JP2000307368A - 圧電振動子の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 気密性の高い圧電振動子を作業性良く製造す
るための圧電振動子の製造方法を提供すること。 【解決手段】 圧電振動子片を搭載したベース１と、こ
の圧電振動子片３を内部に収容するようにして、前記ベ
ースに固定される蓋体６とでパッケージを形成する圧電
振動子の製造方法であって、前記パッケージの一部に所
定の内径を備えた第１の穴２１と、これより大きな内径
を備える第２の穴２２を備えた段付きの開口部を設け、
真空雰囲気中において、この開口部に前記開口部の第１
の穴径よりも大きく第２の穴の穴径よりも小さな外形を
備えた封止材９を適用し、この封止材９に対して封止用
ビームを照射する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、圧電振動子片をパ
ッケージに内蔵した圧電振動子、及びその製造方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】近年、ＨＤＤ（ハード・ディスク・ドラ
イブ）、モバイルコンピュータ、あるいはＩＣカード等
の小型の情報機器や、携帯電話、自動車電話、あるいは
ページングシステム等の移動体通信機器において装置の
小型薄型化がめざましく、それらに用いられる圧電振動
子等の圧電デバイスも小型薄型化が要求されている。

【０００３】またそれとともに、装置の回路基板に両面
実装が可能な表面実装タイプの圧電振動子が求められて
いる。

【０００４】そこで、従来の圧電振動子の一例を、圧電
振動子片に音叉型の水晶振動子片１０１を用いた図９
（ａ）、（ｂ）の構造図で示される低中周波水晶振動子
を用いて説明する。低中周波水晶振動子とは、代表的な
時計用の３２．７６８ＫＨｚ及びＩＣカードやページャ
等に用いられる数ＫＨｚ〜数百ＫＨｚの周波数を有する
水晶振動子である。

【０００５】図９（ａ）、（ｂ）の従来の水晶振動子１
００は、圧電振動子片として、水晶基板から音叉型に形
成され、その表面に駆動用の金属電極を形成された水晶
振動子片１０１が、セラミックの積層基板で形成された
ベース１０２の台座部に導電性の接着剤１０４等でマウ
ント接合され、透明なガラス材で形成された蓋体として
のリッド１０３により真空雰囲気中で封止されたパッケ
ージ１０５により構成されている。

【０００６】この場合、上記封止工程は以下のようにな
される。

【０００７】すなわち、図９（ｂ）に示されているよう
に、ベース１０２には、図において下面から上面に貫通
する貫通穴１０６が予め形成されている。そして、上述
のようにベース１０２上に水晶振動子片１０１をマウン
ト接合し、蓋体１０３を被せて第１の封止を行う。次い
で真空中にて、ベース１０２の貫通穴１０６に金属製の
封止材１０９を適用し、この封止材１０９に対して、加
熱ピン１０７を当接させ、加熱手段１０８により加熱す
る。これにより、封止材１０９を溶融して、封止するよ
うにしている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述のよう
な封止工程においては、加熱ピン１０７を封止材１０９
に当接させているため、作業精度が必要とされる。

【０００９】すなわち、上述のように圧電振動子１００
を搭載する機器が小型化していることにともない、圧電
振動子１００も小さく形成する必要がある。しかしなが
ら、ベース１０２は、セラミックス製であり、焼き物で
あることから、貫通穴１０６を形成する箇所がどうして
もばらつき、０．２ｍｍ程度の位置ずれが生じてしま
う。このような位置ずれは、加熱ピン１０７の当接位置
との位置ずれを生じてしまい、作業の自動化が困難であ
った。

【００１０】また、加熱ピン１０７の加熱温度にバラツ
キが生じてしまい、封止材１０９の溶融状態にムラが発
生することがある。このため僅かな隙間が生じてリーク
が発生し、製品の性能に影響する場合があった。さら
に、加熱ピン１０７に封止材１０９が付着してしまい、
頻繁に清掃する必要があった。

