの振動周波数Faも同時に変化する。同様に、Fa調整を行う場合、振動周波数Faだけでなく、振動周波数Fsも同時に変化する。 In the conventional frequency adjustment, there is a problem that the number of processes required to obtain desired frequency characteristics for one piezoelectric vibration filter increases, and the frequency adjustment takes a long time. This is especially due to the repeated need for Fs and Fa adjustments in band adjustment. For example, when Fs adjustment is performed, not only the vibration frequency Fs of the symmetrical mode but also the vibrational frequency Fa of the oblique symmetrical mode are changed at the same time. Similarly, when Fa adjustment is performed, not only the vibration frequency Fa but also the vibration frequency Fs are changed at the same time.
このため、従来は、Fs調整およびFa調整を行う場合の適切な調整量が分かりにくく、所望の周波数特性が得られるまでに微調整が繰り返し行われることが多かった。また、Fs調整およびFa調整を繰り返し行ううちに共振周波数F1と共振周波数F2との周波数が異なり、再度のバランス調整が必要となる場合もあった。さらに、上記調整を繰り返し行っても所望の周波数特性が得られず、調整ミスによる歩留まりの低下といった問題も生じていた。 For this reason, conventionally, it was difficult to know the appropriate amount of adjustment when performing Fs adjustment and Fa adjustment, and fine adjustments were often repeatedly performed until desired frequency characteristics were obtained. In addition, as the Fs adjustment and the Fa adjustment are repeatedly performed, the frequencies of the resonance frequency F1 and the resonance frequency F2 are different, and there are cases where rebalance adjustment is required. Furthermore, even if the above adjustment is repeated, the desired frequency characteristic cannot be obtained, and there is also a problem of a decrease in yield due to adjustment errors.
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、調整量の予測を行うことによって圧電振動フィルタの周波数調整における調整工程の繰り返し回数を大幅に低減し、周波数調整に掛かる時間の短縮、調整精度の向上、歩留まりの向上などを図ることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and by predicting the amount of adjustment, it is possible to significantly reduce the number of repetitions of the adjustment process in frequency adjustment of a piezoelectric vibration filter, shorten the time required for frequency adjustment, and adjust the frequency. The purpose is to improve accuracy and yield.
上記の課題を解決するために、本発明の第1の態様である周波数調整方法は、同一の製品規格で製造される複数の圧電振動フィルタに対し、圧電振動フィルタ毎の周波数特性を調整するための圧電振動フィルタの周波数調整方法であって、当該周波数調整方法は、1つの圧電振動フィルタに対して、圧電振動フィルタの通過帯域幅を広げる調整と圧電振動フィルタの通過帯域幅を狭める調整とによって通過帯域幅の調整を行う帯域調整が少なくとも含まれるものであり、少なくとも一つの圧電振動フィルタに対して前記帯域調整を含む周波数調整が行われた後、さらに他の圧電振動フィルタに対して周波数調整を行う場合に、周波数特性の調整が行われた少なくとも一つの圧電振動フィルタの調整ログから、前記帯域調整における調整量の設定に使用可能な予測値を算出し、前記予測値が算出された後に周波数特性の調整を行う他の圧電振動フィルタに対して、前記予測値に基づいて前記帯域調整における最適な調整量を算出し、算出した当該調整量にて前記帯域調整を行うことを特徴としている。 In order to solve the above problems, a frequency adjustment method according to a first aspect of the present invention adjusts the frequency characteristics of each piezoelectric vibration filter for a plurality of piezoelectric vibration filters manufactured according to the same product standard. The frequency adjustment method for a piezoelectric vibration filter according to (1), wherein, for one piezoelectric vibration filter, adjustment to widen the passband width of the piezoelectric vibration filter and adjustment to narrow the passband width of the piezoelectric vibration filter are performed. At least a band adjustment for adjusting a passband width is included, and after the frequency adjustment including the band adjustment is performed on at least one piezoelectric vibration filter, frequency adjustment is performed on the other piezoelectric vibration filters. is performed, from the adjustment log of at least one piezoelectric vibration filter whose frequency characteristics have been adjusted, a predicted value that can be used for setting the adjustment amount in the band adjustment is calculated, and after the predicted value is calculated For another piezoelectric vibration filter whose frequency characteristics are to be adjusted, an optimum adjustment amount in the band adjustment is calculated based on the predicted value, and the band adjustment is performed with the calculated adjustment amount. .
上記の構成によれば、同一の製品規格である(すなわち、各電極膜のサイズや配置や膜厚などの基本設計が同じである)圧電振動フィルタの製品群に対して周波数調整を実施する場合に、先に周波数調整が行われた圧電振動フィルタの調整ログから予測値を算出し、後から周波数調整が行われる圧電振動フィルタに対してはこの予測値に基づいて適切な調整量を設定することができる。その結果、予測値に基づいて調整量を設定される圧電振動フィルタでは、帯域調整における繰り返し回数を大幅に低減することができ、周波数調整に掛かる時間を短縮することができる。また、予測値に基づいて調整量を設定することで、調整精度も向上し、調整ミスも低減することで歩留まりを向上させることもできる。 According to the above configuration, frequency adjustment is performed for a product group of piezoelectric vibration filters having the same product standard (that is, having the same basic design such as the size, arrangement, and film thickness of each electrode film). Then, a predicted value is calculated from the adjustment log of the piezoelectric vibration filter whose frequency has been adjusted first, and an appropriate adjustment amount is set based on this predicted value for the piezoelectric vibration filter whose frequency is adjusted later. be able to. As a result, in the piezoelectric vibration filter in which the adjustment amount is set based on the predicted value, the number of repetitions in band adjustment can be greatly reduced, and the time required for frequency adjustment can be shortened. In addition, by setting the adjustment amount based on the predicted value, the adjustment accuracy can be improved, and adjustment errors can be reduced, thereby improving the yield.
また、上記周波数調整方法では、周波数特性の調整が行われた圧電振動フィルタの調整ログから算出される前記予測値は、複数の圧電振動フィルタに対する平均値として算出されるものであり、一つ圧電振動フィルタに対する周波数調整が終わるたびに、その調整結果を加えて更新される値である構成とすることができる。 Further, in the above frequency adjustment method, the predicted value calculated from the adjustment log of the piezoelectric vibration filter whose frequency characteristics have been adjusted is calculated as an average value for a plurality of piezoelectric vibration filters. Each time frequency adjustment to the vibration filter is completed, the value may be updated by adding the result of the adjustment.
上記の構成によれば、周波数調整が行われた圧電振動フィルタの数が増えるほど予測の精度を向上させることができる。 According to the above configuration, the accuracy of prediction can be improved as the number of piezoelectric vibration filters subjected to frequency adjustment increases.
また、上記周波数調整方法では、前記圧電振動フィルタは、2ポールまたは4ポールの圧電振動フィルタであり、前記帯域調整は、対称モードの帯域を調整するFs調整と、斜対称モードの帯域を調整するFa調整とによって行われるものであり、前記予測値は、Fs調整を行ったときの対称モードの周波数変化量ΔFsに対する斜対称モードの周波数変化量ΔFaの割合(ΔFa/ΔFs)、およびFa調整を行ったときの斜対称モードの周波数変化量ΔFaに対する対称モードの周波数変化量ΔFsの割合(ΔFs/ΔFa)”として算出される構成とすることができる。 Further, in the frequency adjustment method, the piezoelectric vibration filter is a two-pole or four-pole piezoelectric vibration filter, and the band adjustment includes Fs adjustment for adjusting the band of the symmetrical mode and adjusting the band of the oblique symmetrical mode. The predicted value is the ratio of the frequency change amount ΔFa in the oblique symmetric mode to the frequency change amount ΔFs in the symmetric mode when the Fs adjustment is performed (ΔFa/ΔFs), and the Fa adjustment. The ratio of the frequency variation ΔFs in the symmetrical mode to the frequency variation ΔFa in the oblique symmetrical mode (ΔFs/ΔFa)” can be used.
