JP2009246762A

JP2009246762A - 振動子の製造方法

Info

Publication number: JP2009246762A
Application number: JP2008092122A
Authority: JP
Inventors: Kazuta Ogawara; 一太小川原
Original assignee: Citizen Finetech Miyota Co Ltd
Current assignee: Citizen Finetech Miyota Co Ltd
Priority date: 2008-03-31
Filing date: 2008-03-31
Publication date: 2009-10-22

Abstract

【課題】振動子の製造過程において振動子に必要以上の熱をかけることなく振動子片と気密端子の接合を確実に行い、信頼性の高い振動子を提供する。
【解決手段】振動子片と気密端子とを接合材で接合した振動子の製造方法において、気密端子に接合材を塗布する工程と、振動子片と前記接合材が塗布された気密端子とを相互に位置決めし支持治具に搭載する工程と、前記振動子片と気密端子とを接合する前に前記支持治具を加熱する工程と、前記接合材を溶融し前記振動子片と気密端子とを接合する工程と、を有することを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、振動子の製造方法に関するものである。

図３は従来技術によるシリンダー型水晶振動子の分解斜視図である。シリンダー型水晶振動子１０は、キャップ１１、振動子片１２、気密端子１３の部品より構成されている。気密端子１３は中空の金属環１４に絶縁部材（一般にはハーメチックガラス）１５によって、２本のリード端子１６が固定されており、キャップ１１内に収容される側のリード端子をインナーリード１６ａと呼び、シリンダー型水晶振動子１０を回路基板等へ実装を行う側のリード端子をアウターリード１６ｂ呼ぶ。振動子片１２には表面に銀または金等の導電性の電極膜が蒸着あるいはスパッタリング等の薄膜形成技術によって形成されている。振動子片１２は前記電極膜を介して、インナーリード１６ａ表面にスクリーン印刷等によって塗布されたペーストはんだあるいはメッキされたはんだ等の接合材（不図示）によって、インナーリード１６ａと接合されている（例えば特許文献１参照）。

振動子片１２とインナーリード１６ａとの接合は整列治具に複数個の気密端子をセットし、インナーリード１６ａにはんだとフラックスを塗布し、インナーリード１６ａ部に振動子片１２を供給し、はんだを加熱溶融してインナーリード１６ａと振動子片１２をはんだ付けする。

はんだによる振動子片１２とインナーリード１６ａとの接合時の加熱方式としては、一般にリフロー加熱方式、赤外線加熱方式、レーザー光加熱方式、あるいは電子ビーム加熱方式といった方式が採られる。各方式ともに位置決め治具によって振動子片１２と気密端子１３の位置決めを行う。インナーリード１６ａ部のはんだの溶融は、リフロー方式の場合は熱風、他の方式においては、それぞれ赤外線、レーザー光あるいは電子ビームにより加熱して行う（例えば特許文献２、特許文献３参照）。

特開昭５８−１５０３１６号公報特開２００２−５０９４１号公報特許第２６１６９４号公報

しかしながら、前述の従来技術による振動子の製造方法には以下のような問題点がある。振動子片とインナーリードの固定にリフロー加熱方式を用いた場合、リフロー炉でのはんだ溶融は全体加熱である。この場合、振動子片や気密端子を保持する整列治具や位置決め治具に対する熱のダメージが大きい。したがってこれらの治具は耐熱性、耐久性を持たせるため金属製とするのが一般的であるが、金属性の治具は放熱性が高いためインナーリードと振動子片との接合の際、接合材の溶融に必要な熱量以上の熱量が必要となっている。振動子に必要以上に大きな熱量をかけることは、振動子の製品自体に少なからずダメージを与えることとなる。

また、リフロー加熱方式は熱風による加熱であるため熱効率が悪いと共にはんだ表面における温度管理を行うことが困難であり接合の際の熱量を精密に管理することが難しく、接合材の溶融に必要な熱量が不足すると気密端子のインナーリードと振動子片が確実に接合できないという問題も発生する。

本発明は、上記問題点に鑑み、振動子の製造過程において振動子に必要以上の熱をかけることなく振動子片と気密端子の接合を確実に行い、信頼性の高い振動子を提供することを目的とするものである。

前記目的を達成するため、本発明の振動子の製造方法は、振動子片と気密端子とを接合材で接合した振動子の製造方法において、気密端子に接合材を塗布する工程と、振動子片と前記接合材が塗布された気密端子とを相互に位置決めし支持治具に搭載する工程と、前記振動子片と気密端子とを接合する前に前記支持治具を加熱する工程と、前記接合材を溶融し前記振動子片と気密端子とを接合する工程と、を有することを特徴とする。このような構成とすることで、必要な熱量以上の熱をかけることなく振動子片と気密端子を接合することができ、また、接合前に支持治具２０の温度管理を行いその表面温度を加熱し一定としているので接合不良等の不具合の発生も防止することができる。

さらに、前記支持治具を加熱する工程の前に、前記支持治具の温度を測定し前記温度によって前記支持治具の加熱温度を決定する構成とするができる。このような構成とすることで、支持治具の測定結果に基づき支持治具の表面温度を精密に管理することが可能となる。