【００１１】また、加熱手段１０８として電気ヒータを
用いると、熱伝導性が悪く、所定の加熱温度に達するま
でに比較的長い時間を要するので、作業性が悪かった。

【００１２】さらに、真空雰囲気で上述のような加熱封
止工程を行うと、加熱時間が長くなるので、加熱ピンか
らの熱が例えば導電性接着剤１０４等に伝わり、放出ガ
スが発生しやすく、パッケージ１０５内を所定の真空度
を保ちにくいので、この点でも作業性が悪かった。

【００１３】しかも、上述のように小型に形成される圧
電振動子のベースの小さな開口に適用される封止材につ
いても、その適用の際に扱い易いものであることが、作
業効率上重要である。

【００１４】本発明の目的は、上述の問題を解決するた
めになされたものであり、気密性の高い圧電振動子を作
業性良く製造するための圧電振動子の製造方法を提供す
ることを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上述の目的は、請求項１
の発明によれば、圧電振動子片を搭載したベースと、こ
の圧電振動子片を内部に収容するようにして、前記ベー
スに固定される蓋体とでパッケージを形成する圧電振動
子の製造方法であって、前記パッケージの一部に所定の
内径を備えた第１の穴と、これより大きな内径を備える
第２の穴を備えた段付きの開口部を設け、真空雰囲気中
において、この開口部に前記開口部の第１の穴径よりも
大きく第２の穴の穴径よりも小さな外形を備えた封止材
を適用し、この封止材に対して封止用ビームを照射す
る、圧電振動子の製造方法により、達成される。

【００１６】請求項１の構成によれば、開口部に適用さ
れる封止材が、この開口部の第１の穴の内径よりも大き
く形成されているから、封止工程において、開口部に封
止材を配置した時に、簡単に第２の穴内に入れることが
でき、しかも第１の穴に落ち込んでしまうことが防止さ
れる。

【００１７】そして、このように配置された封止材に
は、封止用ビームを照射して加熱溶融したので、短時間
での瞬間的な昇温を実現でき、確実な加熱温度を実現で
きるので、封止性能も向上する。

【００１８】請求項２の発明は、請求項１の構成におい
て、前記開口部が、前記パッケージのベースに形成され
ていることを特徴とする。

【００１９】請求項２の構成によれば、請求項１の作用
に加えて、蓋体側は、開口部を形成する必要がないの
で、蓋体を構成する材料選択の自由度が増す。

【００２０】請求項３の発明は、請求項１または２の構
成において、前記封止材が、円柱状もしくは角柱状の金
属材料により形成されている、ことを特徴とする。

【００２１】請求項３の構成によれば、請求項１または
２の作用に加えて、開口部の第２の穴の内側に容易に位
置決めできる。

【００２２】請求項４の発明は、請求項１の構成におい
て、少なくとも、前記第２の穴は、外に向かって開く傾
斜面を備えることを特徴とする。

【００２３】上述の目的は、請求項５の発明によれば、
圧電振動子片をベースにマウントする工程と、前記ベー
スと蓋体とを位置決めし封止する工程と、前記ベース又
は蓋に設けられた開口部を用いて、前記圧電振動子片の
一部をレーザー光又は電子ビームにより周波数調整する
工程と、前記開口部に前記開口部の第１の穴径よりも大
きく第２の穴の穴径よりも小さな外形を備えた封止材を
適用し、封止用ビームを照射することにより真空雰囲気
中で真空封止する工程とを有する圧電振動子の製造方法
により、達成される。

【００２４】請求項５の構成によれば、請求項１の作用
と同様の作用を発揮する。

【００２５】請求項６の発明は、請求項５の構成におい
て、前記封止用ビームが電子ビームであることを特徴と
する。

【００２６】請求項７の発明は、請求項５の構成におい
て、前記封止用ビームがレーザービームであることを特
徴とする。

【００２７】請求項６及び７の構成によれば、非接触
で、短時間に正確な温度まで昇温させるための具体的な
手段を提供することができる。

【００２８】

【発明の実施の形態】本発明の圧電振動子の好ましい実
施の形態を、圧電振動子片に音叉型の水晶振動子片を用
いた、時計用の３２．７６８ＫＨｚ水晶振動子を例とし
て、図面を参照して説明する。

