JP2000114900A - Jig and method for sealing piezoelectric vibrator - Google Patents

Jig and method for sealing piezoelectric vibrator

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JP2000114900A
JP2000114900A JP10276215A JP27621598A JP2000114900A JP 2000114900 A JP2000114900 A JP 2000114900A JP 10276215 A JP10276215 A JP 10276215A JP 27621598 A JP27621598 A JP 27621598A JP 2000114900 A JP2000114900 A JP 2000114900A
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JP
Japan
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lid
jig
base
sealing
positioning
Prior art date
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JP10276215A
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Japanese (ja)
Inventor
Tetsuaki Nagata
哲章 永田
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Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To attain simplification and improvement in production efficiency. SOLUTION: This method is provided with a first jig 30 for positioning and fixing a housing part 22 for housing a piezoelectric vibrator and a second jig 40, which is constituted attachable and detachable to the first jig 30, for positioning and fixing a lid part 23 for sealing the housing part 22 at the position corresponding to the housing part 22 positioned and fixed by the first jig 30 in the case of mounting on the first jig 30. In this case, the first jig 30 positioning and fixing the housing part 22 is arranged on the downside, the second jig 40 positioning and fixing the lid part 23 is mounted from the upside, the housing part 22 and lid part 23 are bonded and the piezoelectric vibrator is sealed.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、圧電振動素子を収
納するための収納部と、この収納部を密封するための蓋
部とを封止材を介して接合して圧電振動素子を封止する
際に用いる治具及び圧電振動素子を封止する方法に関す
るものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a piezoelectric vibrating element sealed by joining a housing for accommodating a piezoelectric vibrating element and a lid for sealing the housing via a sealing material. The present invention relates to a jig and a method for sealing a piezoelectric vibrating element used when performing the method.

【0002】[0002]

【従来の技術】図16は、一般的な圧電振動子の一例を
示す一部断面斜視図であり、図17は、その側面図であ
る。
2. Description of the Related Art FIG. 16 is a partially sectional perspective view showing an example of a general piezoelectric vibrator, and FIG. 17 is a side view thereof.

【0003】この圧電振動子10は、板状の圧電振動素
子11を収納する空間部12aが形成された箱状のベー
ス12と、空間部12aを密封するようにベース12に
接合された板状の蓋体13を備えている。圧電振動素子
11は、一端部が自由端となるように、他端部が空間部
12a内に配設されている電極14上に図示しない導電
性接着剤を介して接続固定されている。ベース12の平
面方向の外形寸法は、蓋体13の平面方向の外形寸法よ
り大きくなるように形成されており、ベース12と蓋体
13の接触面が、封止材15を介して接合されている。
ここで、圧電振動素子11の材料としては、例えば水晶
が用いられ、ベース12の材料としては、アルミナ等の
セラミックが用いられ、蓋体13の材料としては、コバ
ール等の金属あるいはアルミナ等のセラミックが用いら
れる。また、封止材15の材料としては、低融点ガラス
または銀ロウや半田等が用いられる。
The piezoelectric vibrator 10 has a box-shaped base 12 having a space 12a for accommodating a plate-shaped piezoelectric vibration element 11, and a plate-like base 12 joined to the base 12 so as to seal the space 12a. Is provided. The other end of the piezoelectric vibrating element 11 is connected and fixed to an electrode 14 disposed in the space 12a via a conductive adhesive (not shown) so that one end is a free end. The outer dimension in the planar direction of the base 12 is formed to be larger than the outer dimension in the planar direction of the lid 13, and the contact surface between the base 12 and the lid 13 is joined via the sealing material 15. I have.
Here, for example, quartz is used as the material of the piezoelectric vibrating element 11, ceramic such as alumina is used as the material of the base 12, and metal such as Kovar or ceramic such as alumina is used as the material of the lid 13. Is used. In addition, as a material of the sealing material 15, low melting point glass, silver brazing, solder, or the like is used.

【0004】このような構成の圧電振動子10の圧電振
動素子11を封止する方法について以下に説明する。
[0004] A method of sealing the piezoelectric vibrating element 11 of the piezoelectric vibrator 10 having such a configuration will be described below.

【0005】図18(A)〜(C)は、従来の圧電振動
素子の第1の封止方法を示す図である。この封止方法で
用いられる封止用治具1は、ベース12を固定するため
のベース固定用板2と、このベース固定用板2と密着固
定されており、蓋体13を固定するための蓋体固定用板
3で構成されている。ベース固定用板2は、ベース12
の厚さより薄い板材で成り、ベース12の平面方向の外
形寸法と略同一寸法のベース固定用貫通穴2aが複数
(図では便宜上1個のみ示す)設けられている。蓋体固
定用板3は、蓋体13の厚さより薄い板材で成り、蓋体
13の平面方向の外形寸法と略同一寸法の蓋体固定用貫
通穴3aがベース固定用貫通穴2aと対応するように複
数(図では便宜上1個のみ示す)設けられている。従っ
て、ベース固定用板2と蓋体固定用板3が密着固定され
たときのベース固定用貫通穴2aと蓋体固定用貫通穴3
aの間には、ベース12と蓋体13の平面方向の外形寸
法差分の幅の段差1aが形成されていることになる。
FIGS. 18A to 18C are views showing a first method of sealing a conventional piezoelectric vibrating element. The sealing jig 1 used in this sealing method is fixed to the base fixing plate 2 for fixing the base 12 and the base fixing plate 2, and is used for fixing the lid 13. It is composed of a lid fixing plate 3. The base fixing plate 2 includes a base 12
And a plurality of base fixing through-holes 2a (only one is shown in the figure for convenience) having substantially the same dimensions as the outer dimensions of the base 12 in the planar direction. The cover fixing plate 3 is made of a plate material thinner than the thickness of the cover 13, and the cover fixing through-hole 3 a having substantially the same dimension as the outer dimension in the planar direction of the cover 13 corresponds to the base fixing through-hole 2 a. A plurality (only one is shown for the sake of convenience) is provided. Therefore, when the base fixing plate 2 and the lid fixing plate 3 are tightly fixed, the base fixing through hole 2a and the lid fixing through hole 3a
Between steps a, a step 1a having a width corresponding to the difference in the outer dimensions of the base 12 and the lid 13 in the planar direction is formed.

【0006】このような構成の封止用治具1を、図18
(A)に示すように、蓋体固定用板3が下側となるよう
にして台上にセットする。一方、所定の形状に形成した
蓋体13の接合面側に封止材15を固定する。この封止
材15が低融点ガラスの場合は、蓋体13の接合面のう
ちベース12との接合部のみに融着して固定する。ま
た、封止材15が銀ロウや半田の場合は、蓋体13の接
合側の全面に圧延またはメッキして固定する。そして、
封止材15が固定された蓋体13を、図18(B)に示
すように、接合面側が上を向くようにしてベース固定用
板2のベース固定用貫通穴2a側から蓋体固定用板3の
蓋体固定用貫通穴3a内に嵌め込む。次に、圧電振動素
子11がセットされたベース12を、図18(C)に示
すように、空間部12a側が蓋体13の接合面側を向く
ようにしてベース固定用板2のベース固定用貫通穴2a
内に嵌め込んで蓋体13上に載置する。そして、ベース
12と蓋体13との間に重り等で圧力を掛けて封止材1
5を加圧すると共に、ベルト炉等で雰囲気の温度を上昇
させて封止材15を加熱し、封止材15を溶融させてベ
ース12と蓋体13を接合する。最後に、接合されたベ
ース12と蓋体13をベース固定用板2のベース固定用
貫通穴2a側から取出すことにより、圧電振動素子11
が気密封止された圧電振動子10を得ることができる。
尚、封止材15は、ベース12に固定するようにしても
よい。
[0006] The sealing jig 1 having such a configuration is used in FIG.
As shown in (A), the cover 3 is set on a table such that the cover fixing plate 3 faces downward. On the other hand, the sealing material 15 is fixed to the joining surface side of the lid 13 formed in a predetermined shape. When the sealing material 15 is a low melting point glass, the sealing material 15 is fused and fixed only to a joint portion between the lid 13 and the base 12. When the sealing material 15 is silver brazing or solder, it is fixed by rolling or plating on the entire surface of the lid 13 on the joining side. And
As shown in FIG. 18 (B), the lid 13 to which the sealing material 15 has been fixed is attached to the base fixing plate 2 from the side of the base fixing through hole 2a of the base fixing plate 2 so that the joining surface side faces upward. The plate 3 is fitted into the cover fixing through hole 3a. Next, as shown in FIG. 18C, the base 12 on which the piezoelectric vibrating element 11 is set is fixed to the base fixing plate 2 so that the space 12a faces the joint surface of the lid 13. Through hole 2a
And is placed on the lid 13. Then, a pressure is applied between the base 12 and the lid 13 with a weight or the like to apply the sealing material 1.
5, the sealing material 15 is heated by raising the temperature of the atmosphere in a belt furnace or the like, and the sealing material 15 is melted to join the base 12 and the lid 13. Finally, the joined base 12 and lid 13 are taken out of the base fixing plate 2 from the base fixing through hole 2a side, so that the piezoelectric vibration element 11
Can be obtained airtightly sealed.
Note that the sealing material 15 may be fixed to the base 12.

【0007】ところが、封止材15の加圧・加熱によ
り、溶融した封止材15のベース12と蓋体13との接
合部からのはみ出しが少なからず発生する。図18
(C)の拡大図に示すように、ベース12と蓋体13と
の接合部近傍には、段差1aによる空間が形成されてい
るが、この空間の幅であるベース12と蓋体13との平
面方向の外形寸法差は僅かであり、また空間の高さであ
る蓋体13とベース固定用板2との厚み差も、蓋体13
がかなり薄いためベース固定用板2を極端に薄くするこ
とができないことから僅かである。従って、はみ出した
封止材15が、ベース固定用板2のベース固定用貫通穴
2aの内面や蓋体固定用板3の上面に付着する場合があ
る。このような場合、接合されたベース12と蓋体13
と封止用治具1が一体化されてしまうので、接合された
ベース12と蓋体13をベース固定用板2のベース固定
用貫通穴2a側から取出すことが不可能になったり、仮
に取出せても封止用治具1に残存した封止材15の除去
が困難であるという問題があった。
However, due to the pressurization and heating of the sealing material 15, the molten sealing material 15 protrudes from the joint between the base 12 and the lid 13 to a considerable extent. FIG.
As shown in the enlarged view of (C), a space formed by the step 1a is formed near the joint between the base 12 and the lid 13, and the space between the base 12 and the lid 13 which is the width of this space is formed. The difference in the outer dimension in the plane direction is small, and the difference in thickness between the lid 13 and the base fixing plate 2 which is the height of the space is also small.
Is very thin, so that the base fixing plate 2 cannot be made extremely thin. Therefore, the protruding sealing material 15 may adhere to the inner surface of the base fixing through hole 2 a of the base fixing plate 2 or the upper surface of the lid fixing plate 3. In such a case, the joined base 12 and lid 13
And the sealing jig 1 are integrated, so that the joined base 12 and lid 13 cannot be taken out from the base fixing through hole 2a side of the base fixing plate 2 or can be temporarily taken out. However, there is a problem that it is difficult to remove the sealing material 15 remaining on the sealing jig 1.

