JP4878281B2 - 圧入装置、及び、圧電振動子の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、シリンダーパッケージタイプの圧電振動子において、ケースにプラグを圧入させるための圧入装置、及び、圧電振動子の製造方法、並びに、圧電振動子を備えた発振器、電子機器、及び電波時計に関するものである。

近年、携帯電話や携帯情報端末器には、時刻源や制御信号のタイミング源、リファレンス信号源などとして、水晶などを利用した圧電振動子が用いられている。この種の圧電振動子は、様々なものが提供されているが、その１つとして、略円筒状に形成されたシリンダーパッケージタイプの圧電振動子が知られている。

シリンダーパッケージタイプの圧電振動子の基本的な構成としては、圧電振動片と、開口部を有する有底筒状で圧電振動片の外周を覆うケースと、ケースの開口部を気密に封止するプラグとで構成される。プラグは、略円筒状のステムと、ステムに挿通されたリードと、ステムとリードとの間に気密に充填された充填材とで構成され、リードの内、ケースの内部に配設されるインナーリード部に圧電振動片が接続されていることで、リードを介して外部と圧電振動片との導通を可能としている。

このような圧電振動子は、以下のような手順で製造される。まず、プラグとなるステムと、リードと、充填材とを組立てる。そして、プラグのリードの内のインナーリード部に圧電振動片をマウントする。次に、圧電振動片が接続された状態のプラグを圧入装置に配置し、ケースに圧入していく。より詳しくは、プラグをケースと同軸上に配置し、この状態で圧電振動片からケースの内部に挿入していく。そして、ステムのインナーリード部と反対側の端面に当接する一対のクランププレートに油圧装置で荷重をかけることでステムはケースに圧入され、ケースの内部が気密に封止された圧電振動子が完成する（例えば、特許文献１参照）。
特開平８−３１６７６１号公報

しかしながら、特許文献１による製造方法及び圧入装置では、一対のクランププレートに段差が生じてしまった場合や、クランププレートに僅かなバリなどが付着している場合、あるいは、ステムとケースとの間に何らかの原因によって偏心力が作用してしまった場合などでは、ケースに対してステムが斜め圧入されてしまう。図２１は、一対のクランププレート１５０、１５１に段差が生じていることで、ケース１５２に対してステム１５３が斜めに圧入されてしまった例を示している。すなわち、図２１に示すように、段差によってステム１５３が斜めに圧入されていくことで、ケース１５２の内部の気密性を確保することができなくなってしまい、これによって振動片の周波数が不安定になってしまう。また、気密性を確保できたとしても、ステム１５３が斜めに圧入されてしまうことで、圧電振動片１５４もケース１５２に対して斜めに配設されてしまう。このため、圧電振動片１５４の先端部１５４ａが、振動時あるいは静止時の状態でケースの内周面に接触してしまい、圧電振動片１５４の周波数が不安定になってしまう。特に、近年圧電振動子の小型化が要求されてケース１５２と圧電振動片１５４との離隔も小さくなり、これによりステム１５３が斜めに圧入されることによる周波数の不安定化が顕著となり、製造工程における歩留まりを低下させている。

この発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、ケースに対して圧電振動片が接続されたプラグを同軸上で正確に圧入させることが可能な圧電振動子の圧入装置、圧電振動子の製造方法、並びに、圧電振動子を備えた発振器、電子機器、及び電波時計を提供するものである。

上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
本発明の圧入装置は、略円筒状で内部が気密に封着されたステム及び該ステムに挿通されたリードを有するプラグと、該プラグの前記ステムの一端面から突出する前記リードのインナーリード部に接続された圧電振動片と、開口部を有する有底略円筒状で、前記圧電振動片を内部に配設した状態で前記開口部が前記プラグによって気密に封止されたケースとを備える圧電振動子の製造工程で、前記ケースの前記開口部に前記プラグの前記ステムを圧入させる圧入装置であって、前記ステムの前記一端面と反対側の他端面に当接することで、前記インナーリード部に接続された前記圧電振動片を突出させた状態で前記プラグを支持するプラグ整列プレートと、該プラグ整列プレートと間隔を有して配設され、前記プラグの前記ステムの外径と略等しく、かつ、支持された状態の該ステムを挿脱可能な内径に形成されたステム挿通孔を有するステムガイドプレートと、該ステムガイドプレートと当接配置され、前記ステム挿通孔の中心軸と同軸上で、前記ケースの外径と略等しく、かつ、支持された状態の前記プラグに接続された前記圧電振動片及び前記ケースを収容可能に形成されたケース収容穴を有するケースガイドプレートと、該ケースガイドプレート、該ケースガイドプレートの前記ケース収容穴に収容される前記ケース、及び、前記ステムガイドプレートを、前記ステム挿通孔及び前記ケース収容穴の中心軸に沿って前記プラグ整列プレートに向かって移動させる圧入手段とを備えることを特徴としている。

