压电元件的制造方法 【技术领域】
本发明涉及压电元件的制造方法，特别涉及在将增强板贴付于由压电材料制成的基板上的状态下，对由压电材料制成的基板进行加工的压电元件的制造方法。
背景技术
近年来，随着电子设备的信息量的增加和高速化，要求使电子设备的振荡频率和时钟频率为较高的频率。为此，要求作为由压电材料形成的压电元件的一个实例的水晶振子具有100MHz以上的基本波共振频率。
在此，在为较厚、较滑的水晶振子的情况下，共振频率由厚度确定。因此，为了使水晶板具有100MHz以上地基本波共振频率，必须将水晶板的厚度减小到20μm以下。在此情况下，如果减小水晶板的厚度，则产生容易地破损的不利情况。
目前，为了防止这样的不利情况，采用在通过粘接剂将增强板贴付于水晶板上的状态下，将水晶板加工到规定厚度的方法。更具体地说，首先，在将粘接剂涂敷于增强板的接合表面上之后，将水晶板贴付于涂敷有粘接剂的增强板的接合表面上，由此，将水晶板和增强板接合。另外，在贴付增强板而增强的状态下，将水晶板研磨到规定的厚度。
但是，在所述现有的方法中，通常涂敷于增强板的接合表面上的粘接剂的流动性差，故难于均匀地涂敷到增强板的接合面上。由此，难于在增强板和水晶板的接合面上，形成均匀的粘接剂层。按照所述方式，如果水晶板和增强板的接合面的粘接剂层未均匀地形成，则在将增强板和水晶板接合的状态，按照规定的厚度对水晶板的表面进行研磨时，具有水晶板的平面度和平行度降低的问题。为此，所述现有方法难于形成具有较高的平面度和平行度的水晶板。
目前，在特开平8-46475号文献中，提出了下述技术，即不借助粘接剂，而采用分子之间的力，将水晶板以物理方式接合在作为增强板的硅板的表面上，然后，将水晶板研磨到大约15μm的厚度。在所提出的技术中，考虑到由于未采用粘接剂，故可防止粘接剂层的不均匀而造成的水晶板的平面度和平行度降低的情况。
但是，在该提出的技术中，由于采用分子之间的力，以物理方式将硅板和水晶板接合，故在加工后将硅板从水晶板上剥离开时，对水晶板施加物理的应力。由此，可能使水晶板的共振特性发生变化。另外，在采用分子之间的力的情况下，由于没有承受所需厚度的研磨的接合强度，故还无法形成具有较高的平行度和平面度的水晶板。
【发明内容】
本发明的一个目的在于提供一种压电元件的制造方法，该方法在不使由压电材料制成的基板(水晶板)的共振特性变化的情况下，可形成由具有较高平行度和平面度的压电材料制成的基板。
本发明的另一个目的在于提供一种压电元件的制造方法，该方法可在增强板和由压电材料制成的基板之间，形成较薄且均匀的粘接剂层。
本发明的又一个目的在于提供一种压电元件的制造方法，该方法在增强板和由压电材料制成的基板的接合面上实质上没有粘接剂层的状态下，可将增强板和由压电材料制成的基板接合。
本发明的压电元件的制造方法包括：在增强板的表面上形成凹部的工序；通过将具有流动性的粘接剂导入所述增强板的凹部，将所述增强板和由压电材料制成的基板接合的工序。另外，本发明的凹部指包含槽状的凹部，或微小的凹凸形状的凹部等概念。
如此，通过在增强板上形成凹部的同时，将具有流动性的粘接剂导入该凹部，可按规定强度，将增强板和由压电材料制成的基板接合。另外，通过对借助所述粘接剂接合于增强板上的由压电材料制成的基板进行研磨，可形成由具有高平行度和高平面度的压电材料制成的基板。另外，由于粘接剂层可被有机溶剂等容易地溶解，故即使在对由压电材料制成的基板加工后、在将增强板从压电材料制成的基板上剥离开时，通过对粘接剂层溶解，仍可在不对压电材料制成的基板施加物理的力的情况下，将增强板剥离。由此，可有效地防止由压电材料制成的基板的共振特性发生变化。按照所述方式，在本发明中，可在不使由压电材料制成的基板的共振特性变化的情况下，形成由具有高平行度和高平面度的压电材料制成的基板。
在本发明的压电元件的制造方法中，所述增强板和由压电材料制成的基板接合的工序包括下述工序：在将所述增强板和由压电材料制成的基板贴合并对其施加压力的状态下，从所述凹部导入具有流动性的粘接剂，由此将所述增强板和由压电材料制成的基板接合。如此，在使增强板和由压电材料制成的基板贴合并对其加压的状态下，导入具有流动性的粘接剂，由此，在增强板的接合面与由压电材料制成的基板的接合面相互接触的状态下，具有流动性的粘接剂渗透到该接合面中。由此，在增强板与由压电材料制成的基板之间，可容易地形成较薄且均匀的粘接剂层。
