JP4634165B2 - 気密端子の製造方法 - Google Patents

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Description

本発明は、気密端子とその製造方法、気密端子を有する圧電振動子とその製造方法、圧電振動子を有する発振器及び電子機器に関する。
時計や発振器、電子機器等の工業製品の製造に不可欠な電子素子として、圧電振動子があり、時刻源やタイミング源あるいは信号の基準源として用いられている。圧電振動子のパッケージとして、箱形のセラミックスパッケージや円筒状のシンリンダー型パッケージが慣用されている。後者のシリンダー型パッケージの構成について、図22を用いて簡潔に説明する。図22は、従来のシリンダー型圧電振動子の構成を示す模式図である。例えば、水晶振動子などの振動子片8は、気密端子1のリード2のインナーリード3に、図示しないメッキや導電性接着剤で固着され、金属製の有底円筒型のしまりばめケース10で気密封止されている。図22では、ケース10を透明体で示した。尚、ここでは、リード2で、素子を接続する側をインナーリード3、基板に実装される側をアウターリード4と称する。
気密端子1は、ステム7と呼ばれる金属製の外環内にハーメチック封着用の充填材6が充填され、該充填材には金属製の細い中実丸棒よりなる2本のリード2が平行に貫通固定されている。リード2とステム7表面には、メッキが施されている。インナーリード3と振動子片8のメッキによる接続は、このインナーリード3表面のメッキを局部的に溶融させて、振動子片8の基部に形成された接続領域であるマウントパッド9に固着させたものである。また、ケース10は、振動子片8の上から覆うようにステム7の外形に沿って挿入されている。ステム7とケース10間の気密接合は、ステム7外環の軟質金属であるメッキ層12(図22では、その厚さが誇張されて示されている)を介しての冷間圧接により実現されている。このようなパッケージを用いた圧電振動子の自動化された製造工程が開示されている(例えば、特許文献1参照。)。
しかしながら、近年の部品の急速な小型化によって、従来の製造方法では、圧電振動子を歩留まり良くかつ低コストで製造することが非常に困難になってきた。その主要な問題の1つが、気密端子製造工程でのメッキ歩留まりの低下による気密端子製造単価の上昇である。2番目の主要な問題は、気密端子のアウターリードの剛性低下の問題である。最後の主要な問題は、気密封止後の振動子の共振周波数及び共振抵抗値の変動である。以下にこの3つの問題について簡潔に述べる。
第1の問題である気密端子小型化に伴うメッキ歩留まりの大幅な低下は、上記リード間の間隔の狭小化とリードの線径の減少による剛性の低下に起因している。シリンダー型の振動子の直径(封止後のケース外形の最大値であり、図22において記号Dで示した。)は、略3mmから2mmへと縮小し、更に1.5mmとなっている。近年、携帯電話に使用されるものは、更に小型化が進み、1.2mmが用いられている。この傾向はさらに進み、1mmを切る寸法の採用も検討されている。このような小型化の進行で、気密端子の部材である2本のリードの間隔(図22において記号d1で示した)が極めて狭くなり、かつリード線自体の径(図22において記号d2で示した)が細くなり剛性が低下し、容易に曲がり易くなってきている。
従来のメッキ工程は、大量生産に有利なバレルメッキ方式である。容器の形状は、例えば、直径が数十cmで、略40cmから80cm程度の長さを有する六角柱であり、アクリル等の樹脂製である。この容器の中に、20万個から50万個程度の数量の気密端子を入れて、メッキ槽の中で容器をゆっくり回転させて中の気密端子を撹拌させながら、数時間かけて電気メッキをしていた。この工程で、特にD=1.2mmやそれ以下の小型の気密端子は、リード間隔が狭く、リード自体が容易に曲がりやすいことから、リード間でメッキが繋がる不良や、アウターリードが絡み合う不良が多発していた。これにより、メッキ歩留まりが大きく低下し、気密端子の製造コストは、大幅に上昇するという問題を引き起こしている。
第2の問題は、気密端子のアウターリードの剛性の低下である。アウターリードの剛性の低下は、第1の問題である気密端子の製造でも問題点として指摘したが、ここでは、圧電振動子の組立工程において発生する別の側面を持つ問題点として捉える。それは、振動子片の小型化に伴うインナーリードとの関連を持つ。
振動子片が今後さらに小型化すると、振動子片上のマウントパッドの面積とマウントパッド間の隙間が縮小する。このため前記マウントパッドに接合する気密端子のインナーリードの先端と前記マウントパッドの精密な位置関係を如何に出すかが課題となる。同時に、アウターリードは、後述する様に、組立工程においてはパレットに機械的に整列・保持されているから、組立工程中で曲がらないよう剛性が必要である。従来の気密端子のリードは製造上の容易さからリード全体を一様の径の中実丸棒とした。しかしながら、振動子片のマウントパッドの面積の縮小に合わせてインナーリードの径を細くしてマウントパッドとインナーリード先端の位置合わせ精度を改善してきた従来方法を仮に踏襲すると、アウターリードの径も同様に細くなり、剛性が不足する。例えば、マウントパッドの幅が50μmの場合にリード径を50μmとすると、リードが簡単に曲がってしまい、明らかに剛性不足となる。インナーリードとアウターリードが同一の径を持つ従来構造の気密端子では、小型化に十分対応することが出来ない懸念がある。
第3の問題である気密封止後の振動子の共振周波数及び共振抵抗値の変動は、振動子製造工程で用いる治具類から出る放出ガスによって工程の封止条件が制約されることに起因している。特に、樹脂製パレットの使用によるところが大きい。ここで、パレットとは、気密端子を複数個並べて、振動子の組立工程の最初のステップから最終のステップまでを流動させるための保持用治具のことである。パレットは、気密端子を確実に精度良く保持するという機械的用件と、隣接した気密端子間で電気的な干渉が起こらないよう絶縁体でなければならないという電気的要件を満足する必要がある。また、量産工程では極めて多量の数が必要とされるために、パレットのコストを含めた調達の容易さ、廃棄の容易さなどの要件を勘案して、樹脂成型品が用いられてきた。
図23は、従来のパレットと気密端子の整例を示す模式図である。気密端子のアウターリード4が、パレット35に装着された金属端子36で機械的に保持され、一定の間隔で整列している。かつ、該金属端子36とリードの間で電気的導通がとられている。パレットの材質が樹脂であるので、金属端子を装着するための構造が容易にできる。しかしながら、例えば音叉型水晶振動子のような真空雰囲気で封止する振動子の場合は、振動子の組立工程で吸着した水分の除去と、各部材に含有するガス成分を出来るだけ放出させる目的で、圧入工程において、封止雰囲気を高温に上昇させる。この時、振動子のリードを保持しているパレットも高温になり、樹脂からガスが発生し、気密封止の真空度の低下を引き起こし、共振周波数及び共振抵抗値の経時的な変動の原因になっている。さらにまた、小型振動子は熱容量が小さいために、顧客において実施されるリフロー工程で、振動子の温度が上昇し易い。とりわけ、鉛成分を含まないようなハンダによる基板実装の場合は、リフローでの温度が260℃を超える値になっており、共振周波数及び共振抵抗値の変化が大きい。このため、製造工程では、このようなリフローでの共振周波数や共振抵抗値の変動対策として、圧入工程を高温で行う必要がある。しかしながら、従来のパレットは、温度を上げることより放出カスが大きくなる問題を有しており、パレットの材質に検討を要していた。
特開平8−316761号報
そこで本発明は、小型であってもメッキ歩留りの良好な気密端子とその製造方法、並びに圧電振動子に用いるのに最適な気密端子とその製造方法、及びそれらの気密端子を用いて特性変化の小さい小型の圧電振動子とその製造方法を提供することを課題とする。
上記課題を解決するために本発明においては、気密端子の構成と製造方法を根本から見直し、新しい構成と製造方法を有する気密端子を考案した。
(1)本発明は、環状のステムと、前記ステム内を貫通するように配置された導電性材料からなるリードと、前記リードを前記ステム内に固定するための充填材とで構成される気密端子の製造方法であって、板状または帯状の導電性材料に基部とリード形成部とを配置し、少なくとも前記リードの一端を前記基部に繋いだまま、前記リードの外形を所定の間隔で前記リード形成部に複数形成するリード外形形成工程と、外形形成された前記リードの所定の位置に前記充填材を充填し成形した後に焼結する充填材成形焼結と、焼結された充填材の周囲に前記ステムを装着するステム装着工程と、前記ステム内の前記充填材を加熱溶解後冷却し、前記リードと前記ステムとを前記充填材を介して密着固定する焼成工程と、前記リードの表面に金属膜を形成する金属膜形成工程と、を行い、前記リードの前記基部に繋がった一端を切り離す切断工程を行う気密端子の製造方法とした。
(2)また、前記リード外形形成工程において、さらに前記リードの所定の位置に、前記充填材の位置決めが可能な充填材位置決め部を形成する気密端子の製造方法とした。
(3)さらに、前記充填材成形焼結工程にける前記充填材の充填を複数の前記リードのうち互いに隣接する2つの前記リード同士を束ねるように行い、前記充填材の中心線と前記束ねられた2本の前記リードの束の中心との間に所定のオフセット量を設定する気密端子の製造方法とした。
(4)本発明では、また、インナーリード及びアウターリードに成形を加えて、第2及び第3の問題を解決するための次の考案をした。