また、本発明は、略円筒状で内部が気密に封着されたステム及び該ステムに挿通されたリードを有するプラグと、該プラグの前記ステムの一端面から突出する前記リードのインナーリード部に接続された圧電振動片と、開口部を有する有底略円筒状で、前記圧電振動片を内部に配設した状態で前記開口部に前記プラグが圧入され気密に封止されたケースとを備える圧電振動子の製造方法であって、前記ステムの前記一端面と反対側の他端面にプラグ整列プレートを当接させることで、前記インナーリード部に接続された前記圧電振動片を突出させた状態で前記プラグを支持するプラグ整列工程と、前記ステムの外径と略等しい内径でステムガイドプレートに形成されたステム挿通孔に、支持された状態の前記プラグの前記ステムを挿入することで、前記ステムガイドプレートによって前記ステム挿通孔の中心軸方向に挿脱可能な状態で前記ステムを外嵌固定するステム固定工程と、前記ケースの外径と略等しい内径でケースガイドプレートに形成されたケース収容穴に前記ケースを挿入することで、該ケースを前記ケースガイドプレートと一体的に移動可能な状態とさせるケース準備工程と、前記ケース収容穴が前記ステム挿通孔の中心軸と同軸上となるように、前記ケースガイドプレートを前記ステムガイドプレートに当接配置した状態で、前記ケース収容穴及び前記ステム挿通孔の中心軸に沿って前記ケースガイドプレートを前記プラグ整列プレートに向かって移動させることで、前記ケース収容穴に収容された前記ケースの前記開口部に前記ステムを圧入する圧入工程とを備えることを特徴としている。

この発明に係る圧入装置及び圧電振動子の製造方法によれば、プラグ整列工程として、プラグ整列プレートがステムの他端面に当接することで、プラグは、プラグ整列プレートによって、インナーリード部に接続された圧電振動片を突出させた状態で支持されることとなる。次に、ステム固定工程として、ステムガイドプレートを、プラグ整列プレートと間隔を有するともに、ステム挿通孔にステムが挿入された状態に配設する。ここで、ステム挿通孔は、ステムの外径と略等しく、かつ、支持された状態のステムを挿脱可能な内径に形成されている。このため、ステムは、プラグ整列プレートによって支持されているとともに、ステムガイドプレートによって中心軸方向に挿脱可能な状態で外嵌固定される。一方、ケース準備工程として、ケースガイドプレートのケース収容穴にケースを挿入することで、ケースをケースガイドプレートと一体的に移動可能とさせる。ここで、ケース収容穴がケースの外径と略等しい内径に設定されていることで、ケースは、ケース収容穴の中心軸と同軸上となるようにしてケース収容穴に収容される。

次に、圧入工程として、まず、ケース収容穴がステム挿通孔の中心軸と同軸上となるように、ケースガイドプレートをステムガイドプレートに当接配置する。このため、ケース収容穴に収容されたケースは、内部に圧電振動片が挿入された状態で、ステム挿通孔に挿入されたステムと同軸上に配置されることとなる。そして、圧入手段によって、ケースガイドプレートをステム挿通孔及びケース収容穴の中心軸に沿ってプラグ整列プレートに向かって移動させれば、ケースは、ケースガイドプレートとともにステムに向かって移動する。この際、ステムガイドプレートは、プラグ整列プレートと間隔を有して配設されているとともに、ステム挿通孔にステムが挿脱可能に挿入された状態である。すなわち、ステムガイドプレートは、ケースガイドプレートに追従して移動するとともに、ステムをケースに対して偏心しないように外嵌固定した状態を保っている。このため、ステムは、ケースと同軸上に保たれたまま、プラグ整列プレートからの反力によってケースの開口部に圧入されていくこととなる。

また、上記の圧入装置において、前記プラグ整列プレートは、本体部と、前記プラグの前記ステムの外周よりも内側に位置して前記本体部から突出して前記ステムの前記他端面に当接する支持部とを有することがより好ましいとされている。