【0008】図19(A)〜(C)は、上記問題を解消
する従来の圧電振動素子の第2の封止方法を示す図であ
る。この封止方法で用いられる封止用治具4は、ベース
12を固定するためのベース固定用板5と、このベース
固定用板5と密着固定されており、蓋体13を固定する
ための蓋体固定用板6で構成されている。ベース固定用
板5は、図18のベース固定用板2の厚さより薄い板材
で成り、ベース12の平面方向の外形寸法と略同一寸法
のベース固定用貫通穴5aが複数(図では便宜上1個の
み示す)設けられている。蓋体固定用板6は、蓋体13
の厚さより厚い板材で成り、ベース固定用板5のベース
固定用貫通穴5aの平面方向の外形寸法よりも大きい溝
部6aがベース固定用貫通穴5aと対応するように複数
(図では便宜上1個のみ示す)設けられていると共に、
蓋体13の平面方向の外形寸法と略同一寸法であって、
図18の蓋体固定用板3の厚さより薄い蓋体固定用貫通
穴6bが溝部6aの底部にベース固定用貫通穴5aと対
応するように複数(図では便宜上1個のみ示す)設けら
れている。従って、ベース固定用板5と蓋体固定用板6
が密着固定されたときのベース固定用貫通穴5aと蓋体
固定用貫通穴6bの間には、図18の段差1aによる空
間よりも大きい溝部6aによる空間が形成されているこ
とになる。
FIGS. 19A to 19C are views showing a second method of sealing a conventional piezoelectric vibrating element which solves the above-mentioned problem. The sealing jig 4 used in this sealing method is fixed to the base fixing plate 5 for fixing the base 12 and the base fixing plate 5, and is used for fixing the lid 13. It is composed of a lid fixing plate 6. The base fixing plate 5 is made of a plate material that is thinner than the thickness of the base fixing plate 2 in FIG. 18, and has a plurality of base fixing through holes 5 a having substantially the same dimensions as the outer dimensions in the planar direction of the base 12 (one in FIG. Only shown). The cover fixing plate 6 includes a cover 13
And a plurality of grooves 6a (in the drawing, one for convenience) corresponding to the base fixing through-holes 5a, the groove 6a being larger than the thickness of the base fixing plate 5 in the planar direction. Only shown)
The dimensions are substantially the same as the outer dimensions of the lid 13 in the planar direction,
A plurality of lid fixing through holes 6b thinner than the thickness of the lid fixing plate 3 of FIG. 18 are provided at the bottom of the groove 6a so as to correspond to the base fixing through holes 5a (only one is shown in the figure for convenience). I have. Therefore, the base fixing plate 5 and the lid fixing plate 6
18 is formed between the base fixing through-holes 5a and the lid fixing through-holes 6b when the is fixedly adhered to the groove 6a, which is larger than the space formed by the step 1a in FIG.

【0009】このような構成の封止用治具4を、図19
(A)に示すように、蓋体固定用板5が下側となるよう
にして台上にセットする。一方、所定の形状に形成した
蓋体13の接合面側に封止材15を固定する。そして、
封止材15が固定された蓋体13を、図19(B)に示
すように、接合面側が上を向くようにしてベース固定用
板5のベース固定用貫通穴5a側から蓋体固定用板6の
蓋体固定用貫通穴6b内に嵌め込む。次に、圧電振動素
子11がセットされたベース12を、図19(C)に示
すように、空間部12a側が蓋体13の接合面側を向く
ようにしてベース固定用板5のベース固定用貫通穴5a
内に嵌め込んで蓋体13上に載置する。そして、ベース
12と蓋体13との間に重り等で圧力を掛けて封止材1
5を加圧すると共に、ベルト炉等で雰囲気の温度を上昇
させて封止材15を加熱し、封止材15を溶融させてベ
ース12と蓋体13を接合する。最後に、接合されたベ
ース12と蓋体13をベース固定用板5のベース固定用
貫通穴5a側から取出すことにより、圧電振動素子11
が気密封止された圧電振動子10を得ることができる。
尚、封止材15は、ベース12に固定するようにしても
よい。
[0009] The sealing jig 4 having the above-described structure is used in FIG.
As shown in (A), the lid 5 is set on a table such that the lid fixing plate 5 faces downward. On the other hand, the sealing material 15 is fixed to the joining surface side of the lid 13 formed in a predetermined shape. And
As shown in FIG. 19 (B), the lid 13 to which the sealing material 15 has been fixed is fixed to the base fixing plate 5 from the base fixing through-hole 5a side so that the joining surface side faces upward. The plate 6 is fitted into the cover fixing hole 6b. Next, as shown in FIG. 19C, the base 12 on which the piezoelectric vibration element 11 is set is fixed to the base fixing plate 5 with the space 12a facing the joint surface of the lid 13, as shown in FIG. Through hole 5a
And is placed on the lid 13. Then, a pressure is applied between the base 12 and the lid 13 with a weight or the like to apply the sealing material 1.
5, the sealing material 15 is heated by raising the temperature of the atmosphere in a belt furnace or the like, and the sealing material 15 is melted to join the base 12 and the lid 13. Finally, the joined base 12 and lid 13 are taken out from the base fixing plate 5 through the base fixing through-hole 5a, so that the piezoelectric vibration element 11
Can be obtained airtightly sealed.
Note that the sealing material 15 may be fixed to the base 12.

【0010】このような封止用治具4を用いて封止を行
えば、ベース12と蓋体13との接合部近傍には、溝部
6aによる大きな空間が形成されているため、図19
(C)の拡大図に示すように、封止材15の加圧・加熱
により、溶融した封止材15のベース12と蓋体13と
の接合部からのはみ出しが発生しても、はみ出した封止
材15が、ベース固定用板5や蓋体固定用板6に付着す
るおそれはない。
If the sealing is performed using such a sealing jig 4, a large space is formed by the groove 6a near the joint between the base 12 and the lid 13, so that FIG.
As shown in the enlarged view of (C), even if the sealing material 15 protrudes from the joint between the base 12 and the lid 13 due to the pressurization and heating of the sealing material 15, it protrudes. There is no possibility that the sealing material 15 adheres to the base fixing plate 5 or the lid fixing plate 6.

【0011】ところが、上述した従来の圧電振動素子の
第2の封止方法で用いる封止用治具4は、溝部6aを形
成しなければならないため、圧電振動子10が小型・薄
型になるほど加工が困難となり、また蓋体固定用貫通穴
6bという蓋体13の位置決め部分と溝部6aという封
止材15の逃げ部分の形成という相反する機能を持たせ
ることが非常に難しいという問題がある。また、蓋体1
3をベース固定用板5のベース固定用貫通穴5a側から
蓋体固定用板6の蓋体固定用貫通穴6b内に嵌め込む際
に、図19(B)の一点鎖線で示すように、蓋体13が
溝部6a内に潜り込んで位置ずれを生じてしまう可能性
が非常に高く、製造効率が低下するという問題もある。
さらに、ベース12と蓋体13との接合部からはみ出し
た封止材15が、図19(C)の拡大図に示すように、
ベース12の側面に回り込んで出っ張ってしまう場合も
あり、このような場合は出っ張った封止材15がベース
固定用板5のベース固定用貫通穴5aに引っ掛かってし
まうので、接合されたベース12と蓋体13をベース固
定用板5のベース固定用貫通穴5a側から取出すことが
不可能になるという問題もあった。
However, since the sealing jig 4 used in the above-described second sealing method of the conventional piezoelectric vibrating element has to form the groove 6a, the processing becomes smaller as the piezoelectric vibrator 10 becomes smaller and thinner. In addition, there is a problem in that it is very difficult to have the contradictory functions of forming the positioning portion of the lid 13 as the lid fixing through hole 6b and the escape portion of the sealing material 15 as the groove 6a. Lid 1
When fitting 3 into the lid fixing through-hole 6b of the lid fixing plate 6 from the side of the base fixing through-hole 5a of the base fixing plate 5, as shown by the one-dot chain line in FIG. There is a very high possibility that the cover 13 will slip into the groove 6a to cause a positional shift, and there is also a problem that manufacturing efficiency is reduced.
Further, as shown in the enlarged view of FIG. 19C, the sealing material 15 protruding from the joint portion between the base 12 and the lid 13 is
In some cases, the sealing material 15 protrudes from the side surface of the base 12 and gets caught in the base fixing through-hole 5 a of the base fixing plate 5. In addition, there is a problem that the lid 13 cannot be taken out from the base fixing through-hole 5a side of the base fixing plate 5.

【0012】一方、上述した従来の圧電振動素子の第1
及び第2の封止方法で用いる封止用治具1、4は、両者
とも平面方向の外形寸法がベース12より若干小さい蓋
体13を下にしてベース12と接合するように構成され
ているため、ベース12と蓋体13との接合部からはみ
出した封止材15の一部が蓋体13側に流れ落ちること
になる。従って、より高信頼の気密性を要求される圧電
振動子の封止には不向きである。
On the other hand, the first of the above-described conventional piezoelectric vibrating elements
The sealing jigs 1 and 4 used in the second sealing method are both configured to be joined to the base 12 with the lid 13 having a slightly smaller outer dimension in the planar direction than the base 12 facing down. Therefore, a part of the sealing material 15 protruding from the joint between the base 12 and the lid 13 flows down to the lid 13 side. Therefore, it is not suitable for sealing a piezoelectric vibrator that requires higher reliability airtightness.

【0013】図20(A)〜(D)は、上記問題を解消
すると共に、より高信頼の気密性を要求される圧電振動
子の封止に適した従来の圧電振動素子の第3の封止方法
を示す図である。この封止方法で用いられる封止用治具
7は、ベース12を固定するためのベース固定用板8
と、このベース固定用板8と着脱可能であり、蓋体13
を固定するための蓋体固定用板9で構成されている。ベ
ース固定用板8は、ベース12の厚さより厚い板材で成
り、ベース12の平面方向の外形寸法と略同一寸法のベ
ース固定用貫通穴8aが複数(図では便宜上1個のみ示
す)設けられている。蓋体固定用板9は、蓋体13の厚
さより薄い板材で成り、蓋体13の平面方向の外形寸法
と略同一寸法の蓋体固定用貫通穴9aがベース固定用貫
通穴8aと対応するように複数(図では便宜上1個のみ
示す)設けられている。
FIGS. 20 (A) to 20 (D) show a third sealing of a conventional piezoelectric vibrating element suitable for sealing a piezoelectric vibrator which is required to solve the above-mentioned problem and which requires more reliable airtightness. It is a figure showing a stop method. The sealing jig 7 used in this sealing method includes a base fixing plate 8 for fixing the base 12.
Can be detachably attached to the base fixing plate 8, and the lid 13
Is formed of a lid fixing plate 9 for fixing the cover. The base fixing plate 8 is made of a plate material that is thicker than the thickness of the base 12, and is provided with a plurality of base fixing through holes 8 a having substantially the same dimensions as the outer dimensions in the planar direction of the base 12 (only one is shown in the drawing for convenience). I have. The lid fixing plate 9 is made of a plate material thinner than the thickness of the lid 13, and the lid fixing through-hole 9 a having substantially the same external dimensions as the planar dimension of the lid 13 corresponds to the base fixing through-hole 8 a. A plurality (only one is shown for the sake of convenience) is provided.

