(57)【要約】【課題】  水晶振動子の品質を向上させるための水晶振動子の製造方法を提供することである。【解決手段】  気密端子１のインナーリード４ａに水晶片５を接合する工程と、水晶片５が接合された気密端子１に、封止管７を圧入する工程とを具備し、前記各工程が、気密端子１を位置決め・保持するための座ぐり部１１ａが形成され、座ぐり部１１ａの底面に気密端子１のアウターリード４ｂを挿入するための貫通孔１１ｂが形成されたキャリア治具１１に搭載され行なわれ、キャリア治具１１の座ぐり部１１ａが形成された保持部１１ｃと、保持部１１ｃの台座となる台座部１１ｄが異なる材料により形成されている水晶振動子の製造方法とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
気密端子を構成するリードに水晶片が接合され、当該水晶片を覆うように前記気密端子に筒状の封止管を圧入した水晶振動子の製造方法において、
前記気密端子のインナーリードに水晶片を接合する工程と、
前記水晶片が接合された気密端子に、封止管を圧入する工程とを具備し、
前記各工程が、気密端子を位置決め・保持するための座ぐり部が形成され、前記座ぐり部の底面に気密端子のアウターリードを挿入するための貫通孔が形成されたキャリア治具に搭載され行なわれ、
前記キャリア治具の前記座ぐり部が形成された保持部と、前記保持部の台座となる台座部が異なる材料により形成されていることを特徴とする水晶振動子の製造方法。
【請求項２】
前記保持部が金属材料で構成され、前記台座部が樹脂材料により形成されていることを特徴とする水晶振動子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水晶振動子、発振器の電子機器に関し、特に気密端子を有する振動子の製造方法等に関する。
【背景技術】
【０００２】
水晶振動子は発振器、通信装置、家電、ディジタル機器などの電子機器に、時計機能や周波数発振回路として、広く使用されている。形状としては、箱型のセラミックパッケージや気密端子を使用した円筒状パッケージが多い。
【０００３】
図３は水晶振動子を示す模式図である。水晶振動子１０において、気密端子１は、ステム２と呼ばれる金属製の筒にハーメチック封止用の充填材３が充填され、充填材３中には金属製の２本のリード４が貫通され、充填材３に固定されている。ステム２とリード４は、表面にメッキ処理が施されている。そして、水晶片５が前記リード４のインナーリード４ａ（以下、水晶片５が接続されない側のリード４をアウターリード４ｂとする。）に、ハンダ６を介して、加熱により溶着させ接続されている。水晶振動子１０は、気密端子１のインナーリード４ａと接続された水晶片５を覆うように、気密端子１のステム２外周に沿って封止管７を圧入し、気密封止されている。
【０００４】
市場では環境問題への取り組みの一環として、鉛を含まない電子部品が求められており、鉛フリー化が進んでいる。電子部品の実装でも鉛を含まないハンダに切り替わっており、電子部品の実装条件も、共晶ハンダと比べ設定温度が高く、熱量も大きくなり、電子部品にとって、より厳しい条件になっている。
【０００５】
次に水晶振動子の製造方法について説明する。図４は従来の水晶振動子の製造方法を示す図であり、図５は従来の水晶振動子の製造方法に関わるキャリア冶具を示す図である。水晶振動子の製造においては一般的に、水晶振動子の組立工程や検査工程といった水晶振動子を製造するための最終工程まで、キャリア治具に複数の気密端子を整列させた状態で行なわれる。
【０００６】
キャリア治具８は気密端子１のステム２を保持するための座ぐり部８ａとリード４のアウターリード４ｂを通すための貫通孔８ｂが形成されている。また、キャリア治具８は樹脂により形成されているのが一般的である。まず、このキャリア治具８の貫通孔８ｂに気密端子１のアウターリード４ｂを挿入し、気密端子１を座ぐり部８ａによって位置決め、保持する。
【０００７】
次にインナーリード４ａにペースト状ハンダ６を塗布し、  そこに水晶片５をハンダ６接触させ、ハンダ６を加熱・溶解させ、水晶片５と気密端子１を接続する。その後、水晶片５の表面に形成され振動片５を励振させるための電極（不図示）にレーザーを照射し質量を減らしたり、あるいは水晶片５に錘を付加するといった手段で、水晶振動子の発振周波数を調整する。発振周波数が調整された水晶振動子は、真空等の所定の雰囲気中で封止装置により封止管７を気密端子１のステム２に圧入し封止する。
【０００８】
以上のように組立てられた水晶振動子１は、次に、その電気特性検査が行なわれる。この時、測定時のアウタリード４ｂとキャリア治具８が通電しない様にキャリア治具８には絶縁性の樹脂が使用されている。最後に、水晶振動子をキャリア治具８から外して水晶振動子１０の完成となる（例えば、特許文献１参照。）。
