JP2506453B2 - 気密封止型デバイスの製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 本発明は、セラミック等の基板に形成および搭載され
たデバイス要部を、セラミック等のキャップにて密封し
た気密封止型デバイスの製造方法に関し、 量産される気密封止型デバイスの生産性向上を目的と
し、 複数の個片に割断される基板上に複数の所望の回路パ
ターンを形成し、 該基板の該複数の回路パターンのそれぞれの上に接着
される複数のキャップの周端面に接着材を被着し、 該接着材の被着された該複数のキャップを該回路パタ
ーン上のそれぞれに搭載し、 ヒータープレートの上面より突出し適当な押圧力で該
ヒータープレート内に押し込まれる複数のピンの上に、
該基板を搭載し、 該複数のキャップの上面に当接する板状部材を介して
押圧し、該基板を該ヒータープレートの上面に当接させ
て該接着材の半硬化処理を行ない、 次いで、該当接を解除して該ヒータープレートの上か
ら該基板を取り出して該接着材を完全硬化せしめ、 しかるのち、該基板を該個片に割断することを特徴と
し構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、少なくとも回路パターンの形成された基板
の要部を該基板に接着したキャップで密閉せしめた気密
封止型デバイス、例えば外部接続用導体パターンの形成
されたセラミック基板に振動素子を搭載し、該振動素子
を密閉せしめるセラミックキャップを該基板に接着した
振動子の製造方法に関する。

〔従来の技術〕

前記振動子を量産する従来方法は、複数の個片に割断
される大形基板の各個片領域に、外部接続用導体パター
ンを形成し、次いで各個片領域内に振動素子を搭載した
のち大形基板を各個片に割断し、搭載された振動素子を
覆うように割断された個片にキャップを被せ、個片と周
端面に接着材の被着されたキャップとを適当なクリップ
で挟み、クリップと共に個片とキャップとを加熱し接着
材を硬化させる方法であった。

〔発明が解決しようとする課題〕

以上説明したように、従来の気密封止デバイスにおけ
るキャップ接着工程は、大形基板を複数の個片に割断
後、割断個片とキャップとをクリップで挟んだ状態で接
着材を硬化させる構成であり、一般に熱硬化性接着材を
使用するキャップ接着工程は、200℃で１時間程度加熱
することになる。

従って、従来方法においてキャップの接着作業は多数
のクリップが必要になると共に自動化が困難であり、特
に小型の気密封止デバイス、例えば114mm×96mmの基板
を338個に割断して製造される振動子では、キャップ接
着工程が非量産的であるという問題点があった。

〔課題を解決するための手段〕

第１図は本発明方法の基本工程図であり、本発明によ
る気密封止型デバイスの製造方法は、複数の個片に割断
される大形基板に少なくとも所望の回路パターンを形成
する工程１と、 該個片の上に接着されるキャップの周端面に接着材を
被着する工程２と、 接着材の半硬化工程５と接着材の完全硬化工程６から
なり、該キャップを割断前の個片上に接着する工程３
と、 該基板を該個片に割断する工程４に大別される。

ただし、接着材の半硬化工程５では、複数のピンで浮
かした状態で該基板を支持したのち、複数の該キャップ
の上面に当接する板状部材を介して該基板をヒータープ
レートに押し付ける。

〔作用〕

上記手段によれば、キャップを接着してから大形基板
を個片に割断することによって、キャップの接着が自動
化可能となり、特に大形基板の上に散在するキャップに
被着させた接着材の硬化に際し、表層部の硬化先行およ
び硬化初期における軟化によるキャップずれをなくすこ
とができる。

〔実施例〕

以下に、本発明方法を振動子の製造に適用した実施例
につき、図面を用いて説明する。

第２図は第１図の工程１に対応する模式図、第３図は
第２図の基板に振動素子を搭載した模式図、第４図は第
１図の工程２に対応する模式図、第５図は第１図の工程
３に対応する模式図、第６図は完成された振動子の外観
模式図である。

複数の個片に割断される大形基板に回路パターンを形
成する第１図の工程１では第２図に示す如く、表面に横
方向の割断溝12を形成し裏面に縦方向の割断溝13が形成
された大形基板11を使用し、その表面に搭載振動素子の
外部接続用導体パターン14を、各個片領域内に形成させ
る。

しかるのち、所望によって大形基板11には回路素子、
即ち、実施例の振動子においては第３図に示す如く振動
素子15を、各個片領域内で対向する一対の導体パターン
14と接続されるように搭載する。

キャップ周端面に接着材を被着する第１図の工程２で
は第４図に示す如く、基板11に接着されるキャップ16の
周端面に接着材17を被着させる。

次いで、大形基板11にキャップ16を接着させる第１図
の工程３では第５図に示す如く、基板11に搭載された振
動素子15を密封するように、キャップ16を各個片領域内
に接着させる。

次いで、大形基板11を個片に割断する第１図の工程４
では、割断溝12,13に沿って大形基板11を割断する。

その結果、第６図に示す如く基板（個片）18にキャッ
プ16が搭載された振動子19が完成する。

しかしながら、熱硬化性接着材をキャップ16の接着に
利用したとき、接着材17の硬化は200℃で１時間程度加
熱する必要があり、接着材17はその加熱初期に粘性が低
下するようになる。

