JPH021226B2

JPH021226B2 -

Info

Publication number: JPH021226B2
Application number: JP5405081A
Authority: JP
Inventors: Toshio Hayashi; Yasuo Nomura; Toshiki Suganuma
Original assignee: Nihon Dempa Kogyo Co Ltd
Current assignee: Nihon Dempa Kogyo Co Ltd
Priority date: 1981-04-10
Filing date: 1981-04-10
Publication date: 1990-01-10
Also published as: JPS57169087A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は水晶振動子の真空蒸着装置、特に、複
数個の水晶片に同時に励振電極を設け、次いで、
１つ１つの水晶片に順次周波数調整を可能とした
真空蒸着装置に関する。

一般に水晶振動子１は第１図に示すように所定
の角度に切り出した水晶片２の両面にクロム、
金、銀、アルミニユーム等の金属物質を真空蒸着
により２層、３層等の複数層に蒸着して、励振電
極３，３（一方は図示せず）および端子４，４を
形成し、この水晶片２を基台５に植設した導出端
子６，６と接続された保持部材７，７に挾持させ
た後、保持部材７，７と端子４，４とを導電性の
接着剤により接着し、水晶片２の振動エネルギー
を端子４，４、保持部材７，７、導出端子６，６
を介して外部へ取出すものである。

ところで、前記した水晶振動子１の振動周波数
は水晶片２の厚み、大きさあるいは励振電極３，
３、端子４，４の質、量により決定するものであ
るが、水晶片２の厚みを正確に切り出すことが困
難なことから単に所定形状の水晶片２に、所定の
物質（クロム、金、銀、アルミニユーム）を所定
量、真空蒸着装置内で蒸着しただけでは予め定め
られた正確な周波数₀にて振動する水晶振動子を
得ることは困難なことであり、そのため、従来の
水晶振動子１は、一旦水晶片２に真空蒸着装置内
で励振電極３，３を２層ないし３層等に蒸着した
後、真空蒸着装置より取出し、前記したように保
持部材７，７に挾持させ、該水晶振動子１を第２
図あるいは第３図に示すように保管の都合上トレ
ー８，８′にその複数個（10〜15個）を収納し、
その後、以下に説明する方法により、水晶片２の
励振電極３，３上に更に微少量の物質を数回に分
けて蒸着し続け、蒸着より変化していく周波数₁
があらかじめ定められた周波数₀と等しくなる点
を求め、その蒸着を停止し、基準周波数₀を備え
た水晶振動子１を得るものである。

なお、第３図示では水晶振動子１が個々の収納
台９を介してトレー８′に収納されている。

そして、周波数を調整する場合、トレー８，
８′上の水晶振動子１を１つづつ周波数を調整す
るため真空蒸着室（図示せず）内のターンテーブ
ル１０，１０′に設けた端子挿入部１１，１１あ
るいは収納台９の収納孔１１′に入れ替え、その
後、ターンテーブル１０，１０′を間欠的に回転
し、蒸発源１２，１２′よりクロム、金、銀、ア
ルミニユーム等の物質を微少量、対向する水晶振
動子１の励振電極３上に蒸着し、その水晶振動子
１の周波数₁が基準周波数₀になるまで、数回に
分けて蒸着を行うものである。数回に分けて蒸着
を行うのは１度に蒸着を行うと、その途中で基準
周波数₀を越えてしまうのを防止するためで、一
般には２回目の蒸着は前記第１回目よりさらに微
少量で、また、３回目はさらに微少量の蒸着を行
うもので、この３回目の蒸着中にに基準周波数₀
に到達するものが多いものである。

また、基準周波数₀に到達したか否かは調整し
ようとする水晶振動子１の導出端子６，６を発振
回路（図示せず）に接続して発振させ、該発振回
路からの信号と別に基準周波数₀で発振する発振
器からの信号とのゼロビートを検出させればよい
ものである。

そして、調整後、真空蒸着室の真空状態を解除
し、水晶振動子１を再びトレー８，８′に収納し、
再び、他のトレー８，８′から他の水晶振動子１
を取出し、同様の作業を行うものである。