また、上記周波数調整方法では、前記圧電振動フィルタは、3ポールの圧電振動フィルタであり、前記帯域調整は、第1対称モードの帯域を調整するFs1調整と、第2対称モードの帯域を調整するFs2調整とによって行われるものであり、前記予測値は、Fs1調整を行ったときの第1対称モードの周波数変化量ΔFs1に対する第2対称モードの周波数変化量ΔFs2の割合(ΔFs2/ΔFs1)、およびFs2調整を行ったときの第2対称モードの周波数変化量ΔFs2に対する第1対称モードの周波数変化量ΔFs1の割合(ΔFs1/ΔFs2)”として算出される構成とすることができる。 Further, in the frequency adjustment method, the piezoelectric vibration filter is a three-pole piezoelectric vibration filter, and the band adjustment includes Fs1 adjustment for adjusting the band of the first symmetrical mode and adjusting the band of the second symmetrical mode. The predicted value is the ratio of the frequency change amount ΔFs2 in the second symmetric mode to the frequency change amount ΔFs1 in the first symmetric mode when Fs1 adjustment is performed (ΔFs2/ΔFs1), and The ratio of the frequency change amount ΔFs1 in the first symmetric mode to the frequency change amount ΔFs2 in the second symmetric mode when the Fs2 adjustment is performed (ΔFs1/ΔFs2)”.
また、上記の課題を解決するために、本発明の第2の態様である周波数調整装置は、圧電振動フィルタ毎の周波数特性を調整するための圧電振動フィルタの周波数調整装置であって、当該周波数調整装置は、1つの圧電振動フィルタに対して、圧電振動フィルタの通過帯域幅を広げる調整と圧電振動フィルタの通過帯域幅を狭める調整とによって通過帯域幅の調整を行う帯域調整を少なくとも行えるものであり、周波数特性の調整が行われた少なくとも一つの圧電振動フィルタの調整ログから、前記帯域調整における調整量の設定に使用可能な予測値を算出する演算部と、前記演算部により算出された前記予測値を表示する表示部とを有することを特徴としている。 Further, in order to solve the above problems, a frequency adjustment device according to a second aspect of the present invention is a frequency adjustment device for a piezoelectric vibration filter for adjusting frequency characteristics of each piezoelectric vibration filter, wherein the frequency The adjustment device can perform at least band adjustment for adjusting the passband width of one piezoelectric vibration filter by adjusting the passband width of the piezoelectric vibration filter to widen and adjusting the passband width of the piezoelectric vibration filter to narrow it. a calculation unit that calculates a predicted value that can be used for setting an adjustment amount in the band adjustment from an adjustment log of at least one piezoelectric vibration filter whose frequency characteristics have been adjusted; and a display section for displaying the predicted value.
上記の構成によれば、演算部によって算出された予測値が表示されるので、ユーザがこの予測値に基づく最適な調整量の設定入力を行うことができる。これにより、上述した周波数調整方法が実現できる。 According to the above configuration, the predicted value calculated by the calculation unit is displayed, so that the user can set and input the optimum adjustment amount based on this predicted value. Thereby, the frequency adjustment method described above can be realized.
また、上記周波数調整装置では、前記演算部は、一つの圧電振動フィルタに対して周波数特性の調整が行われるたびに、前記予測値を算出し、前記一つの圧電振動フィルタに対して算出した前記予測値を、それ以前に周波数特性の調整が行われていた圧電振動フィルタの調整ログから求められた前記予測値と比較して、その比較における比または差が所定値以上であるか否かを判断し、当該比または差が所定値以上である場合に警告を行う構成とすることができる。 Further, in the frequency adjustment device, the calculation unit calculates the predicted value each time the frequency characteristic is adjusted for one piezoelectric vibration filter, and calculates the predicted value for the one piezoelectric vibration filter. The predicted value is compared with the predicted value obtained from the adjustment log of the piezoelectric vibration filter whose frequency characteristics have been previously adjusted, and whether or not the ratio or difference in the comparison is equal to or greater than a predetermined value. If the ratio or difference is equal to or greater than a predetermined value, a warning can be issued.
上記の構成によれば、例えばマスクずれなどによってパレット単位で予測値の大きく異なる圧電振動フィルタ群が発生した場合、そのパレットを速やかに判定して警告を出すことができる。その結果、適切でない予測値に基づいて調整が行われることを防止できる。 According to the above configuration, when a piezoelectric vibration filter group having a significantly different predicted value for each palette is generated due to, for example, mask misalignment, the palette can be quickly determined and a warning can be issued. As a result, it is possible to prevent adjustments from being made based on inappropriate predicted values.
また、上記周波数調整装置では、前記圧電振動フィルタは、2ポールまたは4ポールの圧電振動フィルタであり、前記帯域調整は、対称モードの帯域を調整するFs調整と、斜対称モードの帯域を調整するFa調整とによって行われるものであり、前記予測値を、Fs調整を行ったときの対称モードの周波数変化量ΔFsに対する斜対称モードの周波数変化量ΔFaの割合(ΔFa/ΔFs)、およびFa調整を行ったときの斜対称モードの周波数変化量ΔFaに対する対称モードの周波数変化量ΔFsの割合(ΔFs/ΔFa)”として算出する構成とすることができる。 Further, in the frequency adjustment device, the piezoelectric vibration filter is a two-pole or four-pole piezoelectric vibration filter, and the band adjustment includes Fs adjustment for adjusting the band of the symmetrical mode and Fs adjustment for adjusting the band of the oblique symmetrical mode. The predicted value is the ratio (ΔFa/ΔFs) of the frequency change amount ΔFa in the oblique symmetric mode to the frequency change amount ΔFs in the symmetric mode when the Fs adjustment is performed, and the Fa adjustment. The ratio of the frequency variation ΔFs in the symmetrical mode to the frequency variation ΔFa in the oblique symmetrical mode (ΔFs/ΔFa)” can be used.
また、上記周波数調整装置では、前記圧電振動フィルタは、3ポールの圧電振動フィルタであり、前記帯域調整は、第1対称モードの帯域を調整するFs1調整と、第2対称モードの帯域を調整するFs2調整とによって行われるものであり、前記予測値を、Fs1調整を行ったときの第1対称モードの周波数変化量ΔFs1に対する第2対称モードの周波数変化量ΔFs2の割合(ΔFs2/ΔFs1)、およびFs2調整を行ったときの第2対称モードの周波数変化量ΔFs2に対する第1対称モードの周波数変化量ΔFs1の割合(ΔFs1/ΔFs2)”として算出する構成とすることができる。 Further, in the frequency adjustment device, the piezoelectric vibration filter is a three-pole piezoelectric vibration filter, and the band adjustment includes Fs1 adjustment for adjusting the band of the first symmetrical mode and adjusting the band of the second symmetrical mode. The predicted value is the ratio of the frequency change amount ΔFs2 in the second symmetric mode to the frequency change amount ΔFs1 in the first symmetric mode when Fs1 adjustment is performed (ΔFs2/ΔFs1), and The ratio of the frequency change amount ΔFs1 in the first symmetric mode to the frequency change amount ΔFs2 in the second symmetric mode when Fs2 adjustment is performed (ΔFs1/ΔFs2)”.