そのため、熱硬化性接着材17を使用したキャップ16の
接着は、該粘性低下によってキャップ16が移動しないに
何等かの手段でキャップ16を押さえる必要があり、複数
のキャップ16を同時に押さえる該手段は、接着材17の硬
化処理中に悪影響を及ぼすことがあってはならない。

そこで、本発明ではキャップ16の接着工程３を第１図
に示す如く、接着材17の半硬化工程５と接着材17の完全
硬化工程６に分け、接着材17の粘性が低下する半硬化工
程５では各キャップ16を大形基板11に向けて外力で押し
付けるようにし、接着材17の粘性が低下せず長時間が必
要になる完全硬化工程では、キャップ16の押し付け力を
解除し、即ち基板11を接着材半硬化装置から取り出し、
所定温度に加熱した炉中で硬化させるようにした。

第７図は本発明方法の工程５の接着材半硬化装置の基
本構成と動作説明図、第８図は該装置における可動部の
主要構成とその動作説明図である。

第７図において、装置21はヒータープレート22,ヒー
タープレート22の上面23より突出するようにコイルばね
（第１の弾性体）24によって支持された第１のピン25,
上下方向に駆動される可動ブロック26を具えた固定部29
と、可動ブロック26の下面からより突出するようにコイ
ルばね（第２の弾性体）27によって支持された第２のピ
ン28を具えた可動部30を有し、複数のピン25に掛け渡す
ようにキャップ16の置かれた大形基板11を搭載したと
き、複数のピン28はそれぞれがキャップ16と対向するよ
うになる。

そこで、第７図（イ）に示す如く複数のピン25に大形
基板11を搭載したのち、可動ブロック26を降下させる第
７図（ロ）に示すように、ピン28はキャップ16を基板11
に押し付けるようになる。

次いで、可動ブロック26をさらに降下させると第７図
（ハ）に示す如く、ピン25は沈下し、大形基板11の裏面
は適当な温度に加熱されたヒータープレート22の上面23
と接触し、キャップ16に被着された接着材17は基板11を
介して加熱され、例えば200℃,1時間で完全硬化するエ
ポキシ系の接着材17では該加熱を160℃,3分程度にすれ
ば、接着材17は硬化初期の低粘性域を越えて半硬化状態
になる。

第８図において、可動部30は可動ブロック26,コイル
ばねを内蔵した複数のピン31,ピン31の中間部を固着し
可動ブロック26の下面に接着された支持金具32,ピン31
の先端部が遊合する透孔34のあけられた板状部材33,可
動ブロック26に対し上下動自在な複数本の軸35の下端部
が固着された板状部材36,板状部材36の下面に装着し板
状部材33の端部を支持する支持金具37と38,支持金具38
に装着し適当な押圧力で板状部材33を支持金具37の溝39
に押し付けるプランジャ40,板状部材36を常時押下する
コイルばね41を具えてなる。

ピン31は測定用のプローブを利用したものであり、第
７図におけるコイルばね27とピン28を複合化した構成で
ある。

このように構成された可動部30の非駆動状態は第８図
（イ）に示す如く、板状部材33の下面がピン31の先端面
より下方に位置する。

そこで、可動部30を降下させるとキャップ16の急激な
温度上昇を防止する板状部材33の下面がキャップ16の上
面と接触したのち、第７図（ロ）および（ハ）の降下状
態では第８図（ロ）に示す如く、各ピン31の先端面が対
向するキャップ16の上面を基板11に向けて押し付けるよ
うになる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明方法によれば、気密封止型
デバイスにおけるキャップ接着工程が自動化可能とな
り、１個当たりのキャップ接着所要時間を従来方法の1/
20以下に低減できるようになった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法の基本工程図、 第２図は第１図の工程１に対応する模式図、 第３図は第２図の基板に振動素子を搭載した模式図、 第４図は第１図の工程２に対応する模式図、 第５図は第１図の工程３に対応する模式図、 第６図は完成された振動子の外観模式図、 第７図は本発明方法による接着材半硬化装置の基本構成
と動作説明図、 第８図は該装置における可動部の主要構成とその動作説
明図、 である。 図中において、 １は大形基板に回路パターンを形成する工程、 ２はキャップ周端面に接着剤を被着する工程、 ３は大形基板にキャップを接着する工程、 ４は大形基板の割断工程、 ５は接着材の半硬化工程、 ６は接着材の完全硬化工程、 11は大形基板、 14は導体パターン（回路パターン）、 16はキャップ、 17は接着材、 21は接着材半硬化装置、 22はヒータープレート、 23はヒータープレートの上面、 24はコイルばね（第１の弾性体）、 25は第１のピン、 27はコイルばね（第２の弾性体）、 28は第２のピン、 を示す。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の個片に割断される基板上に複数の所
   望の回路パターンを形成し、 該基板の該複数の回路パターンのそれぞれの上に接着さ
   れる複数のキャップの周端面に接着材を被着し、 該接着材の被着された該複数のキャップを該回路パター
   ン上のそれぞれに搭載し、 ヒータープレートの上面より突出し適当な押圧力で該ヒ
   ータープレート内に押し込まれる複数のピンの上に、該
   基板を搭載し、 該複数のキャップの上面に当接する板状部材を介して押
   圧し、該基板を該ヒータープレートの上面に当接させて
   該接着材の半硬化処理を行ない、 次いで、該当接を解除して該ヒータープレートの上から
   該基板を取り出して該接着材を完全硬化せしめ、 しかるのち、該基板を該個片に割断することを特徴とす
   る気密封止型デバイスの製造方法。