【0014】このような構成の封止用治具7のベース固
定用板8を、図20(A)に示すように、台上にセット
する。続いて、圧電振動素子11がセットされたベース
12を、図20(B)に示すように、空間部12a側が
上を向くようにしてベース固定用板8のベース固定用貫
通穴8a内に嵌め込む。そして、蓋体固定用板9を、図
20(C)に示すように、ベース固定用貫通穴8aと蓋
体固定用貫通穴9aが対応するように位置決めしながら
ベース固定用板8上に載置する。一方、所定の形状に形
成した蓋体13の接合面側に封止材15を固定する。そ
して、封止材15が固定された蓋体13を、図20
(D)に示すように、接合面側がベース12の空間部1
2a側を向くようにして蓋体固定用板9の蓋体固定用貫
通穴9a内に嵌め込んでベース12上に載置する。そし
て、ベース12と蓋体13との間に重り等で圧力を掛け
て封止材15を加圧すると共に、ベルト炉等で雰囲気の
温度を上昇させて封止材15を加熱し、封止材15を溶
融させてベース12と蓋体13を接合する。最後に、蓋
体固定用板9をベース固定用板8から取り外し、接合さ
れたベース12と蓋体13をベース固定用板8のベース
固定用貫通穴8aから取出すことにより、圧電振動素子
11が気密封止された圧電振動子10を得ることができ
る。尚、封止材15は、ベース12に固定するようにし
てもよい。
The base fixing plate 8 of the sealing jig 7 having such a configuration is set on a table as shown in FIG. Subsequently, the base 12 on which the piezoelectric vibration element 11 is set is fitted into the base fixing through hole 8a of the base fixing plate 8 so that the space 12a faces upward as shown in FIG. Put in. Then, as shown in FIG. 20 (C), the lid fixing plate 9 is placed on the base fixing plate 8 while positioning the base fixing through hole 8a and the lid fixing through hole 9a so as to correspond to each other. Place. On the other hand, the sealing material 15 is fixed to the joining surface side of the lid 13 formed in a predetermined shape. Then, the lid body 13 to which the sealing material 15 is fixed is
As shown in (D), the joint surface side is the space 1 of the base 12.
The cover 9 is fitted into the cover fixing through hole 9a of the cover fixing plate 9 so as to face the 2a side, and is placed on the base 12. Then, a pressure is applied between the base 12 and the lid 13 with a weight or the like to press the sealing material 15, and the temperature of the atmosphere is increased by a belt furnace or the like to heat the sealing material 15, and the sealing material 15 is heated. The base 15 and the lid 13 are joined by melting the base 15. Finally, the cover fixing plate 9 is removed from the base fixing plate 8, and the joined base 12 and the cover 13 are removed from the base fixing through hole 8 a of the base fixing plate 8. The hermetically sealed piezoelectric vibrator 10 can be obtained. Note that the sealing material 15 may be fixed to the base 12.

【0015】このような封止用治具7を用いて封止を行
えば、図19に示すような溝部6aを形成する必要がな
いので、封止用治具7の加工は容易となり、また蓋体1
3が溝部6a内に潜り込んで位置ずれを起こしたり、接
合されたベース12と蓋体13が取出せなくなるという
ようなことはなくなる。さらに、ベース12を下にして
蓋体13と接合するように構成されているため、ベース
12と蓋体13との接合部からはみ出した封止材15の
一部はベース12上に留まることになるので、より高信
頼の気密性を要求される圧電振動子の封止に適したもの
となる。
If sealing is performed using such a sealing jig 7, it is not necessary to form the groove 6a as shown in FIG. 19, so that the processing of the sealing jig 7 is facilitated. Lid 1
It is possible to prevent the displacement of the base 3 and the lid 13 from being taken out of the groove 6a and the displacement of the base 12 and the lid 13 from being removed. Furthermore, since it is configured so that the base 12 is joined to the lid 13 with the base 12 down, a part of the sealing material 15 protruding from the joint between the base 12 and the lid 13 can remain on the base 12. Therefore, it is suitable for sealing a piezoelectric vibrator that requires more reliable airtightness.

【0016】[0016]

【発明が解決しようとする課題】上述したように従来の
圧電振動素子の第3の封止方法に用いられる封止用治具
7では、平面方向の外形寸法が蓋体13より若干大きい
ベース12を下にして蓋体13と接合するように構成さ
れている。このため、接合時には、先ず、ベース固定用
板8をセットしてベース12を嵌め込み、次に、蓋体固
定用板9をセットして蓋体13を嵌め込まなければなら
ない。そして、接合終了後は、蓋体固定用板9を取り外
してから接合されたベース12と蓋体13を取出さなけ
ればならない。従って、手間が掛かり、製造効率が悪い
という問題があった。
As described above, in the sealing jig 7 used in the third conventional sealing method of the piezoelectric vibrating element, the base 12 whose outer dimension in the plane direction is slightly larger than the lid 13 is used. Is configured so as to be joined to the lid 13 with the side facing downward. For this reason, at the time of joining, first, it is necessary to set the base fixing plate 8 and fit the base 12, and then to set the lid fixing plate 9 and fit the lid 13. After completion of the joining, the lid 12 must be removed after removing the lid fixing plate 9. Therefore, there is a problem that it takes time and production efficiency is low.

【0017】この問題はベース12と蓋体13の平面方
向の外形寸法を同一にすれば解消するが、封止用治具へ
の封止材15の付着の問題が生じてくる。
Although this problem can be solved by making the outer dimensions of the base 12 and the lid 13 in the plane direction the same, a problem of adhesion of the sealing material 15 to the sealing jig arises.

【0018】本発明の目的は、上記課題を解消して、簡
易であって、製造効率の高い圧電振動素子の封止用治具
及び封止方法を提供することである。
An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and to provide a simple and high-efficiency sealing jig and method for sealing a piezoelectric vibrating element.

【0019】[0019]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、圧電
振動素子を収納するための収納部と、前記収納部を密封
するための蓋部とを封止材を介して接合して前記圧電振
動素子を封止する際に用いる治具において、前記収納部
を位置決め固定するための第1の治具と、前記第1の治
具に対して着脱可能に構成されており、前記第1の治具
に装着した際に、前記第1の治具に位置決め固定されて
いる前記収納部に対応する位置に、前記蓋部を位置決め
固定するための第2の治具とを備え、前記収納部が位置
決め固定されている前記第1の治具を下側に配置し、前
記蓋部が位置決め固定されている前記第2の治具を上側
から装着し、前記収納部と前記蓋部を接合して前記圧電
振動素子を封止することを特徴とする圧電振動素子の封
止用治具である。
According to a first aspect of the present invention, a storage portion for storing a piezoelectric vibrating element and a lid portion for sealing the storage portion are joined via a sealing material. A jig used for sealing the piezoelectric vibrating element, the first jig for positioning and fixing the storage portion, and the jig is configured to be detachable from the first jig. A second jig for positioning and fixing the lid portion at a position corresponding to the storage portion which is positioned and fixed to the first jig when attached to the jig; The first jig whose part is positioned and fixed is arranged on the lower side, the second jig whose lid is fixed and mounted is mounted from above, and the storage part and the lid are joined. And a sealing jig for the piezoelectric vibration element.

【0020】この請求項1の発明では、収納部と蓋部を
別々の治具にセットしてから両者を組み合わせて接合封
止することが可能となるので、収納部と蓋部のセッティ
ングを同時進行させることができ、また収納部を下側に
して蓋部を上側から接合することができる。
According to the first aspect of the present invention, it is possible to set the storage section and the lid section in separate jigs and then to join and seal the two sections together, so that the setting of the storage section and the lid section can be performed simultaneously. It can be advanced, and the lid can be joined from the upper side with the storage section on the lower side.

【0021】請求項2の発明は、請求項1に記載の構成
において、前記第1の治具が、前記収納部の接合面が突
出するように前記収納部を収納して位置決め固定するた
めのポケットを有し、前記第2の治具が、前記蓋部の接
合面が突出するように前記蓋部を収納して位置決め固定
するためのポケットを有する圧電振動素子の封止用治具
である。
According to a second aspect of the present invention, in the configuration according to the first aspect, the first jig is configured to store and position and fix the storage portion so that a joint surface of the storage portion protrudes. A sealing jig for a piezoelectric vibrating element having a pocket and having a pocket for storing and positioning and fixing the lid so that the joint surface of the lid protrudes; .

【0022】この請求項2の発明では、収納部と蓋部の
各接合面の近傍に大きな空間部が形成されるので、封止
材が接合面からはみ出しても治具へ付着することはな
く、さらに接合後の取出しにも影響を及ぼすことはな
い。また、位置決め固定をポケットを利用して行ってい
るので、位置決め精度が高くなる。
According to the second aspect of the present invention, since a large space is formed in the vicinity of the joint surface between the storage portion and the lid portion, the sealing material does not adhere to the jig even if it protrudes from the joint surface. Also, there is no effect on the removal after joining. In addition, since the positioning and fixing are performed using the pocket, the positioning accuracy is improved.

【0023】請求項3の発明は、請求項1または2に記
載の構成において、前記第2の治具が、前記蓋部を磁気
吸着して位置決め固定するための磁気吸着手段を有する
圧電振動素子の封止用治具である。
According to a third aspect of the present invention, in the configuration according to the first or second aspect, the second jig has a magnetic attraction means for magnetically attracting and positioning and fixing the lid. Is a sealing jig.

【0024】この請求項3の発明では、蓋部が磁性材で
成る場合に位置決め固定を容易に行うことができ、収納
部を下側にして蓋部を上側から接合することができる。
According to the third aspect of the present invention, when the lid is made of a magnetic material, positioning and fixing can be easily performed, and the lid can be joined from the upper side with the storage section on the lower side.

【0025】請求項4の発明は、請求項1または2に記
載の構成において、前記第2の治具が、前記蓋部を真空
吸着して位置決め固定するための真空吸着手段を有する
圧電振動素子の封止用治具である。
According to a fourth aspect of the present invention, in the configuration according to the first or second aspect, the second jig has a vacuum suction means for positioning and fixing the lid by vacuum suction. Is a sealing jig.

【0026】この請求項4の発明では、蓋部が非磁性材
で成る場合に位置決め固定を容易に行うことができ、収
納部を下側にして蓋部を上側から接合することができ
る。
According to the fourth aspect of the present invention, when the lid is made of a non-magnetic material, the positioning and fixing can be easily performed, and the lid can be joined from the upper side with the storage section on the lower side.

【0027】請求項5の発明は、請求項1〜4のいずれ
か1項に記載の構成において、前記第1の治具に対して
前記第2の治具を着脱するための案内手段を有する圧電
振動素子の封止用治具である。
According to a fifth aspect of the present invention, in the configuration according to any one of the first to fourth aspects, a guide means for attaching and detaching the second jig to and from the first jig is provided. This is a jig for sealing a piezoelectric vibration element.

【0028】この請求項5の発明では、収納部と蓋部を
別々の治具にセットしてから両者を組み合わせる作業が
容易となり、収納部と蓋部の各接合面を確実に接触させ
ることができる。
According to the fifth aspect of the present invention, it is easy to set the storage portion and the lid portion on separate jigs and then to combine the two, so that the joint surfaces of the storage portion and the lid portion can be reliably brought into contact. it can.

【0029】請求項6の発明は、圧電振動素子を収納す
るための収納部と、前記収納部を密封するための蓋部と
を封止材を介して接合して前記圧電振動素子を封止する
方法において、第1の治具に前記収納部を位置決め固定
し、前記第1の治具に対して着脱可能に構成されている
第2の治具を前記第1の治具に装着した際に、前記第1
の治具に位置決め固定されている前記収納部に対応する
位置に前記蓋部を位置決め固定し、前記第1の治具を下
側に配置して前記第2の治具を上側から装着して、前記
収納部の接合面と前記蓋部の接合面を密着させ、前記封
止材を加熱・加圧して溶融させ、前記収納部と前記蓋部
を接合することを特徴とする圧電振動素子の封止方法で
ある。
According to a sixth aspect of the present invention, the housing for accommodating the piezoelectric vibrating element and a lid for sealing the accommodating section are joined via a sealing material to seal the piezoelectric vibrating element. In the method, when the storage portion is positioned and fixed to a first jig and a second jig configured to be detachable from the first jig is mounted on the first jig. And the first
The lid is positioned and fixed at a position corresponding to the storage portion that is positioned and fixed to the jig, and the first jig is disposed on the lower side, and the second jig is mounted from above. A bonding surface of the housing portion and a bonding surface of the lid portion are brought into close contact with each other, the sealing material is heated and pressed to melt, and the storage portion and the lid portion are bonded to each other. This is a sealing method.