【００２９】（第１の実施形態）図１（ａ）は、本実施
形態にかかる圧電振動子１１の平面図、図１（ｂ）は圧
電振動子１１の正面図である。

【００３０】これらの図に示すように、２層のセラミッ
ク基板１ａ，１ｂが積層されたベース１の表面に金属が
被覆され、その表面にＮｉ及びＡｕメッキが施された電
極部２ａ、２ｂが間隔ｄを有して形成されている。

【００３１】このベース１の電極部２ａ、２ｂ上に、表
面に駆動用の金属電極が形成された圧電振動子片として
の例えば音叉型の水晶振動子片３の電極部４ａ、４ｂ
を、アライメントしてマウントし、導電性の接着剤５で
電気的に接続固定している。

【００３２】その後、金属製の蓋体としてのリッド
（蓋）６をベース１にアライメントして封止材７を用い
て、加熱手段としてのビームの照射手段，例えばレーザ
ー装置あるいは電子ビーム装置等により、あるいは加熱
炉等により、封止材７を溶かして第一の封止加工をす
る。これにより、水晶振動子片３をベース１と蓋体６で
なるパッケージ１５に封入している。

【００３３】このベース１の底面には、図１（ｂ）に示
されているように、後述するパッケージの内部と、外部
を連通する開口部８が形成されている。この場合、開口
部８は、ベース１側に設けられており、例えばベース１
の上面から下面に貫通するように設けられている。

【００３４】次いで、図２では、ベース１の裏面を上に
向けて、次の加工する工程が示されている。

【００３５】ここで水晶振動子片３は、フォトリソ加工
により、ひとつの水晶基板から、同一の外形を備えるよ
うに、各振動子片が多数配列された状態で形成されて、
さらに、各振動子片の表面に、Ｃｒ＋Ａｕ等（例えば、
Ｃｒ膜の上にＡｕ膜をスパッタ加工する）の金属膜を電
極として形成している。この金属膜の一部にＡｕあるい
はＡｇ等の金属膜をさらに形成し、重み効果により周波
数をある一定の量で低くしている。

【００３６】その後、水晶振動子片３は水晶基板から折
り取られ、図１に示すベース１にマウントされ、蓋体６
を用いて封止される。このようにマウント、封止という
加工プロセスによる熱履歴や、それによる応力の発生、
あるいは封止剤からでるアウトガス等の影響で、水晶振
動子片３の共振周波数が変化してしまう。そのため封止
後の周波数調整が必要であり、その周波数調整は精度良
く行わなければならない。

【００３７】そこで、図２に示すように、開口部８を介
して、周波数調整手段としての高温の光ビーム等を集束
させる手段，例えばレーザービーム発生装置あるいは電
子ビーム発生装置１３により、音叉型の水晶振動子片３
の一部の金属電極部分を蒸散させ、水晶振動子片３全体
の重さを減じて、周波数調整を行う。

【００３８】そして最後に、真空雰囲気中で、開口部８
に図１（ｂ）に示すような封止用の金属製等でなる封止
材としての小片９を搭載し、例えば第一の封止と同様に
レーザービーム発生装置あるいは電子ビーム発生装置等
により、封止材９を溶かして第二の真空封止加工を行
う。

【００３９】以上により、小型薄型の表面実装パッケー
ジの水晶振動子１１が完成する。

【００４０】このように、音叉型の水晶振動子片３を内
蔵する真空領域Ｓは、ベース１の単一層部１２（上側の
基板１ｂ）と金属製の絞り加工された蓋体６に囲まれて
おり、その気密性は非常に高いものとなる。つまり、真
空領域Ｓは、ベース１の単一層部１２と金属製の絞り加
工された蓋体６とだけから仕切られているので、この真
空領域Ｓ内に例えばベースを構成する複数のセラミック
基板の継ぎ目等がなく、その分気密性を保持しやすい。