この発明に係る圧入装置によれば、ステムは、プラグ整列プレートの支持部によって、ステムの外周よりも内側の位置で、本体部から離隔して支持された状態となる。このため、ステムガイドプレートの厚さを厚くすることで、圧入手段による圧入開始時においてステムの中心軸方向により広い範囲で外嵌固定することができ、より確実にステムをケースと同軸上に保つことができる一方、圧入に伴ってステムガイドプレートを本体部側に退避させることが可能となる。

さらに、上記の圧入装置において、前記ステムガイドプレートの厚さは、前記ステムの中心軸方向の長さと略等しいか、または、大きく設定されていることがより好ましいとされている。
この発明に係る圧入装置によれば、ステムガイドプレートによってステムを中心軸方向全体で外嵌固定することができ、圧入手段による圧入時に、より確実にステムをケースと同軸上に保つことができる。

また、上記の圧入装置において、略板状のパレット本体と、該パレット本体の一辺に沿って複数設けられ、該パレット本体から前記ステム、前記リードの前記インナーリード部、及び、該インナーリード部に接続された前記圧電振動片を突出させた状態で、前記リードの内の前記ステムの前記他端面から突出するアウターリード部を前記パレット本体に固定可能な固定部とを有するプラグパレットを備え、前記プラグ整列プレートは、該プラグパレットに固定された複数の前記プラグの各前記ステムを当接支持した状態で、前記プラグパレットを収容する収容部を有することがより好ましいとされている。

また、上記の圧電振動子の製造方法において、前記リードの内の前記ステムの前記他端面から突出するアウターリード部を固定することで、前記ステム及び前記リードの前記インナーリード部を突出させた状態で前記プラグを略板状のプラグパレットに複数固定するプラグ準備工程と、前記プラグパレットに固定された各前記プラグの前記インナーリード部に前記圧電振動片を接合する振動片接合工程とを備え、前記プラグ整列工程は、前記プラグ準備工程及び前記振動片接合工程によって前記圧電振動片が接続された状態で前記プラグパレットに固定された各前記プラグの前記ステムを当接支持することがより好ましいとされている。

この発明に係る圧入装置及び圧電振動子の製造方法によれば、プラグ準備工程及び振動片接合工程によって、複数のプラグは、プラグパレット本体からステム及びインナーリード部に接続された圧電振動片を突出させた状態で、固定部によってそれぞれプラグパレット本体に固定される。このため、プラグ整列工程では、プラグ整列プレートの収容部にプラグパレットを収容することで、複数のプラグを同時にプラグ整列プレートに支持された状態とすることができ、複数のプラグを一体的に取り扱うことができ効率的である。

さらに、上記の圧入装置において、前記プラグパレットの前記固定部は、付勢力によって前記プラグの前記アウターリード部を挟持するとともに、押圧することで挟持した状態を解除することが可能な付勢手段を備え、前記プラグ整列プレートの前記収容部には、前記プラグパレットが収容された状態で前記付勢手段を押圧する押圧部材が設けられていることがより好ましいとされている。

さらに、上記の圧電振動子の製造方法において、前記プラグ整列工程後に、前記プラグの前記アウターリード部から前記プラグパレットを取り外すプラグパレット離脱工程を備え、前記圧入工程は、前記プラグパレット離脱工程後に行われることがより好ましいとされている。

この発明に係る圧入装置及び圧電振動子の製造方法によれば、プラグ整列工程において、プラグパレットをプラグ整列プレートの収容部に収容することで、プラグパレットの固定部の付勢手段は、押圧部材によって押圧されて、プラグのアウターリード部を挟持した状態を解除される。これにより、プラグパレット離脱工程でプラグ整列プレートに支持された状態であるプラグからプラグパレットを取り外し、圧入工程において、プラグパレットが無い状態でケースにプラグのステムを圧入することができる。このため、圧入工程において、プラグパレットからの脱ガスの影響を受けることがなく、ケースの内部をより真空状態として気密に封止することができる。

また、本発明の発振器は、上記の圧電振動子が発振子として集積回路に接続されていることを特徴としている。
また、本発明の電子機器は、上記の圧電振動子を備えることを特徴としている。
また、本発明の電波時計は、上記の圧電振動子が、フィルタ部に電気的に接続されていることを特徴としている。