本発明における圧電振動フィルタの周波数調整方法および周波数調整装置は、同一の製品規格である圧電振動フィルタの製品群に対して周波数調整を実施する場合に、先に周波数調整が行われた圧電振動フィルタの調整ログから予測値を算出し、後から周波数調整が行われる圧電振動フィルタに対してはこの予測値に基づいて適切な調整量を設定することで、帯域調整における繰り返し回数を大幅に低減し、周波数調整に掛かる時間を短縮することができるといった効果を奏する。 The frequency adjustment method and frequency adjustment device for a piezoelectric vibration filter according to the present invention provide a piezoelectric vibration filter whose frequency has been previously adjusted when frequency adjustment is performed on a product group of piezoelectric vibration filters having the same product standard. By calculating the predicted value from the adjustment log and setting the appropriate adjustment amount based on this predicted value for the piezoelectric vibration filter whose frequency is adjusted later, the number of iterations in band adjustment can be greatly reduced. , the time required for frequency adjustment can be shortened.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。本発明は、圧電振動フィルタの周波数調整に関するものであり、本実施の形態に係る圧電振動フィルタの基本構造は、図1に示したものと同じであってよい。また、圧電振動フィルタの周波数調整が、図3および図4にて説明したバランス調整、帯域調整(Fs調整、Fa調整)および全面調整の3工程によって行われることも従来と同じである。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The present invention relates to frequency adjustment of a piezoelectric vibration filter, and the basic structure of the piezoelectric vibration filter according to this embodiment may be the same as that shown in FIG. Further, the frequency adjustment of the piezoelectric vibration filter is performed by the three steps of balance adjustment, band adjustment (Fs adjustment, Fa adjustment) and overall adjustment described with reference to FIGS. 3 and 4, as in the conventional case.
本実施の形態に係る周波数調整方法は、帯域調整における調整量の予測を行うことで、工程の繰り返し回数を従来よりも大幅に低減し、周波数調整に掛かる時間の短縮、調整精度の向上、歩留まりの向上などが図れるものである。尚、このときの周波数調整は、上述したパーシャル調整およびイオンパーシャル調整の何れで行われるものであってもよい。 The frequency adjustment method according to the present embodiment predicts the adjustment amount in the band adjustment, thereby significantly reducing the number of repetitions of the process compared to the conventional method, shortening the time required for frequency adjustment, improving the adjustment accuracy, and increasing the yield. It is possible to improve the Note that the frequency adjustment at this time may be performed by either the partial adjustment or the ion partial adjustment described above.
先ずは、本実施の形態に係る周波数調整装置10の概略構成について図5を参照して説明する。周波数調整装置10は、調整処理部11、制御部12、記憶部13、表示部14および入力部15を具備して構成されている。
First, a schematic configuration of the
調整処理部11は、パーシャル調整またはイオンパーシャル調整により、圧電振動フィルタに対して周波数調整を施す手段である。すなわち、調整処理部11では、圧電振動フィルタに対してマスク治具を用いてパーシャル蒸着またはイオンビーム照射を行い、圧電振動フィルタの共通電極における所定領域の膜厚を増加または減少させる。尚、調整処理部11における調整レートおよび調整時間は、制御部12によって制御される。
The
記憶部13は、調整処理部11にて周波数調整が施された圧電振動フィルタの調整ログなどを記憶する手段である。具体的には、個々の圧電振動フィルタに対して、バランス調整、帯域調整(Fs調整、Fa調整)および全面調整の各工程における調整レートおよび調整時間などの履歴が調整ログとして記録される。
The
表示部14は、調整処理部11にセットされている圧電振動フィルタの現在の周波数特性(測定値)、調整処理部11における現在の処理条件(設定されている調整レート)、および帯域調整(Fs調整、Fa調整)を行うときの適切な調整量の予測結果などを表示する。この予測は、既に周波数調整の行われた圧電振動フィルタの調整ログに基づいて制御部12にて行われるものであるが、詳細については後述する。
The
入力部15は、調整処理部11で行われる周波数調整の調整量をユーザが入力するための手段である。周波数調整装置10では、特に帯域調整を行うときの調整量入力の際に、ユーザは表示部に表示されている調整量の予測結果を参照することができる。
The
続いて、本実施の形態に係る周波数調整の特徴となる帯域調整時の調整量の予測について説明する。 Next, prediction of adjustment amount at the time of band adjustment, which is a feature of frequency adjustment according to the present embodiment, will be described.
上述したように、帯域調整は、圧電振動フィルタの通過帯域幅の調整を行うものであって、対称モードと斜対称モードとの帯域を広げたり狭めたりする工程である。 As described above, the band adjustment adjusts the passband width of the piezoelectric vibration filter, and is a process of widening or narrowing the bands of the symmetrical mode and the obliquely symmetrical mode.
帯域調整が施される圧電振動フィルタは、最初に対称モードの振動周波数Fsと斜対称モードの振動周波数Faとの測定が行われる。振動周波数Fsおよび振動周波数Faは、調整処理部11にセットされた圧電振動フィルタの入力電極および出力電極にプローブコンタクトすることで測定することができる。通常、斜対称モードの振動周波数Faが対称モードの振動周波数Fsよりも大きくなり、(Fa-Fs)が圧電振動フィルタの通過帯域幅となる。測定された振動周波数Fsおよび振動周波数Faは、表示部14に表示される。また、測定された振動周波数Fsおよび振動周波数Faに基づいて、その時点の通過帯域幅(Fa-Fs)が制御部12にて算出され、算出した通過帯域幅(Fa-Fs)も表示部14に併せて表示される。
For the piezoelectric vibration filter to be band-adjusted, the vibration frequency Fs in the symmetrical mode and the vibrational frequency Fa in the oblique symmetrical mode are first measured. The vibration frequency Fs and the vibration frequency Fa can be measured by probe contacting the input electrode and the output electrode of the piezoelectric vibration filter set in the
圧電振動フィルタの帯域調整を行うに当たっては、通過帯域幅の目標値(目標通過帯域幅)Frが存在する。すなわち、圧電振動フィルタの帯域調整では、通過帯域幅(Fa-Fs)を目標通過帯域幅Frに合わせ込む。具体的には、通過帯域幅(Fa-Fs)が目標通過帯域幅Frよりも広い場合は、通過帯域幅を狭める必要があり、パーシャル調整ではFa調整が行われ、イオンパーシャル調整ではFs調整が行われる。逆に、通過帯域幅(Fa-Fs)が目標通過帯域幅Frよりも狭い場合は、通過帯域幅を広げる必要があり、パーシャル調整ではFs調整が行われ、イオンパーシャル調整ではFa調整が行われる。尚、周波数調整装置10では、目標通過帯域幅Frを表示部14に併せて表示してもよい。
There is a target value (target passband width) Fr of the passband width when adjusting the band of the piezoelectric vibration filter. That is, in the band adjustment of the piezoelectric vibration filter, the passband width (Fa-Fs) is adjusted to the target passband width Fr. Specifically, when the passband width (Fa-Fs) is wider than the target passband width Fr, it is necessary to narrow the passband width, Fa adjustment is performed in the partial adjustment, and Fs adjustment is performed in the ion partial adjustment. done. Conversely, when the passband width (Fa-Fs) is narrower than the target passband width Fr, it is necessary to widen the passband width, Fs adjustment is performed in the partial adjustment, and Fa adjustment is performed in the ion partial adjustment. . In addition, in the
このFs調整またはFa調整を行うとき、ユーザは、表示部14に表示されている通過帯域幅(Fa-Fs)と目標通過帯域幅Frとに基づいて調整量を決定し、その調整量を入力部15から入力する。制御部12は、入力された調整量に基づいて調整処理部11を制御し、圧電振動フィルタに対して帯域調整(Fs調整またはFa調整)を行う。例えば、実施する帯域調整がFs調整であれば、ユーザは振動周波数Fsの調整量を入力する。制御部12は、設定されている調整レートに基づいて、振動周波数Fsの変化量が入力された調整量と等しくなるような調整時間を算出し、算出した調整時間分の処理を調整処理部11に行わせる。
When performing this Fs adjustment or Fa adjustment, the user determines the adjustment amount based on the passband width (Fa-Fs) displayed on the
このときの帯域調整(この例ではFs調整)では、振動周波数Fsは、ユーザの入力した調整量分だけ変化する。但し、Fs調整は、振動周波数Fsを主に変化させるものであるが、実際には同時に振動周波数Faも変化させる。このため、通過帯域幅(Fa-Fs)と目標通過帯域幅Frとの差をそのまま調整量として入力するだけでは、通過帯域幅(Fa-Fs)を目標通過帯域幅Frに合わせ込むことができない。 In the band adjustment (Fs adjustment in this example) at this time, the vibration frequency Fs changes by the amount of adjustment input by the user. However, the Fs adjustment mainly changes the vibration frequency Fs, but actually changes the vibration frequency Fa at the same time. Therefore, the passband width (Fa-Fs) cannot be matched with the target passband width Fr by simply inputting the difference between the passband width (Fa-Fs) and the target passband width Fr as it is as an adjustment amount. .