【００４１】ここで、上述の第２の封止工程におけるベ
ース１に形成する開口部８について、図３（ａ）を参照
しながら詳細に説明する。

【００４２】図３（ａ）は、図１のベース１を上下逆に
して、その開口部８付近を拡大して示した断面図であ
る。図示されているように、ベース１には、例えば直径
φ０．３ｍｍ程度の第１の穴２１と、０．６ｍｍ程度の
第２の穴２２が段差部２３を介して連続して、貫通穴２
５を形成している。

【００４３】つまり、ベース１を構成する第２の基板１
ｂには第１の穴である貫通穴２１が形成され、第１の基
板１ａには、この貫通穴２１より大きい第２の穴である
別の貫通穴２２が形成されていて、両貫通穴２１と２２
の間には、段差部２３が形成されている。

【００４４】そして段差部２３の表面には、後述する封
止材９が半田金属等で形成された場合に、その濡れ性を
考慮して、金属被覆部２４を形成してもよい。このよう
な金属被覆部２４を形成する場合には、例えば金属被覆
部はタングステンメタライズ層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した金属層で形成さ
れるのが好ましい。

【００４５】そして、上記開口８に対しては、第２の穴
２２の側から封止材９が挿入されるようになっている。

【００４６】この封止材９は、例えば、Ａｕ−Ｓｎ半田
系あるいは９：１半田等の高融点Ｐｂ−Ｓｎ半田系材料
等で形成されている。そして、封止材９は、その外形
が、第１の穴２１の内径よりも大きく第２の穴２２の穴
径よりも小さな外形を備えたもので、例えば直径φ０．
３５ｍｍ程度の偏平な円柱状の金属合金が用いられる。
また、封止材９は、上記の他、Ｓｎ半田系材料や、銀
（Ａｇ）や銅（Ｃｕ）の合金、あるいは金属ロウ材で構
成してもよい。

【００４７】封止材９をこのように構成することで、低
い温度での封止が可能であり、信頼性の高い真空封止を
瞬時に行うことが可能となる。

【００４８】また、封止材９を円柱状としたことで、例
えば球形の封止材を用いる場合等に比べると封止工程に
おいて、転がりにくく、取扱いが容易で、その分作業の
確実性が向上する。

【００４９】ここで、図３（ａ）に示すように、円柱状
の封止材９を用いる場合に、封止材９の直径Ｌ１とし、
貫通穴２１の穴径をＬ２とすると、Ｌ１は、好ましくは
Ｌ２の１．１倍ないし１．３倍に設定される。この範囲
よりＬ１が小さいと、封止材９がパッケージ１５内に落
ちてしまう可能性がある。この範囲よりＬ１が大きい
と、開口部８に入れにくくなる。また、封止材９の熱容
量が過大となり加熱作業が適切な時間内に行えない場合
があり、その分材料コストも過大となる。

【００５０】さらに、封止材９の厚みＬ３が大き過ぎる
と、封止材９の溶融金属が図３（ａ）のＡの面からはみ
出してしまうので、最大でも第２の穴２２の深さを越え
ない程度に設定することが好ましい。

【００５１】また、金属被覆部２４を設ける場合には、
段差部２３表面において、溶けた封止材９の溶融金属
が、図３（ａ）のＢの面からはみ出さないように、その
被覆の面積を決定することが好ましい。

【００５２】つまり、封止材９の溶融金属が図３（ａ）
のＡの面から溶融金属が出てしまうと、圧電振動子１１
を基板等に実装する際に困難を生じる。また、Ｂの面か
ら出てしまうと、パッケージ１５内の圧電振動子片３と
接触して短絡を生じる可能性がある。このため、金属被
覆部２４は、図示されているように、開口部８の第１の
穴２１の周囲と次の箇所である。