この発明に係る発振器、電子機器、電波時計によれば、歩留まり良く低コストで生産可能で、かつ、所定の周波数で安定的に圧電振動片を振動させることが可能な圧電振動子を備えている。このため、低コストで、信頼性の高い発振器、電子機器、電波時計を提供することができる。

本発明の圧入装置によれば、ステムガイドプレート、ケースガイドプレート、及び、圧入手段を備えていることで、ケースに対してプラグを同軸上で正確に圧入させることができる。このため、所定の周波数で安定的に圧電振動片を振動させることが可能な信頼性の高い圧電振動子を製造することができ、それ故に、歩留まり良く低コストで製造することができる。
本発明の圧電振動子の製造方法によれば、ステム固定工程、ケース準備工程、及び、圧入工程を備えていることで、ケースに対してプラグを同軸上で正確に圧入させることができる。このため、所定の周波数で安定的に圧電振動片を振動させることが可能な信頼性の高い圧電振動子を製造することができ、それ故に、歩留まり良く低コストで製造することができる。
また、本発明の発振器、電子機器、及び、電波時計によれば、上記の圧電振動子を備えることで、コストの低減と、信頼性の向上を図ることができる。

（第１の実施形態）
図１から図１７は、この発明に係る第１の実施形態を示している。図１は、本実施形態の圧入装置の全体図を示している。図２及び図３は、本実施形態の圧入装置によって製造される圧電振動子の一例を示している。

図２及び図３に示すように、本実施形態の圧入装置１で製造される圧電振動子５１は、シリンダーパッケージタイプの圧電振動子であり、圧電振動片５２と、圧電振動片５２を内部に配設させて外周を覆う有底略円筒状のケース５３と、ケース５３の開口部５３ａを気密に封止するプラグ５４とを備える。圧電振動片５２は、本実施形態の場合、音叉型の振動片であり、隣接した状態で互いに平行に配設された一対の振動腕部５５、５６を備えた略板状の水晶片５２ａで形成されている。また、水晶片５２ａの両面には、それぞれ、導電性膜が所定のパターンに形成された励振電極が設けられている。両面の励振電極は、互いに電気的に切り離されてパターニングされている。そして、励振電極に電圧を印加することによって、振動腕部５５、５６を互いに接近または離間する方向に所定の共振周波数で振動させることが可能である。

プラグ５４は、ケース５３の開口部５３ａに圧入された略円筒状のステム５７と、ステム５７に挿通された２本のリード５８と、ステム５７の内部においてステム５７とリード５８との間に充填されて気密に封着する充填材５９とを備える。充填材５９は、絶縁性を有する材質で形成されていて、例えば、ホウ珪酸ガラスで形成されている。また、ステム５７は、外径がケース５３の内径よりも僅かに大きく設定されている。そして、ステム５７がケース５３の開口部５３ａに圧入されていることで、ステム５７及び充填材５９によってケース５３の内部を気密に封止している。また、リード５８は、ステム５７の一端面５７ａからケース５３の内部側に突出するインナーリード部５８ａと、ステム５７の一端面５７ａと反対側の他端面５７ｂからケース５３の外部側に突出するアウターリード部５８ｂとを有している。リード５８のインナーリード部５８ａには、圧電振動片５２の励振電極が接合されていて、これにより、外部からリード５８を介して圧電振動片５２の励振電極に電気的に接続することが可能である。なお、リード５８は、全体としてケース５３の中心軸Ｌ５３と略平行に配設されているとともに、インナーリード部５８ａのみ僅かに折り曲げられて形成されていて、インナーリード部５８ａに接合された圧電振動片５２の先端部５２ｂがケース５３の中心軸Ｌ５３に位置するように設定されている。