図6(a)は、イオンパーシャル調整によるFs調整を行った場合の、振動周波数Fsおよび振動周波数Faの変化を概念的に示す図である。図6(a)に示す波形において、2つのピークはそれぞれ振動周波数FsおよびFaを示している。上述したように、Fs調整では主に振動周波数Fsが変化させられるものであり、図6(a)では、Fs調整による振動周波数Fsの変化量をΔFsとして図示している。また、Fs調整では振動周波数Fsだけでなく振動周波数Faも変化するが、図6(a)では、Fs調整による振動周波数Faの変化量をΔFaとして図示している。 FIG. 6A is a diagram conceptually showing changes in the vibration frequency Fs and the vibration frequency Fa when Fs adjustment is performed by ion partial adjustment. In the waveform shown in FIG. 6(a), two peaks indicate vibration frequencies Fs and Fa, respectively. As described above, the Fs adjustment mainly changes the vibration frequency Fs, and FIG. 6A shows the amount of change in the vibration frequency Fs due to the Fs adjustment as ΔFs. Further, in the Fs adjustment, not only the vibration frequency Fs but also the vibration frequency Fa changes. In FIG. 6A, the amount of change in the vibration frequency Fa due to the Fs adjustment is shown as ΔFa.
図6(b)は、イオンパーシャル調整によるFa調整を行った場合の、振動周波数Fsおよび振動周波数Faの変化を概念的に示す図である。図6(b)に示す波形において、2つのピークはそれぞれ振動周波数FsおよびFaを示している。Fs調整の場合と同様に、Fa調整では振動周波数Faだけでなく振動周波数Fsも変化する。 FIG. 6B is a diagram conceptually showing changes in the vibration frequency Fs and the vibration frequency Fa when Fa adjustment is performed by ion partial adjustment. In the waveform shown in FIG. 6(b), two peaks indicate vibration frequencies Fs and Fa, respectively. As in the Fs adjustment, the Fa adjustment changes not only the vibration frequency Fa but also the vibration frequency Fs.
Fs調整では、振動周波数Fsの変化量ΔFsがユーザの入力した調整量と一致するように変化する。但し、このとき、振動周波数Faも変化量ΔFa分だけ変化するため、通過帯域幅(Fa-Fs)の変化量はユーザの入力した調整量と一致せず、振動周波数Faの変化量ΔFa分だけ目減りする。したがって、Fs調整の際には、ユーザは、振動周波数Faの変化量ΔFaを見込んで調整量を設定する必要がある。同様に、Fa調整の際には、ユーザは、振動周波数Fsの変化量ΔFsを見込んで調整量を設定する必要がある。 In the Fs adjustment, the change amount ΔFs of the vibration frequency Fs changes so as to match the adjustment amount input by the user. However, at this time, since the vibration frequency Fa also changes by the amount of change ΔFa, the amount of change in the passband width (Fa−Fs) does not match the amount of adjustment input by the user, and the amount of change in the vibration frequency Fa changes by the amount ΔFa. lose sight. Therefore, when adjusting Fs, the user needs to set the adjustment amount in anticipation of the amount of change ΔFa in the vibration frequency Fa. Similarly, when adjusting Fa, the user needs to set the adjustment amount in anticipation of the amount of change ΔFs in the vibration frequency Fs.
しかしながら、Fs調整時における変化量ΔFsに対する変化量ΔFaの割合(ΔFa/ΔFs)や、Fa調整時における変化量ΔFaに対する変化量ΔFsの割合(ΔFs/ΔFa)は、帯域調整を受ける圧電振動フィルタの各電極膜のサイズや配置や膜厚、言い換えれば、圧電振動フィルタの製品規格によって大きく異なるものであり、圧電振動フィルタにおいて正確な調整量を設定することが困難であった。このため、従来はユーザの勘に頼った調整値の入力がなされ、通過帯域幅(Fa-Fs)が目標通過帯域幅Frに一致するまで、Fs調整およびFa調整(場合によってはさらにバランス調整)による微調整を繰り返す必要があった。 However, the ratio of the amount of change ΔFa to the amount of change ΔFs during Fs adjustment (ΔFa/ΔFs) and the ratio of the amount of change ΔFs to the amount of change ΔFa during Fa adjustment (ΔFs/ΔFa) depend on the piezoelectric vibration filter undergoing band adjustment. The size, arrangement, and film thickness of each electrode film, in other words, greatly differ depending on the product standard of the piezoelectric vibration filter, and it has been difficult to set an accurate adjustment amount in the piezoelectric vibration filter. For this reason, conventionally, an adjustment value is input based on the user's intuition, and Fs adjustment and Fa adjustment (and, in some cases, balance adjustment) are performed until the passband width (Fa-Fs) matches the target passband width Fr. It was necessary to repeat the fine adjustment by
これに対し、本実施の形態にかかる周波数調整は、同一の製品規格である(すなわち、各電極膜のサイズや配置や膜厚などの基本設計が同じである)圧電振動フィルタの製品群に対して実施されるものである。そして、同一の製品規格である圧電振動フィルタでは、上述した割合(ΔFa/ΔFs)や割合(ΔFs/ΔFa)はすべての圧電振動フィルタにおいてほぼ同じであると考えられる。そのため、少なくとも1つ(好適には10個程度)の圧電振動フィルタに対して帯域調整を施した後は、その調整ログから割合(ΔFa/ΔFs)および割合(ΔFs/ΔFa)を予測することができる。本実施の形態に係る周波数調整装置10は、この割合(ΔFa/ΔFs)および割合(ΔFs/ΔFa)の予測値を表示部14に表示する機能を有する。ユーザは、表示部14に表示されたこの予測値を参照して適切な調整量を設定することができる。その結果、予測値に基づいて調整量を設定される圧電振動フィルタでは、帯域調整における繰り返し回数を大幅に低減することができ、周波数調整に掛かる時間を短縮することができる。また、予測値に基づいて調整量を設定することで、調整精度も向上し、調整ミスも低減することで歩留まりを向上させることもできる。
On the other hand, the frequency adjustment according to the present embodiment is applied to a product group of piezoelectric vibration filters having the same product standard (that is, having the same basic design such as the size, arrangement and film thickness of each electrode film). It is implemented by In piezoelectric vibration filters having the same product standard, the ratio (ΔFa/ΔFs) and the ratio (ΔFs/ΔFa) are considered to be substantially the same in all piezoelectric vibration filters. Therefore, after performing band adjustment on at least one (preferably about 10) piezoelectric vibration filters, the ratio (ΔFa/ΔFs) and the ratio (ΔFs/ΔFa) can be predicted from the adjustment log. can.