【0030】この請求項6の発明では、収納部と蓋部を
別々の治具にセットしてから両者を組み合わせて接合封
止しているので、工数を増やすことなく収納部を下側に
して蓋部を上側から接合することができる。
According to the sixth aspect of the present invention, the storage portion and the lid portion are set on separate jigs and then combined and sealed by combining them, so that the storage portion can be set downward without increasing the number of steps. The lid can be joined from above.

【0031】請求項7の発明は、請求項6に記載の構成
において、前記蓋部を磁気吸着して位置決め固定する圧
電振動素子の封止方法である。
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a method for sealing a piezoelectric vibrating element according to the sixth aspect, wherein the lid is magnetically attracted and positioned and fixed.

【0032】この請求項7の発明では、蓋部が磁性材で
成る場合に位置決め固定を容易に行うことができ、収納
部を下側にして蓋部を上側から接合することも容易に行
うことができる。
According to the seventh aspect of the present invention, when the lid is made of a magnetic material, the positioning and fixing can be easily performed, and the lid can be easily joined from the upper side with the storage section on the lower side. Can be.

【0033】請求項8の発明は、請求項6に記載の構成
において、前記蓋部を真空吸着して位置決め固定する圧
電振動素子の封止方法である。
An eighth aspect of the present invention is a method for sealing a piezoelectric vibrating element according to the sixth aspect, wherein the lid is positioned and fixed by vacuum suction.

【0034】この請求項8の発明では、蓋部が非磁性材
で成る場合に位置決め固定を容易に行うことができ、収
納部を下側にして蓋部を上側から接合することも容易に
行うことができる。
According to the eighth aspect of the invention, when the lid is made of a non-magnetic material, the positioning and fixing can be easily performed, and the lid can be easily joined from the upper side with the storage section being on the lower side. be able to.

【0035】[0035]

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
を図面に基づいて説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0036】図1は、本発明の圧電振動素子の封止方法
により製造される圧電振動子を示す斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view showing a piezoelectric vibrator manufactured by the method for sealing a piezoelectric vibrating element of the present invention.

【0037】この圧電振動子20は、板状の圧電振動素
子21を収納する空間部22aが形成された箱状のベー
ス(収納部)22と、空間部22aを密封するようにベ
ース22に接合された板状の蓋体(蓋部)23を備えて
いる。圧電振動素子21は、一端部が自由端となるよう
に、他端部が空間部22a内に配設されている電極24
上に導電性接着剤28を介して接続固定されている。ベ
ース22の平面方向の外形寸法は、蓋体23の平面方向
の外形寸法より大きくなるように形成されており、ベー
ス22と蓋体23の接触面が、封止材25を介して接合
されている。ここで、圧電振動素子21の材料として
は、例えば水晶が用いられ、ベース22の材料として
は、アルミナ等のセラミックが用いられ、蓋体23の材
料としては、アルミナ等のセラミックの線膨張係数に近
いコバール等の金属あるいはアルミナ等のセラミックが
用いられる。また、封止材25の材料としては、低融点
ガラスまたは銀ロウや半田等が用いられる。そして、封
止材25が銀ロウや半田等の場合には、ベース22の接
合面上には、タングステンメタライズが施され、その上
にニッケルメッキが施され、さらにその上に金メッキが
施されている。蓋体23の接合面上には、ニッケルメッ
キや金メッキが施され、その上に封止材25が融着され
ている。
The piezoelectric vibrator 20 is joined to a box-shaped base (housing portion) 22 in which a space 22a for accommodating a plate-shaped piezoelectric vibration element 21 is formed, and to the base 22 so as to seal the space 22a. Provided in the form of a plate-shaped lid (lid portion) 23. The piezoelectric vibrating element 21 has an electrode 24 whose other end is disposed in the space 22a such that one end is a free end.
It is connected and fixed thereto via a conductive adhesive 28. The outer dimension in the planar direction of the base 22 is formed to be larger than the outer dimension in the planar direction of the lid 23, and the contact surface between the base 22 and the lid 23 is joined via the sealing material 25. I have. Here, for example, quartz is used as the material of the piezoelectric vibration element 21, ceramic such as alumina is used as the material of the base 22, and the linear expansion coefficient of the ceramic such as alumina is used as the material of the lid 23. A metal such as near Kovar or a ceramic such as alumina is used. Further, as a material of the sealing material 25, low melting point glass, silver brazing, solder, or the like is used. When the sealing material 25 is silver brazing or solder, the joining surface of the base 22 is subjected to tungsten metallization, nickel plating is applied thereon, and gold plating is applied thereon. I have. Nickel plating or gold plating is applied to the joint surface of the lid 23, and the sealing material 25 is fused thereon.

【0038】図2及び図3は、本発明の圧電振動素子の
封止用治具の実施形態を示す分解斜視図である。図2に
示す治具はベース22を保持するための治具30であ
り、図3に示す治具は蓋体23を保持するための治具4
0である。この封止用治具は、ベース保持治具30と蓋
体保持治具40が相互に着脱可能に構成されており、ベ
ース保持治具30を下側に配置し、蓋体保持治具40を
上側から装着して使用される。
FIGS. 2 and 3 are exploded perspective views showing an embodiment of a jig for sealing a piezoelectric vibrating element according to the present invention. The jig shown in FIG. 2 is a jig 30 for holding the base 22, and the jig shown in FIG. 3 is a jig 4 for holding the lid 23.
0. In this sealing jig, the base holding jig 30 and the lid holding jig 40 are configured to be detachable from each other, the base holding jig 30 is arranged on the lower side, and the lid holding jig 40 is Used by mounting from above.

【0039】ベース保持治具30は、ベース22を載置
するための矩形板状のベース側治具本体31と、ベース
22を位置決めするためのベース側治具本体31と略同
一の矩形状であって、ベース22の厚さより薄い板状の
ベース位置決め板35を備えている。ベース側治具本体
31は、後述する蓋体側保持治具41に設けられている
蓋体側ガイドピン42を通すための円形状の蓋体側ガイ
ドピン用貫通穴33が、この例では対向する側面近傍に
各2個ずつ設けられており、さらにベース位置決め板3
5をガイドするためのベース位置決め板用ガイドピン3
4が、この例では他の対向する側面近傍に各1個ずつ設
けられている。ベース位置決め板35は、ベース22を
収容して位置決めするための矩形状のベース位置決め用
貫通穴36が設けられていると共に、後述する蓋体側保
持治具41に設けられている蓋体側ガイドピン42を通
すための円形状の蓋体側ガイドピン用貫通穴37が、各
蓋体側ガイドピン用貫通穴33と対応するように設けら
れており、さらにベース位置決め板用ガイドピン34を
通すための円形状のベース位置決め板用ガイドピン用貫
通穴38が、各ベース位置決め板用ガイドピン34と対
応するように設けられている。
The base holding jig 30 has a rectangular plate-shaped base jig main body 31 for mounting the base 22 thereon and a rectangular shape substantially the same as the base jig main body 31 for positioning the base 22. A base positioning plate 35 having a plate shape smaller than the thickness of the base 22 is provided. The base-side jig main body 31 has a circular lid-side guide pin through-hole 33 for passing a lid-side guide pin 42 provided in a lid-side holding jig 41 described later, in this example, near the opposing side surface. And two base positioning plates.
Guide pin 3 for base positioning plate for guiding 5
In this example, 4 are provided in the vicinity of other opposing side surfaces, respectively. The base positioning plate 35 is provided with a rectangular base positioning through hole 36 for housing and positioning the base 22 and a lid side guide pin 42 provided in a lid side holding jig 41 described later. A circular guide hole 37 for guiding the lid side is provided so as to correspond to each through hole 33 for the guide pin on the lid side, and a circular shape for passing the guide pin 34 for the base positioning plate. The base positioning plate guide pin through holes 38 are provided so as to correspond to the respective base positioning plate guide pins 34.

【0040】蓋体保持治具40は、蓋体23を載置する
ための矩形板状の蓋体側治具本体41と、蓋体23を位
置決めするための蓋体側治具本体41と略同一の矩形状
であって、蓋体23の厚さより薄い板状の蓋体位置決め
板45を備えている。蓋体側治具本体41は、ベース保
持治具30をガイドするための蓋体側ガイドピン42
が、この例では対向する側面近傍に、ベース保持治具3
0に設けられている各蓋体側ガイドピン用貫通穴33、
37と対応するように設けられていると共に、蓋体位置
決め板45をガイドするための蓋体位置決め板用ガイド
ピン43が、この例では他の対向する側面近傍に各1個
ずつ設けられている。さらに、蓋体側治具本体41は、
後述する蓋体位置決め用貫通穴46に収納された蓋体2
3を磁気吸着するための矩形板状の耐高温の例えばサマ
リウム系やセリウム系のマグネット44が、各ガイドピ
ン42、43の内側表面に交換可能に埋め込み固定され
ている。蓋体位置決め板45は、蓋体23を収容して位
置決めするための矩形状の蓋体位置決め用貫通穴46
が、ベース位置決め板35に設けられている各ベース位
置決め用貫通穴36と対応するように設けられていると
共に、蓋体側ガイドピン42を通すための円形状の蓋体
側ガイドピン用貫通穴47が、ベース保持治具30に設
けられている各蓋体側ガイドピン用貫通穴33、37と
対応するように設けられており、さらに蓋体位置決め板
用ガイドピン43を通すための円形状の蓋体位置決め板
用ガイドピン用貫通穴48が、各蓋体位置決め板用ガイ
ドピン43と対応するように設けられている。尚、蓋体
側治具本体41全体を耐高温の例えばサマリウム系やセ
リウム系のマグネットで形成しても良い。
The lid holding jig 40 is substantially the same as the lid-side jig main body 41 for mounting the lid 23 and a lid-side jig main body 41 for positioning the lid 23. A lid-shaped positioning plate 45 having a rectangular shape and a thickness smaller than the thickness of the lid 23 is provided. The lid-side jig main body 41 includes a lid-side guide pin 42 for guiding the base holding jig 30.
However, in this example, the base holding jig 3
0, a through hole 33 for each lid side guide pin provided in
37, and one guide pin 43 for the lid positioning plate for guiding the lid positioning plate 45 is provided in the vicinity of the other facing side in this example. . Further, the lid-side jig body 41 includes:
Lid 2 housed in lid positioning through hole 46 to be described later
A high-temperature, for example, samarium-based or cerium-based magnet 44 in the form of a rectangular plate for magnetically attracting 3 is exchangeably embedded and fixed to the inner surfaces of the guide pins 42, 43. The lid positioning plate 45 has a rectangular lid positioning through hole 46 for receiving and positioning the lid 23.
Are provided so as to correspond to the respective base positioning through holes 36 provided in the base positioning plate 35, and a circular cover body side guide pin through hole 47 for passing the cover body side guide pin 42 is provided. A circular lid is provided to correspond to each of the lid side guide pin through holes 33 and 37 provided in the base holding jig 30, and further has a circular lid for passing the guide pin 43 for the lid positioning plate. The positioning plate guide pin through holes 48 are provided so as to correspond to the respective cover body positioning plate guide pins 43. Incidentally, the entire lid side jig main body 41 may be formed of a high temperature resistant magnet such as a samarium-based or cerium-based magnet.