【００５３】つまり、図３（ａ）においては、開口部８
の周辺部に形成する金属被覆部２４は、貫通穴２１の周
囲だけでなく、内周縁部に延長された延長部２１ａを有
している。これにより、後述するようにして、封止材９
を加熱溶融したときに、溶けた金属が延長部２１ａ部分
に付着して、封止効果を向上させることができる。この
場合、延長部２１ａは、第１の穴２１の内周縁部にとど
めて、穴の反対側まで達しないようにすることが好まし
い。金属被覆部が穴の反対側まで達すると、封止材９の
溶融工程において、溶けた金属がパッケージ１５の内側
に達するおそれがあるからである。したがって、延長部
２１ａは、貫通穴２１の穴の深さの１／３ないし１／２
に設定するのが好ましい。

【００５４】ここで、図３（ａ）では、貫通穴２５が断
面階段状に形成されている。これに対して図３（ｂ）に
示すように、穴２１，穴２２のうちの少なくとも第２の
穴２２のＡの面の側を外向きに傾斜するする斜面として
構成してもよい。これにより、封止材９の位置決めがし
やすく、セット性が向上する。

【００５５】尚、金属被覆部２４は、貫通穴２１に近接
した周辺領域において、その周囲よりも特に被覆厚を厚
くした厚膜被覆部を設けるようにしてもよい。これによ
り、封止材９を加熱溶融したときに、特に溶融金属との
濡れ性がさらに向上し、封止効果が向上する。

【００５６】図４及び図５は、上述の封止材９の形状の
例を示している。

【００５７】図４に示されているのは、図３で説明した
封止材９と同じ形状のものであり、偏平な円柱状に形成
されている。封止材９の直径Ｌ１と、第１の穴２１の穴
径Ｌ２及び封止材９の厚みＬ３は上述した通りであるか
ら、この封止材９は、ベース１の開口部８を円形に形成
した場合に特に適している。

【００５８】すなわち、この円柱状の封止材９は、例え
ば球形の封止材を用いる場合等に比べると封止工程にお
いて、転がりにくく、取扱いが容易で、その分作業の確
実性が向上する。

【００５９】図５は、封止材の別の形状とした構成例を
示している。図示するように、封止材１９は、例えば封
止材９と同じ材料で形成され、正方形の角柱状で偏平な
角柱となっている。図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すよ
うに、Ｌ２とＬ３の寸法は、上述と同じであるが、封止
材１９の正方形の辺の寸法Ｌ４は、第１の穴２１の穴径
であるＬ２よりも大きくなるようにすればよい。

【００６０】これにより、封止材１９は、封止材９と同
様に、例えば球形の封止材を用いる場合等に比べると封
止工程において、転がりにくく、取扱いが容易で、その
分封止工程における作業の確実性が向上する。

【００６１】また、角柱状であることから、その側面部
においても転がる危険が少なく、一層取扱いが容易であ
る。

【００６２】このように、封止材は、図５に示すような
角柱状に構成されてもよく、４角形以外の角柱状でもよ
い。また、ベース１に形成される開口部８の形状にあわ
せて種々の形状が選択でき、例えば楕円形状の円柱体等
で構成してもよい。

【００６３】次に、開口部８に封止材としての封止材９
を搭載し、真空封止を行う上述の第２の封止加工のプロ
セスについて詳細に説明する。

【００６４】図６に示されているように、この真空封止
手段３０は、真空チャンバー３１と、加熱手段３３を備
えている。

【００６５】真空チャンバー３１内にはパッケージ１５
が収容されている。この状態で真空チャンバー３１内は
高真空にされている。尚、真空チャンバー３１内は、真
空でも、これに代えて不活性ガスを充填させてもよい。

【００６６】この真空チャンバー３１の図６に示す一部
の隔壁またはカバー３２は、透明になっている。そし
て、このカバー３２側に、パッケージ１５の開口部８が
対向するように配置収容されている。

【００６７】これに対して、真空チャンバー３１の外部
には、加熱手段３３が配置されている。加熱手段３３
は、例えば、水平なＸＹ方向と上下のＺ方向に３軸ロボ
ット等の駆動手段により駆動されるようになっている。
この加熱手段３３は、例えば、駆動手段３４とこの駆動
手段３４に接続されたビームの照射手段３５を備えてい
る。そして、真空チャンバー３１の外部には、加熱手段
３３が配置される側に、例えばＣＣＤ（電荷結合素子）
等を利用した撮像手段３６と、この撮像手段３６による
撮像結果が入力され画像処理を行う制御手段３７とが設
けられている。これにより、図示するように真空チャン
バー３１の外部から、開口部８の位置及び封止部材９の
状態を撮像し、この撮像結果に基づいて制御手段３７
は、駆動手段３７を介して、ビーム照射手段３５を適切
な位置に移動させるようになっている。