図7は、周波数調整装置10の表示部14における表示の具体例を示す図である。この例では、4つの表示領域A1~A4にて表示が行われている。表示領域A1には、周波数調整が行われる圧電振動フィルタの目標中心周波数と目標通過帯域幅とが表示されている。ここでは、目標中心周波数が44.900000MHz、目標通過帯域幅が14.000kHzとされている。
FIG. 7 is a diagram showing a specific example of display on the
表示領域A2には、調整処理部11に現在セットされている圧電振動フィルタに対する各測定値が表示されている。ここで、“F0”は現在の中心周波数であり、“dF0”は現在の中心周波数における目標中心周波数からのずれ率であり、“Fs”は現在の対称モードの振動周波数Fsであり、“Fa”は現在の対称モードの振動周波数Faであり、“Bw”は現在の通過帯域幅(Fa-Fs)であり、“Balance”は現在の共振周波数F1と共振周波数F2との周波数差である。
Each measurement value for the piezoelectric vibration filter currently set in the
表示領域A3には、調整処理部11において設定される調整レートが表示されている。ここで、“Fs”はFs調整を行う場合の調整レートであり、“Fa”はFa調整を行う場合の調整レートであり、“F1”はバランス調整において共振周波数F1を変更させる場合の調整レートであり、“F2”はバランス調整において共振周波数F2を変更させる場合の調整レートであり、“F0”は全面調整を行う場合の調整レートである。尚、それぞれの調整レートにおいて、実レートは現在設定されている調整レート、平均値はこれまでに周波数調整が行われた圧電振動フィルタに対する平均の調整レート、最大値はこれまでに周波数調整が行われた圧電振動フィルタに対する最大の調整レートを示している。尚、本実施の形態に係る周波数調整装置10では、これまでに行われた周波数調整の調整ログは記憶部13に記憶されているため、平均値および最大値はこの調整ログに基づいて求めることができる。
The adjustment rate set by the
表示領域A4には、これまでに行われた周波数調整の調整ログに基づいて算出された予測値が表示されている。ここで、“Fa/Fs”はFs調整時における変化量ΔFsに対する変化量ΔFaの割合(ΔFa/ΔFs)の予測値であり、“Fs/Fa”はFa調整時における変化量ΔFaに対する変化量ΔFsの割合(ΔFs/ΔFa)の予測値である。尚、割合(ΔFa/ΔFs)の予測値や割合(ΔFs/ΔFa)の予測値は、実際には、調整レートに応じて幾分変化する。すなわち、表示領域A4には、実レート(現在設定されている調整レート)に対応する予測値(実レート)、平均の調整レートに対応する予測値(平均値)、および最大の調整レートに対応する予測値(最大値)がそれぞれ表示されている。また、平均値および最大値の計算に当たっては、調整異常や調整量の少ないフィルタ素子は除外されている。 In the display area A4, a predicted value calculated based on the adjustment log of frequency adjustments performed so far is displayed. Here, "Fa/Fs" is a predicted value of the ratio (ΔFa/ΔFs) of the amount of change ΔFa to the amount of change ΔFs during Fs adjustment, and "Fs/Fa" is the amount of change ΔFs for the amount of change ΔFa during adjustment of Fa. is a predicted value of the ratio (ΔFs/ΔFa) of Note that the predicted value of the ratio (ΔFa/ΔFs) and the predicted value of the ratio (ΔFs/ΔFa) actually change somewhat according to the adjustment rate. In other words, the display area A4 shows the predicted value (actual rate) corresponding to the actual rate (currently set adjustment rate), the predicted value (average value) corresponding to the average adjustment rate, and the maximum adjustment rate. The predicted value (maximum value) for each is displayed. Also, in calculating the average and maximum values, maladjusted or poorly adjusted filter elements are excluded.
周波数調整装置10において帯域調整を行う場合、図7の表示結果から、ユーザは以下のようにして調整量の設定入力を行うことができる。まず、現在の通過帯域幅(Fa-Fs)は“Bw”より11.132kHzであり、目標通過帯域幅が14.000kHzであることから、通過帯域幅を2.868kHz広げる必要がある。イオンパーシャル調整の場合は、通過帯域幅を広げる処理はFa調整となる。
When band adjustment is performed in the
ここで、Fa調整時における変化量ΔFaに対する変化量ΔFsの割合(ΔFs/ΔFa)は、表示領域A4の“Fs/Fa”より93%であることがわかる。すなわち、ユーザがFa調整のための調整量を入力すると、圧電振動フィルタの通過帯域幅は入力した調整量の7%(=100-93)しか広がらないことになる。したがって、ユーザは、Fa調整のための調整量として、通過帯域幅を広げようとする値(すなわち2.868kHz)に対して0.07で割った値(40.957kHz)を入力すればよい。無論、上記予測値に基づく調整量は、制御部12において算出し、これを表示部14に表示することも可能である。
Here, it can be seen that the ratio of the amount of change ΔFs to the amount of change ΔFa during Fa adjustment (ΔFs/ΔFa) is 93% from "Fs/Fa" in the display area A4. That is, when the user inputs an adjustment amount for Fa adjustment, the passband width of the piezoelectric vibration filter is expanded by only 7% (=100-93) of the input adjustment amount. Therefore, the user should input the value (40.957 kHz) obtained by dividing the value (that is, 2.868 kHz) for widening the passband width by 0.07 as the adjustment amount for Fa adjustment. Of course, the amount of adjustment based on the predicted value can also be calculated by the
上述した周波数調整方法において、周波数調整装置10の表示領域A4に表示される予測値は、少なくとも1つの圧電振動フィルタに対して周波数調整を行った後は算出可能であるが、予測値をどのようなタイミングで表示するかは特に限定されるものではない。
In the frequency adjustment method described above, the predicted value displayed in the display area A4 of the
例えば、同一の製品規格である圧電振動フィルタの製品群に対して、最初のn個(例えば10個)の圧電振動フィルタは従来と同様に予測値を用いずに周波数調整を行い、その調整ログから予測値を算出してもよい。その後、(n+1)個目の圧電振動フィルタの周波数調整から上記予測値を用いた周波数調整を行うことができる。 For example, for a product group of piezoelectric vibration filters having the same product standard, the first n (for example, 10) piezoelectric vibration filters are frequency-adjusted without using a predicted value in the same manner as before, and the adjustment log is You may calculate a predicted value from. After that, frequency adjustment using the predicted value can be performed from the (n+1)-th piezoelectric vibration filter.
あるいは、最初の1個の圧電振動フィルタのみ従来と同様に予測値を用いずに周波数調整を行って、2個目の圧電振動フィルタからは予測値を用いた周波数調整を行うこともできる。この場合、上記予測値は、先に周波数調整が行われたすべての圧電振動フィルタに対する平均値として算出されるものとし、一つ圧電振動フィルタに対する周波数調整が終わるたびに、その調整結果を加えて更新されることが好ましい。これにより、2個目の圧電振動フィルタから予測値を用いた周波数調整を行うことができ、さらに、周波数調整が行われた圧電振動フィルタの数が増えるほど予測の精度が向上する。 Alternatively, it is also possible to adjust the frequency of only the first piezoelectric vibration filter without using the predicted value as in the conventional case, and perform the frequency adjustment using the predicted value from the second piezoelectric vibration filter. In this case, the predicted value is calculated as an average value for all the piezoelectric vibration filters whose frequencies have been previously adjusted. preferably updated. As a result, frequency adjustment using the predicted value can be performed from the second piezoelectric vibration filter, and the accuracy of prediction improves as the number of piezoelectric vibration filters subjected to frequency adjustment increases.