次に、圧入装置１について説明する。圧入装置１は、上記の圧電振動子５１において、インナーリード部５８ａに圧電振動片５２が接続されたプラグ５４をケース５３の開口部５３ａに圧入させる装置である。図１に示すように、圧入装置１は、圧電振動片５２が接続されたプラグ５４及び対応するケース５３が装填された複数の圧入型２と、圧入型２を加熱する複数のヒータブロック３と、載置面４ａに交互に積み上げられた圧入型２とヒータブロック３とを収容する気密室４と、圧入型２を加圧する圧入手段５とを備える。ヒータブロック３は、複数内蔵された埋め込みシースヒータ３ａにより加熱することが可能であり、これによりヒータブロック３の間に介装された各圧入型２を所定温度まで加熱することが可能である。また、気密室４は、図示しない排気手段によって内部を真空状態に排気することが可能である。ヒータブロック３には、介装された圧入型２の側方となる位置に、一対の貫通孔が形成されていて、載置面４ａから立設されたシャフト６が挿通されている。また、ヒータブロック３同士の間には、シャフト６に外装されたバネ６ａが介装されていて、圧入型２を挿脱可能な間隔を保持している。また、シャフト６の上端部にはストッパー７が固定されていて、圧入型２及びヒータブロック３は、ストッパー７と載置面４ａとによって挟み込まれている。また、圧入装置１は、ヒータブロック３の内、最下部のヒータブロック３ｂを上方に押し上げる油圧シリンダ８と、油圧シリンダ８を制御する油圧ユニット９とを備える。そして、油圧ユニット９による制御のもと、油圧シリンダ８によってヒータブロック３ｂを押し上げることで、ヒータブロック３と圧入型２とは油圧シリンダ９とストッパー７との間で挟み込まれて、これにより圧入型２を加圧することが可能であり、すなわち、ストッパー７、油圧シリンダ８、及び、油圧ユニット９によって、圧入型２を加圧し、ケース５３にプラグ５４を圧入する圧入手段５を構成している。

次に、圧入型２について説明する。図４に示すように、各圧入型２は、下部から上部へ向かって順に、ベース板１１と、複数のプラグ整列プレート１２と、ステムガイドプレート１３と、ケースガイドプレート１４と、上プレート１５とを備える。以下に、圧入型２の各構成の詳細について説明する。

図４に示すように、圧入型２において、略板状のベース板１１上には、複数のプラグ整列プレート１２が一列に配列されている。ここで、各プラグ整列プレート１２は、隣接して配置された二枚のセパレータ１６、１６によって構成されている。図５から図７に示すように、セパレータ１６は、略板状のセパレータ本体１７と、セパレータ本体１７の上縁部１７ａから両側にそれぞれ突出する第一の天板１８及び第二の天板１９と、セパレータ本体１７の両側縁部１７ｂから両側にそれぞれ突出する第一のフランジ２０及び第二のフランジ２１とを備える。第一の天板１８及び第一のフランジ２０のセパレータ本体１７から突出する幅は、第二の天板１９及び第二のフランジ２１のセパレータ本体１７から突出する幅に比べて、後述するプラグパレット３０のパレット本体３１の厚さと略等しい分だけ大きく形成されている。また、第一の天板１８及び第二の天板１９の互いに対向する縁端部１８ａ、１９ａには、それぞれ複数の半円状の溝１８ｂ、１９ｂが、互いに対向するように等間隔に配列して、厚さ方向に貫通するように形成されている。また、第一の天板１８及び第二の天板１９の上面には、それぞれ溝１８ｂ、１９ｂと対応する位置において略半円状の突出部２２、２３が形成されている。突出部２２、２３には、対応する溝１８ｂ、１９ｂが連通して形成されている。また、突出部２２、２３の外径は、ステム５７の外径よりも小さく設定されている。なお、本実施形態では、各セパレータ１６において、突出部２２、２３及び対応する溝１８ｂ、１９ｂは、２２箇所設けられている。また、第一の天板１８及び第二の天板１９の縁端部１８ａ、１９ａにおいて、複数配列された溝１８ｂ、１９ｂの両側には、それぞれ一対の略矩形状の溝１８ｃ、１９ｃが形成されている。さらに、セパレータ本体１７の第一の天板１８側の側面１７ｃには、一対の押圧部材２４、２４が、溝１８ｂと対応する位置で複数組突出して設けられている。押圧部材２４は、後述するプラグパレット３０の固定部３２の固定状態を解除するものであるが、その詳細については後述する。