【0041】以上のような構成のベース側治具本体31
とベース位置決め板35を組み合わせることにより、ベ
ース側治具本体31表面とベース位置決め用貫通穴36
が、ベース22の接合面が突出するようにベース22を
収納して位置決め固定するためのポケットとして形成さ
れる。また、蓋体側治具本体41と蓋体位置決め板45
を組み合わせることにより、マグネット44表面と蓋体
位置決め用貫通穴46が、蓋体23の接合面が突出する
ように蓋体23を収納して位置決め固定するためのポケ
ットとして形成される。これにより、ベース22と蓋体
23をそれぞれベース保持治具30と蓋体保持治具40
の各ポケットを利用して高精度に位置決め固定すること
ができると共に、蓋体23が磁性材で成る場合には、マ
グネット44により磁気吸着されて位置決め固定を容易
に行うことができ、ベース22を下側に配置して蓋体2
3を上側から接合封止することが可能となる。また、蓋
体側ガイドピン42によりベース保持治具30と蓋体保
持治具40の組み合わせ後の摺動が案内されるので、ベ
ース22と蓋体23を高精度に接触させることができ
る。さらに、上側にくる蓋体保持治具40に必要かつ十
分な重量を持たせることで、重り等の加圧に必要な特殊
治具部品が不要となる。また、ベース22と蓋体23の
各接合面の近傍に大きな空間部(図7のA部)が形成さ
れるので、封止材25が接合面からはみ出してもベース
保持治具30や蓋体保持治具40へ付着することはな
く、さらに接合後の取出しにも影響を及ぼすことのない
接合封止を行うことが可能となる。さらに、ベース保持
治具30や蓋体保持治具40に封止材25の逃げ部を新
たに設ける必要がなく、治具構造を非常に簡略化するこ
とができる。また、ベース側治具本体31、ベース位置
決め板35、ベース位置決め板用ガイドピン34や蓋体
側治具本体41、蓋体位置決め板45、蓋体側ガイドピ
ン42、蓋体位置決め板用ガイドピン43、マグネット
44が別体で構成されているので、劣化の状態に応じて
部分的な交換が可能となる。
The base-side jig main body 31 having the above-described configuration.
By combining the base jig body 31 with the base positioning plate 35, the base positioning through hole 36
However, it is formed as a pocket for housing and positioning and fixing the base 22 so that the joint surface of the base 22 protrudes. Further, the lid side jig body 41 and the lid positioning plate 45
The surface of the magnet 44 and the lid positioning through hole 46 are formed as pockets for housing and positioning and fixing the lid 23 so that the joint surface of the lid 23 projects. As a result, the base 22 and the lid 23 are respectively connected to the base holding jig 30 and the lid holding jig 40.
When the lid 23 is made of a magnetic material, it can be magnetically attracted by the magnet 44 to easily perform the positioning and fixing. Lid 2 placed below
3 can be joined and sealed from above. Further, since the sliding after the combination of the base holding jig 30 and the lid holding jig 40 is guided by the lid side guide pin 42, the base 22 and the lid 23 can be brought into contact with high accuracy. Further, by providing the lid holding jig 40 on the upper side with a necessary and sufficient weight, a special jig component required for pressurizing a weight or the like becomes unnecessary. In addition, since a large space (part A in FIG. 7) is formed near each joint surface between the base 22 and the lid 23, even if the sealing material 25 protrudes from the joint surface, the base holding jig 30 and the lid Bonding and sealing can be performed without adhering to the holding jig 40 and without affecting removal after bonding. Furthermore, there is no need to newly provide a relief for the sealing material 25 in the base holding jig 30 or the lid holding jig 40, and the jig structure can be greatly simplified. Further, the base-side jig main body 31, the base positioning plate 35, the guide pin 34 for the base positioning plate, the lid-side jig main body 41, the lid positioning plate 45, the lid-side guide pin 42, the guide pin 43 for the lid positioning plate, Since the magnet 44 is formed as a separate body, it can be partially replaced according to the state of deterioration.

【0042】図4〜図8は、本発明の圧電振動素子の封
止方法の実施形態を示す図であり、図2及び図3に示す
ベース保持治具30及び蓋体保持治具40を用いて図1
に示す圧電振動子20の圧電振動素子21を封止する方
法である。尚、図4(B)及び図5(B)は、図4
(A)及び図5(A)に示すA−A線断面側面図であ
る。先ず、コバールで成る板材をプレス加工して、蓋体
23を打ち抜き成形し、蓋体23の接合面上にニッケル
メッキや金メッキを施し、その上に封止材25を融着す
る。一方、アルミナで成るベース22を作成し、封止材
25が銀ロウや半田等の場合には、その接合面上にタン
グステンメタライズを施し、その上にニッケルメッキを
施し、さらにその上に金メッキを施す。そして、ベース
22の空間部22a内に配設されている電極24上に水
晶で成る圧電振動素子21の端部を導電性接着剤28を
介して接続固定する。
FIGS. 4 to 8 are views showing an embodiment of a method of sealing a piezoelectric vibrating element according to the present invention, using a base holding jig 30 and a lid holding jig 40 shown in FIGS. Figure 1
This is a method for sealing the piezoelectric vibrating element 21 of the piezoelectric vibrator 20 shown in FIG. 4 (B) and FIG. 5 (B) correspond to FIG.
FIG. 6A is a cross-sectional side view taken along line AA shown in FIG. 5A and FIG. First, a plate made of Kovar is press-processed, the cover 23 is punched and formed, nickel plating or gold plating is applied to the joint surface of the cover 23, and a sealing material 25 is fused thereon. On the other hand, a base 22 made of alumina is formed, and when the sealing material 25 is silver brazing, solder, or the like, a tungsten metallizing is performed on the bonding surface, a nickel plating is performed thereon, and a gold plating is further performed thereon. Apply. Then, an end of the piezoelectric vibrating element 21 made of quartz is connected and fixed to the electrode 24 disposed in the space 22 a of the base 22 via the conductive adhesive 28.

【0043】次に、図2に示すように、台座上に載置し
たベース側治具本体31の上方にベース位置決め板35
を搬送し、ベース側治具本体31の各ベース位置決め板
用ガイドピン34をベース位置決め板35の対応する各
ベース位置決め板用ガイドピン用貫通穴38内に通し
て、ベース側治具本体31とベース位置決め板35を密
着させる。そして、図4に示すように、圧電振動素子2
1がセットされたベース22を接合面側が上側を向くよ
うにして、ベース位置決め板35の各ベース位置決め用
貫通穴36内に挿入し、ベース22の直交する2側面を
ベース位置決め用貫通穴36の直交する2側面に当接さ
せて位置決めする。
Next, as shown in FIG. 2, the base positioning plate 35 is placed above the base-side jig body 31 placed on the base.
And the guide pins 34 for each base positioning plate of the base jig main body 31 are passed through the corresponding through holes 38 for the base positioning plate guide pins of the base positioning plate 35, so that the base jig main body 31 The base positioning plate 35 is brought into close contact. Then, as shown in FIG.
The base 22 on which 1 is set is inserted into each base positioning through hole 36 of the base positioning plate 35 with the joining surface side facing upward, and two orthogonal sides of the base 22 are inserted into the base positioning through hole 36. Positioning is performed by abutting two orthogonal side surfaces.

【0044】一方、図3に示すように、台座上に載置し
た蓋体側治具本体41の上方に蓋体位置決め板45を搬
送し、蓋体側治具本体41の各蓋体側ガイドピン42を
蓋体位置決め板45の対応する各蓋体側ガイドピン用貫
通穴47内に通すと共に、蓋体側治具本体41の各蓋体
位置決め板用ガイドピン43を蓋体位置決め板45の対
応する各蓋体位置決め板用ガイドピン用貫通穴48内に
通して、蓋体側治具本体41と蓋体位置決め板45を密
着させる。そして、図5に示すように、蓋体23を接合
面側が上側を向くようにして、蓋体位置決め板45の各
蓋体位置決め用貫通穴46内に挿入し、蓋体23の直交
する2側面を蓋体位置決め用貫通穴46の直交する2側
面に当接させて位置決めする。このとき、各蓋体23
は、蓋体側治具本体41に埋め込まれているマグネット
44により磁気吸着されて固定される。
On the other hand, as shown in FIG. 3, the lid positioning plate 45 is transported above the lid jig body 41 placed on the pedestal, and each lid guide pin 42 of the lid jig body 41 is moved. The guide pins 43 of the lid positioning plate 45 are passed through the corresponding through holes 47 for the respective guide pins of the lid side, and the guide pins 43 of the lid positioning plate of the jig main body 41 are respectively connected to the corresponding lids of the lid positioning plate 45. The lid-side jig body 41 and the lid positioning plate 45 are brought into close contact with each other by passing through the positioning plate guide pin through-holes 48. Then, as shown in FIG. 5, the lid 23 is inserted into each of the lid positioning through holes 46 of the lid positioning plate 45 so that the joining surface side faces upward, and the two orthogonal side surfaces of the lid 23 are inserted. Are brought into contact with two orthogonal side surfaces of the through hole 46 for positioning the lid, and the positioning is performed. At this time, each lid 23
Is magnetically attracted and fixed by a magnet 44 embedded in the lid-side jig main body 41.

【0045】その後、図6に示すように、蓋体保持治具
40を180°反転させてベース保持治具30の上方に
搬送し、蓋体保持治具40の各蓋体側ガイドピン42を
ベース保持治具30の対応する各蓋体側ガイドピン用貫
通穴33、37内に通して、各蓋体23の接合面を各ベ
ース22の接合面に接触させ、各蓋体23を各ベース2
2上に載置する。そして、図7に示すように、蓋体保持
治具40の上部から下方に向けて圧力を掛けて封止材2
5を加圧すると共に、蓋体保持治具40及びベース保持
治具30の温度を上昇させて封止材25を330°C±
10°Cに加熱し、封止材25を溶融させて各ベース2
2と各蓋体23を接合する。この加圧は、蓋体保持治具
40の自重を利用しても良く、また耐熱性の高い金属等
で成る重りやバネを利用しても良い。その後、図8に示
すように、蓋体保持治具40を上昇させてベース保持治
具30から離し、接合された各ベース22と各蓋体23
を蓋体保持治具40から取出す。以上により、圧電振動
素子21が気密封止された圧電振動子20を一度に20
個得ることができる。
Thereafter, as shown in FIG. 6, the lid holding jig 40 is turned over by 180 ° and transported above the base holding jig 30, and the lid side guide pins 42 of the lid holding jig 40 are used as bases. The joining surfaces of the lids 23 are brought into contact with the joining surfaces of the bases 22 by passing through the corresponding through holes 33 and 37 for the guide pins on the lid side of the holding jig 30, and the lids 23 are brought into contact with the bases 2.
2 Then, as shown in FIG. 7, pressure is applied downward from the upper portion of the lid holding jig 40 to apply the sealing material 2.
5, the temperature of the lid holding jig 40 and the base holding jig 30 is increased, and the sealing material 25 is set at 330 ° C. ±
Heat to 10 ° C. to melt the sealing material 25 and
2 and each lid 23 are joined. For this pressurization, the weight of the lid holding jig 40 may be used, or a weight or a spring made of a metal having high heat resistance may be used. Thereafter, as shown in FIG. 8, the lid holding jig 40 is raised and separated from the base holding jig 30, and the joined bases 22 and lids 23 are joined together.
From the lid holding jig 40. As described above, the piezoelectric vibrator 20 in which the piezoelectric vibrating element 21 is hermetically sealed is
You can get

【0046】以上のような封止方法によれば、ベース2
2と蓋体23のセッティングを同時進行させることがで
きるので、工数を増やすことなく蓋体23を上にした封
止が可能となる。従って、封止材25の流れ方向が気密
封止に適した接合面側方向になるため、圧電振動子20
の気密性の信頼性を向上させることができる。
According to the above sealing method, the base 2
Since the setting of the cover 2 and the cover 23 can proceed simultaneously, the sealing with the cover 23 facing upward can be performed without increasing the number of steps. Accordingly, the flow direction of the sealing material 25 is in the direction of the bonding surface suitable for hermetic sealing.
The reliability of the airtightness can be improved.