環状のステムと、前記ステム内を貫通するように配置された導電性材料からなるインナーリード部とアウターリード部とを有するリードと、前記リードを前記ステム内に固定するための充填材とで構成される気密端子の製造方法であって、板状または帯状の導電性材料に基部と、前記インナーリード部と前記アウターリード部とを設定したリード形成部とを配置し、前記アウターリード部の一端を前記基部に繋いだまま、前記リードの外形を所定の間隔で前記リード形成部に複数形成するリード外形形成工程と、外形形成された前記リードの所定の位置に前記充填材を充填し成形した後に焼結する充填材成形焼結と、焼結された充填材の周囲に前記ステムを装着するステム装着工程と、前記ステム内の前記充填材を加熱溶解後冷却し、前記リードと前記ステムとを前記充填材を介して密着固定する焼成工程と、前記リードの表面に金属膜を形成する金属膜形成工程と、を行い、前記アウターリード部の前記基部に繋がった一端を切り離す切断工程を行う気密端子の製造方法とした。
(5)更に、前記焼成工程後かつ前記金属膜形成工程前に前記インナーリード部の成形を行うインナーリード部成形工程をさらに行うこと気密端子の製造方法とした。
(6)また、前記金属膜形成工程後かつ前記切断工程前に前記アウターリード部の成形を行うアウターリード部成形工程をさらに行うことを特徴とする気密端子の製造方法とした。
(7)更にまた、前記金属膜形成工程後かつ前記切断工程前に、前記インナーリード部の成形を行うインナーリード部成形工程と、前記アウターリード部の成形を行うアウターリード部成形工程と、をさらに行うことを特徴とする気密端子の製造方法とした。
次に、導電性材料にリード外形を形成する本発明の特徴を生かして、具体的に次の各手段を考案した。
(8)前記リード外形形成工程において、さらに前記アウターリード部の幅寸法を前記インナーリード部の幅寸法よりも大きく設定する気密端子の製造方法とした。
(9)また、前記リード外形形成工程において、さらに前記インナーリード部の幅寸法を、前記アウターリード部から遠ざかるにつれて細く形成する気密端子の製造方法とした。
(10)また、前記リード外形形成工程において、さらに複数形成される前記リードのうち互いに隣接する2つの前記リードを1セットとして、前記1セット中の前記リードにおける2つの前記インナーリード部同士を、前記アウターリード部から遠ざかるにつれて互いに近接するように形成する気密端子の製造方法とした。
(11)そしてまた、前記リード外形形成工程において、前記インナーリード部に振動子片支持用の段差を設ける気密端子の製造方法とした。
(12)更に、前記リード外形形成工程において、さらに前記リードの所定の位置に、前記充填材の位置決めが可能な充填材位置決め部を形成する気密端子の製造方法とした。
(13)更に、前記リード外形形成工程において、さらに前記アウターリード部の所定の位置に溶接部を設ける気密端子の製造方法とした。
(14)更にまた、前記リード外形形成工程において、複数の前記リードのうち互いに隣接する2つの前記リードの前記溶接部における溶接ポイント間のピッチを、後工程で用いる樹脂モールド用リードフレームの電極端子部の溶接ポイント間ピッチと同一にする気密端子の製造方法とした。
(15)また、前記充填材成形焼結工程にける前記充填材の充填を複数の前記リードのうち互いに隣接する2つの前記リード同士を束ねるように行い、前記充填材の中心線と前記束ねられた2本の前記リードの束の中心線との間に所定のオフセット量を設定することを特徴とする気密端子の製造方法とした。
(16)そして、上述の製造方法により製造された気密端子とした。
(17)環状のステムと、前記ステム内を貫通するように配置された導電性材料からなるリードと、前記リードを前記ステム内に固定するための充填材とで構成される気密端子であって、前記気密端子は、板状または帯状の前記導電性材料に基部とリード形成部とが配置され、少なくとも前記リードの一端が前記基部に繋がれたまま、前記リードの外形が所定の間隔で前記リード形成部に複数形成され、外形形成された前記リードの所定の位置に前記充填材が充填成形され、成形された充填材の周囲に前記ステムが装着され、前記ステム内の前記充填材が加熱溶解後冷却され、前記リードと前記ステムとが前記充填材を介して密着固定され、前記リードの表面に金属膜が形成されてから、前記リードの前記基部に繋がった一端が切断される方法によって製造される気密端子とした。
(18)さらに、上述の気密端子を用いたことを特徴とする圧電振動子の製造方法とした。
(19)環状のステムと、前記ステム内を貫通するように配置された導電性材料からなるリードと、前記リードを前記ステム内に固定するための充填材からなる気密端子と、
前記リードに接続された振動子片と、前記振動子片を覆うように前記気密端子に接合されたケースと、を有する圧電振動子の製造方法であって、前記気密端子は、板状または帯状の前記導電性材料に基部とリード形成部とを配置し、少なくとも前記リードの一端を前記基部に繋いだまま、前記リードの外形を所定の間隔で前記リード形成部に複数形成するリード外形形成工程と、外形形成された前記リードの所定の位置に前記充填材を充填し成形する充填材成形焼結工程と、成形された充填材の周囲に前記ステムを装着するステム装着工程と、前記ステム内の前記充填材を加熱溶解後冷却し、前記リードと前記ステムとを前記充填材を介して密着固定する焼成工程と、前記リードの表面に金属膜を形成する金属膜形成工程とを行い、前記リードの前記基部に繋がった一端を切り離す切断工程によって製造し、前記振動子片に前記気密端子の前記リード表面の前記金属膜を溶融させて接続するマウント工程と、前記振動子片が接続された前記気密端子を、前記振動子片を覆うように前記ケースに圧入する圧入工程と、を有する圧電振動子の製造方法とした。
(20)また、環状のステムと、前記ステム内を貫通するように配置された導電性材料からなるリードと、前記リードを前記ステム内に固定するための充填材からなる気密端子と、前記リードに接続された振動子片と、前記振動子片を覆うように前記気密端子に接合されたケースと、を有する圧電振動子の製造方法であって、前記気密端子の前記リードの表面に金属膜を形成する金属膜形成工程と前記振動子片に前記リード表面の前記金属膜を溶融させて接続するマウント工程と、前記振動子片が接続された前記気密端子を、前記振動子片を覆うように前記ケースに圧入する圧入工程と、を有し、前記圧入工程を行う際に、前記振動子片が接続された前記気密端子の保持をセラミックス製治具により行う圧電振動子の製造方法とした。
(21)さらに、本発明の気密端子とセラミックス治具を組み合わせる次の製造方法とした。
環状のステムと、前記ステム内を貫通するように配置された導電性材料からなるリードと、前記リードを前記ステム内に固定するための充填材からなる気密端子と、前記リードに接続された振動子片と、前記振動子片を覆うように前記気密端子に接合されたケースと、
を有する圧電振動子の製造方法であって、前記気密端子は、板状または帯状の前記導電性材料に基部とリード形成部とを配置し、少なくとも前記リードの一端を前記基部に繋いだまま、前記リードの外形を所定の間隔で前記リード形成部に複数形成するリード外形形成工程と、外形形成された前記リードの所定の位置に前記充填材を充填し成形した後に焼結する充填材成形焼結工程と、焼結された充填材の周囲に前記ステムを装着するステム装着工程と、前記ステム内の前記充填材を加熱溶解後冷却し、前記リードと前記ステムとを前記充填材を介して密着固定する焼成工程と、前記リードの表面に金属膜を形成する金属膜形成工程とを行い、前記リードの前記基部に繋がった一端を切り離す切断工程によって製造し、前記振動子片に前記気密端子の前記リード表面の前記金属膜を溶融させて接続するマウント工程と、前記振動子片が接続された前記気密端子に、前記振動子片を覆うようにケースを圧入する圧入工程と、を有し、前記圧入工程を行う際に、前記振動子片が接続された前記気密端子及び前記ケースの保持をセラミックス製治具により行う圧電振動子の製造方法とした。
(22)そして、上述の圧電振動子の製造方法により製造された圧電振動子とした。
(23)環状のステムと、前記ステム内を貫通するように配置された導電性材料からなるリードと、前記リードを前記ステム内に固定するための充填材からなる気密端子と、前記リードに接続された振動子片と、前記振動子片を覆うように前記気密端子に接合されたケースと、を有する圧電振動子であって、
前記気密端子が、板状または帯状の前記導電性材料に基部とリード形成部とが配置され、少なくとも前記リードの一端が前記基部に繋がれたまま、前記リードの外形が所定の間隔で前記リード形成部に複数形成されるリード外形形成工程と、外形形成された前記リードの所定の位置に前記充填材が充填され成形される充填材成形工程と、成形された充填材の周囲に前記ステムが装着されるステム装着工程と、前記ステム内の前記充填材が加熱溶解後冷却され、前記リードと前記ステムとが前記充填材を介して密着固定される焼成工程と、前記リードの表面に金属膜が形成される金属膜形成工程とが行われ、前記リードの前記基部に繋がれている一端が切り離される切断工程によって製造されたとする圧電振動子とした。
(24)環状のステムと、前記ステム内を貫通するように配置された導電性材料からなるリードと、前記リードを前記ステム内に固定するための充填材からなる気密端子と、前記リードに接続された振動子片と、前記振動子片を覆うように前記気密端子に接合されたケースと、を有する圧電振動子であって、
前記気密端子の前記リードの表面に金属膜が形成される金属膜形成工程と前記振動子片に前記リード表面の前記金属膜が溶融されて接続されるマウント工程と、前記振動子片が接続された前記気密端子が、前記振動子片を覆うように前記ケースに圧入される圧入工程により製造され、前記圧入工程が行なわれる際に、前記振動子片が接続された前記気密端子の保持がセラミックス製治具により行なわれる圧電振動子とした。
(25)環状のステムと、前記ステム内を貫通するように配置された導電性材料からなるリードと、前記リードを前記ステム内に固定するための充填材からなる気密端子と、前記リードに接続された振動子片と、前記振動子片を覆うように前記気密端子に接合されたケースと、を有する圧電振動子であって、