在本发明的压电元件的制造方法中，所述增强板的凹部按照至少延伸到所述增强板和由压电材料制成的基板之间的接合部分的端部的方式形成。如此，通过增强板的凹部按照至少延伸到所述增强板和由压电材料制成的基板之间的接合部分的端部的方式形成，即使在将增强板和由压电材料制成的基板贴合的状态下，也可容易地从增强板和由压电材料制成的基板的接合部分的端部的凹部导入粘接剂。
在本发明的压电元件的制造方法中，在将由压电材料制成的基板与增强板接合的工序之前，还有分别对所述增强板的接合面和由压电材料制成的基板的接合面进行镜面加工的工序。如此，通过对所述增强板的接合面和由压电材料制成的基板的接合面进行镜面加工，可提高增强板和由压电材料制成的基板之间的接合面的粘接剂的渗透性，故可容易地在增强板和由压电材料制成的基板的接合面上形成均匀的粘接剂层。另外，如果对由压电材料制成的基板的两个表面进行镜面加工，对增强板的接合面进行镜面加工，则可采用光学平板法(光的干涉的方法)，观察呈现于由压电材料制成的基板与增强板的接合表面上的干涉条纹。由此，可测定由压电材料制成的基板在粘接时的平面度。根据该测定结果，可容易地调节由压电材料制成的基板在粘接时的平面度。
在本发明的压电元件的制造方法中，所述增强板包括下述材料，该材料的热膨胀系数接近由压电材料制成的基板的热膨胀系数。如此，按照包含其热膨胀系数接近由压电材料制成的基板的热膨胀系数的材料构成增强板的方式，可在温度变化时，有效地防止在增强板和由压电材料制成的基板的接合界面上产生热应力。由此，可防止因增强板和由压电材料制成的基板之间的变形而导致的平面度的降低。
在本发明的压电元件制造方法中，还包括：在将由压电材料制成的基板和增强板接合之后，按照规定的板厚，对由压电材料制成的基板的表面进行研磨的工序；然后，通过将所述粘接剂溶解，将由压电材料制成的基板从增强板上剥离开的工序。如此，可通过将粘接剂溶解，在不对由压电材料制成的基板施加物理力的情况下，可容易地将由压电材料制成的基板从增强板上剥离开。其结果是，可在不对由压电材料制成的基板的共振特性造成不利影响的情况下，将由压电材料制成的基板从增强板上剥离开。
在本发明的压电元件的制造方法中包括：在增强板的表面上形成凹部的工序；在将由压电材料制成的基板贴合于所述增强板的表面上的状态下，从增强板和由压电材料制成的基板的贴合面的侧部，导入热硬化性的第1粘接剂，并且通过将具有流动性的第2粘接剂从所述增强板的凹部导入，将所述增强板和由压电材料制成的基板接合的工序，在将增强板和由压电材料形成的基板接合的状态下，按照规定的尺寸，将由压电材料制成的基板切断，由此形成压电材料片的工序；通过将具有流动性的第2粘接剂溶解，不将借助第1粘接剂接合于压电材料片上的增强板部分剥离，仅仅将借助第2粘接剂接合于压电材料片上的增强板部分剥离的工序。
如此，可容易地形成与增强板的一部分表面相结合的压电材料片。由此，在运送压电材料片时，可保持该增强板部分容易地对其运送。其结果是，即使在使压电材料片的尺寸减小的情况下，也可容易地进行压电材料片的处置。
在本发明的压电元件的制造方法中，形成于所述增强板的表面上的凹部至少包括形成于增强板的接合表面上的气孔。
如此，通过至少在增强板的接合表面上形成作为凹部的气孔，如果将具有流动性的粘接剂导入该增强板表面的气孔，则通过导入该气孔的粘接剂，可容易地将增强板和由压电材料制成的基板接合。在此情况下，由于粘接剂位于增强板表面的气孔内，故可在增强板和由压电材料制成的基板的接合面上实质上没有粘接剂层的状态下，将增强板和由压电材料制成的基板接合。由此，在对接合于增强板上的由压电材料制成的基板进行研磨时，不产生由粘接剂层的厚度不均匀导致的由压电材料制成的基板的平行度和平面度降低的不利情况。其结果是，可形成由具有更高平行度和更高平面度的压电材料制成的基板。另外，由于粘接剂可容易地通过有机溶剂等溶解，故即使在对由压电材料制成的基板加工后，将增强板与由压电材料制成的基板剥离开的情况下，通过将粘接剂溶解，可在不对由压电材料制成的基板上施加物理力的情况下，将增强板剥离。由此，可有效地防止由压电材料制成的基板的共振特性发生变化。如此，可在不使由压电材料制成的基板的共振特性变化的情况下，形成由具有更高平行度和更高平面度的压电材料形成基板。
在本发明的压电材料的制造方法中，具有气孔的增强板包括由多孔质陶瓷制成的增强板。如此，通过采用由多孔质陶瓷制成的增强板，在增强板的表面上，具有许多气孔。由此，如果将粘接剂导入该许多的气孔中，则在增强板和由压电材料制成的基板的接合面上实质上没有粘接剂层的状态下，可容易地将增强板和由压电材料制成的基板接合。