【００６８】ビームの照射手段３５は、例えば電子ビー
ムやレーザービームを照射するようになっており、この
実施形態の場合には、例えば大容量レーザのレーザビー
ムを真空チャンバー３１のカバー３２に対して照射する
ようになっている。

【００６９】これにより、加熱手段３３を上述のように
して上記ＸＹＺの適宜の方向に移動させて、図６に示す
ように、撮像手段３６による撮像結果に基づいて、真空
チャンバー３１に対して位置合わせし、駆動手段３４を
駆動して、ビームの照射手段３５から例えばレーザ光ビ
ームを照射する。この光ビームは、透明なカバー３２を
透過して、封止材９に照射され、これを加熱溶融させ
る。このようにして、封止材９は、加熱溶融され、溶融
金属が開口部８の貫通穴２５を塞ぐことにより、真空雰
囲気中で、第２の封止加工が行われる。

【００７０】本発明の第１の実施形態は以上のように構
成されており、以下の作用を発揮する。

【００７１】この実施形態では、第２の封止工程をレー
ザビーム等のビーム加熱により行うようにしたから、極
めて小型に形成される圧電振動子１１のパッケージ１５
に形成される小さな開口部８に対して、ビームの照射手
段３５を適切に位置合わせして、レーザービームを照射
して加熱することができる。したがって、封止作業の自
動化が容易で、正確な封止作業を行うことができる。

【００７２】また、封止部材９を溶融するための加熱
は、レーザービームの照射により行われるから、照射手
段３５はパッケージ１５に対して接触することなく、こ
のためパッケージ１５を汚すことがない。さらに、必要
な加熱パワーの調整は、レーザ出力の変更により容易且
つ短時間に行うことができ、しかも、作業状態を画像処
理して観察しながら行うことができる。

【００７３】また、レーザビームによる加熱を行うの
で、熱伝導を必要とする加熱ピン等の当接によらないか
ら、加熱温度のばらつきが無く、封止材９の溶融ムラや
リークの発生がない。しかも、加熱温度は、加熱ピンの
場合などに比べると瞬時に立ち上げることでき、迅速で
正確な封止作業が可能となる。

【００７４】さらに、真空層内で時間をかけて加熱して
いないので、封止剤等の蒸散によるアウトガスの発生を
できるだけ少なく出来る。

【００７５】さらに、ビームの照射手段３５は、例え
ば、十分なパワーを有するひとつのビーム発生源から、
図示しないビームスプリッタ等を介在させることによっ
て、複数の分割光ビームに分けることができ、各分割光
ビームをファイバー等によって照射する複数の照射手段
を設けることができる。これにより、第２の封止工程を
並列的に処理して極めて効率のよい製造ラインを形成す
ることができる。

【００７６】また、封止材９は、上述のように構成する
ことにより、作業中に転がりにくく、取扱いが容易で、
その分第２の封止工程における作業の確実性が向上す
る。

【００７７】（第２の実施形態）図７は、上述した第２
の封止工程を行うための第２の実施形態としての真空封
止手段４０を示している。

【００７８】この真空封止手段４０に関して、図６にて
説明した真空封止手段３０と同一の符号を付した箇所は
同様の構成であり、重複する説明は省略し、相違点を中
心に説明する。

【００７９】真空封止手段４０は、図６の真空封止手段
３０と比べると、パッケージ１５の例えば蓋体６に接触
するように配置された第２の加熱手段４２と、この第２
の加熱手段４２に接続された加熱制御手段４１とを備え
る点で異なる。