さらに、前記支持治具の温度測定は、前記支持治具に備えられた熱電対で行うことができる。

さらに、前記支持治具は加熱機構を備えており、前記加熱機構により支持治具を加熱することができる。このような構成とすることで支持治具を搬送中に加熱することができる。

本発明によれば、振動子の製造過程において振動子に必要以上の熱をかけることなく振動子片と気密端子の接合を確実に行い、信頼性の高い振動子を提供することが可能となる。

以下、本発明の振動子の製造方法について、図面を基に説明する。図１は本実施例の振動子の製造方法を説明するための図であり、図２は本実施例の振動子の製造方法で使用する整列治具と位置決め治具に気密端子、振動子片をセットした分解斜視図である。なお、本実施例の振動子の製造方法で説明する振動子については、従来例と同様の符号を付与し説明する。

まず、本実施例の振動子の製造方法では、図２に示すように整列治具２１に気密端子１３を複数個セットする。図２の例では一つの整列治具２１に５つの気密端子１３をセットしているが、一つの整列治具２１にセットする気密端子１３の数は整列治具２１の大きさ、加熱部材や加熱状態、はんだ付けの安定性等を考慮し適宜決定すればよい。気密端子１３をセットした整列治具２１はベルト等で各作業工程に搬送される。

次に、インナーリード１６ａにフラックス入りペーストはんだ１７を塗布する。塗布手段にはディスペンサーやスクリーン印刷等があるが、整列治具２１毎のバッチ処理なのでスクリーン印刷が適している。

次に、ペーストはんだ１７を溶融し、インナーリード１６ａに固着する。次に、整列治具２１ごと洗浄してフラックスや残さを除去する。

次に、振動子片１２を気密端子１３にセットする。振動子片１２の気密端子１３へのセットは位置決め治具２２により行われ、位置決め治具２２は振動子片１２を気密端子１３へセットした状態で整列治具２１に搭載され、振動子片１２と気密端子１３はそれぞれ位置決め治具２２と整列治具２１に支持され、相互に位置決めされた状態で次の工程に移行する。

次に、振動子片１２と気密端子１３とを支持し、相互に位置決めした位置決め治具２２と整列治具２１からなる支持治具２０の表面温度を測定する。支持治具の温度測定は、例えば支持治具２０搬送時に測定器をコンタクトさせ行えば効率的である。支持治具２０の温度測定を行った後、その測定結果を基に支持治具２０を所定の表面温度となるようヒーター等の治具加熱装置により加熱する。ここでは、振動子片１２と気密端子１３、及びその接合部には極力熱がかからないよう、支持治具２０のみを加熱する。これは、振動子片１２や気密端子１３、及びその接合部に過剰に熱がかかると振動子片１２表面に形成された電極膜のパターン食われや剥がれの発生を防止するためである。

治具加熱装置としては、例えば支持治具２０にコイルヒーターやセラミックヒーターを内蔵した構造としても良い。このような構造とすれば、外部から支持治具２０を加熱するための加熱装置が必要なくなり、その設置スペースを必要としない。さらに、振動子の各製造工程間はそれぞれコンベアにより搬送されているが、支持治具２０を搬送中に加熱することができ、支持治具２０の構成も単純なため、安価で容易に搬送中の加熱を実現することができる。

また、支持治具２０の表面温度測定は例えば支持治具２０に熱電対を内蔵した構造としても良い。このような構造とすれば、支持治具２０に測定器をコンタクトさせることなく表面温度の測定が可能である。

支持治具２０の加熱が終了したら振動子片１２と気密端子１３を搭載した支持治具２０をリフロー炉に投入し、接合材であるペーストはんだ１７を溶融させ振動子片１２と気密端子１３を接合する。振動子片１２と気密端子１３の接合前に予め支持治具２０を加熱しておいたことで、はんだの溶融に必要な熱量以上の熱をかけることなく接合することができる。また、接合前に支持治具２０の温度管理を行いその表面温度を加熱し一定としているので、リフロー炉内の温度分布も精密に管理でき、振動子片１２と気密端子１３の接合不良等の不具合の発生も防止することができる。そして、最後に真空雰囲気で気密端子にキャップを搭載し振動子が完成される。

以上、本発明の振動子の製造方法を実施例を示し説明してきたが、本発明の振動子の製造方法は本実施例に限定されるものではない。

本実施例の振動子の製造方法を説明するための図。本実施例の振動子の製造方法で使用する整列治具と位置決め治具に気密端子、振動子片をセットした分解斜視図。従来技術によるシリンダー型水晶振動子の分解斜視図。

符号の説明

１１キャップ
１２振動子片
１３気密端子
１４金属環
１５絶縁部材
１６リード部材
１６ａインナーリード
１６ｂアウターリード
１７ペーストはんだ
２０支持治具
２１整列治具
２２位置決め治具

Claims

電極を備える振動子片とリードを有する気密端子とを接合材で接合した振動子の製造方法において、
気密端子に接合材を塗布する工程と、
振動子片と前記接合材が塗布された気密端子とを相互に位置決めし支持治具に搭載する工程と、
前記振動子片と気密端子とを接合する前に前記支持治具を加熱する工程と、
前記接合材を溶融し前記振動子片と気密端子とを接合する工程と、
を有することを特徴とする振動子の製造方法。
前記前記支持治具を加熱する工程の前に、前記支持治具の温度を測定し前記温度によって前記支持治具の加熱温度を決定することを特徴とする請求項１に記載の振動子の製造方法。
前記支持治具の温度測定は、前記支持治具に備えられた熱電対で行うことを特徴とする請求項２に記載の振動子の製造方法。
前記支持治具は加熱機構を備えており、前記加熱機構により支持治具を加熱することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の振動子の製造方法。