在本发明的压电元件的制造方法中，由多孔质陶瓷形成的增强板包括由选自多孔质铁氧体，多孔质氧化铝和多孔质碳中的1种材料形成的增强板。由于由多孔质陶瓷形成的增强板采用所述现有的材料，故可容易地将市场上销售的材料转用为增强板的材料。
在本发明的压电元件的制造方法中，形成所述多孔质铁氧体的工序还包括：对铁氧体成形体进行烧结的工序；在对所述铁氧体成形体烧结后，对其进行精加工的工序。由此，可容易地形成多孔质铁氧体。
在本发明的压电元件的制造方法中，多孔质铁氧体的气孔密度在4000个/mm2以上，10000个/mm2以下的范围内。如此，可防止粘接强度的降低，并且可防止对由压电材料制成的基板的平行度和平面度造成不利影响的情况。即，如果多孔质铁氧体的气孔密度小于4000个/mm2，则由于气孔的数量很少，埋入气孔中的粘接剂的量也减少。其结果是，产生粘接强度降低的不利情况。另外，如果多孔质铁氧体的气孔密度超过10000个/mm2，则气孔的数量较多，分布密集，其直径与较大的孔相同，故增强板的表面平整性降低。由此，在对粘接于增强板上的由压电材料形成的基板进行加工时，产生由压电材料制成的基板的平行度和平面度降低的不利情况。为了防止这些不利情况，多孔质铁氧体的气孔密度在4000个/mm2以上，10000个/mm2以下的范围内。
在本发明的压电元件的制造方法中，多孔质铁氧体的气孔的平均孔径小于5μm。如此，可防止对由压电材料制成的基板的平行度造成不利影响的情况。即，如果多孔质铁氧体的气孔的平均孔径大于5μm，则在由压电材料制成的基板进行研磨时，具有因磨石的按压力，位于增强板的气孔上的由压电材料制成的基板部分发生变形的情况。在此情况下，具有由压电材料制成的基板的平行度下降的不利情况。为了防止这样的不利情况，多孔质铁氧体的气孔的平均孔径设定在5μm以下。
本发明的压电元件的制造方法包括：形成至少在接合表面上，具有气孔的增强板的工序；将粘接剂导入所述增强板的气孔的工序；将由压电材料制成的基板与所述增强板的表面粘接的工序；对粘接于增强板上的由压电材料制成的基板进行研磨的工序。
如此，通过将粘接剂导入增强板的气孔中，可借助导入该气孔中的粘接剂容易地将增强板和由压电材料制成的基板接合。在此情况下，由于粘接剂位于增强板表面的气孔内，故可在增强板和由压电材料制成的基板的接合面上实质上没有粘接剂层的状态下，将增强板和由压电材料制成的基板接合。由此，对接合于增强板上的、由压电材料制成的基板进行研磨时，不会产生由粘接剂层的厚度不均而导致的由压电材料制成的基板的平行度和平面度下降的不利情况。其结果是，可形成由具有更高平行度和更高平面度的压电材料制成的基板。另外，由于粘接剂可容易地通过有机溶剂等溶解，故即使在对由压电材料制成的基板加工后，将增强板从由压电材料制成的基板上剥离的情况下，仍可通过将粘接剂溶解，在不对由压电材料制成的基板施加物理力的情况下，将增强板剥离掉。由此，可有效地防止由压电材料制成的基板的共振频率发生变化。
在本发明的压电元件的制造方法中，所述导入粘接剂工序包括：在将粘接剂送到增强板的气孔内和增强板的表面上之后，将增强板中的气孔以外部分的粘接剂去除的工序。如此，可容易地将粘接剂仅仅埋入在增强板的气孔处。由此，通过埋入气孔的粘接剂，可在增强板和由压电材料制成的基板的接合面上实质上没有粘接剂层的状态下，将增强板和由压电材料制成的基板接合。
在本发明的压电元件的制造方法中，具有气孔的增强板具有可在其上设置多个由压电材料制成的基板的尺寸。如此，可在具有气孔的增强板上，设置由多个压电材料制成的基板，由此，不必采用放置台。于是，可消除因增强板和由压电材料制成的基板粘接时的热量而导致的增强板和放置台之间产生变形的不利情况，而且，也不会产生因增强板和放置台之间的变形而引起的由压电材料制成的基板的平面度和平行度下降。其结果是，可进一步提高由压电材料制成的基板的平面度和平行度。
在本发明的压电元件的制造方法中，所述由压电材料制成的基板包括水晶，镧稼硅氧化物(Langasite：La3Ga5Si5O14)中的任何一种。由于采用由这样的压电材料制成的基板，故可容易地形成平面度和平行度优良的压电元件。
【附图说明】
图1为用于说明本发明第1实施方案的水晶振子的制造方法的立体图；
图2为用于说明本发明第1实施方案的水晶振子的制造方法的立体图；
图3为用于说明本发明第1实施方案的水晶振子的制造方法的立体图；
图4为用于说明本发明第1实施方案的水晶振子的制造方法的立体图；
图5为用于说明本发明第1实施方案的水晶振子的制造方法的立体图；