【０００９】
【特許文献１】特開２００７−１０４０８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
キャリア治具は、水晶振動子が完成するまでの最終工程まで使用されるため次のような要件を満足する必要がある。
（１）気密端子を高精度で保持する要件
（２）水晶片と気密端子の組立工程において、耐熱性、耐燃性を有する要件
（３）端子と封止管の組立工程において、圧入時の応力による気密端子や封止管の変形・破損を防ぐためにある程度の弾性を有する要件
（４）電気特性検査工程において、アウターリードとショートしない為に絶縁性を有する要件
【００１１】
しかし、従来の水晶振動子の製造方法によれば次のような課題がある。
キャリア治具８は量産で繰り返し使用されるが、樹脂製であるため、気密端子１との接触や、水晶片５と気密端子１の接合時にハンダ６を溶融するための熱により、座ぐり部８ａと気密端子１の接触面が劣化・磨耗してしまう。例えば、この接触面が水平面に対して傾斜した形状に磨耗した場合は、気密端子１と封止管７の圧入の際に、気密端子１のステム２に対して封止管７が傾いて圧入され気密性不良や水晶振動子１０の寸法不良の原因となる。また、前記接触面が一様に磨耗した場合においても、気密端子１と封止管７の封止装置は座ぐり部７ａの底面からの高さ管理により行なわれるため、封止に必要な圧入代が十分に得られず、気密性不良や寸法不良の原因となっている。
【００１２】
したがって、本発明の目的とするところは、上記問題点に鑑み、水晶振動子の品質を向上させるための水晶振動子の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
気密端子を構成するリードに水晶片が接合され、当該水晶片を覆うように前記気密端子に筒状の封止管を圧入した水晶振動子の製造方法において、
前記気密端子のインナーリードに水晶片を接合する工程と、
前記水晶片が接合された気密端子に、封止管を圧入する工程とを具備し、
前記各工程が、気密端子を位置決め・保持するための座ぐり部が形成され、前記座ぐり部の底面に気密端子のアウターリードを挿入するための貫通孔が形成されたキャリア治具に搭載され行なわれ、
前記キャリア治具の前記座ぐり部が形成された保持部と、前記保持部の台座となる台座部が異なる材料により形成されている水晶振動子の製造方法とする。
【００１４】
また、前記保持部が金属材料で構成され、前記台座部が樹脂材料により形成されている水晶振動子の製造方法とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の水晶振動子の製造方法では、キャリア治具に気密端子を搭載した状態でその完成まで行なうが、気密端子の位置決め、保持するためのキャリア治具の座ぐり部が形成された保持部を従来の樹脂製に比べて耐摩耗性・耐燃性のある金属材料により形成することで、気密端子と座ぐり部の接触による磨耗による不良が無くなった。また、インナーリードと水晶片のハンダ接合時に加わる熱による劣化も大幅に減少することができる。また、樹脂に対し金属材料の加工精度が良いことから、気密端子の位置決めに利用する座ぐり部をより精密に行うことが可能となった。以上のことから、気密不良と円筒部の寸法不良が無く、気密端子を高精度で保持することが可能となり、水晶振動子の品質を向上することができ、さらにキャリア治具を量産にて繰り返し使用した場合の使用期間が、従来キャリア治具と比べ長くなり、治具費用の削減に効果が期待できる。
【００１６】
また、キャリア治具の保持部の台座となる台座部を、金属材料より弾性の優れた樹脂材料により形成することで、キャリア治具全体を金属材料により形成した場合に問題となる、端子と封止管の組立工程における圧入時の応力による気密端子や封止管の変形・破損が発生することも無い。また、絶縁性の樹脂材料により台座部を形成することで、電気特性検査工程において発生する惧れのあるアウターリードとキャリア治具のショートを防ぐことも可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
図１は本発明の水晶振動子の製造方法を説明するための模式図であり、図２は本発明の水晶振動子の製造方法に関わるキャリア冶具を示す図である。なお、本実施例では、従来技術にて説明した水晶振動子を製造するための各工程を説明し、従来技術で説明したものと同一の部材については同一の符号を用いて説明する。
【００１８】