前記気密端子が、板状または帯状の前記導電性材料に基部とリード形成部とが配置され、少なくとも前記リードの一端が前記基部に繋がれたまま、前記リードの外形が所定の間隔で前記リード形成部に複数形成するリード外形形成工程と、外形形成された前記リードの所定の位置に前記充填材が充填され成形された後に焼結される充填材成形焼結工程と、成形された充填材の周囲に前記ステムが装着されるステム装着工程と、前記ステム内の前記充填材が加熱溶解後冷却され、前記リードと前記ステムとが前記充填材を介して密着固定される焼成工程と、前記リードの表面に金属膜が形成される金属膜形成工程とが行われ、前記リードの前記基部に繋がれている一端が切り離される切断工程によって製造され、
前記振動子片が前記気密端子の前記リード表面の前記金属膜を溶融されて接続されるマウント工程と、前記振動子片が接続された前記気密端子に、前記振動子片を覆うようにケースが圧入される圧入工程と、を有し、前記圧入工程が行なわれる際に、前記振動子片が接続された前記気密端子の保持がセラミックス製治具により行なわれ製造された圧電振動子とした。
(26)上述の圧電振動子を発振子として集積回路に接続した発振器とした。
(27)更に、上述の圧電振動子を計時部に接続した電子機器とした。
本発明では、気密端子の製造方法を板材を抜き加工して形成する方式にした。その結果、個々の気密端子が板材上で一定間隔で整列しているため、メッキ工程において、リード間でのメッキの繋がりやリードの絡み合いが発生することがない。この結果、従来の気密端子製造上問題であったメッキ工程での歩留低下の課題を解決できる。
そして、気密端子の製造工程において、ステムの装着の際に、ステムの位置決めが可能となるようにリードに位置決め部が形成されるので、精度の優れた気密端子の製造が可能である。
また、リードが環状のステムの中心線に対してオフセットされて配置されるので、振動子をマウントした状態では、振動子の厚さ方向の中心線が、気密端子の中心線に略一致するようにできる。従って、振動腕の先端部分がケース内面に機械的に接触することを抑制できる。
そして、リードにインナーリード部とアウターリード部を配置して、インナーリード部とアウターリード部の成形を行うことで、次のような効果を奏する。
アウターリード部の幅寸法をインナーリード部の幅寸法よりも大きく設定することで、アウターリード部の剛性を高くできる。また、アウターリード部に成形工程を行ってバネ性を持たせる構造にしたことにより、気密端子をパレットに機械的に固定する構造が著しく容易になり、パレットの材質を樹脂製からセラミックスのような低放出ガス材料に切替えることが可能になった。従って、従来の圧電振動子の製造工程で問題であった、ベーキングや圧入工程での真空度の低下を解決できる。
また、アウターリード部に溶接部を設け、互いに隣接する2つのリード間の溶接部のピッチを、後工程で用いる樹脂モールド用リードフレームの電極端子部の溶接ポイント間のピッチと同一にすることで、従来要していたアウターリードの曲げ工程を省略でき、かつ溶接の品質が向上する。
インナーリード部の幅寸法及び外形形状を適切に成形することで、圧電振動子片が小型化しマウントパッドの面積が縮小した場合においても、マウント精度を保持して接合させることができる。インナーリード部の成形として、具体的には、インナーリード部の幅寸法をアウターリード部から遠ざかるにつれて細くする方法、また、互いに隣接する1セットのインナーリードの間隔をアウターリードの部から遠ざかるにつれて近接するように成形する方法、あるいは、インナーリード部に振動子片保持用の段差を設ける等の成形加工をする方法があり、これらの成形により小型振動子片を精度良くマウントすることができる。
インナーリード部の連結部分を切断した後に金属膜を形成する製造フローを採用すれば、切断面にも金属膜に形成が可能となるので、マウント工程において、振動子片のマウントパッド部のインナーリードに対する濡れ性が向上し、インナーリードと振動子片の接合強度が向上する。
また、上述の製造方法で製造された気密端子を用いて圧電振動子を製造することで、振動子がより小型化した場合においても、振動子片が精度良くマウント可能であり、かつ気密端子の製造単価が抑制できるので、品質の優れた振動子をコストの上昇を抑えて製造することが出来る。
そしてまた、上述の製造方法で製造された気密端子を、上述したセラミックスよりなるパレットに整列させて圧電振動子を製造する製造方法は、振動子片のマウント精度が良く、かつ、ベーキング工程及び圧入工程において、従来のパレットを用いた工程よりも、真空到達時間が早く、真空到達度も優れている。また、該工程において、従来よりも高い温度設定が可能である。従って、圧電振動子がより小型になっても、高品質の製品を効率よく製造することが可能である。
また、上述した圧電振動子の製造方法により製造された圧電振動子は、振動子片と気密端子のリードの間の機械的な位置精度が高いので、発振の停止等の不良が極力少なく、ケースにより気密封止されてなる振動子の実際に動作する空間の真空度が従来よりも改善されて、気密封止後の共振周波数や共振抵抗値の変動は低く抑えられており、安定な特性を備えた振動子である。
また、上述した製造方法で製造した小型の圧電振動子を用いて、圧電発振器を構成することができる。発振器を構成する部品の中で最大の容積を持つ振動子を小型化することが可能であるから、前記発振器の外形寸法をより小型化することが可能になった。また、圧電振動子の共振周波数や共振抵抗値の変動が抑制されており特性が変化しにくいために、発振器を高精度に維持することができる。
さらにまた、上述の製造方法にて製造した小型の圧電振動子を携帯情報機器に使用することにより、携帯電子機器の一層の小型化が可能になり、さらに真空度が長期に渡って共振周波数や共振抵抗値の変動が抑制されて特性が変化しにくいため、携帯電子機器を高精度に維持することができる。
(実施例1)
本発明の第1の実施例として、気密端子の製造方法及びその製造方法によって製造された気密端子について説明する。
以下の説明においては、リードは2本で一組(一対)を成す場合で説明するが、3本以上のリードで気密端子を構成してもよい。また、気密端子を構成する部材は、ステム(1個)、リード(2本)、充填材(1個)の3部品4点の場合で説明するが、複数のステムや充填材を有してもよい。
リード及びステムとなる導電性材料は、低炭素鋼(Fe)、鉄ニッケル合金(Fe−Ni)、鉄ニッケルコバルト合金(Fe−Ni−Co)等が使用される。また、充填材は、ソーダライムガラスやソーダバリウムガラスあるいはほう珪酸ガラスなどが用いられる。
図1は、本発明に係る、気密端子の製造工程の一例の概略を示すフローチャートである。図1(a)から図1(d)に示される4つのフローチャートにおいて、図1(a)が基本を成すフローチャートである。
図1(a)に示される気密端子の概略製造工程おいて、気密端子は次のように製造される。まず板状または帯状の導電性材料に基部とリード形成部とを配置し、リードの一端を基部に繋いだまま、リードの外形をリード形成部に複数形成する(リード外形形成工程:ステップ10)。リードの一端を基部に繋いだまま、外形形成された複数のリードの所定の位置に充填材を充填し、充填材を成形した後に焼結する(充填材成形焼結工程:ステップ20)。リードの一端を基部に繋いだまま、焼結された充填材の周囲にステムを装着する(ステム装着工程:ステップ30)。リードの一端を基部に繋いだまま、リードとステムとを充填材を介して焼成し密着固定させる(焼成工程:ステップ40)。リードの一端を基部に繋いだまま、リードの表面に金属膜を形成させる(金属膜形成工程:ステップ50)。最後にリードの基部に繋がった一端を切り離す(切断工程:ステップ60)。
以下に、上記各製造工程につき図2乃至図9に基づいて詳細に説明する。図2は、図1に示した気密端子の概略製造工程をさらに細分化して詳細を示すフローチャートである。図3乃至図9は、それらの各工程を説明するための説明図である。
〔リード外形形成工程(ステップ10)〕
リード外形形成工程(ステップ10)では、まず、上述の材料で適切な厚さを有する板材(以下ベース板と称し、符号11とする)を準備する(ステップ11)。ベース板11をリードフレームないしフープの形態で流動する。次に、ベース板11の所定の位置に、複数のリードを形成させるためのリード形成部11aと、リード形成部11aに隣接するように基部11bとをそれぞれ配置する。ベース板11のリード形成部11aにプレス加工、レーザー加工、あるいはエッチング等の化学的な加工を施し、リード2の一端が基部11bに接続された状態でリード2の外形を形成する(ステップ12)。この加工により、ベース板11のリード形成部11aには基部11bに繋がれたままの複数のリード2が一定の間隔を持って整列した形態になる。図3及び図4にベース板11の各種の形状を示す。図3(a)、図3(b)は、短冊形のリードフレームである。図3(a)は、標準型のリードフレームであり、この実施例では22対のリード2が形成されている。図3(b)は、図3(a)の標準型のフレームを縦方向に複数形成したものであり、生産性の向上を意図して設計されている。尚、図示しないが、リードフレームの形状としては、図3(a)のリードフレームの上方を開放したコの字型でも良い。
図3(c)は、図3(a)の一部を拡大したものであり、この図を用いて詳細を述べる。前述の様に、ベース板11の中に、リード形成部11aを長方形状に配置し、ベース板11の残りの領域を基部11bとする。この実施例におけるリード外形形成工程(ステップ10)においては、後述する圧電振動子組立工程で振動子片を接続する側をインナーリード部13とし、開放端を有する構成とする。一方、ベース板11の基部11bに接続した側をアウターリード部14とし、気密端子製造の最後の工程までベース板11に接続して工程を流動させる。即ち、このベース板11単位で気密端子製造工程の各工程の処理をしていく。
尚、本明細書では、リード2が基部11bに接続された状態では、インナーリード及びアウターリードは、インナーリード部、アウターリード部というように「部」を付けて表現し、符号はそれぞれ13、14とした。切断工程を終了して、リードが基部11bから切り離され、個々の気密端子として独立した段階で、「部」を取り除き、インナーリード及びアウターリードとし、符号をそれぞれ3、4とした。