图6为用于说明本发明第1实施方案的水晶振子的制造方法的立体图；
图7为用于说明本发明第1实施方案的水晶振子的制造方法的立体图；
图8为用于说明本发明第1实施方案的水晶振子的制造方法的立体图；
图9为用于说明本发明第1实施方案的水晶振子的制造方法的立体图；
图10为用于说明本发明第2实施方案的水晶振子的制造方法的剖视图；
图11为用于说明本发明第2实施方案的水晶振子的制造方法的剖视图；
图12为用于说明本发明第2实施方案的水晶振子的制造方法的剖视图；
图13为用于说明本发明第2实施方案的水晶振子的制造方法的剖视图；
图14为用于说明本发明第2实施方案的水晶振子的制造方法的剖视图；
图15为用于说明本发明第2实施方案的水晶振子的制造方法的立体图；
图16为用于说明本发明第3实施方案的水晶振子的制造方法的立体图；
图17为图16所示的制造方法的增强板的放大剖视图；
图18为用于说明本发明第3实施方案的水晶振子的制造方法的立体图；
图19为图18所示的制造方法的增强板的放大剖视图；
图20为用于说明本发明第3实施方案的水晶振子的制造方法的放大剖视图；
图21为用于说明本发明第3实施方案的水晶振子的制造方法的立体图；
图22为用于说明本发明第3实施方案的水晶振子的制造方法的立体图；
图23为用于说明本发明第3实施方案的水晶振子的制造方法的立体图；
图24为用于说明本发明第3实施方案的水晶振子的制造方法的立体图；
图25为用于说明本发明第3实施方案的变形例的水晶振子的制造方法的立体图。
具体实施方案
下面参照附图，对本发明的实施例进行说明。
(第1实施例)
下面参照图l～图9，对第1实施例的水晶振子的制造方法进行描述。另外，水晶振子为本发明的“压电元件”的一个实例。
首先，如图1所示，准备尺寸为15mm×15mm×1mm的增强板1。该增强板1优选由热膨胀系数接近后面将要描述的水晶板2的热膨胀系数的材料制成。比如，在本实施例中，采用由Al2O3-TiC形成的增强板1。
接着，如图2所示，在增强板1的接合表面形成多个槽1a。该槽1a呈矩形，其宽度为0.1mm，深度为0.2mm。该槽1a按照延伸到增强板1的两个端部的方式形成。此外，该槽1a为本发明的“凹部”的一个实例。
然后，如图3所示，准备尺寸为12mm×12mm×0.2mm的水晶板2。另外，水晶板2为本发明的“由压电材料制成的基板”的一个实例。此状态的水晶板2的外面和内面为绉纹状表面。
从此状态，如图4所示，通过对水晶板2的两个表面进行镜面加工，将该水晶板2的厚度加工成0.07mm，并且将水晶板2的外面和内面精加工成镜面。该镜面加工优选按照水晶板2的两个表面的表面粗糙度的Ra值(中心线平均粗糙度)小于0.003μm的方式进行。这是因为如果水晶板2的表面粗糙度的Ra值大于0.003μm，则难于获得所需的共振频率，并且难于在水晶板2和增强板1之间，形成均匀的粘接剂层。
之后，如图5所示，在圆盘形状的放置台100上，设置多个(在本实施例为3个)增强板1。在此状态下，对增强板1的表面进行镜面加工。该增强板1的镜面加工优选按照增强板1的表面粗糙度的Ra值小于0.01μm的方式进行。其原因在于：如果增强板1的表面粗糙度的Ra值大于0.01μm，则由于在该增强板1和水晶板2之间形成的粘接剂层中，产生起伏(鼓起)，故难于形成均匀的粘接剂层。与此相对，如增强板1的表面粗糙度的Ra值小于0.01μm，粘接剂朝向增强板1的表面的渗透性提高，故可容易地在水晶板2和增强板1之间，形成均匀的粘接剂层。
按照所述方式，在对增强板1的接合表面进行镜面加工后，如图6所示，在增强板1的接合表面上，对两个表面进行了镜面加工的水晶板2进行贴合、加压。该加压以20×104～30×104Pa的施加压力对水晶板2的顶部进行按压。在该状态下，通过分配器等，从增强板1的槽1a注入蜡系的粘接剂。然后，在对水晶板2的顶部进行加压的状态下，在约100℃的温度下，进行加热约12小时。
另外，蜡系的粘接剂采用粘度较低的，具有流动性的粘接剂。在本实施例中，采用通过丙酮将邻苯二甲胶体(Phthalic glue：日化精工社生产)溶解而形成的粘接剂。更具体地说，采用浓度为17质量％的邻苯二甲胶体，其是按照1∶5的混合比与丙酮混合而形成的。此外，邻苯二甲胶体的浓度优选在15～20质量％的范围内。如果邻苯二甲胶体的浓度小于15质量％，由于粘接剂的成分很少，故粘接强度降低。另外，如果邻苯二甲胶体的浓度大于20质量％，则流动性变差，由此，产生粘接剂难于均匀地分散开的不利情况。由此，邻苯二甲胶体的浓度设定在15质量％以上，20质量％以下的范围内较好。