【0047】尚、ベース22のベース保持治具30への
セット方法は、前工程からの治具(パレット等)からの
移載を自動機により行うことで可能である。また、蓋体
23の蓋体保持治具40へのセットの際は、蓋体23の
表裏判定を行う必要があるが、封止材25の付着した部
分の材質の違い、例えば蓋体23の金属部分と封止材2
5部分の反射率の違いをセンサ等を用いて読み取ること
により判別することが可能である。
The base 22 can be set on the base holding jig 30 by transferring the jig (pallet or the like) from the previous process using an automatic machine. When setting the lid 23 on the lid holding jig 40, it is necessary to determine the front and back of the lid 23. However, the difference in the material of the portion where the sealing material 25 is attached, for example, Metal part and sealing material 2
It is possible to determine by reading the difference in the reflectance of the five portions using a sensor or the like.

【0048】図9及び図10は、本発明の圧電振動素子
の封止用治具の別の実施形態を示す分解斜視図である。
図9に示す治具はベース22を保持するための治具50
であり、図10に示す治具は蓋体23を保持するための
治具60である。この封止用治具も、ベース保持治具5
0と蓋体保持治具60が相互に着脱可能に構成されてお
り、ベース保持治具50を下側に配置し、蓋体保持治具
60を上側から装着して使用される。
FIGS. 9 and 10 are exploded perspective views showing another embodiment of a jig for sealing a piezoelectric vibrating element according to the present invention.
The jig shown in FIG. 9 is a jig 50 for holding the base 22.
The jig shown in FIG. 10 is a jig 60 for holding the lid 23. This sealing jig is also used as the base holding jig 5.
The base holding jig 50 is arranged on the lower side, and the lid holding jig 60 is attached from above to be used.

【0049】ベース保持治具50は、ベース22を載置
するための矩形板状のベース側治具本体51と、ベース
22を位置決めするためのベース側治具本体51と略同
一の矩形状であって、ベース22の厚さより薄い板状の
ベース位置決め板55を備えている。ベース側治具本体
51は、後述する蓋体側保持治具本体61に設けられて
いる蓋体側ガイドピン62を通すための円形状の蓋体側
ガイドピン用貫通穴53が、この例では対向する側面近
傍に各2個ずつ設けられており、さらにベース位置決め
板55をガイドするためのベース位置決め板用ガイドピ
ン54が、この例では他の対向する側面近傍に各1個ず
つ設けられている。ベース位置決め板55は、ベース2
2を収容して位置決めするための矩形状のベース位置決
め用貫通穴56が設けられていると共に、後述する蓋体
側保持治具61に設けられている蓋体側ガイドピン62
を通すための円形状の蓋体側ガイドピン用貫通穴57
が、各蓋体側ガイドピン用貫通穴53と対応するように
設けられており、さらにベース位置決め板用ガイドピン
54を通すための円形状のベース位置決め板用ガイドピ
ン用貫通穴58が、各ベース位置決め板用ガイドピン5
4と対応するように設けられている。
The base holding jig 50 has a rectangular plate-like base-side jig body 51 for mounting the base 22 and a rectangular shape substantially the same as the base-side jig body 51 for positioning the base 22. In addition, a plate-shaped base positioning plate 55 that is thinner than the thickness of the base 22 is provided. The base side jig body 51 has a circular cover side guide pin through hole 53 for passing a cover side guide pin 62 provided in a cover side holding jig body 61 described later. Two guide pins 54 are provided in the vicinity, and one guide pin 54 for the base positioning plate for guiding the base positioning plate 55 is provided in the vicinity of the other facing side in this example. The base positioning plate 55 is a base 2
A rectangular base positioning through hole 56 for accommodating and positioning the base 2 is provided, and a lid side guide pin 62 provided on a lid side holding jig 61 described later.
Through hole 57 for circular guide pin on lid side for passing through
Are provided so as to correspond to the through holes 53 for the guide pins for the lid side, and a through hole 58 for the guide pins for the base positioning plate having a circular shape for passing the guide pins 54 for the base positioning plate is provided. Guide pin 5 for positioning plate
4 is provided.

【0050】蓋体保持治具60は、蓋体23を載置する
ための矩形板状の蓋体側治具本体61と、蓋体23を位
置決めするための蓋体側治具本体61と略同一の矩形状
であって、蓋体23の厚さより薄い板状の蓋体位置決め
板65を備えている。蓋体側治具本体61は、ベース保
持治具50をガイドするための蓋体側ガイドピン62
が、この例では対向する側面近傍に、ベース保持治具5
0に設けられている各蓋体側ガイドピン用貫通穴53、
57と対応するように設けられていると共に、蓋体位置
決め板65をガイドするための蓋体位置決め板用ガイド
ピン63が、この例では他の対向する側面近傍に各1個
ずつ設けられている。さらに、蓋体側治具本体61は、
載置された蓋体23を真空吸引して固定するための円形
状の蓋体固定用貫通穴64が、この例では5個×4個の
マトリクス状に設けられている。蓋体位置決め板65
は、蓋体23を収容して位置決めするための矩形状の蓋
体位置決め用貫通穴66が、ベース位置決め板55に設
けられている各ベース位置決め用貫通穴56と対応する
ように設けられていると共に、蓋体側ガイドピン62を
通すための円形状の蓋体側ガイドピン用貫通穴67が、
ベース保持治具50に設けられている各蓋体側ガイドピ
ン用貫通穴53、57と対応するように設けられてい
る。
The lid holding jig 60 has substantially the same shape as the rectangular plate-shaped lid-side jig main body 61 for mounting the lid 23 and the lid-side jig main body 61 for positioning the lid 23. A lid positioning plate 65 having a rectangular shape and a thickness smaller than the thickness of the lid 23 is provided. The lid-side jig body 61 includes a lid-side guide pin 62 for guiding the base holding jig 50.
However, in this example, the base holding jig 5 is provided near the opposing side surface.
0, each cover body side guide pin through hole 53,
In this example, one guide pin 63 for the lid positioning plate for guiding the lid positioning plate 65 is provided in the vicinity of the other opposing side surface. . Further, the lid-side jig main body 61 includes:
Circular lid fixing through holes 64 for fixing the placed lid 23 by vacuum suction are provided in a matrix of 5 × 4 in this example. Lid positioning plate 65
Is provided with a rectangular lid positioning through hole 66 for accommodating and positioning the lid 23 so as to correspond to each base positioning through hole 56 provided in the base positioning plate 55. At the same time, a circular cover-side guide pin through hole 67 for passing the cover-side guide pin 62 is provided.
It is provided so as to correspond to each of the lid side guide pin through holes 53 and 57 provided in the base holding jig 50.

【0051】以上のような構成のベース側治具本体51
とベース位置決め板55を組み合わせることにより、ベ
ース側治具本体51表面とベース位置決め用貫通穴56
が、ベース22の接合面が突出するようにベース22を
収納して位置決め固定するためのポケットとして形成さ
れる。また、蓋体側治具本体61と蓋体位置決め板65
を組み合わせることにより、蓋体側治具本体61表面と
蓋体位置決め用貫通穴66が、蓋体23の接合面が突出
するように蓋体23を収納して位置決め固定するための
ポケットとして形成される。これにより、ベース22と
蓋体23をそれぞれベース保持治具50と蓋体保持治具
60の各ポケットを利用して高精度に位置決め固定する
ことができると共に、蓋体23が非磁性材で成る場合に
は、蓋体固定用貫通穴64とこの穴64に挿入される図
示しない真空ポンプ等のノズルにより真空吸着されて位
置決め固定を容易に行うことができ、ベース22を下側
に配置して蓋体23を上側から接合封止することが可能
となる。また、蓋体側ガイドピン62によりベース保持
治具50と蓋体保持治具60の組み合わせ後の摺動が案
内されるので、ベース22と蓋体23を高精度に接触さ
せることができる。さらに、上側にくる蓋体保持治具6
0に必要かつ十分な重量を持たせることで、重り等の加
圧に必要な特殊治具部品が不要となる。また、ベース2
2と蓋体23の各接合面の近傍に大きな空間部(図14
のA部)が形成されるので、封止材25が接合面からは
み出してもベース保持治具50や蓋体保持治具60へ付
着することはなく、さらに接合後の取出しにも影響を及
ぼすことのない接合封止を行うことが可能となる。さら
に、ベース保持治具50や蓋体保持治具60に封止材2
5の逃げ部を新たに設ける必要がなく、治具構造を非常
に簡略化することができる。また、ベース側治具本体5
1、ベース位置決め板55、ベース位置決め板用ガイド
ピン54や蓋体側治具本体61、蓋体位置決め板65、
蓋体側ガイドピン62、蓋体位置決め板用ガイドピン6
3が別体で構成されているので、劣化の状態に応じて部
分的な交換が可能となる。
The base-side jig main body 51 having the above-described configuration.
The base positioning jig main body 51 and the base positioning through hole 56
However, it is formed as a pocket for housing and positioning and fixing the base 22 so that the joint surface of the base 22 protrudes. Also, the lid-side jig body 61 and the lid positioning plate 65
By combining these, the surface of the lid-side jig main body 61 and the lid positioning through hole 66 are formed as pockets for storing and positioning and fixing the lid 23 so that the joint surface of the lid 23 projects. . Thereby, the base 22 and the lid 23 can be positioned and fixed with high precision using the pockets of the base holding jig 50 and the lid holding jig 60, respectively, and the lid 23 is made of a non-magnetic material. In this case, the positioning and fixing can be easily performed by vacuum suction by the cover fixing through hole 64 and a nozzle such as a vacuum pump (not shown) inserted into the hole 64, and the base 22 can be disposed on the lower side. The lid 23 can be joined and sealed from above. Further, since the slide after the combination of the base holding jig 50 and the lid holding jig 60 is guided by the lid side guide pin 62, the base 22 and the lid 23 can be brought into contact with high accuracy. Furthermore, the lid holding jig 6 that comes to the upper side
By providing the necessary and sufficient weight to zero, special jig parts necessary for pressurizing a weight or the like become unnecessary. Also, base 2
A large space portion (FIG. 14)
Is formed, the sealing material 25 does not adhere to the base holding jig 50 and the lid holding jig 60 even if the sealing material 25 protrudes from the joining surface, and further affects the removal after joining. It is possible to perform the bonding and sealing without any problem. Further, the sealing material 2 is attached to the base holding jig 50 and the lid holding jig 60.
It is not necessary to newly provide a relief portion of No. 5, and the jig structure can be greatly simplified. Also, the base-side jig body 5
1, base positioning plate 55, base positioning plate guide pin 54, lid side jig main body 61, lid positioning plate 65,
Lid side guide pin 62, lid positioning plate guide pin 6
3 is formed separately, so that it can be partially replaced according to the state of deterioration.

【0052】図11〜図15は、本発明の圧電振動素子
の封止方法の別の実施形態を示す図であり、図9及び図
10に示すベース保持治具50及び蓋体保持治具60を
用いて図1に示す圧電振動子20の圧電振動素子21を
封止する方法である。尚、図11(B)及び図12
(B)は、図11(A)及び図12(A)に示すA−A
線断面側面図である。
FIGS. 11 to 15 are views showing another embodiment of the method of sealing the piezoelectric vibrating element of the present invention. The base holding jig 50 and the lid holding jig 60 shown in FIGS. 9 and 10 are shown. This is a method of sealing the piezoelectric vibrating element 21 of the piezoelectric vibrator 20 shown in FIG. 11 (B) and FIG.
FIG. 11B is a cross-sectional view taken along the line AA shown in FIGS.
It is a line sectional side view.