この実施例では、すべての互いに対となるインナーリード部13の先端同士が繋がっているようにリード2を形成している。このようにリード2を形成することにより、製造工程中にリード2に加わる負荷荷重を2本のリードで受けることができ曲がりにくくなり、互いに対となる2本のリードの平行度の低下を防止することができる。また、インナーリード部13の板幅は、部分的に変化させることが可能である。
さらに、後工程で充填され成形される充填材を位置決めするための充填材位置決め部5がアウターリード部14に設けられている。この充填材位置決め部5は、プレス加工、レーザー加工、あるいはエッチング等の化学的な加工以外の方法でも形成可能である。例えば、アウターリード部14の外側に、アウターリード部14とは別の細い部材を設けてその先端に充填材位置決め部5を設けることもできる。さらにまた、アウターリード部14は、インナーリード部13に比較して幅を広くとることで強度を持たせて気密端子の製造工程中で曲がることを防ぐ。さらに、アウターリード部14の下端部14aの板幅を広くすることで、後に加工するバネ構造を強くし、かつ圧電振動子の製造工程中で通電用のプローブとの接触面積を広くし、コンタクトを確実にする目的を持つ。
一方、図4は、帯状の導電性材料を用いたフープ型のリードフレームの例を示したものである。このフープ型のリードフレームにおいてもベース板11の所定の位置に、複数のリードを形成させるためのリード形成部11aと、リード形成部11aに隣接するように基部11bとをそれぞれ複数配置することができる。この例では、リード2を上下に対向させる形で横方向に複数並べて形成した場合を示す。
上記実施例では、ベース板11の基部11bにアウターリード部14の一端が繋がれた状態となるようにリード2を形成したが、基部11bにインナーリード部13の一端が繋がれた状態となるようにリード2を形成するようにしても良い。但し、インナーリード部13の大きさには制限があるため、基部11bとの接続部の強度に注意することが重要である。
〔充填材成形焼結工程(ステップ20)〕
充填材成形焼結工程(ステップ20)においては、まず、上述の加工を施したベース板11を酸化処理して、後工程で形成される充填材との密着性を高める(ステップ21)。続いて、充填材の充填と成形を行う。第1に充填材原料(例えば、ほう珪酸ガラス粉末)を準備する(ステップ70)。次に、型を準備して、充填材原料を、複数のリード2の所定の位置に充填する。この後、加圧して充填材6を成形する(ステップ22)。続いて、750℃前後の温度雰囲気で仮焼成を行い、充填材6を焼結させる(ステップ23)。この段階では、充填材はまだリード2との間に隙間をもったままである。図5は、焼結後の状態を示す。充填材6は、前述のように充填材位置決め部5によってリード2上の所定の位置に配置される。
〔ステム装着工程(ステップ30)〕
次の工程は、ステム装着工程である。上述したベース板11の加工工程とは別工程で製造したステム7を、インナーリード部13の開放端側から入れて、焼結された充填材6の外側に装着する(ステップ30)。ここで、ステム製造のための別工程(ステップ80)を述べる。ステム用の板材を準備する(ステップ81)。材質は前述の様に、低炭素鋼、鉄ニッケル合金、鉄ニッケルコバルト合金等が使用される。これらの板材をプレスで多数個同時に打ち抜く(ステップ82)。続いて、酸洗浄や還元処理等の前処理を実施する(ステップ83)。次に、充填材6との密着性を高めるために酸化処理を行う(ステップ84)。このような工程により製造されたステム7を充填材6の外側に装着する。図6は、ステム7が装着された状態を示す。
〔焼成工程(ステップ40)〕
次工程は、充填材の焼成工程(ステップ40)である。焼成は充填材6の溶解する所定の温度パターンに従って実施され、室温まで冷却される。これにより充填材6とリード2間及び充填材6とステム7間が完全に封着されて、気密に耐えられる構造となる。図7は、焼成工程を説明する模式図である。加熱手段17を用いて1000℃前後に温度設定された長い距離を有する電気炉18の中を、搬送手段19により、ステム7が装着されたベース板11を所定の微速度で矢印20の方向に移動させ焼成させる。
〔金属膜形成工程(ステップ50)〕
次は、金属膜形成工程(ステップ50)である。金属膜形成工程は、リード2表面及びステム7の外周に金属被膜を成膜する工程である。以下に述べる様に、インナーリード部13の処理方法に応じて成膜前に加工が必要になる。前工程までは、インナーリード部13の先端は、連結されたままであったが、本工程または次工程で連結領域13aを切り離す必要がある。金属膜の形成前に連結領域13aを切断した場合には、切断面となる側面にも金属膜が成膜する。従って、振動子片8のマウントパッド9と接続する際に、インナーリード3の切断側面まで十分な濡れ性を持たせることが可能になる。また、インナーリード部13の切断を実行する際に、更に形状を同時に成形可能である(ステップ45)。インナーリード3の形状については後述する。
図1に示した気密端子製造工程の概略を示すフローチャートで、(b)に示すフローは、本金属膜形成工程の前に、上述した「インナーリード部成形(ステップ45)」を行うことを示すものである。
金属膜形成工程は、ここでは、リード2及びステム7の外周面に同一材料の被膜を湿式メッキ法で付ける場合を述べる。メッキ工程に先立ち、前処理を実施する。即ち、充填材6表面を洗浄後、アルカリ溶液で全体の脱脂を行い、次に塩酸及び硫酸の溶液にて酸洗浄を行う。次に、下地のメッキとなるCuメッキあるいはNiメッキを略2μmから5μmの厚みで付ける(ステップ51)。続いて、仕上げメッキとして、錫(Sn)や銀(Ag)等の単一材料の他、錫鉛合金(Sn−Pb)、錫ビスマス合金(Sn−Bi)、錫アンチモン合金(Sn−Sb)、錫銅合金(Sn−Cu)、錫銅合金メッキ後に更にAgメッキを施す等のいずれかのメッキ材料と方法を選択し、略8μmから15μmの膜厚で付ける(ステップ52)。これらのメッキ材料による被膜が、リード2及びステム7の外周面に形成されることで、インナーリード3と振動子片8とのメッキによる接続が可能になり、また、ステム7の外周面の金属膜(メッキ層)16の柔らかく弾性変形する特性により、ケースとの冷間圧接が可能となり気密接合ができる。
リードフレームの形態で流動する場合は、ベース板11を一定間隔で吊るしたバスケットをメッキ槽に入れて通電し、メッキ槽中を移動させてメッキを付ける。一方、フープ形式で流動する場合は、メッキ槽中を所定のスピードでフープ材を移動させてメッキ膜を形成する。フープ形式の場合は、前処理とメッキ工程の全体に渡って、一貫してフープの状態で流動でき、自動化が容易となる。
本発明では、既に図3及び図4で示したように、アウターリード部14がベース板11の基部11bに一定間隔で接続されており、相隣る気密端子同士の接触がない構成とした。従って、リードが絡み合う不良の発生は皆無である。
続いて、2本のリード間のメッキ繋がりの問題について記述する。背景技術の項で述べた様に(図22参照)、リードの間隔d1とリードの線径d2は小型化により、それぞれ、狭く、細くなってきている。表1に、具体的な数値を示した。封止後のケース外形の最大値であるDが2mmの場合は、d1=0.43mmであるが、Dが1.5mmになるとd1=0.25mmとなり間隔は60%に狭まる。さらに、Dが1.2mmになるとは、d1は約1/3のd1=0.15mmとなっている。また、リードの線径d2は、Dが2mmの場合は、d2=0.22mmであるが、Dが1.2mmになると略半分のd2=0.15mmとなっている。従来のバレルメッキ法において、リードの間隔d1=0.15mmでメッキの繋がりができる最大の理由は、リード長に渡ってリード間隔が一定にできないことに起因している。バレルメッキの場合は、多数個の気密端子が容器の中に入れられて回転運動することから、リードが他の気密端子の群の外力によって変形する可能性が高い。リードが簡単に曲がるか否かは、リードの曲げ強さの値を計算して比較すれば推定できる。曲げ強さの値は、断面2次モーメントの値に比例する。曲げ強さの値を比較してみると、断面2次モーメントが線径の4乗に比例することから、Dが1.2mmのリードは、Dが2mmのリードに比較して、(0.15/0.22)4倍、即ち約1/5となる。つまり、Dが1.2mmのリードは、Dが2mmのリードに比較して5倍曲り易い。本発明では、2本のリードはその一端がベース板に接続されているので、リードの平行は常に保たれて一定間隔となっている。従って、本発明では、気密端子のリードの間隔d1=0.15mmであっても、リード間でのメッキ繋がりの発生は、激減させることが可能である。さらに、d1の数値が狭くなってもリード間のメッキ繋がりの発生は、十分に低い。
Figure 0004634165
続いて、メッキ膜の安定化を図るために、真空雰囲気の炉中でアニールする(ステップ53)。アニールの条件の一例を示せば、メッキ材料が錫銅合金(Sn−Cu)の場合は、加熱温度は170℃で、加熱時間は約1時間である。
図8は、金属膜形成工程を説明する図である。図8(a)では、5組のリードが示されているが、左から4組までのリードは、インナーリード部成形の前の状態を示し、インナーリード部13の先端のインナーリード部連結領域13aは連結されたままである。左から5組目のインナーリード部は、インナーリード部の成形後を示し、連結領域13aは切断され取り除ぞかれている。図8(b)は、インナーリード部13を成形した前記気密端子を拡大して示した図であり、切断面を含むインナーリード部13の表面、ステム7の外周面及びアウターリード部14の表面に所定の金属膜(メッキ膜)16が形成されている。
ここでは、湿式メッキを用いた金属膜形成を述べた。本発明では、小型化に伴い発生する気密端子のメッキ歩留の低下を解決できることを示したが、金属膜の形成方法は、湿式メッキのみに限定されるわけでない。その他の金属膜の形成方法でも良く、例えば、蒸着法のような物理的な膜形成法や、化学気相法も選択できる。また、さらに、ステムの外周面とリードの表面で異なる金属膜を形成しても良い。