【００８０】この第２の加熱手段４２は、例えばそれ自
体熱源としてカーボンヒータ等のヒータブロックで構成
されていてもよい。

【００８１】このような真空封止手段４０を用いると、
パッケージ１５を封止材９の融点以下，例えば、摂氏１
００度乃至２５０度に加熱して、第二の真空封止を行う
ことができる。

【００８２】先ず、加熱制御手段４１は、第２の加熱手
段４２を駆動して、パッケージ１５を加熱する。この熱
はパッケージ１５に接触している封止材９に伝えられ、
この封止材９が、例えば摂氏２００度程度になるまで昇
温させる。この場合、封止材９の温度を、例えば赤外線
温度計等を用いて非接触で計測して、加熱制御手段４１
に与えるようにしてもよいし、加熱制御手段４１は、予
め実験したデータを保持していて、加熱時間と昇温スピ
ードから封止材９の温度を知るようにしてもよい。

【００８３】そして、例えば、上記パッケージ１５の加
熱時間は、封止材９の加熱溶融に先立って、５分ないし
１０分程度が好ましい。この時間設定によれば、蓋体６
の封止剤７や接着剤５から発生する有害なアウトガスを
予め真空引きしてしまうことができる。

【００８４】一方、加熱制御手段４１は、制御手段３７
と連携して、駆動手段３４に駆動の指示を出し、駆動手
段３４は、図６の場合と同様に、制御手段３７より撮像
手段３６の撮像結果に基づく制御情報を用いて、ビーム
の照射手段３５を位置合わせする。そして、ビームの照
射手段３５から例えばレーザ光ビームを照射する。この
光ビームは、透明なカバー３２を透過して、封止材９に
照射され、これを瞬間的に加熱溶融させる。このように
して、封止材９は、加熱溶融され、溶融金属が開口部８
の貫通穴２５を塞ぐことにより、真空雰囲気中で、第２
の封止加工が行われる。

【００８５】したがって、本実施形態においても第１の
実施形態と同様の作用効果を発揮するとともに、封止作
業中において、有害なアウトガスの発生をより有効に防
止できるとともに、封止材９の溶融状態をより良好とす
ることができる。

【００８６】図８は、圧電振動子の別の構成例を示して
おり、図８の圧電振動子５１において、図１の圧電振動
子１１と同一の符号を付した箇所は共通の構成であるか
ら、重複する説明は省略して、相違点のみ説明する。

【００８７】図において、圧電振動子５１では、図１の
場合と異なり、蓋体をガラスリッド５６によって構成し
ている。この場合、ベース１は、３層構造とされ、２層
のセラミック基板１ａ，１ｂの上にさらに、３層目のセ
ラミック基板１ｃを重ねて形成している。この場合、３
層目のセラミック基板１ｃは、２層のセラミック基板１
ａ，１ｂの周囲の部分だけを囲んで、内部に空間Ｓを形
成している。そして、３層目のセラミック基板１ｃの上
端に封止材７を介して、ガラスリッド５６を載置し、封
止固定するようにしている。

【００８８】このように構成することによって、圧電振
動子５１では、その内部の圧電振動子片３を開口部８か
らではなく、ガラスリッドで形成した蓋体５６を介し
て、図８（ｂ）の上側から、レーザービーム等により、
周波数調整することができるという利点がある。

【００８９】本発明は上述の各実施形態に限定されず、
その構成部品の組み合わせは自由である。

【００９０】更に、封止剤７については、その成分はＡ
ｕ−Ｓｎ系、Ｓｎ系、Ｐｂ−Ｓｎ系、Ａｇロウ系等の金
属材料や、有機系の接着剤等でよい。又、封止剤７の形
態は、クラッドされたものやプリフォームされたもので
もよい。

【００９１】以上のような構成によれば、第一の封止工
程と周波数調整工程及び第二の封止工程は、レーザー装
置等での共通加工することも可能であり、同一装置によ
る一貫加工が行える。