【0053】先ず、コバールで成る板材をプレス加工し
て、蓋体23を打ち抜き成形し、蓋体23の接合面上に
ニッケルメッキや金メッキを施し、その上に封止材25
を融着する。一方、アルミナで成るベース22を作成
し、封止材25が銀ロウや半田等の場合には、その接合
面上にタングステンメタライズを施し、その上にニッケ
ルメッキを施し、さらにその上に金メッキを施す。そし
て、ベース22の空間部22a内に配設されている電極
24上に水晶で成る圧電振動素子21の端部を導電性接
着剤28を介して接続固定する。
First, a plate material made of Kovar is pressed, the cover 23 is punched and formed, nickel plating or gold plating is applied to the joint surface of the cover 23, and a sealing material 25 is placed thereon.
Is fused. On the other hand, a base 22 made of alumina is formed, and when the sealing material 25 is silver brazing, solder, or the like, a tungsten metallizing is performed on the bonding surface, a nickel plating is performed thereon, and a gold plating is further performed thereon. Apply. Then, an end of the piezoelectric vibrating element 21 made of quartz is connected and fixed to the electrode 24 disposed in the space 22 a of the base 22 via the conductive adhesive 28.

【0054】次に、図9に示すように、台座上に載置し
たベース側治具本体51の上方にベース位置決め板55
を搬送し、ベース側治具本体51の各ベース位置決め板
用ガイドピン54をベース位置決め板55の対応する各
ベース位置決め板用ガイドピン用貫通穴58内に通し
て、ベース側治具本体51とベース位置決め板55を密
着させる。そして、図11に示すように、圧電振動素子
21がセットされたベース22を接合面側が上側を向く
ようにして、ベース位置決め板55の各ベース位置決め
用貫通穴56内に挿入し、ベース22の直交する2側面
をベース位置決め用貫通穴56の直交する2側面に当接
させて位置決めする。
Next, as shown in FIG. 9, the base positioning plate 55 is placed above the base-side jig body 51 placed on the base.
And the guide pins 54 for each base positioning plate of the base jig main body 51 are passed through the corresponding through holes 58 for the base positioning plate guide pins of the base positioning plate 55, and the base jig main body 51 The base positioning plate 55 is brought into close contact. Then, as shown in FIG. 11, the base 22 on which the piezoelectric vibrating element 21 is set is inserted into each base positioning through hole 56 of the base positioning plate 55 so that the joining surface side faces upward, and The two orthogonal side surfaces are brought into contact with the orthogonal two side surfaces of the base positioning through hole 56 for positioning.

【0055】一方、図10に示すように、台座上に載置
した蓋体側治具本体61の上方に蓋体位置決め板65を
搬送し、蓋体側治具本体61の各蓋体側ガイドピン62
を蓋体位置決め板65の対応する各蓋体側ガイドピン用
貫通穴67内に通すと共に、蓋体側治具本体61の各蓋
体位置決め板用ガイドピン63を蓋体位置決め板65の
対応する各蓋体位置決め板用ガイドピン用貫通穴68内
に通して、蓋体側治具本体61と蓋体位置決め板65を
密着させる。そして、図12に示すように、蓋体23を
接合面側が上側を向くようにして、蓋体位置決め板65
の各蓋体位置決め用貫通穴66内に挿入し、蓋体23の
直交する2側面を蓋体位置決め用貫通穴66の直交する
2側面に当接させて位置決めする。そして、蓋体側治具
本体61の各蓋体固定用貫通穴64を真空ポンプ等に接
続して蓋体23を真空吸引して固定する。
On the other hand, as shown in FIG. 10, the lid positioning plate 65 is transported above the lid-side jig main body 61 placed on the pedestal, and each lid-side guide pin 62 of the lid-side jig main body 61 is moved.
Is passed through the corresponding through hole 67 for the guide pin on the lid side of the lid positioning plate 65, and the guide pin 63 for the lid positioning plate of the jig body 61 on the lid side is moved to the corresponding lid of the lid positioning plate 65. The lid-side jig main body 61 and the lid positioning plate 65 are brought into close contact with each other by passing through the through hole 68 for the body positioning plate guide pin. Then, as shown in FIG. 12, the lid 23 is set so that the joining surface side faces upward, and the lid positioning plate 65
The lid 23 is inserted into each of the lid positioning through holes 66, and the two orthogonal sides of the lid 23 are brought into contact with the orthogonal two sides of the lid positioning through hole 66 for positioning. Then, each lid fixing through hole 64 of the lid side jig main body 61 is connected to a vacuum pump or the like, and the lid 23 is fixed by vacuum suction.

【0056】その後、図13に示すように、蓋体保持治
具60を180°反転させてベース保持治具50の上方
に搬送し、蓋体保持治具60の各蓋体側ガイドピン62
をベース保持治具50の対応する各蓋体側ガイドピン用
貫通穴53、57内に通して、各蓋体23の接合面を各
ベース22の接合面に接触させ、各蓋体23を各ベース
22上に載置する。そして、図14に示すように、蓋体
保持治具60の上部から下方に向けて圧力を掛けて封止
材25を加圧すると共に、蓋体保持治具60及びベース
保持治具50の温度を上昇させて封止材25を330°
C±10°Cに加熱し、封止材25を溶融させて各ベー
ス22と各蓋体23を接合する。この加圧は、蓋体保持
治具60の自重を利用しても良く、また耐熱性の高い金
属等で成る重りやバネを利用しても良い。その後、図1
5に示すように、真空ポンプ等を停止させて蓋体23の
真空吸引を解除した後、蓋体保持治具60を上昇させて
ベース保持治具50から離し、接合された各ベース22
と各蓋体23をベース保持治具50から取出す。以上に
より、圧電振動素子21が気密封止された圧電振動子2
0を一度に20個得ることができる。
Thereafter, as shown in FIG. 13, the lid holding jig 60 is turned over by 180 ° and transported above the base holding jig 50, and each lid side guide pin 62 of the lid holding jig 60 is moved.
Are passed through the corresponding through holes 53 and 57 for the guide pin on the lid side of the base holding jig 50 so that the joining surface of each lid 23 is brought into contact with the joining surface of each base 22, and each lid 23 is attached to each base. 22. Then, as shown in FIG. 14, the sealing material 25 is pressed by applying pressure downward from above the lid holding jig 60, and the temperatures of the lid holding jig 60 and the base holding jig 50 are reduced. Raise the sealing material 25 by 330 °
Heat to C ± 10 ° C. to melt the sealing material 25 and join each base 22 and each lid 23. This pressurization may use the own weight of the lid holding jig 60, or may use a weight or spring made of metal or the like having high heat resistance. Then, FIG.
As shown in FIG. 5, after the vacuum pump or the like is stopped to release the vacuum suction of the lid 23, the lid holding jig 60 is raised and separated from the base holding jig 50, and the joined bases 22 are removed.
Then, each lid 23 is taken out from the base holding jig 50. As described above, the piezoelectric vibrator 2 in which the piezoelectric vibrating element 21 is hermetically sealed
You can get 20 zeros at a time.

【0057】以上のような封止方法によれば、ベース2
2と蓋体23のセッティングを同時進行させることがで
きるので、工数を増やすことなく蓋体23を上にした封
止が可能となる。従って、封止材25の流れ方向が気密
封止に適した接合面側方向になるため、圧電振動子20
の気密性の信頼性を向上させることができる。
According to the above sealing method, the base 2
Since the setting of the cover 2 and the cover 23 can proceed simultaneously, the sealing with the cover 23 facing upward can be performed without increasing the number of steps. Accordingly, the flow direction of the sealing material 25 is in the direction of the bonding surface suitable for hermetic sealing.
The reliability of the airtightness can be improved.

【0058】尚、ベース22のベース保持治具50への
セット方法は、前工程からの治具(パレット等)からの
移載を自動機により行うことで可能である。また、蓋体
23の蓋体保持治具60へのセットの際は、蓋体23の
表裏判定を行う必要があるが、封止材25の付着した部
分の材質の違い、例えば蓋体23の金属部分と封止材2
5部分の反射率の違いをセンサ等を用いて読み取ること
により判別することが可能である。
The base 22 can be set on the base holding jig 50 by transferring the jig (pallet or the like) from the previous process using an automatic machine. Further, when setting the lid 23 on the lid holding jig 60, it is necessary to determine the front and back of the lid 23, but the material of the portion where the sealing material 25 is attached, for example, Metal part and sealing material 2
It is possible to determine by reading the difference in the reflectance of the five portions using a sensor or the like.

【0059】[0059]

【発明の効果】請求項1に記載の発明によれば、収納部
と蓋部のセッティングを同時進行させることができるの
で、封止作業効率を向上させることができる。また、収
納部を下側にして蓋部を上側から接合することができる
ので、より高信頼の気密性を要求される圧電振動素子の
封止を行うことができる。
According to the first aspect of the present invention, since the setting of the storage section and the lid section can be made to proceed simultaneously, the efficiency of the sealing operation can be improved. In addition, since the lid can be joined from the upper side with the storage section on the lower side, it is possible to seal the piezoelectric vibrating element that requires more reliable airtightness.

【0060】請求項2に記載の発明によれば、封止材が
接合面からはみ出しても治具へ付着することはなく、さ
らに接合後の取出しにも影響を及ぼすこともないので、
圧電振動素子の封止の信頼性を向上させることができ
る。また、収納部と蓋部の位置決め精度が高くなるの
で、収納部と蓋部を確実に接合することができる。
According to the second aspect of the present invention, even if the sealing material protrudes from the joining surface, it does not adhere to the jig and does not affect the removal after joining.
The reliability of sealing the piezoelectric vibration element can be improved. In addition, since the positioning accuracy between the storage section and the lid section is increased, the storage section and the lid section can be securely joined.

【0061】請求項3に記載の発明によれば、蓋部が磁
性材で成る場合に位置決め固定を容易に行うことができ
るので、封止作業効率を向上させ、コストの大幅な低減
を図ることができる。
According to the third aspect of the present invention, when the lid is made of a magnetic material, the positioning and fixing can be easily performed, so that the sealing work efficiency is improved and the cost is significantly reduced. Can be.

【0062】請求項4に記載の発明によれば、蓋部が非
磁性材で成る場合にも位置決め固定を容易に行うことが
できるので、封止作業効率を向上させ、コストの大幅な
低減を図ることができる。
According to the fourth aspect of the present invention, the positioning and fixing can be easily performed even when the lid is made of a non-magnetic material, so that the sealing work efficiency is improved and the cost is significantly reduced. Can be planned.

【0063】請求項5に記載の発明によれば、収納部と
蓋部の各接合面を確実に接触させることができるので、
収納部と蓋部を確実に接合して、圧電振動素子の封止の
信頼性を向上させることができる。
According to the fifth aspect of the present invention, the joining surfaces of the storage section and the lid section can be reliably brought into contact with each other.
The housing and the lid are securely joined to each other, and the sealing reliability of the piezoelectric vibrating element can be improved.

【0064】請求項6に記載の発明によれば、工数を増
やすことなく収納部を下側にして蓋部を上側から接合す
ることができるので、製造コスト等を低減させることが
できると共に、より高信頼の気密性を要求される圧電振
動素子の封止を行うことができる。
According to the sixth aspect of the present invention, the lid can be joined from the upper side with the storage section on the lower side without increasing the number of steps, so that the manufacturing cost and the like can be reduced, and It is possible to seal a piezoelectric vibrating element that requires highly reliable airtightness.

【0065】請求項7に記載の発明によれば、蓋部が磁
性材で成る場合に収納部を下側にして蓋部を上側から接
合することが容易にできるので、製造コスト等をさらに
低減させることができると共に、より高信頼の気密性を
要求される圧電振動素子の封止を行うことができる。
According to the seventh aspect of the present invention, when the lid is made of a magnetic material, it is easy to join the lid from the upper side with the storage part on the lower side, so that the manufacturing cost and the like can be further reduced. In addition to this, it is possible to seal the piezoelectric vibrating element that requires more reliable airtightness.