〔切断工程(ステップ60)〕
次工程は、切断工程である。本工程は、気密端子のアウターリード部14とベース板11の基部11bとの接続部分を切断して、個々の気密端子に分離する工程である。しかし、単に接続部分を切断するだけでなく、インナーリード部13及びアウターリード部14の成形を本切断工程の前に行うか、同時に行うことが可能である。インナーリード部13の成形を行う場合の製造工程のフローチャートが図1(b)であり、アウターリード部14の成形を行う場合の製造工程のフローチャートが図1(c)である。インナーリード部13とアウターリード部14の両方の成形を行う場合が図1(d)である。
インナーリード部13の成形に関しては、先述の様に、インナーリード部の切断面にメッキ等の金属膜16が必要でない場合、本切断工程でインナーリード部13の連結領域13aの切断と各種の成形をインナーリード部に施すことが可能である。
また、アウターリード部14の成形に関しては、例えば、プレスしてバネ性を持たせた構造にする(ステップ55)。図9は、切断工程を説明する図であり、図9(a)は、インナーリード部14がすべて成形されたベース板11に接続されている状態を示し、図9(b)は、図9(a)の部分拡大図である。図9(a)においてAAで示される想像線に沿って切断・分離され個々の気密端子となる。アウターリード部のバネ部14bは、後の圧電振動子の製造工程では、パレットに固定して保持される部分となるため、広い面積でバネとしての弾力性を有することが望ましい。
また、パレットに装着され圧電振動子の組立工程を流動する場合には、周波数調整及び電気特性検査工程において、アウターリードのコンタクト部は、製造装置側に備えられたプローブで加圧されて通電される。圧電体振動子の共振特性は、共振時においてもその駆動電流は、数mA以下である。従って、プローブとのコンタクトを確実とするためには、装置の位置決め機構の機械的なずれも考慮して、アウターリード部のコンタクト部14cは、プローブ先端の面積よりも十分広い構造が望ましい。
上述の製造工程により製造された気密端子を図10に示す。図10(a)は、本製造方法による標準的な構成の気密端子を示す。2本の金属製リード2を持ち、インナーリード3は先端側が内側に傾斜し、リードの幅も細くして、振動子片8のマウントパッド9の外に出ない構造になっている。また、アウターリード4の下端部の板幅がその他の部分より広く、かつバネ性を持たせた構成である。バネ性を持たせたことで、パレットへ整列保持が容易となっており、後にこの点について詳しく説明する。また、幅を広く構成したことで、圧電振動子の組立工程で実施されるプロービングでの機械的なコンタクトを確実にしている。また、振動子を基板に実装する場合に、顧客がアウターリード4を曲げる場合があるが、アウターリード4の板幅を広くしたので、剛性が高くなり、曲げの強度が改善されている。
本発明では、このように、リードの幅はかなりの自由度を持って変化させることが可能である。インナーリード3とアウターリード4の板幅を変えられるだけでなく、インナーリードの中でさらに必要に応じて部分的に変化可能であり、アウターリードも同様にアウターリードの中で変化させて新たな機能を持たせることができる。
充填材の材料は、例えば、ほう珪酸ガラスであり、ステム7及びリード2との熱膨張率差が広い温度範囲で極力少なくなるように形成されている。充填材が成形される部分には、アウターリード4から外側の向きに、位置決め部5が形成され、充填材が位置決めされている。インナーリード3の表面、アウターリード4の表面及びステム7の外周面には、金属膜16が所定の膜厚で形成されている。金属膜16として、例えば、下地メッキと仕上げメッキが所定の膜厚で施されており、下地メッキは、その厚みが略2〜5μmのNiあるいはCuメッキが施され、仕上げメッキには、略8μmから15μmの錫(Sn)や銀(Ag)等の単一材料の他、錫鉛合金(Sn−Pb)、錫ビスマス合金(Sn−Bi)、錫アンチモン合金(Sn−Sb)、錫銅合金(Sn−Cu)、錫銅合金メッキ後に更にAgメッキを施す等から、いずれかのメッキが選択されて実施されている。インナーリード3先端のメッキは振動子片8との接続用に使われる。ステム7の外周面のメッキは軟質金属として、ケース10と圧接接合して気密を保持する役割を持つ。また、アウターリード4のメッキは、圧電振動子製造工程中のプロービングで、プロービング用ピンと確実な接触を果たし、また基板実装する際に、リードが基板のハンダに濡れて十分な固着強度を保つ役割を持つ。
図10(b)、図10(c)、図10(d)、図10(e)は、インナーリード3の各種の形状を示す図である。ここで、各形状を説明する前に、インナーリード3の先端にこのように加工が必要な理由について、図11の音叉型水晶振動子片を例にとって詳しく説明する。図11は、小型の音叉型水晶振動子片の1例であり、その全長L1が略1600μmに設定したものである。振動腕長L2は、略1160μmで、基部長L2は約440μmの寸法となる。また振動腕幅W1は略50μmに設定されている。基部幅W2は略150μmである。これに伴い、振動子片の基部に形成されるマウントパッドの幅W3も50μmから60μmが要求され、又、マウントパッドを分離する間隔W4も30μmから50μmに設定される。従って、インナーリード3の先端もこのマウントパッドの幅W3を超えない構成が必要となる。この場合、インナーリード3は、その長さ方向の全長に渡って略50μm以下とする必要はなく、マウントパッドに接続される部分のみを細くすればよい。このようにすることで、インナーリードの剛性を下げることなく、振動子片8をマウントすることが出来る。
また、振動子片8の小型化によりマウントパッド9の面積が小さくなる場合は、接続に必要なメッキの量自体が少なくなる。メッキ量が多すぎる場合は、マウントパッド9を分離する間隔(図11のW4)が先述のように狭いために、溶融したメッキが繋がって短絡する可能性がある。従って、メッキの量を必要量以上に多くしないことが求められる。メッキ量を調節する目的で、リード2のメッキ膜厚をステム7の外周メッキ膜厚よりも薄くするように制御することは、極めて手間を要する。本発明はこのような手間を省き、メッキ量の調節をインナーリード3の先端の板幅を変えることで可能としている。
再び図10に戻って各形状を説明する。図10(b)は、標準型の図10(a)のインナーリード3よりさらに先端を細くした構造であり、マウントパッド9の面積がさらに縮小した場合に対応できる構造である。図10(c)は、標準型の変形であり、やや広いマウントパッド9が許容される場合には、このような形状も可能となる。一方、図10(d)は、インナーリード3の先端がやや広い幅を持った形状であるが、マウントパッド9と広い面積で接合することが好適な場合やインナーリード先端にバンプ処理する場合を意図している。また、図10(e)は、インナーリード3にハンダボール等を外部より供給して振動子片8と接合する用途に適しており、インナーリード3の先端にスリットを設けて、ハンダボールの位置決めをするようにしたものである。
尚、図10では平行して配置された2本のインナーリード3は、気密端子の中心線に対して対称形の場合が示されているが、必ずしも対称形である必要なく非対称のインナーリードであっても良い(図示省略)。
図12は、特に小型の振動子片をマウントする場合のインナーリードの1例を示す。前述の様に、振動子片8が小型になるとマウントパッド9の領域も縮小される。従って、従来の様にマウントパッド9の領域の中に接合するインナーリード3の先端を収めることができず、先端がマウントパッド9の領域からはみ出してしまう。この場合は、インナーリード3の先端と振動子片8の間で正確な位置関係を出すことが難しく、接合強度がバラツキ易い。また、後述する様に振動腕先端が金属製ケース10の内面に接触する懸念がある。
本発明では、インナーリード3の先端に段差21を形成した。そして、2本のインナーリード3の段差部分に振動子片8の基部が収まる構成とした。従って、インナーリード3と振動子片8との間の位置関係を精度良く出すことができる。具体的には、図12に示す様に、2本のインナーリード3の先端に形成された段差21(図12(a)のAA方向から見た断面図を示す図12(b)で段差量をd3で示した。)によって形成される間隔W5は、振動子片8の基部の幅W2に例えば50μm程度の余裕を持たせた構成にすることで、振動子片8の機械による自動供給に好適である。
このような構成を取ることで、インナーリード3のメッキを溶融させて振動子片8のマウントパッド9と位置関係が優れた接合を実現できる。さらに、導電性接着剤を用いる場合は、予めこの段差21を含むインナーリード3側に接着剤を塗布しておき、その上から振動子片8を供給することで、位置関係が定まる。必要に応じて、振動子片8側からさらに追加の接着剤を塗布することで、固着強度の優れた接合になる。
現状の導電性接着剤の実用上の塗布径は、最小径でも略100μm程度であるので、50μm角のような小面積のマウウントパッド9では、接着剤自体がマウントパッドからはみ出してしまう。しかし、本発明の様に、マウントパッド幅W3よりも広い幅を持つように構成されたインナーリード側に接着剤を塗布することで、塗布径の問題が解決できる。
図13は、リード2を環状のステム7の中心線22に対して偏心(オフセット)させて配置した例である。従来、振動子片8をインナーリード3にマウントする際に、仮にインナーリード3に曲がりが生ずると、接合された振動子片8の振動腕先端が金属製ケース10の内面に接触して電気的に短絡状態になって、発振不良が発生する場合があることが知られていた。振動子片8の厚み方向の中心線23がステム7の中心線22に略一致するようにリードを予め偏心させておくと、振動腕の先端と金属性ケース10の内面の間隔が振動腕の表裏で略等しくなる。従って、インナーリード3に同様の曲がりが発生しても、マウントされた振動子片8の振動腕先端が金属製ケース10の内面に接触する可能性を低くすることができる。