【００９２】又、加工するセラミックのベース１や蓋体
６，５６の形態は単品、あるいは複数個が並んだプレー
ト形態のどちらでもよい。

【００９３】又、パッケージに発振回路等を有するＩＣ
チップと水晶振動子を内蔵した水晶発振器や、リアルタ
イムクロックオシレータ等にも本構造は適用可能であ
る。

【００９４】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、開
口部に適用される封止材を、この開口部に確実に配置す
ることができ、このように配置された封止材には、封止
用ビームを照射して加熱溶融したので、短時間での瞬間
的な昇温を実現でき、確実な加熱温度を実現できるの
で、気密性の高い圧電振動子を作業性良く製造するため
の圧電振動子の製造方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施形態の圧電振動子の構造を示す
図であり、（ａ）は圧電振動子の概略平面図、（ｂ）は
圧電振動子の概略側断面図。

【図２】 図１の圧電振動子の周波数調整工程を示す概
略図。

【図３】 図１の圧電振動子の開口部周辺の拡大断面
図。

【図４】 図１の圧電振動子の開口部を封止するための
封止材の一例を示す（ａ）概略斜視図、（ｂ）概略平面
図。

【図５】 図１の圧電振動子の開口部を封止するための
封止材の他の例を示す（ａ）概略斜視図、（ｂ）概略平
面図。

【図６】 図１の圧電振動子の第二の封止工程の真空封
止手段を示す概略構成図。

【図７】 本発明の第２の実施形態に係る圧電振動子の
第二の封止工程の真空封止手段を示す概略構成図。

【図８】 本発明の実施形態の圧電振動子の別の構成例
を示す図であり、（ａ）は圧電振動子の概略平面図、
（ｂ）は圧電振動子の概略側断面図。

【図９】 従来の圧電振動子の構造図であり、（ａ）は
その平面図、（ｂ）はその概略側断面図。

【符号の説明】

１ ベース ２ａ，２ｂ 電極部 ３ 水晶振動子片 ５ 接着剤 ６，５６ 蓋体 ７ 封止剤 ８ 開口部 １１，５１ 圧電振動子 ９，１０９ 封止材 ２１ 第１の穴 ２２ 第２の穴 ２３ 段差部 ２４ 金属被覆部 ２５ 貫通穴 ３１ 真空チャンバー ３３ 加熱手段

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧電振動子片を搭載したベースと、この
   圧電振動子片を内部に収容するようにして、前記ベース
   に固定される蓋体とでパッケージを形成する圧電振動子
   の製造方法であって、 前記パッケージの一部に所定の内径を備えた第１の穴
   と、これより大きな内径を備える第２の穴を備えた段付
   きの開口部を設け、 真空雰囲気中において、この開口部に前記開口部の第１
   の穴径よりも大きく第２の穴の穴径よりも小さな外形を
   備えた封止材を適用し、 この封止材に対して封止用ビームを照射することを特徴
   とする、圧電振動子の製造方法。
2. 【請求項２】 前記開口部は、前記パッケージのベース
   に形成されている、請求項１に記載の圧電振動子の製造
   方法。
3. 【請求項３】 前記封止材は、円柱状もしくは角柱状の
   金属材料により形成されている、請求項１または２に記
   載の圧電振動子の製造方法。
4. 【請求項４】 少なくとも、前記第２の穴は、外に向か
   って開く傾斜面を備える請求項１に記載の圧電振動子。
5. 【請求項５】 圧電振動子片をベースにマウントする工
   程と、 前記ベースと蓋体とを位置決めし封止する工程と、 前記ベース又は蓋に設けられた開口部を用いて、前記圧
   電振動子片の一部をレーザー光又は電子ビームにより周
   波数調整する工程と、 前記開口部に前記開口部の第１の穴径よりも大きく第２
   の穴の穴径よりも小さな外形を備えた封止材を適用し、
   封止用ビームを照射することにより真空雰囲気中で真空
   封止する工程とを有することを特徴とする圧電振動子の
   製造方法。
6. 【請求項６】 前記封止用ビームが電子ビームである請
   求項５に記載の圧電振動子の製造方法。
7. 【請求項７】 前記封止用ビームがレーザービームであ
   る請求項５に記載の圧電振動子の製造方法。