【0066】請求項8に記載の発明によれば、蓋部が非
磁性材で成る場合にも収納部を下側にして蓋部を上側か
ら接合することが容易にできるので、製造コスト等をさ
らに低減させることができると共に、より高信頼の気密
性を要求される圧電振動素子の封止を行うことができ
る。
According to the eighth aspect of the present invention, even when the lid is made of a non-magnetic material, it is easy to join the lid from the upper side with the storage section on the lower side, so that the manufacturing cost and the like can be reduced. Further, it is possible to seal the piezoelectric vibrating element which is required to have further reduced airtightness.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の圧電振動素子の封止方法により製造
される圧電振動子を示す斜視図。
FIG. 1 is a perspective view showing a piezoelectric vibrator manufactured by a method for sealing a piezoelectric vibrating element of the present invention.

【図2】 本発明の圧電振動素子の封止用治具の実施形
態を示す分解斜視図。
FIG. 2 is an exploded perspective view showing an embodiment of a jig for sealing a piezoelectric vibration element of the present invention.

【図3】 本発明の圧電振動素子の封止用治具の実施形
態を示す分解斜視図。
FIG. 3 is an exploded perspective view showing an embodiment of a jig for sealing a piezoelectric vibration element of the present invention.

【図4】 本発明の圧電振動素子の封止方法の実施形態
を示す第1の図。
FIG. 4 is a first view showing an embodiment of a method for sealing a piezoelectric vibrating element of the present invention.

【図5】 本発明の圧電振動素子の封止方法の実施形態
を示す第2の図。
FIG. 5 is a second diagram showing an embodiment of the method for sealing a piezoelectric vibration element of the present invention.

【図6】 本発明の圧電振動素子の封止方法の実施形態
を示す第3の図。
FIG. 6 is a third view showing an embodiment of the method for sealing a piezoelectric vibration element of the present invention.

【図7】 本発明の圧電振動素子の封止方法の実施形態
を示す第4の図。
FIG. 7 is a fourth diagram showing an embodiment of the method for sealing a piezoelectric vibration element of the present invention.

【図8】 本発明の圧電振動素子の封止方法の実施形態
を示す第5の図。
FIG. 8 is a fifth diagram showing an embodiment of the method for sealing a piezoelectric vibration element of the present invention.

【図9】 本発明の圧電振動素子の封止用治具の別の実
施形態を示す分解斜視図。
FIG. 9 is an exploded perspective view showing another embodiment of the jig for sealing the piezoelectric vibration element of the present invention.

【図10】 本発明の圧電振動素子の封止用治具の別の
実施形態を示す分解斜視図。
FIG. 10 is an exploded perspective view showing another embodiment of the jig for sealing the piezoelectric vibration element of the present invention.

【図11】 本発明の圧電振動素子の封止方法の別の実
施形態を示す第1の図。
FIG. 11 is a first diagram showing another embodiment of the method for sealing a piezoelectric vibration element of the present invention.

【図12】 本発明の圧電振動素子の封止方法の別の実
施形態を示す第2の図。
FIG. 12 is a second diagram showing another embodiment of the method for sealing a piezoelectric vibration element of the present invention.

【図13】 本発明の圧電振動素子の封止方法の別の実
施形態を示す第3の図。
FIG. 13 is a third diagram showing another embodiment of the method for sealing a piezoelectric vibration element of the present invention.

【図14】 本発明の圧電振動素子の封止方法の別の実
施形態を示す第4の図。
FIG. 14 is a fourth diagram showing another embodiment of the method for sealing a piezoelectric vibration element of the present invention.

【図15】 本発明の圧電振動素子の封止方法の別の実
施形態を示す第5の図。
FIG. 15 is a fifth diagram showing another embodiment of the method for sealing a piezoelectric vibration element of the present invention.

【図16】 一般的な圧電振動子の一例を示す一部断面
斜視図。
FIG. 16 is a partial cross-sectional perspective view showing an example of a general piezoelectric vibrator.

【図17】 図16に示す圧電振動子の側面図。FIG. 17 is a side view of the piezoelectric vibrator shown in FIG. 16;

【図18】 従来の圧電振動素子の封止方法を示す図。FIG. 18 is a view showing a conventional method for sealing a piezoelectric vibration element.

【図19】 従来の圧電振動素子の別の封止方法を示す
図。
FIG. 19 is a view showing another sealing method of a conventional piezoelectric vibration element.

【図20】 従来の圧電振動素子のさらに別の封止方法
を示す図。
FIG. 20 is a view showing still another sealing method for a conventional piezoelectric vibration element.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

20 圧電振動子 21 圧電振動素子 22 ベース(収納部) 22a 空間部 23 蓋体(蓋部) 24 電極 25 封止材 28 導電性接着剤 30、50 ベース保持治具 31、51 ベース側治具本体 33、53 蓋体側ガイドピン用貫通穴 34、54 ベース位置決め板用ガイドピン 35、55 ベース位置決め板 36、56 ベース位置決め用貫通穴 37、57 蓋体側ガイドピン用貫通穴 38、58 ベース位置決め板用ガイドピン用貫通穴 40、60 蓋体保持治具 41、61 蓋体側治具本体 42、62 蓋体側ガイドピン 43、63 蓋体位置決め板用ガイドピン 44 マグネット 45、65 蓋体位置決め板 46、66 蓋体位置決め用貫通穴 47、67 蓋体側ガイドピン用貫通穴 48、68 蓋体位置決め板用ガイドピン用貫通穴 64 蓋体固定用貫通穴 DESCRIPTION OF SYMBOLS 20 Piezoelectric vibrator 21 Piezoelectric vibrating element 22 Base (storage part) 22a Space part 23 Lid (Lid part) 24 Electrode 25 Sealing material 28 Conductive adhesive 30, 50 Base holding jig 31, 51 Base side jig main body 33, 53 Through-holes for lid-side guide pins 34, 54 Guide pins for base positioning plate 35, 55 Base-positioning plates 36, 56 Through-holes for base positioning 37, 57 Through-holes for lid-side guide pins 38, 58 For base positioning plate Guide pin through hole 40, 60 Lid holding jig 41, 61 Lid side jig body 42, 62 Lid side guide pin 43, 63 Lid positioning pin guide pin 44 Magnet 45, 65 Lid positioning plate 46, 66 Lid positioning through holes 47, 67 Lid-side guide pin through holes 48, 68 Lid positioning pin guide pin through holes 64 Lid Fixing through hole

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 圧電振動素子を収納するための収納部
と、前記収納部を密封するための蓋部とを封止材を介し
て接合して前記圧電振動素子を封止する際に用いる治具
において、 前記収納部を位置決め固定するための第1の治具と、 前記第1の治具に対して着脱可能に構成されており、前
記第1の治具に装着した際に、前記第1の治具に位置決
め固定されている前記収納部に対応する位置に、前記蓋
部を位置決め固定するための第2の治具とを備え、 前記収納部が位置決め固定されている前記第1の治具を
下側に配置し、前記蓋部が位置決め固定されている前記
第2の治具を上側から装着し、前記収納部と前記蓋部を
接合して前記圧電振動素子を封止することを特徴とする
圧電振動素子の封止用治具。
A storage unit for storing a piezoelectric vibration element, and a lid for sealing the storage unit, which are joined via a sealing material to seal the piezoelectric vibration element. A first jig for positioning and fixing the storage section; and a detachable with respect to the first jig. When the first jig is attached to the first jig, A second jig for positioning and fixing the lid portion at a position corresponding to the storage portion that is positioned and fixed to the first jig, wherein the first storage portion is positioned and fixed. Disposing the jig on the lower side, mounting the second jig on which the lid is positioned and fixed, from the upper side, joining the housing and the lid, and sealing the piezoelectric vibration element. A jig for sealing a piezoelectric vibration element.
【請求項2】 前記第1の治具が、前記収納部の接合面
が突出するように前記収納部を収納して位置決め固定す
るためのポケットを有し、前記第2の治具が、前記蓋部
の接合面が突出するように前記蓋部を収納して位置決め
固定するためのポケットを有する請求項1に記載の圧電
振動素子の封止用治具。
2. The apparatus according to claim 1, wherein the first jig has a pocket for storing and positioning and fixing the storage section such that a joint surface of the storage section protrudes, and the second jig includes the pocket. 2. The jig for sealing a piezoelectric vibration element according to claim 1, further comprising a pocket for accommodating and positioning and fixing the lid so that a joint surface of the lid protrudes. 3.
【請求項3】 前記第2の治具が、前記蓋部を磁気吸着
して位置決め固定するための磁気吸着手段を有する請求
項1または2に記載の圧電振動素子の封止用治具。
3. The jig for sealing a piezoelectric vibrating element according to claim 1, wherein said second jig has magnetic attraction means for magnetically attracting and positioning and fixing said lid.
【請求項4】 前記第2の治具が、前記蓋部を真空吸着
して位置決め固定するための真空吸着手段を有する請求
項1または2に記載の圧電振動素子の封止用治具。
4. The jig for sealing a piezoelectric vibrating element according to claim 1, wherein the second jig has vacuum suction means for positioning and fixing the lid by vacuum suction.
【請求項5】 前記第1の治具に対して前記第2の治具
を着脱するための案内手段を有する請求項1〜4のいず
れか1項に記載の圧電振動素子の封止用治具。
5. The piezoelectric vibrating element sealing jig according to claim 1, further comprising guide means for attaching and detaching said second jig to and from said first jig. Utensils.
【請求項6】 圧電振動素子を収納するための収納部
と、前記収納部を密封するための蓋部とを封止材を介し
て接合して前記圧電振動素子を封止する方法において、 第1の治具に前記収納部を位置決め固定し、 前記第1の治具に対して着脱可能に構成されている第2
の治具を前記第1の治具に装着した際に、前記第1の治
具に位置決め固定されている前記収納部に対応する位置
に前記蓋部を位置決め固定し、 前記第1の治具を下側に配置して前記第2の治具を上側
から装着して、前記収納部の接合面と前記蓋部の接合面
を密着させ、 前記封止材を加熱・加圧して溶融させ、 前記収納部と前記蓋部を接合することを特徴とする圧電
振動素子の封止方法。
6. A method for sealing a piezoelectric vibrating element by joining a housing for accommodating a piezoelectric vibrating element and a lid for sealing the housing via a sealing material. A second jig which is configured so that the storage portion is positioned and fixed to one jig and is detachably attached to the first jig;
When the jig is mounted on the first jig, the lid is positioned and fixed at a position corresponding to the storage portion fixed and positioned on the first jig; Is placed on the lower side, the second jig is mounted from above, and the joining surface of the storage portion and the joining surface of the lid are brought into close contact with each other, and the sealing material is heated and pressed to melt, A method for sealing a piezoelectric vibrating element, comprising joining the housing and the lid.
【請求項7】 前記蓋部を磁気吸着して位置決め固定す
る請求項6に記載の圧電振動素子の封止方法。
7. The method for sealing a piezoelectric vibrating element according to claim 6, wherein the lid is magnetically attracted and positioned and fixed.
【請求項8】 前記蓋部を真空吸着して位置決め固定す
る請求項6に記載の圧電振動素子の封止方法。
8. The method for sealing a piezoelectric vibrating element according to claim 6, wherein the lid is positioned and fixed by vacuum suction.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2012059913A (en) * 2010-09-09 2012-03-22 Murata Mfg Co Ltd Composite substrate manufacturing method
KR20220103591A (en) * 2021-01-15 2022-07-22 타이완 세미콘덕터 매뉴팩쳐링 컴퍼니 리미티드 Jig for manufacturing semiconductor package and manufacturing method of semiconductor package

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