図13(a)は、従来のインナーリード3と振動子片8のマウントの状況を示したものである。図13(b)は、図13(a)のAA断面を矢印の方向から見た図であり、リード2の板厚方向の中心線24が環状のステムの中心線22と略一致している。振動子片8は、ステムの中心線22より図面上で上方に位置している。図13(c)は、リード2を偏心させた例である。オフセット量をd4で示した。d4の値は、接続する振動子片8の厚みを勘案して決める。例えば、振動子片8の厚みが70μmで、リード2の板厚が100μmの場合は、d4=(70/2)+(100/2)=85μmとなる。このようなオフセット量を設定することで、振動子片8の厚み方向の中心線23を、環状のステムの中心線22に略一致させることが出来る。マウントされた該振動子片8の振動腕先端が金属製ケース10の内面に接触する可能性が低くなり、発振不良を低減する効果を奏する。
図14は、気密端子と振動子片の接続の変形例である。振動子片8をインナーリード3で挟み込んでマウントした例を示す。振動子片8の小型化が更に進むと、2つのマウントパッド9を従来の様に基部に平行して配置することが困難になる。この場合は、マウントパッド9の面積を確保するために、基部のそれぞれの片面に1つのマウントパッド9を配置することが望ましい。図14(b)は、図14(a)のAA方向から見た断面図である。図14(b)に示す様に、インナーリード3で振動子片8を挟み込んで接合している。インナーリード3のメッキを溶かして接合する場合は、マウントパッド9の表面とインナーリード3の切断面が対向するので、インナーリード3の切断面にメッキ膜が形成されていることが望ましい。また、導電性接着剤の利用も可能である。
振動子片8とインナーリード3の接合には、その他各種の変形例が考えられる(図示省略)。特に、振動子片が小型になると、マウントは、1本のインナーリード3に振動子片8の片方のマウントパッド9を接続するだけで十分な機械的強度を持たせることが可能であるから、もう片方のマウントパッドは電気的な接続のみを取るだけでも良い。例えば、片方のマウウントパッドではワイヤーで電気的接続をとっても良い。このような場合は、2本のインナーリードの果たすべき機能が異なり、それに従って、インナーリードの形状が異なっても良い。
(実施例2)
本発明の第2の実施例として、アウターリード部の形状の変形例を示す。図15は、アウターリード4の下端部の形状を、後工程で樹脂モールドされる場合に必要とされる別のモールド用リードフレーム25との溶接を考慮した形状と寸法に仕上げた例である。円筒状のシリンダー型パッケージの圧電振動子は、自動実装を利用した機械実装に適合するように該パッケージを樹脂でモールドし、樹脂モールド用のリードフレームよる電極端子を設けた成形部品も多く製造されている。従来、樹脂モールド工程においては、シリンダー型の圧電振動子のアウターリード4を広げ、該アウターリードの余分な部分は切断して取り去り、符号26で示される電極端子とアウターリード4の位置あわせを行った後に、抵抗溶接等の方法で接続をしていた。本発明では、予め、図15(a)の記号P1で示される気密端子のアウターリード4の溶接部27のピッチと、図15(b)で示される該樹脂モールド用リードフレーム25の電極端子26の溶接部のピッチP2とを同一の寸法になるように設計してある。従って、アウターリードを広げる作業を省略することが出来る。
また、従来は、中実丸棒であるリードと該電極端子を上型及び下型で外力を加えて挟みこんで溶接をしていたが、リードが丸棒であるため、リードの潰れ方は一様でなく、該電極端子との溶接強度はバラツキが生じ易かった。本発明では、気密端子のアウターリード4に設けた溶接部27は平坦であり、かつ面積を広くしたので、電極端子26との接触が一様でありかつ溶接面積が広くなる。従って、溶接の機械的強度の向上と強度のバラツキを抑制するのに好適である。図15(b)には、窓抜きされたリードフレーム25の左側の所定の位置に圧電振動子40が溶接された状態が示されている。尚、本実施例では、圧電振動子40は溶接作業の前に、符号28で示される一点鎖線に沿ってアウターリード4を切断する。
(実施例3)
次に、本発明の第3に実施例ついて述べる。前述した本発明の気密端子を用いることで、パレットは従来の樹脂成型品から、セラミックスのような放出ガスの少ない材料に変更可能となる。背景技術の項で述べたように、パレットには、気密端子のアウターリードを押さえて機械的に固定する役割と、アウターリードと電気的導通を取る2つの役割があった。従来のパレットでは、周波数調整や電気特性検査するためのバネ性を有する金属材料に金メッキを施した金属端子36を、リードの数だけ備えていた。例えば、1つのパレットに22個の気密端子を整列させるためには、44個の金属端子36が必要であった。この金属端子36をパレットに組み込むためには、パレット本体に複雑な構造を必要としたため、その材料として成形加工の容易な樹脂が選択された。
しかしながら、本発明においては、気密端子のアウターリードにバネ部4bを配置したので、気密端子をパレットに機械的に固定する構造が著しく容易になった。本発明によるパレットの模式図を図16に示す。図16では、音叉型水晶振動子片をマウントした気密端子がパレットに整列した状態が示されている。パレット30は2体構造とし、ベース部31とカバー部32とからなる。ベース部31には、アウターリードのバネ部4bを固定するV溝33が形成され、気密端子のy方向(図16に示した座標系による)を固定する。また、ベース部31には、気密端子のx方向を固定する図示しない溝が形成されている。カバー部32は、気密端子のアウターリードをz方向から押さえる。これにより、気密端子は機械的に位置決めされる。
カバー部32は、気密端子のアウターリード4の位置に長孔34を有する。周波数調整工程や電気特性検査工程では、該工程の製造装置側のプローブ(図示省略)を前記長孔からアウターリードコンタクト部4cに接触させる。前記アウターリードコンタクト部4cには、金属膜16が施されており、プローブの先端の鋭いエッジで金属膜内面と接触し、確実なオーミックコンタクトが出来る。
次に、放出ガス特性について説明する。樹脂の室温における放出ガス量は、一般的に10-2から10-3Pa・m3・s-1・m-2のオーダーである。圧電振動子の製造工程で用いられる150℃から220℃程度のベーキング工程においては、さらに放出ガスの発生は増加する。また、樹脂の長期耐熱性は200℃から240℃程度であるので、ベーキングに用いられる温度は、耐熱性の限界に近いものである。
一方、セラミックスの室温における放出ガス量は、10-4から10-5Pa・m3・s-1・m-2のオーダーであり、約2桁放出ガス量が少ない。また、150℃から220℃程度のベーキングでセラミックスの特性が劣化することはない。
このように、セラミックスを用いた場合は、従来の樹脂を用いた場合に比較してその放出ガス量が格段に少なくなるので、ベーキング工程や圧入工程での真空到達時間を減少させ、真空到達度を改善することが可能となる。また、真空中でのベーキング工程や圧入工程のような200℃を超える高い温度設定がされた工程においても、セラミックスの持つ良好な耐熱性能により劣化が少ないために、より長期間に渡ってパレットとして利用できる。また、上述した低放出ガス特性により、ベーキング温度や真空圧入工程をより高温に設定可能である。
従来よりも高温でベーキング工程や圧入工程を実施することが可能になると、振動子を構成する振動子片、気密端子及びケースの表面吸着水分やガス類を効率よく脱離できる。この結果、小型化にともなって顕著になってきたこれら水分やガスによる振動子の周波数変動や共振抵抗値の変動の問題を解決できる。
次に、小型の圧電振動子の製造工程を図17と図18に示す製造フローチャートに従って説明する。まず、振動子片の製造工程を図17に従って説明し、次に本発明の気密端子を用いた組立工程を図18に従って説明する。ここでは、音叉型水晶振動子を例にとって説明するが、水晶の他の振動モードであるAT振動子やBT振動子の場合も適用できる。また、LiNbO3やLiTaO3のような他の圧電材料を用いた振動子の場合も適用可能である。
振動子片の製造工程においては、まず、水晶のランバード原石を所定の切断角度になるように、X線回折法を援用してワークテーブルに設定する(ステップ100)。次に、例えばワイヤソー等の切断装置により、水晶原石をスライスして、略200μmの厚みに切断する。切断には、通常遊離砥粒が慣用され、また、切断用のワイヤーは線径が例えば160μm程度の高炭素鋼線が用いられる(ステップ110)。
次に、一定の厚みになるまでウエハの研磨を行う。研磨は通常、粒径の粗い遊離砥粒で粗ラッピングを行い、次に粒径の細かい遊離砥粒を用いて仕上げのラッピングを実施する。この後、表面をエッチングして、加工変質層を除去した後に、ポリッシュ加工を行い、所定の厚さと所定の平面度を持つ鏡面に仕上げる(ステップ120)。ウエハの厚さは、振動子片の小型化とともに薄くなり、前述の様に振動子片の全長が略1600μmの場合は、略50μmになる。
続いて、ウエハを純水または超純水で洗浄し(ステップ130)、乾燥した後、スパッタリングなどの成膜手段によりマスク用の金属薄膜(クロムと金の積層膜が慣用される)を所定の膜厚に堆積させる(ステップ140)。該薄膜は、ウエハの両面に堆積させる。
次に、リソグラフィ技術で、音叉型水晶振動子の外形を形成する(ステップ150)。具体的には、レジストを塗布後に、外形用マスクで両面を露光し、現像を行い、外形のレジストパターンを得る。この後、エッチング液で不要な金属パターンを除去して金属のマスクパターンを得る。レジストを除去後、フッ酸系の水溶液で水晶をエッチングして、ウエハ上に複数の外形を形成する。通常、振動子の小型化に伴い、振動腕の幅と振動腕の厚みの比(図11に示した記号で表現するとW1/tである)は、小さな数値になってくる。特に、この比が、1.0より小さくなると、音叉型水晶振動子の振動腕に対する電界効率が低下して振動子の共振抵抗値が増加し、例えば100kΩを越す値になり振動子として望ましくない。この対策として、電解効率を高めて共振抵抗値を下げる目的で、振動腕に溝を形成する。