そして、図４に示すように、これらのセパレータ１６は、上記のようにベース板１１上で一列に密着して配列されていて、配列する方向に対向配置された押さえブロック２５及びストッパー２６、並びに、配列する方向と直交する方向に対向配置された一対の側面ブロック２７、２７によって、挟み込まれて一体となっている。なお、本実施形態では、２７枚のセパレータ１６が配列している。また、押さえブロック２５は、セパレータ１６と対向する位置に溝２８ａが形成された断面略コの字形の押さえ取り付けプレート２８と、押さえ取り付けプレート２８の溝２８ａに挿入された押さえ板２９とを備える。そして、押さえブロック２５の押さえ取り付けプレート２８と側面ブロック２７とは、固定ボルト２８ｂで締め付けられて一体となっている。同様に、ストッパー２６と側面ブロック２７とも、図示しない固定ボルトで締め付けられて一体となっている。また、押えブロック２５において、押さえ取り付けプレート２８の外面２８ｃから溝２８ａには、めねじが形成されたボルト挿通孔が貫通して形成されていて、締付ボルト２８ｄが螺合されている。そして、締付ボルト２８ｄの先端を溝２８ａ側に突出させることで、押さえ板２９を押圧して押さえ板２９とストッパー２６との間でセパレータ１６を配列方向に締め付けることが可能である。そして、締め付けた状態においては、図６に示すように、隣り合う一対のセパレータ１６において、一方の第一の天板１８及びセパレータ本体１７と、他方の第二の天板１９とセパレータ本体１７とで、一つのプラグ整列プレート１２を構成する。本実施形態では、上記のように２７枚のセパレータ１６が配列しているので、プラグ整列プレート１２は２６組構成されることとなる。一方、締付ボルト２８ｄを緩めて押さえ板２９を引き抜けば、セパレータ１６同士の間に隙間を形成することが可能となる。なお、ベース板１１は、図示しないが、セパレータ１６が配置される範囲が中抜きされた枠状の部材であり、ストッパー２６及び側面ブロック２７のみが載置された状態となっている。

ここで、図６に示すように、締付ボルト２８ｄを締め付けた状態で、一対のセパレータ１６で構成されるプラグ整列プレート１２は、一対のセパレータ本体１７、１７、第一の天板１８、及び、第二の天板１９によって構成される本体部１２ａと、本体部１２ａによって形成される収容部１２ｂと、突出部２２、２３によって構成され、第一の天板１８及び第二の天板１９から上方へ突出する略円筒状の支持部１２ｃとを備える。収容部１２ｂは、本体部１２ａによって形成される空間であり、すなわち、本体部１２ａを構成する第一の天板１８及び第二の天板１９と対向する位置に開口部１２ｄが形成されている。

また、本実施形態では、上記のように各セパレータ１６には、突出部２２、２３がそれぞれ２２個形成されているので、計２２組の支持部１２ｃが構成される。さらに、本実施形態では、２６組のプラグ整列プレート１２が配列しているので、配列したプラグ整列プレート１２によって、計５７２組（＝２６×２２）の支持部１２ｃが形成されることとなる。また、支持部１２ｃには、溝１８ｂ、１９ｂによって形成され収容部１２ｂと外部とを連通する貫通孔１２ｅが形成されている。さらに、等間隔で配列した支持部１２ｃの両側には、隣り合うセパレータ１６の溝１８ｃ、１９ｃによって、略矩形の脚部挿通孔１２ｆが形成されることになる。そして、図６に示すように、この各プラグ整列プレート１２の収容部１２ｂに、複数のプラグ５４が搭載されたプラグパレット３０を収容することで、複数のプラグ５４は対応する支持部１２ｃに支持された状態となる。以下に、このプラグパレット３０の構成及びプラグパレット３０がプラグ整列プレート１２に収容された状態の詳細について説明する。

図８及び図９に示すように、プラグパレット３０は、略板状のパレット本体３１と、パレット本体３１にプラグ５４を着脱可能に固定する複数の固定部３２と、パレット本体３１の両側縁部３１ａに設けられ、上縁部３１ｂから突出する脚部３３とを備える。脚部３３の断面形状は、プラグ整列プレート１２の脚部挿通孔１２ｆに対応する略矩形に形成されていて、脚部挿通孔１２ｆに挿通させることが可能である。また、固定部３２は、パレット本体３１の一面３１ｃにおいて、上縁部３１ｂに沿って、プラグ整列プレート１２の支持部１２ｃと略等しい間隔で設けられている。ここで、各固定部３２は、対応するプラグ５４の二本のアウターリード部５８ｂを固定する一対の付勢手段である板バネ３４、３４で構成されている。