在此，在第1实施例中，对水晶板2的两个表面进行镜面加工，并且将增强板1的表面加工成镜面，故在增强板1与水晶板2粘接时，可通过光学平板法，观察呈现于水晶板2与增强板1之间的接合界面上的干涉条纹。由此，可测定水晶板2在粘接时的平面度。根据该测定结果，可容易地按照形成较高的平面度的方式，调整水晶板2的粘接状态。还有，所述“光学平板法”指使光的干涉条纹显示于测定表面上，根据该干涉条纹测定平面度的方法。
在图6所示的增强板1与水晶板2之间的接合工序之后，如图7所示，在将增强板1与水晶板2接合的状态下，通过对水晶板2的表面进行研磨，将水晶板2的厚度加工到20μm以下的厚度。在此研磨工序中，首先，通过FO#3000磨粒(粒径在3～6μm的范围内)，进行粗研磨。然后，用氧化铈磨粒(平均粒径为0.5μm)，对其进行精研磨。在该研磨时，以增强板1的顶面为基准，用电子测微计，测定距水晶板2的顶面的高度，控制水晶板2的厚度。
通过该研磨，在本实施例中，可形成平面度小于0.2μm/2mm(P-V值)，平行度小于0.1μm/4mm，具有较高的平面度和平行度的水晶板2。由此，可形成不产生副振动的具有良好共振特性的水晶板2。
然后，如图8中的单点划线所示，通过用树脂系磨石将水晶板2切断，然后，用有机溶剂(丙酮)将增强板1与水晶板2之间的粘接剂(邻苯二甲胶体)溶解，由此将水晶板2从增强板1上剥离开。由此，获得图9所示的水晶片2a。另外，水晶片2a为本发明的“压电材料片”的一例。
在第1实施例的水晶振子的制造方法中，如上所述，在增强板1中形成槽1a，通过从该槽1a中灌注具有流动性的粘接剂(17质量％的邻苯二甲胶体)，从槽1a导入的具有流动性的粘接剂容易且均匀地渗透于增强板1与水晶板2的接合面中。由此，可在增强板1和水晶板2的接合面上，均匀地形成粘接剂层。另外，按照使通过所述均匀的粘接剂层与增强板粘接的水晶板形成规定厚度的方式，对其进行研磨，由此，可形成具有较高平行度和平面度的水晶板。
另外，在将水晶板2按照规定尺寸切断后，通过将粘接剂溶解，在不对水晶板2施加物理力的情况下，可容易地将水晶板2从增强板1上剥离开。其结果是，可在不对水晶板2的共振特性造成不利影响的情况下，将水晶板2与增强板剥离开。
此外，通过在将增强板1和水晶板2贴合而对它们加压的状态，导入具有流动性的粘接剂(17质量％的邻苯二甲胶体)，在增强板1的接合面与水晶板2的接合面相互接触的状态下，由于将具有流动性的粘接剂导入该接合面上，故可容易地形成较薄的，均匀的粘接剂层。
再有，在所述第1实施例中，通过用热膨胀系数接近水晶板2的热膨胀系数的材料(Al2O3-TiC)形成增强板1，在温度变化的情况下，可有效地防止在增强板1与水晶板2的接合面上产生热应力。这样，可防止增强板1与水晶板2之间的变形造成的平面度下降的情况。
(第2实施例)
下面参照图10～图15，对第2实施例的制造方法进行说明。
首先，在第2实施例中，在经过与图1～图5所示的第1实施例的制造方法相同的方法后，进行图10所示的制造方法。在图10所示的制造方法中，在设置有多个槽11a的增强板11的接合表面上，贴合水晶板12的状态下，对其进行加压。该加压与第1实施例相同，通过以20×104～30×104Pa的施加压力对水晶板12的顶部进行按压。另外，槽11a为本发明的“凹部”的一个实例，水晶板12为本发明的“由压电材料制成的基板”的一个实例。
在此状态下，在与槽11a的延伸方向相垂直的方向、从增强板11与水晶板12的接合面的侧端部灌注热硬化粘接剂。由此，热硬化粘接剂渗透于增强板部分11c的表面。该热硬化粘接剂比如，采用ABLEBOND(ABLE STIK公司生产)。然后，与图6所示的第1实施例的制造方法相同，从增强板11的槽11a，灌注蜡系粘接剂(17质量％的邻苯二甲胶体)。由此，邻苯二甲胶体渗透位于槽11a之间的增强板部分11b的表面。接着，在通过所述施加压力对水晶板12的顶部加压的状态下，在约100℃的温度下，对其进行加热约12个小时。由此，将水晶板12接合于增强板11上。
然后，如图11所示，通过对水晶板12的顶面进行研磨，将该水晶板12加工到小于20μm的厚度。此时的研磨条件与第1实施例的相同。然后，如图12所示，按照规定的尺寸，将水晶板12切断。
之后，如图13所示，从增强板11的内面侧，将增强板11切削到单点划线的位置。由此，如图14所示，将水晶片12a和由增强板部分11b和11c形成的部分断开。通过将图14所示的部分浸泡于丙酮中，使位于水晶片12a和增强板部分11b之间、以及槽11a内部的蜡系粘接剂(邻苯二甲胶体)溶解。另外，位于水晶片12a和增强板部分11c之间的热硬化性粘接剂未被丙酮溶解。由此，可仅仅将增强板部分11b从水晶片12a上剥离开。其结果是，形成图15所示的，在水晶片12a的表面的一部分，仅仅接合有增强板部分11c的形状。另外，水晶片12a为本发明的“压电材料片”的一个实例。
在该第2实施例中，通过所述的制造方法，可容易地形成在表面的一部分接合有增强板部分11c的水晶片12a。由此，在运送水晶片12a时，可按照保持该增强板部分11c的方式，容易地进行运送。其结果是，即使在水晶片12a的尺寸较小的情况下，仍可容易地对水晶片12a进行处置。
(第3实施例)
下面参照图16～图24，对第3实施例的制造方法进行说明。
在该第3实施例的制造方法中，增强板21采用表面形成多个气孔的Mn-Zn系多孔质铁氧体。该Mn-Zn系多孔质铁氧体的形成方法为：首先，在65～75质量％的Fe2O3，15～20质量％的MnO，以及10～15质量％的ZnO中，添加纯水和阿龙(ARON)，将它们混合。之后，对该混合物进行煅烧。该煅烧在约850～900℃的温度下进行约4～6个小时。然后，通过球磨机，将煅烧的混合物粉碎成1～3μm的微小颗粒。接着，添加粘接剂，使其干燥，形成流动性良好的粉末(形成颗粒)。另外，通过用压力机将其压紧，形成规定形状的压缩体。另外，在约1200～1300℃的高温下，对其进行烧结。最后，通过进行借助研磨的精加工，调整Mn-Zn系多孔质铁氧体的尺寸和形状。
另外，在以高密度形成气孔很少的铁氧体时，通常，在烧结后，通过HIP(热轧静水压头)，对其进行高密度化处理。但是，在本第3实施例中，由于以形成较多气孔的多孔质铁氧体为目的，故不进行HIP的高密度化处理。
按照所述方式，在形成由Mn-Zn系多孔质铁氧体构成的增强板21后，如图16所示，将增强板21放置于圆盘形状的放置台100上。在此状态下，对增强板21的表面进行镜面加工。该增强板21的镜面加工优选与所述第1实施例相同，按照增强板21的表面粗糙度的Ra值小于0.01μm的方式进行加工。如果将由所述进行镜面加工的Mn-Zn系多孔质铁氧体形成的增强板21的截面放大，对其观察，则形成图17所示的形状。参照图17，在增强板21的表面上，设置有多个晶粒21a。另外，在该晶粒21a之间，形成气孔21b。该气孔21b为本发明的“凹部”的一个实例。
此外，多孔质铁氧体的气孔21b的密度优选在4000个/mm2以上，10000个/mm2以下的范围内。其原因如下。即，如果多孔质铁氧体的气孔21b的密度小于4000个/mm2，由于气孔21b的数量减少，故埋入气孔21b中的粘接剂的量也减少。其结果是，产生粘接强度降低的不利情况。另外，如果多孔质铁氧体的气孔21b的密度大于10000个/mm2，由于气孔21b的数量增加，分布密集，故增强板21的表面的平整性降低。由此，在后述的方法中，在对粘接于增强板21上的水晶板23进行研磨时，产生水晶板23的平行度和平面度降低的不利情况。在第3实施例中，为了防止这些不利情况，多孔质铁氧体的孔的密度优选在4000个/mm2以上，10000个/mm2以下的范围内。
还有，多孔质铁氧体的气孔21b的表面平均孔径优选小于5μm。其原因如下。即，如果多孔质铁氧体的气孔21b的平均孔径大于5μm，在后述的方法中对水晶板23进行研磨时，具有下述情况，由于磨石的按压力的作用，位于增强板21中的气孔21b上的水晶板23的部分落入气孔中而发生变形。在此情况下，产生水晶板23的平行度降低的不利情况。为了防止这样的不利情况，在第3实施例中，最好多孔质铁氧体的气孔21b的平均孔径优选小于5μm。
在图16和图17所示的增强板21的镜面加工后，如图18和图19所示，采用刷毛等，在增强板21的接合表面上，涂敷蜡系的粘接剂22。该蜡系的粘接剂22与第1实施例相同，采用粘度较低的，具有流动性的粘接剂。即，采用浓度为17质量％的邻苯二甲胶体，其是按照1∶5的混合比与丙酮混合而形成的。在增强板21上，涂敷所述浓度为17质量％的具有较高流动性的邻苯二甲胶体(粘接剂22)。如图19所示，将该粘接剂22埋入增强板21的表面的气孔21b内部，其按照规定厚度形成在增强板21的表面上。
还有，在涂敷由通过丙酮稀释的邻苯二甲胶体形成的，具有流动性的粘接剂22后，丙酮成分蒸发。由此，由邻苯二甲胶体形成的粘接剂22处于固化状态。
如此，在粘接剂22固化后，通过对粘接剂22进行研磨，去除位于增强板21的表面上的粘接剂22。由此，如图20所示，粘接剂22仅仅埋入增强板21的表面的气孔21b内部，在气孔21b以外的增强板21的表面，不残留粘接剂22。
此后，如图21所示，在增强板21的接合表面上，叠合两面进行了镜面加工的水晶板23并将其加压粘接。该加压粘接通过以20×104～30×104Pa的施加压力，对水晶板23的顶部进行按压，同时在约100℃的温度下，对其加热约3～12个小时。由此，埋入增强板21的表面的气孔21b中的粘接剂22再次处于熔化状态，通过该粘接剂22，将增强板21与水晶板23接合。在此，加热时间优选约为10～12个小时。其原因在于：可在不产生由粘接剂、水晶板的收缩率差异而导致的水晶板变形的情况下实现接合。另外，水晶板23为本发明的“由压电材料制成的基板”的一个实例。
按照所述方式，在将水晶板23接合于增强板21上后，如图22所示，在增强板21与水晶板23接合的状态下，对水晶板23的表面进行研磨。由此，将水晶板23的厚度加工到小于20μm的厚度。此工序的研磨条件与所述的第1实施例相同。
通过该研磨，在第3实施例中，可形成平面度小于0.2μm/2mm(P-V值)，平行度小于0.1μm/4mm的具有较高的平面度和平行度的水晶板23。由此，可形成不产生副振动的共振特性良好的水晶板23。
此后，如图23中的单点划线所示，例如，在用树脂系磨石将其切断后，通过有机溶剂(丙酮)，将埋入增强板21和水晶板23之间的气孔21b中的粘接剂(邻苯二甲胶体)溶解。由此，水晶板23与增强板21剥离开。其结果是，获得图24所示的水晶片23a。另外，水晶片23a为本发明的“压电材料片”的一个实例。
在第3实施例中，按照所述方式，通过将粘接剂导入增强板21的气孔21b，借助导入该气孔21b的粘接剂22，可容易地将增强板21和水晶片23接合。在此情况下，由于粘接剂22仅仅位于气孔21b内部，故在增强板21和水晶板23的接合面上实质上不存在粘接剂层的状态下，将增强板和水晶板接合。由此，在对接合于增强板21上的水晶板23进行研磨时不会发生由于粘接剂层的厚度不均匀而导致的水晶板的平行度和平面度降低的情况。其结果是，可形成具有更高平行度和较高平面度的水晶板23。
另外，在该第3实施例中，与所述的第1实施例相同，由于粘接剂(邻苯二甲胶体)22可容易地通过有机溶剂(丙酮)等溶解，即使在对水晶板23加工后，在增强板21与水晶板23剥离的情况下，通过将粘接剂22溶解，可在不对水晶板23作用物理力的情况下，剥离掉增强板21。其结果是，可有效地防止水晶板23的共振特性发生变化。
此外，在第3实施例中，与所述的第1实施例相比较，可使水晶板的材料效率提高。即，在第1实施例中，在图7所示的工序中，在对接合于增强板1上的水晶板2进行研磨时，位于槽1a上的水晶板2可能发生变形的情况下。由此，在图8所示的工序中，在切断水晶板2时，将位于槽1a上的部分以外的部分用作水晶片2a。与此相对，在第3实施例中，由于在增强板21中没有槽，在图23所示的工序中，在切出水晶板23时，可将全部的部分用作水晶片23a(参照图24)。其结果是，在第3实施例的制造方法中，与第1实施例相比较，可使水晶板23的材料效率提高。
还有，在第3实施例中，在将粘接剂(邻苯二甲胶体)22导入增强板21的气孔21b内部和增强板21的表面上后，通过研磨，去除增强板21的气孔21b以外部分的粘接剂22，可容易地将粘接剂22仅仅埋入增强板21的气孔21b中。由此，通过埋入气孔21b的粘接剂，在增强板21和水晶板23的接合面上实质上没有粘接剂层的状态下，可将增强板21和水晶板23接合。
再有，在第3实施例中，在仅仅在增强板21的气孔21b内部残留粘接剂22的状态下，对增强板21和水晶板23进行加压粘接。在此情况下，在对增强板21和水晶板23进行加压粘接时，如果在增强板21和水晶板23之间具有间隙，则还有气孔21b内部的粘接剂22渗出到增强板21和水晶板23的接合界面的情况。但是，即使在粘接剂22渗出到接合界面的情况下，由渗出的粘接剂22而形成的粘接剂层的厚度极小，仅为0.1μm以下。由此，不会产生在增强板21和水晶板23的接合界面处存在较厚的粘接剂层那样的、使加工后的水晶板23的平行度和平面度降低的不利情况，故没有问题。
另外，此次公开的实施例仅仅是示意性的，其应视为非限制性的。本发明的范围不为所述的实施例所限制，而由权利要求的请求保护范围给出，另外该范围包括与权利要求的请求保护范围等同的含义和范围内的全部变换形式。
比如，在所述第1和第2实施例中，作为增强板的材料，采用其热膨胀系数接近水晶板的热膨胀系数的Al2O3-TiC，但是，本发明不限于此材料，也可使用热膨胀系数不接近水晶板的热膨胀系数的材料。比如，可考虑采用水晶，氧化铝，水晶玻璃等。另外，也可采用其热膨胀系数接近水晶板的材料。比如，也可采用Mn-Zn系或Ni-Zn系铁氧体。如果采用加工性较高的铁氧体材料，则具有容易地对增强板进行加工的优点。
此外，在所述第1～第3实施例中，作为具有流动性的粘接剂，采用其浓度为17质量％的邻苯二甲胶体，但是本发明不限于此，只要为具有流动性的粘接剂，则即使在采用其它的粘接剂的情况下，仍可获得相同的效果。比如，也可按照不使用溶剂的方式，照原样使用醇蜡(alcowax)(日化精工社生产)。另外，作为本发明所采用的，具有流动性的粘接剂，在100℃的条件下，采用流动粘度在10～30cp范围内的粘接剂较好。
还有，在所述第1和第2实施例中，增强板的槽呈矩形，但是本发明不限于此形状，即使在为V字形状，或U字形状或其它形状的槽的情况下，仍可获得相同的效果。另外，也可在增强板的表面上，设置有微小的凹凸部，从该凹部导入粘接剂。在本发明中，将这样的槽和微小的凹凸部中的凹部统称为“凹部”。
再有，在所述第1和第2实施例中，增强板的槽按照延伸到增强板的两个端部的方式贯通，但是，在本发明中，不必一定按照延伸到增强板的两个端部的方式贯通。即，增强板的槽可至少延伸到增强板和水晶板的接合部分的端部。按照此方式，即使在将增强板和水晶板贴合的状态下，仍可容易地从增强板和水晶板的接合部分的端部的凹部，将粘接剂导入。
另外，在第3实施例中，作为增强板21，采用Mn-Zn系多孔质铁氧体，但是本发明不限于此，也可采用Ni-Zn系多孔质铁氧体。另外，即使在采用多孔质铁氧体以外的多孔质陶瓷的情况下，仍可获得相同的效果。比如，还可采用多孔质氧化铝或多孔质碳。此外，如果不限于多孔质陶瓷，而采用在接合表面具有气孔的增强板，可获得相同的效果。
此外，在所述第3实施例中，在将具有流动性的粘接剂(17质量％的邻苯二甲胶体)涂敷于增强板21的表面后，通过研磨，去除气孔21b以外的粘接剂22，由此，仅仅在气孔21b内部，残留有粘接剂22，但是本发明不限于此情况，也可通过粘接剂的涂敷和研磨以外的其它方法，在气孔21b内部，残留有粘接剂22。
还有，在所述第1～第3实施例中，作为由压电材料制成的基板的一个实例，给出的是采用水晶板的实例，但是本发明不限于此情况，即使在由水晶以外的，比如，镧稼硅氧化物(La3Ga5SiO14)，LT(LiTaO3：钽酸锂)，LN(LiNbO3：铌酸锂)等的压电材料制成的基板，仍可获得相同的效果。
即，通过在增强板上形成凹部(槽或气孔)，并且将具有流动性的粘接剂导入该凹部，可按照规定强度，将增强板和由所述压电材料制成的基板接合。另外，通过借助所述粘接剂，对接合在增强板上的由压电材料制成的基板进行研磨，由此可形成由具有较高平行度和平面度的压电材料制成的基板。还有，由于可容易地通过有机溶剂等，将粘接剂层溶解，故即使在对由压电材料制成的基板加工后，将增强板从由压电材料制成的基板上剥离开时，通过将溶解剂层溶解，仍可在不对由压电材料形成的基板施加物理力的情况下，将增强板剥离。由此，可有效地防止由压电材料制成的基板的共振特性发生变化的情况。由此，可在不使由压电材料形成的基板的共振特性变化的情况下，形成由具有较高平行度和平面度的压电材料制成的基板。
此外，在所述第1～第3实施例中，作为压电元件的制造方法，对振动件的制造方法的实例进行了说明，但是，本发明不限于此情况，本发明也可广泛地适用于滤波器等其它的压电元件的制造方法。
还有，在第3实施例中，如图16～图21所示，显示了在圆盘形状的放置台100上，设置具有气孔的多个增强板21，然后，通过粘接剂，将水晶板23接合于该增强板21上，但是本发明不限于此情况，作为第3实施例的变换实例，如图25所示，也可不采用放置台，而配备具有气孔的，比如尺寸为60mm×60mm×7mm的大型增强板31，并且通过粘接剂，将多块(在本变换实例中，为12个)水晶板(由压电材料制成的基板)23接合于该大型的增强板31上。如果按照此方式构成，由于未采用放置台，可消除由增强板和水晶板(由压电材料制成的基板)粘接时的热量而导致的在增强板和放置台之间的变形。由此，也不会产生由于增强板和放置台之间的变形而导致的水晶板(由压电材料制成的基板)的平面度和平行度降低。其结果是，可进一步提高水晶板(由压电材料制成的基板)23的平面度和平行度。