このように、外形と溝を形成した後、マスクとして用いた金属膜を一旦すべて剥離する(ステップ160)。剥離後に、もう一度、ウエハの両面に、電極膜となる金属薄膜をスパッタリング等で所定の膜厚に堆積させる(ステップ170)。前述した溝が形成されている場合は、溝の内面にも成膜される。膜を堆積後、前述の外形形成工程と同様にリソグラフィ技術を用いて、電極膜のパターンを形成する(ステップ180)。
次に、電極膜のパターンを形成したウエハの振動腕の先端領域に、重り用の膜を数ミクロンの厚さに形成する(ステップ190)。重り用の材料としては、クロムや銀あるいは金の積層膜が慣用される。
次は、周波数調整工程(粗調)である。大気中で重り部にレーザーなど照射して、発振周波数を計測しながら、前工程で堆積させた重り膜の一部を蒸発させて重りの重量を調整する。これにより音叉型水晶振動子の発振周波数を所定の範囲に合せこむ(ステップ200)。
周波数調整後、ウエハの超音波洗浄を実施し、周波数調整などで発生した膜の残滓や付着異物を除去する(ステップ210)。上述の工程により、振動子片を複数有するウエハが完成する。
続いて、図18に示された組立工程の製造フローチャートに従って説明する。前述の方法により製造された気密端子1は、所定の温度でベーキングを実施し、保管中に表面に吸着した水分などを脱離させる(ステップ300)。一方、ケース10も真空中でベーキング処理を行い、表面吸着水分を脱離させる(ステップ400)。続いて、上述したセラミック製のパレット30に治具類を用いて気密端子を複数個整列させる(ステップ310)。
次は、マウント工程である(ステップ320)。図17の製造フローチャートに従って製造された振動子片8(図17及び図18のフローチャートにおいて、記号P1で示した)と気密端子1のインナーリード3を接合する。マウント工程では、まず、個々の振動子片8とウエハを連結している連結部(図示省略)から振動子片8をレーザーや機械的手段で切り取った後に、インナーリード3と振動子片8のマウントパッド9の位置を合わせる。次に、インナーリード3の金属膜16を外部から熱を加えて溶融させ、マウントパッド9と接合する。金属膜16を溶融させる手段は、加熱した窒素ガス、レーザー照射、さらに光源加熱やアーク放電熱の利用など様々な手段が可能である。また、インナーリード3の金属膜16を溶融させず、導電性接着剤、ハンダバンプ、ハンダボール等の手段でマウントすることも可能である。
マウント工程後、真空装置の中で、所定の温度に加熱してベーキングを実施し、マウント工程で発生する振動子片の歪を除去する(ステップ330)。導電性接着剤を用いた場合は、接着剤のキュア工程後、高温に保持して接着剤のガス成分を放出させるが、この場合でも、パッレト30がセラミックスであるので、十分に高温の保持が可能である。
次は、周波数調整工程(微調)である。パレット30毎、真空装置内に搬送し、アウターリード4をプロービングし、発振周波数を計測しながら、振動子片8の腕にレーザーを照射し、調整用の金属膜を蒸発させ、周波数を調整する(ステップ340)。周波数調整は、不活性ガスのイオンを周波数調整用の金属薄膜に照射して薄膜の表面をスパッタリングさせて調整する方式も可能である。本発明の気密端子のアウターリードコンタクト部4cは、その板幅が広く構成されているので、プローブとの位置合わせに余裕を持たせることが可能であり、接触不良を低減することが出来る。
この後、金型の中に周波数調整済の振動子を備えたパレット30を複数個並べ、かつ封止用のケース10を対向して整列させる(ステップ410)。ここで、ケースを整列して保持する治具の材料は、金属等の低放出ガス特性を有するものを選定する。封止前までの工程で吸着した水分やガス成分を脱離させるために、封止装置内で、十分な真空加熱を実施する。加熱後、ケース10を圧入し、真空気密封止ができる(ステップ350)。従来、圧入工程では、パレット30が樹脂であるため、前述のように、加熱時に真空度が低下する問題があったが、本発明によるセラミック製のパッレト30の使用により真空度の低下の問題が解決される。
この後、発振周波数の安定化を目的に、所定の温度でスクリーニングを行う(ステップ360)。スクリーニング後、電気特性検査装置において、発振周波数、共振抵抗値その他の電気特性を測定する(ステップ370)。電気特性検査では、振動子のアウターリード4をプロービングするが、本工程においても、アウターリードコンタクト部4cの幅が広く構成されていることにより、電気特性検査用のプローブピンとの接触不良を低減させることが出来る。測定終了後、振動子をパレットから外す(ステップ380)。以上の工程で、音叉型水晶振動子が完成する。
上述の製造工程により製造された音叉型水晶振動子を図19(a)に示す。マウント部においては、インナーリード3の先端が加工されマウントパッド9の領域からはみ出ない構成となっている。ステム7の外周表面の金属膜16とケース10との圧接接合により、振動子片8は真空に気密封止されている。アウターリード4には金属膜16が施されており、該振動子を基板に実装する場合に、基板のハンダに対して十分な濡れ性を有する。ベーキング工程及び圧入工程で、高温で十分に真空加熱されているので、気密封止された空間内では吸着水分やガス成分が低い。従って共振周波数や共振抵抗値の変動が十分に抑制された振動子が実現されている。
図19(b)は、AT水晶振動子の場合を示す。ステム7の外周表面の金属膜16とケース10は圧接接合により真空気密封止されている。振動子片8は、図示しない導電性接着剤でインナーリード3と接続されている。共振抵抗値を低く抑えるために、インナーリード3とマウントパッド9は広い面積で接合される。導電性接着剤は、マウント後キュアが実施され、更に真空中で高温をかけて長時間ベーキングが実施されているので、脱ガス成分は十分に抑制されている。従って、ケース10により気密封止された空間内は放出ガス成分が少ないので、ガス成分がAT振動子片の電極表面に吸着して共振周波数を低下させる周波数シフトの現象が抑制されている。このように、本発明のAT水晶振動子は、発振周波数が変動することが抑制され長期に渡って周波数を高精度に維持できる。
(実施例4)
次に、本発明の第4の実施例について述べる。図20は、本発明に係る音叉型水晶発振器の構成を示す概略模式図であり、上述した音叉型水晶振動子を利用した表面実装型圧電発振器の平面図を示している。
図20において、音叉型水晶振動子41は、基板42の所定の位置に設定され、符号43で示される発振器用の集積回路が該水晶振動子に隣接されて設置されている。またコンデンサなどの電子部品44も実装される。これらの各部品は、図示しない配線パターンで電気的に接続されている。音叉型水晶振動子41の振動子片の機械的振動は、水晶の持つ圧電特性により電気信号に変換されて集積回路43に入力される。集積回路43内では、信号処理が行われ、周波数信号が出力され発振器として機能する。これらの各構成部品は図示しない樹脂でモールドされている。集積回路43を適切に選択することにより、時計用単機能発振器の他、当該機器や外部機器の動作日や時刻を制御したり、使用者に時刻やカレンダー情報を提供したりする機能を有する。
本発明の製造方法で製造した圧電振動子を用いたことで、発振器を構成する部品の中で最大の容積を持つ振動子を小型化することが可能である。従って、その発振器の外形寸法をより小型化することが可能になった。また、圧電振動子の共振周波数や共振抵抗値の変動が抑制されており特性が変化しにくいために、発振器を高精度に維持することができる。
(実施例5)
次に、本発明の第5に実施例について述べる。ここでは、本発明の製造方法により製造された圧電振動子を用いた電子機器の例について説明するが、電子機器の例として、携帯電話に代表される携帯情報機器での好適な実施の形態を詳細に説明する。
まず前提として、本実施の形態にかかる携帯情報機器は、従来技術における腕時計を発展・改良したものである。外観は腕時計に類似し、文字盤に相当する部分に液晶ディスプレイを配し、この画面上に現在時刻等を表示させることができる。通信機として使用する時は、手首から外し、バンド部内側に内蔵されたスピーカおよびマイクロフォンによって、従来技術の携帯電話と同様の通信をおこなうことができる。しかし、従来の携帯電話と比較して、格段に小型化・軽量化されている。
次に、本発明の実施の形態にかかる携帯情報機器の機能的構成について図面を参照して説明する。図21は、本実施の形態にかかる携帯情報機器の構成を機能的に示すブロック図である。
図21において、101は後述する各機能部に対して電力を供給する電源部であり、具体的にはリチウムイオン二次電池によって実現される。電源部101には後述する制御部102、計時部103、通信部104、電圧検出部105および表示部107が並列に接続され、各々の機能部に対して電源部101から電力が供給される。
制御部102は、後述する各機能部を制御して、音声データの送信や受信、現在時刻の計測や表示等、システム全体の動作制御をおこなう。制御部102は、具体的にはROMにあらかじめ書き込まれたプログラムと、当該プログラムを読み出して実行するCPU、および当該CPUのワークエリアとして使用されるRAM等によって実現される。
計時部103は、発振回路、レジスタ回路、カウンタ回路、インターフェイス回路等を内蔵する集積回路及び図19(a)に示したような音叉型水晶振動子より構成される。音叉型水晶振動子の機械的な振動は、水晶の持つ圧電特性により電気信号に変換され、トランジスタとコンデンサで形成される発振回路に入力される。発振回路の出力は2値化され、レジスタ回路とカウンタ回路により計数される。インターフェイス回路を介して制御部と信号の送受信が行われ、表示部107に、現在時刻や現在日付あるいはカレンダー情報が表示される。
通信部104は、従来技術の携帯電話と同様の機能を有し、無線部104a、音声処理部104b、増幅部104c、音声入出力部104d、着信音発生部104e、切替部104f、呼制御メモリ部104gおよび電話番号入力部104hから構成される。