ところで、前記した従来の水晶振動子は、真空
蒸着内に先ず、水晶片２に励振電極３，３を蒸着
するため収納および取出し、また、周波数調整の
ため再び真空蒸着室（同一もしくは他の真空蒸着
室）内に収納し、取出す必要があるため、その工
程が複雑で、また、トレー８，８′に収納された
水晶振動子を１つづつ取出し、真空蒸着室内のタ
ーンテーブル１０，１０′に装着し、調整後、再
びトレー８，８′に収納するものであるため、作
業能率が悪く、水晶振動子１の出入が多く、その
途中で水晶片２が破損してしまう等の欠点があつ
た。

本発明は叙上の点に鑑み、同一の真空蒸着室内
に複数個の水晶片を収納し、各水晶片に同時に励
振電極用の基礎蒸着を施すと共に、次いで、その
真空状態を保つたまま、順次１つ１つの周波数調
整を行うことにより前記欠点を解消し、作業能率
の向上および水晶片の破損がないものを提供する
ことを目的とする。

以下、本発明の１実施例を図面にに基づいて詳
細に説明する。第７図は水晶片２を基台５に取付
けた状態を示す正面図である。この状態では水晶
片２の両面には励振電極３，３および端子４，４
は設けてなく、単に保持部材７，７に仮止めされ
た状態である。図において、２０はマスクで、該
マスク２０は基台５に嵌合されており、またその
正面および裏面には蒸着を許容するための孔２
１，２１が設けてある。なお、６，６は端子であ
る。また、前記状態を以下試料と称す。

第８図は真空蒸着室２２の部分断側面図であ
る。２３は基板で、該基板２３には複数本の支持
柱２４…が設けてあり、該支持柱２４…の先端に
は第１の蒸着物遮蔽板２５が回転不能に取付けら
れている。２６ａ〜２６ｆは第１の蒸着物遮蔽板
２５に設けた蒸着を許容するための孔で、該孔２
６ａ〜２６ｆは第１０図に示すようにモニター用
の孔２７から等距離に、且つ、等間隔に設けてあ
る。なお、同図において、２８…は支持柱２４と
嵌合する孔である。２９は孔２６ａと孔２６ｆと
の中間に設けた周波数調整用の調整孔で、前記孔
２６ａ〜２６ｆと同様モニター用の孔２７から等
距離に設けてある。３０はその外周囲に歯３１を
設けた回転部材で、該回転部材３０には複数本
（実施例では６本）の支持部３２ａ〜３２ｆが設
けてあり、各支持部３２ａ〜３２ｆの先端は外方
へ傾斜し、該傾斜部３３ａ〜３３ｆに後述する試
料取付部材を取付けるための孔３４ａ〜３４ｆが
設けてある。また、支持部３２ａ〜３２ｆには後
述する第２の蒸着物遮蔽板を支持するための矩形
孔３５ａ〜３５ｆが設けてある。３６…は回転部
材３０の下面に設けられ、前記基板２３と接触す
る回転子、３７は歯３１と噛合する歯車で、該歯
車３７はモータ３８の回転に伴なつて回転するも
のである。３９は第２の蒸着物遮蔽板で、該第２
の蒸着物遮蔽板３９は特に第９図に示すように前
記第１の蒸着物遮蔽板２５に設けた孔２６ａ〜２
６ｆに対応する位置に孔４０ａ〜４０ｆが設けて
ある。４１ａ〜４１ｆは第２の蒸着物遮蔽板に設
けた矩形の突出片で、該突出片４１ａ〜４１ｆが
前記支持部３２ａ〜３２ｆに設けた矩形孔３５ａ
〜３５ｆと嵌合する。従つて、第２の蒸着物遮蔽
板３９は回転部材３０の回転に伴なつて回転でき
るものである。なお、突出片４１ａ〜４１ｆは各
孔４０ａ〜４０ｆと対応する位置に設けてある。
４２はモニター用の孔である。４３ａ〜４３ｆは
支持部３２ａ〜３２ｆに回転可能に設けられた試
料取付部材で、該取付部材４３ａ〜４３ｆは第１
１図に示すように前記第２の蒸着物遮蔽板３９に
設けた各孔４０ａ〜４０ｆに対応するもので、何
れも同一構成であり、その詳細について第１２図
を用いて説明すると、４４は試料の端子６，６を
挿入するための挿入孔４５，４６を備えた基台
部、４７は基台部４４に取付けられた回転軸で、
該回転軸４７が回転部材３０のの支持部３２ａに
設けた孔３４ａを貫通し、その端部には基台部４
４を反回転させるための反転機構と噛合する歯車
４８が設けてある。４９は周波数調整時の周波数
を取出すための取出部材で、該取出部材４９は上
下動可能で、端部には試料の端子６，６と接触す
る取出し端子５０，５０（一方は図示せず）が、
他端には上下動用のカム板５２と係合するピン５
１が設けてある。５３はカム板５２を移動させる
ためのソレノイドで、該ソレノイド５３ぎ励磁す
ると、プランジヤー５４が吸引され、プランジヤ
ー５４と接続するカム板５２が移動し、カム板５
２のカム面（傾斜面）５２ａがピン５１を押圧
し、それに伴なつて取出部材４９を上昇させるも
のである。なお、ソレノイド５３の励磁を解消す
れば、プランジヤー５４は特に図示してないがバ
ネの弾力により元に復帰するものである。５５は
取出部材４９に設けた反転機構で、該反転機構５
５は取付部材４３ａ〜４３ｆに設けた歯車４８…
と噛合し、取付部材を反転させるためのラツク歯
車５６が設けてある。また、反転機構５５は取出
部材４９の上下動に追従するものであり、取出部
材４９が上昇した位置にある時のみラツク歯車５
６は歯車４８…と噛合が可能である。５７は各試
料に対し、等距離となるように基板２３に設けた
蒸発源で、該蒸発源５７に蒸着すべき金属を収納
し、通電することにより金属が蒸発するものであ
る。５８はモニター用の水晶片で、この水晶片５
８には予め電極が設けられており、この電極に蒸
着する金属量をモニターすることにより試料の蒸
着状態を判断するもので、水晶片５８は第１、第
２の蒸着物遮蔽板２５，３９に設けたモニター用
の孔２７，４２と対応するものである。５９は取
外しが可能なカバーである。