また、周波数調整装置10における制御部12は、一つの圧電振動フィルタに対して周波数特性の調整が行われるたびに、その調整ログから割合(ΔFa/ΔFs)および割合(ΔFs/ΔFa)を算出し、この算出した割合(ΔFa/ΔFs)および割合(ΔFs/ΔFa)を、それ以前に周波数特性の調整が行われていた圧電振動フィルタから求められた割合(ΔFa/ΔFs)および割合(ΔFs/ΔFa)の予測値と比較し、その比または差が所定値以上である場合には警告を行うようにしてもよい。この警告は、例えば、表示部14における警告表示であってもよく、あるいはアラーム音や音声メッセージによる警告であってもよい。
Further, the
すなわち、同一の製品規格で製造される圧電振動フィルタであっても。例えばマスクずれなどによってパレット単位で他のフィルタとは割合(ΔFa/ΔFs)および割合(ΔFs/ΔFa)が大きく異なることが起こり得る。このような割合(ΔFa/ΔFs)および割合(ΔFs/ΔFa)が大きく異なるパレットを速やかに判定して警告を出すことで、適切でない予測値に基づいて調整が行われることを防止できる。 That is, even if the piezoelectric vibration filters are manufactured according to the same product standard. For example, it is possible that the ratio (ΔFa/ΔFs) and ratio (ΔFs/ΔFa) differ greatly from those of other filters in palette units due to mask misalignment. By promptly determining a pallet with such a large difference in ratio (ΔFa/ΔFs) and ratio (ΔFs/ΔFa) and issuing a warning, it is possible to prevent adjustment based on an inappropriate predicted value.
また、上記説明では、2ポールの圧電振動フィルタに対して周波数調整を行う場合を例示した。尚、2ポールの圧電振動フィルタは、1枚の圧電振動板に対して、一方の面に1つの共通電極を形成し、他方の面に2つの電極、すなわち入力電極および出力電極を形成した構成となる。但し、圧電振動フィルタには、2ポール以外に3ポールや4ポールの構成もあり、本発明の周波数調整方法は3ポールや4ポールの圧電振動フィルタに対しても適用可能である。 Further, in the above description, the case where frequency adjustment is performed for a two-pole piezoelectric vibration filter has been exemplified. The two-pole piezoelectric vibration filter has a configuration in which one common electrode is formed on one surface of one piezoelectric diaphragm, and two electrodes, that is, an input electrode and an output electrode, are formed on the other surface. becomes. However, the piezoelectric vibration filter may have a 3-pole or 4-pole configuration in addition to the 2-pole configuration, and the frequency adjustment method of the present invention can also be applied to a 3-pole or 4-pole piezoelectric vibration filter.
4ポールの圧電振動フィルタは、1枚の圧電振動板に対して2つの2ポールのフィルタ部を並べて形成したものである。したがって、それぞれのフィルタ部に対して上述した2ポールの圧電振動フィルタに対する周波数調整方法をそのまま適用することができる。 A 4-pole piezoelectric vibration filter is formed by arranging two 2-pole filter sections on a single piezoelectric diaphragm. Therefore, the frequency adjustment method for the two-pole piezoelectric vibration filter described above can be applied as it is to each filter unit.
一方、3ポールの圧電振動フィルタ200は、図8に示すように、圧電振動板201の一主面S1に共通電極202が形成され、他主面S2に入力電極203、接地電極205および出力電極204がギャップGを介して並んで形成されている。そして、3ポールの圧電振動フィルタ200の周波数特性は、図9(a)に示す第1対称モード(振動周波数Fs1)と、図9(b)に示す斜対称モード(振動周波数Fa)と、図9(c)に示す第2対称モード(振動周波数Fs2)との相互作用によって決定される。
On the other hand, as shown in FIG. 8, the three-pole
3ポールの圧電振動フィルタ200の周波数調整としては、
・バランス調整
・ΔF比調整
・ΔF調整(帯域調整に相当)
・全面調整
の4種類の工程が実施される(例えば、特許文献2)。尚、これらの各工程も、圧電振動フィルタのその時点の周波数特性に応じて選択的に実施され、調整の必要がない場合には一部の工程が省略されることもある。
As the frequency adjustment of the 3-pole
・Balance adjustment ・ΔF ratio adjustment ・ΔF adjustment (equivalent to band adjustment)
- Four kinds of processes for overall adjustment are performed (for example, Patent Document 2). Each of these steps is also selectively performed according to the frequency characteristics of the piezoelectric vibration filter at that time, and some steps may be omitted when there is no need for adjustment.
3ポールの圧電振動フィルタ200の周波数調整では、ΔF調整が圧電振動フィルタ200の通過帯域幅を調整する帯域調整に相当する。また、圧電振動フィルタ200の通過帯域幅は、第2対称モードの振動周波数Fs2と第1対称モードの振動周波数Fs1との差(Fs2-Fs1)となる。
In the frequency adjustment of the three-pole
3ポールの圧電振動フィルタ200のΔF調整(帯域調整)は、1ポールの圧電振動フィルタ100に対して行われるFs調整およびFa調整に代えて、主に振動周波数Fs1を変化させる調整(以下、Fs1調整と称する)と、主に振動周波数Fs2を変化させる調整(以下、Fs2調整と称する)とが行われる。
The ΔF adjustment (bandwidth adjustment) of the three-pole
通過帯域幅を広げる場合は、ギャップGに対向する領域の共通電極202の膜厚を他の部分よりも相対的に増加させる調整を行う。すなわち、パーシャル調整では、ギャップGに対向する領域の共通電極202の膜厚を増加させればよい。イオンパーシャル調整では、入力電極203、接地電極205および出力電極204に対向する領域の共通電極202の膜厚を減少させればよい。尚、このときのパーシャル調整はFs1調整であり、主に振動周波数Fs1が大きく変化するが、振動周波数Fs12も同時に変化する(振動周波数Fs1の変化量ΔFs1は、振動周波数Fs2の変化量ΔFs2よりも大きい)。また、このときのイオンパーシャル調整はFs2調整であり、主に振動周波数Fs2が大きく変化するが、振動周波数Fs1も同時に変化する(振動周波数Fs2の変化量ΔFs2は、振動周波数Fs1の変化量ΔFs1よりも大きい)。
When widening the passband width, adjustment is performed so that the film thickness of the
逆に、通過帯域幅を狭める場合は、ギャップGに対向する領域の共通電極202の膜厚を他の部分よりも相対的に減少させる。すなわち、パーシャル調整では、入力電極203、接地電極205および出力電極204に対向する領域の共通電極202の膜厚を増加させればよい。イオンパーシャル調整では、ギャップGに対向する領域の共通電極202の膜厚を減少させればよい。尚、このときのパーシャル調整はFs2調整であり、このときのイオンパーシャル調整はFs1調整である。
Conversely, when narrowing the passband width, the film thickness of the
3ポールの圧電振動フィルタ200の帯域調整において、Fs1調整を行う場合にはユーザは振動周波数Fs1の調整量を設定し、Fs2調整を行う場合にはユーザは振動周波数Fs2の調整量を設定する。そして、この設定においては、2ポールの圧電振動フィルタ100の場合と同様の予測調整を行うことができる。
In the band adjustment of the three-pole
すなわち、Fs1調整時における変化量ΔFs1に対する変化量ΔFs2の割合(ΔFs2/ΔFs1)、およびFs2調整時における変化量ΔFs2に対する変化量ΔFs1の割合(ΔFs1/ΔFs2)は、先に周波数調整が行われた圧電振動フィルタ200の調整ログからその予測値を求めることが可能となるため、この予測値に基づいて適切な調整量を設定することが可能となる。
That is, the ratio of the amount of change ΔFs2 to the amount of change ΔFs1 when adjusting Fs1 (ΔFs2/ΔFs1) and the ratio of the amount of change ΔFs1 to the amount of change ΔFs2 when adjusting Fs2 (ΔFs1/ΔFs2) are the same as the frequency adjustment performed first. Since the predicted value can be obtained from the adjustment log of the
今回開示した実施形態はすべての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。したがって、本発明の技術的範囲は、上記した実施形態のみによって解釈されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。 The embodiments disclosed this time are exemplifications in all respects and are not grounds for restrictive interpretation. Therefore, the technical scope of the present invention is not to be interpreted only by the above-described embodiments, but is defined based on the claims. In addition, all changes within the meaning and range of equivalents to the scope of claims are included.