無線部104aは、アンテナを介して基地局と音声データ等の各種データを送受信する。音声処理部104bは無線部104aまたは後述する増幅部104cから入力した音声信号を符号化/復号化する。増幅部104cは音声処理部104bまたは後述する音声入出力部104dから入力した信号を所定のレベルまで増幅する。音声入出力部104dは具体的にはスピーカおよびマイクロフォンであり、着信音や受話音声を拡声したり、話者音声を集音したりする。
また、着信音発生部104eは、基地局からの呼び出しに応じて着信音を生成する。切替部104fは着信時に限って、音声処理部104bに接続されている増幅部104cを着信音発生部104eにつなぎかえることで、生成された着信音が増幅部104cを介して音声入出力部104dに出力されるようにする。
なお呼制御メモリ104gは、通信の発着呼制御にかかわるプログラムを格納する。また、電話番号入力部104hは、具体的には0から9の番号キーおよびその他の若干のキーからなり、通話先の電話番号等を入力する。
電圧検出部105は、電源部101により制御部102をはじめとする各機能部に対して加えられている電圧が、所定の値を下回った場合に当該電圧降下を検出して制御部102に通知する。この所定の電圧値は、通信部104を安定して動作させるために必要な最低限の電圧としてあらかじめ設定されている値であり、例えば3V程度の電圧である。電圧検出部105から電圧降下の通知を受けた制御部102は、無線部104a、音声処理部104b、切替部104f、着信音発生部104eの動作を禁止する。特に、消費電力の大きな無線部104aの動作停止は必須である。と同時に表示部107には、通信部104が電池残量の不足により使用不能になった旨が表示される。
電圧検出部105と制御部102の働きにより通信部104の動作を禁止し、更にその旨を表示部107へ表示する事が可能である。
本実施の形態として、通信部の機能に係る部分の電源を選択的に遮断可能な電源遮断部106を設ける事で、より完全な形で通信部の機能を停止させる事が出来る。
なお、通信部104が使用不能になった旨の表示は、文字メッセージによりおこなってもよいが、より直感的に、表示部107上の電話アイコンに×(バツ)印を付ける等の方法によってもよい。
本発明の製造方法にて製造した小型の圧電振動子を携帯情報機器に使用することにより、携帯電子機器の一層の小型化が可能になり、共振周波数や共振抵抗値の変動が抑制されて特性が変化しにくいため、携帯電子機器を高精度に維持することができる。
本発明に係る気密端子の製造工程の概略フローチャートである。 本発明に係る気密端子の製造工程の詳細フローチャートである。 本発明に係る気密端子の製造に用いる各種のリードフレームの形状を示す。(a)、(b)、は短冊型のリードフレームを示す。(c)は、(b)の拡大図である。 本発明に係る気密端子の製造に用いるフープ型のリードフレームの例を示す。 本発明に係る気密端子の充填材成形工程を説明する図である。 本発明に係る気密端子のステム装着工程を説明する図である。 本発明に係る気密端子の焼成工程を説明する図である。 本発明に係る気密端子の金属膜形成工程を説明する図である。 本発明に係る気密端子の切断工程を説明する図である。 本発明に係る気密端子の形状を示す。 小型の音叉型水晶振動子の概略寸法を示す図である。 本発明に係る気密端子のインナーリードの変形例である。 本発明に係る機密端子のインナーリードの別の変形例である。 本発明に係る気密端子と振動子片の接続の変形例である。 本発明に係る気密端子のアウターリードの変形例である。 本発明に係るパレットと気密端子の整列を示す模式図である。 本発明に係る圧電振動子の振動子片の製造工程を示すフローチャートである。 本発明に係る圧電振動子の組立工程を示すフローチャートである。 本発明に係る圧電振動子の構成を示す模式図である。(a)は、音叉型水晶振動子である。(b)は、AT型水晶振動子である。 本発明に係る音叉型水晶発振器の構成を示す概略模式図である。 本発明に係る携帯情報端末機器のブロックダイヤグラムを示す概略図である。 従来の圧電振動子の構成を示す模式図である。 従来のパレットと気密端子の整列状態を示す模式図である。
符号の説明
1 気密端子
2 リード
3 インナーリード
3a インナーリード切断面
4 アウターリード
4a アウターリード下端部
4b アウターリードバネ部
4c アウターリードコンタクト部
5 充填材位置決め部
6 充填材
7 ステム
8 振動子片
9 マウントパッド
10 ケース
11 ベース板
11a リード形成部
11b 基部
12 メッキ層
13 インナーリード部
13a インナーリード部連結領域
14 アウターリード部
14a アウターリード部下端部
14b アウターリード部バネ部
14c アウターリード部コンタクト部
16 金属膜
17 加熱手段
18 電気炉
19 搬送手段
20 ワーク移動方向
21 段差
22 ステムの中心線
23 振動子片の厚み方向中心線
24 リード板厚方向中心線
25 樹脂モールド用リードフレーム
26 電極端子
27 溶接部
28 切断線
30 パレット
31 パレットベース部
32 パレットカバー部
33 V溝
34 長孔(プローブング用)
35 パレット(従来品)
36 金属端子
40 シリンダー型圧電振動子
41 音叉型水晶振動子
42 基板
43 集積回路
44 電子部品
101 電源部
102 制御部
103 計時部
104 通信部
104a 無線部
104b 音声処理部
104c 増幅部
104d 音声入出力部
104e 着信音発生部
104f 切替部
104g 呼制御メモリ部
104h 電話番号入力部
105 電圧検出部
106 電源遮断部
107 表示部

Claims (11)

  1. 環状のステムと、前記ステム内を貫通するように配置された導電性材料からなるインナーリード部とアウターリード部とを有するリードと、前記リードを前記ステム内に固定するための充填材とで構成される気密端子の製造方法であって、
    板状または帯状の導電性材料に基部と、前記インナーリード部と前記アウターリード部とを設定したリード形成部とを配置し、前記アウターリード部の一端を前記基部に繋いだまま、前記リードの外形を所定の間隔で前記リード形成部に複数形成するリード外形形成工程と、
    外形形成された前記リードの所定の位置に前記充填材を充填し成形した後に焼結する充填材成形焼結工程と、
    焼結された充填材の周囲に前記ステムを装着するステム装着工程と、
    前記ステム内の前記充填材を加熱溶解後冷却し、前記リードと前記ステムとを前記充填材を介して密着固定する焼成工程と、
    前記リードの表面に金属膜を形成する金属膜形成工程と、
    前記アウターリード部の前記基部に繋がった一端を切り離す切断工程と、を行い、
    前記リード外形形成工程において、さらに前記アウターリード部の所定の位置に溶接部を設けることを特徴とする気密端子の製造方法。
  2. 前記焼成工程後かつ前記金属膜形成工程前に前記インナーリード部の成形を行うインナーリード部成形工程をさらに行うことを特徴とする請求項1に記載の気密端子の製造方法。
  3. 前記金属膜形成工程後かつ前記切断工程前に前記アウターリード部の成形を行うアウターリード部成形工程をさらに行うことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の気密端子の製造方法。
  4. 前記金属膜形成工程後かつ前記切断工程前に、前記インナーリード部の成形を行うインナーリード部成形工程と、前記アウターリード部の成形を行うアウターリード部成形工程と、をさらに行うことを特徴とする請求項1に記載の気密端子の製造方法。
  5. 前記リード外形形成工程において、さらに前記アウターリード部の幅寸法を前記インナーリード部の幅寸法よりも大きく設定することを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の気密端子の製造方法。
  6. 前記リード外形形成工程において、さらに前記インナーリード部の幅寸法を、前記アウターリード部から遠ざかるにつれて細く形成することを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載の気密端子の製造方法。
  7. 前記リード外形形成工程において、さらに複数形成される前記リードのうち互いに隣接する2つの前記リードを1セットとして、前記1セット中の前記リードにおける2つの前記インナーリード部同士を、前記アウターリード部から遠ざかるにつれて互いに近接するように形成することを特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれか1項に記載の気密端子
    の製造方法。
  8. 前記リード外形形成工程において、前記インナーリード部に振動子片支持用の段差を設けることを特徴とする請求項1乃至請求項7のいずれか1項に記載の気密端子の製造方
    法。
  9. 前記リード外形形成工程において、さらに前記リードの所定の位置に、前記充填材の位置決めが可能な充填材位置決め部を形成することを特徴とする請求項1乃至請求項8のいずれか1項に記載の気密端子の製造方法。
  10. 前記リード外形形成工程において、複数の前記リードのうち互いに隣接する2つの前記リードの前記溶接部における溶接ポイント間のピッチを、後工程で用いる樹脂モールド用リードフレームの電極端子部の溶接ポイント間ピッチと同一にすることを特徴とする請求項1に記載の気密端子の製造方法。
  11. 前記充填材成形焼結工程にける前記充填材の充填を複数の前記リードのうち互いに隣接する2つの前記リード同士を束ねるように行い、前記充填材の中心線と前記束ねられた2本の前記リードの束の中心線との間に所定のオフセット量を設定することを特徴とする請求項1乃至請求項10のいずれか1項に記載の気密端子の製造方法。
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