次に、本発明の動作について説明する。先ず、
カバー５７を取外し、各取付部材４３ａ〜４３ｆ
に設けた挿入孔４５，４６に試料の端子６，６を
挿入し、試料を取付部材４３ａ〜４３ｆに取付け
る。また、蒸発源５７には蒸着すべき金属を収納
する。その後、カバー５９を被せて、真空蒸着室
２２内を真空状態にすると共に、モータ３８を回
転させて、回転部材３０を回転し、第１３図に示
すように、第２の蒸着部遮蔽板３９に設けた孔４
０ａ〜４０ｆが第１の蒸着部遮蔽板２５に設けた
孔２６ａ〜２６ｆに対応するようにセツトする。
また、この状態ではソレノイド５３が励磁されて
いるため、プランジヤー５４が吸引され、取出部
材４９は上昇した位置（第８図に点線で示す）に
あり、取出し端子５０，５０は試料の端子６，６
には接触することなく、また、反転機構５５のラ
ツク歯車５６も上昇位置にあり、各取付部材４３
ａ〜４３ｆの歯車４８…と噛合可能状態にある。
さらに、各孔４０ａ〜４０ｆ、２６ａ〜２６ｆが
対応しているため、第１の蒸着物遮蔽板２５に設
けた調整孔は第２の蒸着物遮蔽板３９に遮蔽され
た状態にセツトされている。この状態から、蒸発
源５７を通電すると、金属が蒸発し、孔２６ａ〜
２６ｆ（４０ａ〜４０ｆ）および各試料に設けた
マスク２０の孔２１より各試料（各水晶片２）が
同時に金属蒸着される。この蒸着状態をモニター
用の水晶片５８でモニターしながら、所定量の蒸
着が終了したら、蒸発源５７への通電を解消し、
モータ３８を回転させて、回転部材３０を１回転
すると、途中で取付部材４３ａ〜４３ｆに設けた
歯車４８…が反転機構５５のラツク歯車５６と噛
合するため、取付部材４３ａ〜４３ｆは回転し、
試料を反回転させる。そして、再び蒸発源５７を
通電させることにより、金属を蒸発させ、各水晶
片２の他方の面に金属蒸着を行うことにより各水
晶片２の両面に励振電極３，３が蒸着できる。す
なわち、基礎蒸着工程が終了する。