10 周波数調整装置
11 調整処理部
12 制御部(演算部)
13 記憶部
14 表示部
15 入力部
100,200 圧電振動フィルタ
101,201 圧電振動板
102,202 共通電極
103,203 入力電極
104,204 出力電極
205 接地電極
10
13
Claims (8)
当該周波数調整方法は、1つの圧電振動フィルタに対して、圧電振動フィルタの通過帯域幅を広げる調整と圧電振動フィルタの通過帯域幅を狭める調整とによって通過帯域幅の調整を行う帯域調整が少なくとも含まれるものであり、
少なくとも一つの圧電振動フィルタに対して前記帯域調整を含む周波数調整が行われた後、さらに他の圧電振動フィルタに対して周波数調整を行う場合に、
周波数特性の調整が行われた少なくとも一つの圧電振動フィルタの調整ログから、前記帯域調整における調整量の設定に使用可能な予測値を算出し、
前記予測値が算出された後に周波数特性の調整を行う他の圧電振動フィルタに対して、前記予測値に基づいて前記帯域調整における最適な調整量を算出し、算出した当該調整量にて前記帯域調整を行うことを特徴とする圧電振動フィルタの周波数調整方法。 A frequency adjustment method for a piezoelectric vibration filter for adjusting frequency characteristics of each piezoelectric vibration filter for a plurality of piezoelectric vibration filters manufactured according to the same product standard,
The frequency adjustment method includes at least band adjustment for adjusting the passband width of one piezoelectric vibration filter by adjusting the passband width of the piezoelectric vibration filter and adjusting the passband width of the piezoelectric vibration filter to narrow it. and
After frequency adjustment including the band adjustment is performed on at least one piezoelectric vibration filter, when frequency adjustment is performed on another piezoelectric vibration filter,
calculating a predicted value that can be used for setting an adjustment amount in the band adjustment from the adjustment log of at least one piezoelectric vibration filter whose frequency characteristics have been adjusted;
For another piezoelectric vibration filter whose frequency characteristics are adjusted after the predicted value is calculated, an optimum adjustment amount in the band adjustment is calculated based on the predicted value, and the band is adjusted with the calculated adjustment amount. A frequency adjustment method for a piezoelectric vibration filter, comprising adjusting the frequency.
周波数特性の調整が行われた圧電振動フィルタの調整ログから算出される前記予測値は、複数の圧電振動フィルタに対する平均値として算出されるものであり、一つの圧電振動フィルタに対する周波数調整が終わるたびに、その調整結果を加えて更新される値であることを特徴とする圧電振動フィルタの周波数調整方法。 A frequency adjustment method for a piezoelectric vibration filter according to claim 1,
The predicted value calculated from the adjustment log of the piezoelectric vibration filter whose frequency characteristics have been adjusted is calculated as an average value for a plurality of piezoelectric vibration filters, and the frequency adjustment for one piezoelectric vibration filter is completed. A frequency adjustment method for a piezoelectric vibration filter, wherein the value is updated by adding the adjustment result each time.
前記圧電振動フィルタは、2ポールまたは4ポールの圧電振動フィルタであり、
前記帯域調整は、対称モードの帯域を調整するFs調整と、斜対称モードの帯域を調整するFa調整とによって行われるものであり、
前記予測値は、Fs調整を行ったときの対称モードの周波数変化量ΔFsに対する斜対称モードの周波数変化量ΔFaの割合(ΔFa/ΔFs)、およびFa調整を行ったときの斜対称モードの周波数変化量ΔFaに対する対称モードの周波数変化量ΔFsの割合(ΔFs/ΔFa)”として算出されることを特徴とする圧電振動フィルタの周波数調整方法。 A frequency adjustment method for a piezoelectric vibration filter according to claim 1 or 2,
The piezoelectric vibration filter is a two-pole or four-pole piezoelectric vibration filter,
The band adjustment is performed by Fs adjustment for adjusting the band of the symmetric mode and Fa adjustment for adjusting the band of the oblique symmetric mode,
The predicted value is the ratio (ΔFa/ΔFs) of the frequency change amount ΔFa in the oblique symmetric mode to the frequency change amount ΔFs in the symmetric mode when Fs adjustment is performed, and the frequency change in the oblique symmetric mode when Fa adjustment is performed. A frequency adjustment method for a piezoelectric vibration filter, wherein the frequency is calculated as a ratio (ΔFs/ΔFa) of a frequency change amount ΔFs in a symmetrical mode to an amount ΔFa.
前記圧電振動フィルタは、3ポールの圧電振動フィルタであり、
前記帯域調整は、第1対称モードの帯域を調整するFs1調整と、第2対称モードの帯域を調整するFs2調整とによって行われるものであり、
前記予測値は、Fs1調整を行ったときの第1対称モードの周波数変化量ΔFs1に対する第2対称モードの周波数変化量ΔFs2の割合(ΔFs2/ΔFs1)、およびFs2調整を行ったときの第2対称モードの周波数変化量ΔFs2に対する第1対称モードの周波数変化量ΔFs1の割合(ΔFs1/ΔFs2)”として算出されることを特徴とする圧電振動フィルタの周波数調整方法。 A frequency adjustment method for a piezoelectric vibration filter according to claim 1 or 2,
The piezoelectric vibration filter is a three-pole piezoelectric vibration filter,
The band adjustment is performed by Fs1 adjustment for adjusting the band of the first symmetric mode and Fs2 adjustment for adjusting the band of the second symmetric mode,
The predicted value is the ratio (ΔFs2/ΔFs1) of the frequency change amount ΔFs2 in the second symmetric mode to the frequency change amount ΔFs1 in the first symmetric mode when Fs1 adjustment is performed, and the second symmetric A frequency adjustment method for a piezoelectric vibration filter, characterized in that the ratio of a first symmetrical mode frequency variation ΔFs1 to a mode frequency variation ΔFs2 (ΔFs1/ΔFs2)”.
当該周波数調整装置は、1つの圧電振動フィルタに対して、圧電振動フィルタの通過帯域幅を広げる調整と圧電振動フィルタの通過帯域幅を狭める調整とによって通過帯域幅の調整を行う帯域調整を少なくとも行えるものであり、
周波数特性の調整が行われた少なくとも一つの圧電振動フィルタの調整ログから、前記帯域調整における調整量の設定に使用可能な予測値を算出する演算部と、
前記演算部により算出された前記予測値を表示する表示部とを有することを特徴とする圧電振動フィルタの周波数調整装置。 A frequency adjustment device for a piezoelectric vibration filter for adjusting frequency characteristics of each piezoelectric vibration filter,
The frequency adjustment device can perform at least band adjustment for adjusting the passband width of one piezoelectric vibration filter by adjusting the passband width of the piezoelectric vibration filter to widen and adjusting the passband width of the piezoelectric vibration filter to narrow it. is a
a calculation unit that calculates a predicted value that can be used for setting an adjustment amount in the band adjustment from an adjustment log of at least one piezoelectric vibration filter whose frequency characteristics have been adjusted;
and a display section for displaying the predicted value calculated by the calculation section.
前記演算部は、
一つの圧電振動フィルタに対して周波数特性の調整が行われるたびに、前記予測値を算出し、
前記一つの圧電振動フィルタに対して算出した前記予測値を、それ以前に周波数特性の調整が行われていた圧電振動フィルタの調整ログから求められた前記予測値と比較して、その比較における比または差が所定値以上であるか否かを判断し、当該比または差が所定値以上である場合に警告を行うことを特徴とする圧電振動フィルタの周波数調整装置。 A frequency adjustment device for a piezoelectric vibration filter according to claim 5,
The calculation unit is
calculating the predicted value each time the frequency characteristic is adjusted for one piezoelectric vibration filter;
The predicted value calculated for the one piezoelectric vibration filter is compared with the predicted value obtained from the adjustment log of the piezoelectric vibration filter whose frequency characteristics have been adjusted before, and the ratio in the comparison Alternatively, a frequency adjustment device for a piezoelectric vibration filter, which judges whether or not the difference is equal to or greater than a predetermined value, and issues a warning when the ratio or difference is equal to or greater than the predetermined value.