まず、キャリア治具１１を用意する。キャリア治具１１は、気密端子１のステム２を保持するための円状の座ぐり部１１ａと、リード４のアウターリード４ｂを通すための貫通孔１１ｂが形成されている。ここで、キャリア治具１１の座ぐり部１１ａが形成される保持部１１ｃは金属材料により形成されており、前記保持部１１ｃの台座となる台座部１１ｄは樹脂材料により形成されている。また、貫通孔１１ｂはアウターリード４ｂの長さに応じて適宜その深さを調整すれば良く、本実施例で保持部１１ｃと台座部１１ｄにわたり形成されおり、その孔径は金属材料で形成された保持部１１ｃにおいてはアウターリード４ｂと接触しない大きさに設定する。保持部１１ｃの加工は機械加工やレーザー加工の他、エッチング等の化学処理により行なえば良く、台座部１１ｄの加工には、機械加工やレーザー加工の他、射出成形が可能である。
【００１９】
次に、このキャリア治具１１の貫通孔１１ｂに気密端子１のアウターリード４ｂを挿入し、気密端子１を座ぐり部１１ａによって位置決め、保持する。位置決め・保持された気密端子１のインナーリード４ａにペースト状ハンダ６を塗布し、そこに水晶片５を接触させ、ハンダ６を加熱・溶解し、水晶片５と気密端子１を接続する。
【００２０】
その後、水晶片５の表面に形成され振動片５を励振させるための電極（不図示）にレーザーを照射し質量を減らしたり、あるいは水晶片５に錘を付加するといった手段で、水晶振動子の発振周波数を調整する。発振周波数が調整された水晶振動子は、真空等の所定の雰囲気中で封止装置により封止管７を気密端子１のステム２に圧入し封止する。次に、ここまでで組立てられた水晶振動子１０の電気特性検査を行い、最後に、水晶振動子１０をキャリア治具１１から外して水晶振動子１０の完成となる。
【００２１】
以上のように、本発明の水晶振動子の製造方法では、キャリア治具に気密端子を搭載した状態でその完成まで行なうが、気密端子の位置決め、保持するためのキャリア治具の座ぐり部が形成された保持部を従来の樹脂製に比べて耐摩耗性・耐燃性のある金属材料により形成することで、気密端子と座ぐり部の接触による磨耗による不良が無くなった。また、インナーリードと水晶片のハンダ接合時に加わる熱による劣化も大幅に減少することができる。また、樹脂に対し金属材料の加工精度が良いことから、気密端子の位置決めに利用する座ぐり部をより精密に行うことが可能となった。以上のことから、気密不良と円筒部の寸法不良が無く、気密端子を高精度で保持することが可能となり、水晶振動子の品質を向上することができ、さらにキャリア治具を量産にて繰り返し使用した場合の使用期間が、従来キャリア治具と比べ長くなり、治具費用の削減に効果が期待できる。
【００２２】
また、キャリア治具の保持部の台座となる台座部を、金属材料より弾性の優れた樹脂材料により形成することで、キャリア治具全体を金属材料により形成した場合に問題となる、端子と封止管の組立工程における圧入時の応力による気密端子や封止管の変形・破損が発生することも無い。また、絶縁性の樹脂材料により台座部を形成することで、電気特性検査工程において発生する惧れのあるアウターリードとキャリア治具のショートを防ぐことも可能となる。
【００２３】
以上のように、本発明の水晶振動子の製造方法、特にそのキャリア治具によれば、先に述べたキャリア治具に必要とされる要件をすべて満足するものであり、水晶振動子の品質を向上させることができる。また本発明の水晶振動子の製造方法を、一つの実施例を用い説明してきたが、本発明は前記実施例に限定されるものではなく、その要旨に反しない限り適宜変更が可能であることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の水晶振動子の製造方法を説明するための模式図。
【図２】本発明の水晶振動子の製造方法に関わるキャリア冶具を示す図。
【図３】水晶振動子を示す模式図。
【図４】従来の水晶振動子の製造方法を示す図。
【図５】従来の水晶振動子の製造方法に関わるキャリア冶具を示す図。
【符号の説明】
【００２５】
１    気密端子
２    ステム
３    充填材
４    リード
４ａ  インナーリード
４ｂ  アウターリード
５    水晶片
６    ハンダ
７    封止管
８    キャリア冶具
８ａ    座ぐり部
８ｂ    貫通孔
１０    水晶振動子
１１    キャリア治具
１１ａ  座ぐり部
１１ｂ  貫通孔
１１ｃ  保持部
１１ｄ  台座部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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