次に、周波数調整について説明する。先ず、基
礎蒸着が終了したら、モータ３８を回転させて、
回転部材３０を12分の１回転させ、第２の蒸着物
遮蔽板３９に設けた孔４０ａ〜４０ｆの１つを、
例えば第１４図に示すように孔４０ａを第１の蒸
着物遮蔽板２５に設けた調整孔２９と対応させ
る。従つて、他の孔４０ｂ〜４０ｆおよび第１の
蒸着物遮蔽板２５の孔２６ａ〜２６ｆは互に他の
蒸着物遮蔽板２５，３９により遮蔽される。その
後、ソレノイド５３に励磁を解消すると、プラン
ジヤー５４は元の位置に復帰するため、カム板５
２も復帰し、上昇位置にあつた取出部材４９が下
降し、取出し端子５０，５０が試料の端子６，６
と接触する。この状態から、蒸発源５７を通電す
ると微少量の金属が蒸発し、調整孔２９、孔４０
ａおよびマスク２０の孔２１を介して、微少量の
金属がさらに蒸着する。この時、水晶片２の励振
電極は保持部材７，７、端子６，６、取出し端子
５０，５０に導出されるので、この端子５０をさ
らにリード線（図示せず）を介して発振回路（図
示せず）に接続して発振させ、該発振回路からの
信号と別に基準周波数₀を発振する発振器からの
信号とにより、従来例と同様ゼロビートを検出さ
せその試料の調整を終了する。１つの試料の調整
が終了したら、モータ３８を回転させて、回転部
材３０を６分の１回転させ、次の孔４０ｂを調整
孔２９と対応させ、次の試料の調整を行い、回転
部材３０を１回転させることにより、総ての試料
に対する周波数調整が終了する。終了後、真空状
態を解除し、カバー５９を取外し、各試料を取出
せば、水晶片２には励振電極３，３と周波数調整
が終了したものが誕生することになる。

なお、前記実施例においては、２つの蒸着物遮
蔽板２５，３９に６つの孔２６ａ〜２６ｆ、４０
ａ〜４０ｆを、また、試料の取付部材４３ａ〜４
３ｆを６個としたが、必ずしも６個に限定される
ことなく、個数については設計上の任意のことで
ある。

また、反転機構の１例として、歯車４８…とラ
ツク歯車５６との噛合によつて行うよう説明した
が、これは単なる１例であつて、他に、例えば、
カム機構、バネ機構等任意に選択できるものであ
る。

また、回転部材３０を回転させるのにモータ３
８を利用したが、モータに限定されることなく、
例えばソレノイドプランジヤー等を用いても可能
である。

以上、詳細に説明したように、本発明によれ
ば、水晶片２と蒸発源５７との間に設けた２つの
蒸着物遮蔽板２５，３９の一方を回転可能に、他
方を回転不能と成すと共に、２つの蒸着物遮蔽板
には各々対応する位置に複数個の孔２６ａ〜２６
ｆ、４０ａ〜４０ｆを設け、回転可能な蒸着物遮
蔽板３９には水晶片２の取付部材４３ａ〜４３ｆ
を設け、且つ、回転不能な蒸着物遮蔽板２５には
孔４０ａ〜４０ｆより１つ余分に調整孔２９を設
け、基礎メツキ時には調整孔２９を除く各孔２６
ａ〜２６ｆ、４０ａ〜４０ｆを対応させて、取付
部材に取付けた各水晶片に同時に金属蒸着を行う
と共に、周波数調整時には回転可能に設けた蒸着
物遮蔽板の各孔を順次調整孔に対応させ、調整孔
と対応した水晶片のみが周波数調整のための金属
蒸着を可能としたので、同一の真空蒸着室内で、
真空破壊を起すことなく基礎メツキと周波数調整
とが行うことができ、作業工程が簡素化し、且
つ、真空破壊もないので、安価な水晶振動子が大
量に提供でき、また、水晶片の出入が少なくてす
むので、水晶片を破損させることがない等の効果
を奏する。

また、取付部材が反転可能であるので、簡単に
水晶片の両面に励振電極を設けることができる。

また、蒸発源に近い方の蒸着物遮蔽板を回転不
能としたので、水晶片は上側で取付けることがで
き、作業能率がよいものである。

さらに、調整孔と対応する位置に周波数調整時
のみ水晶片の端子と接触する取出し端子を設けた
ので、周波数の取出しが簡単である。

【図面の簡単な説明】

第１図は水晶振動子１の正面図、第２図〜第６
図は周波数調整の従来例を示し、第２図は第１の
トレー８を示し、イ図は正面図、ロ図は側面図、
第３図は第２のトレー８′を示し、イ図は正面図、
ロ図は側面図、第４図は調整装置の正面図、第５
図は同平面図、第６図は他形状の調整装置の平面
図、第７図〜第１４図は本発明の実施例を示し、
第７図は試料の正面図、第８図は真空蒸着室２２
の部分断側面図、第９図は第２の蒸着物遮蔽板３
９の平面図、第１０図は第１の蒸着物遮蔽板２５
の平面図、第１１図は試料の取付け状態を示す平
面図、第１２図は取付部材の拡大した平面図、第
１３図は基礎蒸着状態を示す蒸着物遮蔽板２５，
３９の平面図、第１４図は周波数調整状態を示す
蒸着物遮蔽板２５，３９の平面図である。１…水晶振動子、２…水晶片、３，３…励振電
極、６，６…端子、２２…真空蒸着室、２５…蒸
着物遮蔽板、２６ａ〜２６ｆ…孔、２９…調整
孔、３０…回転部材、３２ａ〜３２ｆ…支持部、
３９…蒸着物遮蔽板、４０ａ〜４０ｆ…孔、４３
ａ〜４３ｆ…取付部材、４８…歯車、４９…取出
部材、５０，５０…取出し端子、５５…反転機
構、５６…ラツク歯車、５７…蒸発源。

Claims

【特許請求の範囲】１真空蒸着室内に複数個の水晶片を収納し、該
複数個の水晶片に同時に励振電極となるべき励振
電極の基礎蒸着を施こし、次いで、１つ１つの水
晶片に順次周波数の調整を行い得るようにした水
晶振動子の真空蒸着装置において、前記水晶片と
蒸発源との間に設けた２つの蒸着物遮蔽板の一方
を回転可能に、他方を回転不能と成すと共に、２
つの蒸着物遮蔽板には各々対応する位置に複数個
の孔を設け、前記回転可能な蒸着物遮蔽板には該
蒸着物遮蔽板の回転に伴なつて回転する水晶片の
取付部材を設け、且つ、前記回転不能な蒸着物遮
蔽板には前記孔より１つ余分に調整孔を設け、基
礎蒸着時には前記調整孔を除く各孔を対応させ
て、取付部材に取付けられた各水晶片に同時に金
属蒸着を行うと共に、周波数調整時には前記回転
可能に設けた蒸着物遮蔽板の各孔を順次調整孔に
対応させ、調整孔と対応した水晶片のみが周波数
調整のための金属蒸着を可能としたことを特徴と
する水晶振動子の真空蒸着装置。２前記水晶片の取付部材が反転可能であること
を特徴とする前記特許請求の範囲第１項記載の水
晶振動子の真空蒸着装置。３２つの蒸着物遮蔽板のうち、蒸発源に近い方
の蒸着物遮蔽板を回転不能と成したことを特徴と
する前記特許請求の範囲第１項記載の水晶振動子
の真空蒸着装置。４前記蒸着物遮蔽板に設けた調整孔と対応する
位置に周波数調整時のみ水晶片の端子と接触する
周波数取出し端子を設けたことを特徴とする前記
特許請求の範囲第１項記載の水晶振動子の真空蒸
着装置。