晶体谐振器是靠坯料（晶体坯）的高Q值来1来获得任意稳定频率的电子部件。但是，正因为Q值高，如果坯料表面上附着有颗粒，通过压电特性而得到的振动就会被阻碍，CI 特性将大幅度上升。CI特性上升后如无法获得规定的CI值，则振荡可能会停止。

　　这里我们向您介绍村田独家的颗粒筛选技术，可以在生产阶段就准确地甄别出附着有颗粒并可能引起晶体谐振器特性劣化的不良品。

　　1. 晶体谐振器是什么

　　晶体谐振器是可以利用石英晶体的压电特性向集成电路（微机）输送高频率精度信号的电子部件。坯料这种压电体的表里双面电极溅射沉积成膜，如向表里的电极施加电场，在AT切割的谐振器上可以激发厚度剪切振动模式的振荡。目前为止，晶体谐振器的封装通常为流缝熔接、玻璃焊接、钎焊等真空密封方式，在HCR上，我们确立了将陶瓷基板和金属帽用树脂黏合剂封装的独家树脂封装技术（图１）。

　　图1. HCR构造图

　　2. 晶体谐振器的颗粒问题

　　坯料上如附着颗粒，振动会被阻碍，发生如图2所示的CI值上升、振荡停止的问题。对晶体谐振器所受的颗粒影响进行调查的结果发现CI特性受三种因素影响：（1）颗粒在坯料上附着的位置（2）颗粒的种类（3）颗粒的固着状态。

　　图2. 颗粒附着前后的特性变化

　　（1） 颗粒在坯料上附着的位置带来的影响

　　有意将颗粒附着在坯料上并调查坯料上的附着位置对CI特性的影响后，我们得知，如图3所示，在坯料的中心部分的影响较大。坯料的中心部分振动的位移量最大，是容易被颗粒这样的质量载荷阻碍振动的位置。

　　图3. 颗粒安放位置对CI特性的影响

　　（2） 颗粒的种类造成的影响

　　颗粒包括从人体而来的物质或纤维屑等有机颗粒和电极尘等无机颗粒，制造工序中多少会有颗粒存在。我们将有机与无机颗粒放在坯料上并调查其对CI特性的影响，结果如图4所示。实验的结果是，无机颗粒带来的CI值上升比有机颗粒更小。我们推测这是因为无机颗粒与坯料的接触面积较小，驻波不易传播。

　　图4.颗粒种类对CI特性的影响

　　（3） 颗粒的固着状态造成的影响

　　我们调查了：当颗粒附着在坯料上时，如接触面积和固着的状态发生变化，其对CI特性的影响是否也会变化。我们分别调查了只将颗粒原样放到坯料上时和压碎而改变其固着状态时对CI特性的影响，发现将颗粒压碎即增大其与坯料的接触面积，会让CI值大幅度上升（图5）。与有机颗粒相比，无机颗粒造成的CI值变化较小，这可能是因为无机颗粒不容易变形，所以固着性的变化较小。即使无机颗粒也会造成10%左右的CI值变化，这可能是因为无机颗粒表面有图6所示的微量有机颗粒附着，因压碎有机颗粒而多少造成了接触状态的变化。为了调查颗粒的固着性，我们在颗粒和坯料的接触面上改变杨格系数，模拟了固着性造成的影响。杨格系数与CI变化率的关系如图7所示。可以知道，杨格系数越高对CI值的影响就越大。随着固着性提高，即随着杨格系数增高，晶体的振动应该会越容易传到颗粒上。振动传来后，颗粒的阻尼项（1/Qm）开始动作，振动被阻碍，CI值变大。杨格系数增大到一定程度以后，振动几乎全部传到颗粒，所以CI值会接近依赖于颗粒阻尼项的常量值。如上所述，因颗粒的影响较大，以往的晶体谐振器制造设置了图8所示的在封装金属帽前进行过励磁的工序。过励磁工序是向坯料施加高电力的信号来激振坯料，以此来抖落坯料上的颗粒。过励磁工序在振动位移较大的坯料中心部可以有效地抖落颗粒，但在位移小的地方抖落不够充分。于是在金属帽封装后，为让过励磁工序没能去除的颗粒更明显，人们设置了高温处理工序，即通过将产品放入高温环境中来使颗粒固着在坯料上。

　　图5. 颗粒固着状态对CI特性的影响

　　图6. 无机颗粒的表面分析

　　图7. 改变接触面杨格系数时的影响

　　图8. 工艺步骤

　　用语解释

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