前記圧電振動フィルタは、2ポールまたは4ポールの圧電振動フィルタであり、
前記帯域調整は、対称モードの帯域を調整するFs調整と、斜対称モードの帯域を調整するFa調整とによって行われるものであり、
前記予測値を、Fs調整を行ったときの対称モードの周波数変化量ΔFsに対する斜対称モードの周波数変化量ΔFaの割合(ΔFa/ΔFs)、およびFa調整を行ったときの斜対称モードの周波数変化量ΔFaに対する対称モードの周波数変化量ΔFsの割合(ΔFs/ΔFa)”として算出することを特徴とする圧電振動フィルタの周波数調整装置。 A frequency adjustment device for a piezoelectric vibration filter according to claim 5 or 6,
The piezoelectric vibration filter is a two-pole or four-pole piezoelectric vibration filter,
The band adjustment is performed by Fs adjustment for adjusting the band of the symmetric mode and Fa adjustment for adjusting the band of the oblique symmetric mode,
The predicted value is the ratio of the frequency change amount ΔFa in the oblique symmetric mode to the frequency change amount ΔFs in the symmetric mode when Fs adjustment is performed (ΔFa/ΔFs), and the frequency change in the oblique symmetric mode when Fa adjustment is performed. A frequency adjustment device for a piezoelectric vibration filter, characterized in that it is calculated as a ratio (ΔFs/ΔFa) of a frequency change amount ΔFs in a symmetrical mode to an amount ΔFa.
前記圧電振動フィルタは、3ポールの圧電振動フィルタであり、
前記帯域調整は、第1対称モードの帯域を調整するFs1調整と、第2対称モードの帯域を調整するFs2調整とによって行われるものであり、
前記予測値を、Fs1調整を行ったときの第1対称モードの周波数変化量ΔFs1に対する第2対称モードの周波数変化量ΔFs2の割合(ΔFs2/ΔFs1)、およびFs2調整を行ったときの第2対称モードの周波数変化量ΔFs2に対する第1対称モードの周波数変化量ΔFs1の割合(ΔFs1/ΔFs2)”として算出することを特徴とする圧電振動フィルタの周波数調整装置。 A frequency adjustment device for a piezoelectric vibration filter according to claim 5 or 6,
The piezoelectric vibration filter is a three-pole piezoelectric vibration filter,
The band adjustment is performed by Fs1 adjustment for adjusting the band of the first symmetric mode and Fs2 adjustment for adjusting the band of the second symmetric mode,
The predicted value is the ratio (ΔFs2/ΔFs1) of the frequency change amount ΔFs2 in the second symmetric mode to the frequency change amount ΔFs1 in the first symmetric mode when Fs1 adjustment is performed, and the second symmetry when Fs2 adjustment is performed A frequency adjustment device for a piezoelectric vibration filter, characterized in that it is calculated as a ratio (ΔFs1/ΔFs2) of a first symmetrical mode frequency change amount ΔFs1 to a mode frequency change amount ΔFs2.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2019021845A JP7215201B2 (en) | 2019-02-08 | 2019-02-08 | Frequency adjustment method and frequency adjustment device for piezoelectric vibration filter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2019021845A JP7215201B2 (en) | 2019-02-08 | 2019-02-08 | Frequency adjustment method and frequency adjustment device for piezoelectric vibration filter |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2020129758A JP2020129758A (en) | 2020-08-27 |
| JP7215201B2 true JP7215201B2 (en) | 2023-01-31 |
Family
ID=72175017
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2019021845A Active JP7215201B2 (en) | 2019-02-08 | 2019-02-08 | Frequency adjustment method and frequency adjustment device for piezoelectric vibration filter |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP7215201B2 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000341067A (en) | 1999-05-28 | 2000-12-08 | Daishinku Corp | Frequency adjustment method for piezoelectric device and frequency adjustment device for piezoelectric device |
| JP2004032267A (en) | 2002-06-25 | 2004-01-29 | Daishinku Corp | Piezoelectric vibration filter and frequency adjustment method thereof |
| JP2009044482A (en) | 2007-08-09 | 2009-02-26 | Nippon Dempa Kogyo Co Ltd | Surface mount crystal filter and manufacturing method thereof |
| JP2018157469A (en) | 2017-03-21 | 2018-10-04 | シチズンファインデバイス株式会社 | Frequency adjustment method of piezoelectric transducer |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3595034B2 (en) * | 1995-07-03 | 2004-12-02 | 東洋通信機株式会社 | Triple mode piezoelectric filter and frequency adjustment method thereof |
-
2019
- 2019-02-08 JP JP2019021845A patent/JP7215201B2/en active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000341067A (en) | 1999-05-28 | 2000-12-08 | Daishinku Corp | Frequency adjustment method for piezoelectric device and frequency adjustment device for piezoelectric device |
| JP2004032267A (en) | 2002-06-25 | 2004-01-29 | Daishinku Corp | Piezoelectric vibration filter and frequency adjustment method thereof |
| JP2009044482A (en) | 2007-08-09 | 2009-02-26 | Nippon Dempa Kogyo Co Ltd | Surface mount crystal filter and manufacturing method thereof |
| JP2018157469A (en) | 2017-03-21 | 2018-10-04 | シチズンファインデバイス株式会社 | Frequency adjustment method of piezoelectric transducer |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2020129758A (en) | 2020-08-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7194793B2 (en) | Method for producing an edge reflection type surface acoustic wave device | |
| EP3016282B1 (en) | Elastic wave device | |
| JP2001244778A (en) | High-frequency piezoelectric vibrator | |
| JPS5938764B2 (en) | Thickness slip crystal resonator | |
| JP6511675B2 (en) | Method and apparatus for manufacturing thin film resonator | |
| JP3542416B2 (en) | Thick mode piezoelectric vibrator | |
| JP7215201B2 (en) | Frequency adjustment method and frequency adjustment device for piezoelectric vibration filter | |
| US20080048527A1 (en) | Piezoelectric Resonator and Method for Producing the Same | |
| JP2001332953A (en) | Surface acoustic wave device | |
| JP2009232447A (en) | At cut crystal vibrator and method for manufacturing the same | |
| JP2006270465A (en) | Method for adjusting frequency characteristics of piezoelectric vibrator | |
| Reinhardt et al. | P1I-4 simulation of BAW resonators frequency adjustment | |
| JP3965681B2 (en) | Piezoelectric vibration filter and frequency adjusting method thereof | |
| JP4577041B2 (en) | Method for adjusting frequency of piezoelectric vibrator | |
| JPS6216611A (en) | Plate-shaped thickness-shear crystal resonator | |
| JP4531953B2 (en) | Small rectangular piezoelectric vibrator | |
| JP3675373B2 (en) | Method for adjusting temperature characteristics of oscillation circuit | |
| JP2001326554A (en) | Piezoelectric vibrator | |
| Wang et al. | D-Baw Uniformity Improvement by Resonator Thickness Compensation | |
| JPS62200814A (en) | Surface acoustic wave resonator | |
| JP7279396B2 (en) | Balancing Method for Piezoelectric Vibration Filter | |
| JP7050387B2 (en) | Manufacturing method of tuning fork type piezoelectric vibrator | |
| JPS5852366B2 (en) | Havasu Berria Tsuden Shindoushi | |
| CN119813983A (en) | A thin film bulk acoustic resonator | |
| JP2004304448A (en) | Crystal diaphragm |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20210826 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20220624 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20220705 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20220823 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20221220 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20230102 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7215201 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |