(57)【要約】【課題】圧電振動子が小片化しても、ＣＩ値を低くした状態で封止を行なうことを目的とする。【解決手段】課題を解決するために本発明は、密閉容器内に圧電振動子を収容する圧電振動子の製造方法において、該容器を密閉雰囲気にする過程で、該圧電振動子のＣＩ値を常圧雰囲気で測定する工程と、該圧電振動子をチャンバ雰囲気に入れ、ヘリウムガスを約０．３ＭＰａまで加圧した雰囲気中でＣＩ値を測定する工程と、再度常圧雰囲気に戻してＣＩ値を測定する工程と、ヘリウムガスを約０．０２ＭＰａの該気密容器雰囲気で封止する工程とを含むことを特徴とする圧電振動子の製造方法により課題を解決する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
密閉容器内に圧電振動子を収容する圧電振動子の製造方法において、
該容器を密閉雰囲気にする過程で、少なくとも常圧より低い減圧雰囲気で該圧電振動子のＣＩ値を測定し、約０．０２ＭＰａの該気密容器雰囲気で封止することを含むことを特徴とする圧電振動子の製造方法。
【請求項２】
密閉容器内に圧電振動子を収容する圧電振動子の製造方法において、
該容器を密閉雰囲気にする過程で、該圧電振動子のＣＩ値を常圧雰囲気で測定する工程と、該圧電振動子をチャンバ雰囲気に入れ、ヘリウムガスを約０．３ＭＰａまで加圧した雰囲気中でＣＩ値を測定する工程と、再度常圧雰囲気に戻してＣＩ値を測定する工程と、ヘリウムガスを約０．０２ＭＰａの該気密容器雰囲気で封止する工程とを含むことを特徴とする圧電振動子の製造方法。
【請求項３】
請求項１と請求項２に記載の加圧時にヘリウムガスを充填したことを特徴とする圧電振動子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧電振動子のＣＩ値を低く抑えることができる圧電振動子の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から密閉容器の中に水晶板を収容し、はんだ等の金属ろう材の溶融によって蓋を接合することにより、あるいは、最近では密閉容器と蓋との接合に電子ビームやレーザビームを照射し発生する熱で融着して水晶振動子を収納した容器を封止して水晶振動子が製造されている。
【０００３】
またその一方で、圧電振動子の容器の外形寸法が、搭載する電子機器が小型化することで、非常に極小型化、低背化している現状にある。ここで電子機器の一例を挙げると携帯電話機や携帯端末などがあり、これらの電子機器は日々小型化、軽量化している。
【０００４】
ここで、密閉容器でガス封入による封止については特許文献１に示すものがある。また、製造フローを図４に示す。
【特許文献１】
特開２００２−１６１６５号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来の技術に記載するように、圧電部品を搭載する電子機器の小型化に対応するために、圧電振動子についても、特に外形寸法や搭載する基板に占める搭載面積を極端に小さく（少なく）するための要望と要求が強く、当然のことながら、その要求を受け入れるには圧電振動子の内部に収納する圧電板そのものの外形寸法を小さくすることをはじめとする、圧電板を収納する容器の外形寸法も小さくせざるを得ない現状にある。
【０００６】
ところが、圧電板で例えば短冊形状の水晶素板に電極を配置した水晶振子を例に考えると、水晶振動子の主面の面積が小さくなり、水晶振動子が小片化すると、水晶振動子の振動する振動エネルギーが、水晶振動子の主面と水晶振動子に配置する電極の面積が大きくなるため、水晶振動子の起動に必要とするエネルギーを必要とすることなどで、水晶振動子のＣＩ値（クリスタルインピーダンス）が増加する傾向にあり、小型化の要望を達成するのに反して、水晶振動子の発振が阻害されるという課題が生じる。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上述の課題を解決するために本発明は、密閉容器内に圧電振動子を収容する圧電振動子の製造方法において、該容器を密閉雰囲気にする過程で、一度ヘリウムガスにて０．３ＭＰａまで加圧し、その後常圧に戻して行く過程で、常圧よりも少し圧が加わった状態の０．０２ＭＰａ程度にして密閉封止することにより、常圧よりもＣＩ値を低減することを特徴とする圧電振動子の製造方法である。
【０００８】
具体的には、圧電振動子の製造方法の該容器を密閉雰囲気にする過程で、該圧電振動子のＣＩ値を常圧雰囲気で測定する工程と、該圧電振動子をチャンバ雰囲気に入れ、ヘリウムガスを約０．３ＭＰａまで加圧した雰囲気中でＣＩ値を測定する工程と、再度常圧雰囲気に戻してＣＩ値を測定する工程と、ヘリウムガスを約０．０２ＭＰａの該気密容器雰囲気で封止する工程とを含むことを特徴とする圧電振動子の製造方法であり、加圧雰囲気時にヘリウムガスを充填するものである。
【０００９】
従来では、ベーキング（熱）処理を行った後に、窒素ガス雰囲気中で封止を行っていたものを、ベーキング処理を行った後に、本願発明の工程を行い、ヘリウムガスを充填して封止を行うものである。
なお、本発明は実験により圧電振動子のＣＩ値の改善を実現したもので、上述の製造方法により、従来に窒素ガスを封入した密閉容器内雰囲気に対し、ヘリウムガス雰囲気の方が、封入ガスの分子直径が小さく軽いため、例えば水晶振動子が振動する初期発振動作において、振動し易くなるものと考えられるものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に従ってこの発明の実施例を説明する。なお、各図において同一の符号は同様の対象を示すものとする。図１は、本発明の圧電振動子の製造方法の一部で、本発明の特徴であるベーキング処理後の製造フローを示した図である。チャンバーなどで密閉雰囲気（真空環境）にして、そこに圧電振動子を収納しベーキングを行うが、ベーキング（熱）処理された圧電振動子を真空の雰囲気から、ヘリウム（Ｈｅ）ガスを充填し加圧する。この時の雰囲気圧は、約０．３ＭＰａ（メガパスカル）である。
【００１１】
その後、チャンバー内のヘリウムガスを少しずつ減圧し、約０．０２ＭＰａの雰囲気圧にし、ヘリウムガス（０．０２ＭＰａ圧）の雰囲気で圧電振動子を封止するものである。
【００１２】
図２は本発明の圧電振動子の製造方法におけるＣＩ値測定を行ったフロー図である。図２の手順を説明すると、圧電振動子のＣＩ値を測定するために、例えばπ回路キャリブレーションにより構成された測定系で、測定ジグに圧電振動子をセットし、常圧雰囲気中でＣＩ値を測定する。その後、圧電振動子の雰囲気をヘリウムガスにし、約０．３ＭＰａに加圧して、この状態で再度ＣＩ値を測定する。再度、圧電振動子の周囲雰囲気圧を常圧に戻してＣＩ値を測定するものである。
【００１３】
発明者は、図２の測定フローにおいて、約０．３ＭＰａから徐々に昇圧雰囲気にする経過で、０．１ＭＰａずつのＣＩ値を測定してＣＩ値の変化を検証したものである。そして、最終的には圧電振動子を収納する密閉容器を僅かに減圧（約０．０２ＭＰａ）した状態で封止するものである。この時のＣＩ値の変化は図３に示す。
【００１４】
図３は発明者が本発明を検証するために実験した圧力値とＣＩ値のグラフである。図３（ａ）は圧電振動子の容器内をヘリウムガスを充填したときのＣＩ値の変化で、図３（ｂ）は窒素ガスを充填したときのＣＩ値の変化である。また、グラフの縦軸にはＣＩ値を、横軸には圧電振動子の環境雰囲気圧を示して、圧力によるＣＩ値の推移を測定したものである。グラフからも分かるように一度圧電振動子の周囲雰囲気圧を低くし、昇圧することでＣＩ値が変化することが分かる。そして、窒素ガス雰囲気とヘリウムガス雰囲気とのＣＩ値の違いについてもグラフからその良好さを見ることができる。
【００１５】
【発明の効果】
以上のように、本発明により圧電振動子のＣＩ値を改善することで、製品歩留まりを大きく改善できるものであるが、特に、従来用いていた真空雰囲気や窒素ガス雰囲気の封止雰囲気に比べて、本発明の製造方法であるヘリウムガスの充填雰囲気により、圧電振動子のＣＩ値を従来の２０〜２５％改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のフロー図である。
【図２】ＣＩ値を測定する１実施例を示すフロー図である。
【図３】本発明で実験し検証したＣＩ値の変化を示すグラフである。
【図４】従来のフロー図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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