より詳しくは、図９に示すように、パレット本体３１には、各固定部３２と対応して一対の貫通孔３１ｄが形成されている。そして、固定部３２の各板バネ３４は、対応する貫通孔３１ｄ内で、パレット本体３１の一面３１ｃから反対側の他面３１ｅへ配設されている。板バネ３４は、略コの字状に形成された本体部３４ａと、本体部３４ａの両端３４ｂから外側へ折り返された当接部３４ｃとを備える。そして、当接部３４ｃがパレット本体３１の他面３１ｅに当接した状態で、本体部３４ａは貫通孔３１ｄから一面３１ｃ側に突出している。さらに、本体部３４ａにおいて、対向する側板の幅方向の一部は、係止部３４ｄとして、外側に拡げられている。係止部３４ｄの長さは、当接部３４ｃと係止部３４ｄの先端との間隔がパレット本体３１の厚さよりも小さくなるように設定されている。このため、板バネ３４は、自身の付勢力によって当接部３４ｃと係止部３４ｄとでパレット本体３１を挟持し、貫通孔３１ｄに配設された状態を保っている。

そして、係止部３４ｄとパレット本体３１の一面３１ｃとの間にプラグ５４のアウターリード部５８ｂを挿入すれば、アウターリード部５８ｂは、板バネ３４の付勢力によってパレット本体３１の一面３１ｃと係止部３４ｄとの間に挟持された状態となる。すなわち、プラグ５４は、二本のアウターリード部５８ｂが固定部３２の一対の板バネ３４によってそれぞれ挟持されることで、上縁部３１ｂからステム５７及びインナーリード部５８ａに接続された圧電振動片５２を上方に突出させた状態でプラグパレット３０に固定される。そして、複数の固定部３２によって、パレット本体３１の上縁部３１ｂに沿って等間隔に複数のプラグ５４を配列することが可能であり、本実施形態では、２２組の固定部３２が設けられ、これにより２２個のプラグ５４を固定することが可能となっている。一方、パレット本体３１の他面３１ｅ側から板バネ３４の本体部３４ａの両端３４ｂを押圧すれば、係止部３４ｄをアウターリード部５８ｂから離隔させることができる。このため、各固定部３２において、板バネ３４の本体部３４ａの両端３４ｂを押圧することで、各プラグ５４のプラグパレット３０に固定された状態を解除することができる。

そして、図６に示すように、各プラグ整列プレート１２の収容部１２ｂにプラグパレット３０を収容すれば、脚部３３は脚部挿通孔１２ｆに挿通されて上方へ突出した状態となり、これによりプラグパレット３０は、収容部１２ｂ内で位置決めされた状態となる。また、プラグパレット３０は、このように位置決めされた状態において、各固定部３２がプラグ整列プレート１２の各支持部１２ｃと対向配置するように、固定部３２と脚部３３との位置関係が設定されている。このため、プラグパレット３０に固定された各プラグ５４は、アウターリード部５８ｂが各支持部１２ｃの貫通孔１２ｅに挿通されるとともに、ステム５７の他端面５７ｂに支持部１２ｃが当接し、プラグ５４は、圧電振動片５２を上方に突出させた状態で支持部１２ｃによって支持された状態となる。

また、図４及び図１０に示すように、プラグ整列プレート１２の上側に配設されるステムガイドプレート１３は、ステム５７の中心軸Ｌ５７方向の長さと略等しいか若しくは大きい厚さに設定された略板状の部材である。また、ステムガイドプレート１３には、プラグ整列プレート１２の支持部１２ｃと対応して貫通する複数のステム挿通孔１３ａが形成されていて、本実施形態では、５７２（＝２２×２６）箇所形成されている。また、ステム挿通孔１３ａは、プラグ５４のステム５７の外径と略等しく、かつ、ステム５７を挿脱可能な内径に設定されている。より詳しくは、図１０に示すように、ステム挿通孔１３ａの内径は、ステム５７を内部に挿入した場合に、ステム挿通孔１３ａの中心軸Ｌ１３方向と直交する半径方向にステム５７を隙間無く正確に位置決め可能であるとともに、中心軸Ｌ１３方向に進退させた場合に、擦れてステム５７の外周面に傷が形成されてしまうことが無い内径に正確に加工されている。さらに、ステム挿通孔１３ａの配列の外側には、プラグ整列プレート１２の配列する方向に沿って、プラグ配列プレート１２の脚部挿通孔１２ｆと対応する脚部挿通孔１３ｂが形成されている。なお、脚部挿通孔１３ｂは、プラグパレット３０の脚部３３を挿通可能な大きさに形成されている。

また、図４及び図１０に示すように、ステムガイドプレート１３の上側に配設されるケースガイドプレート１４は、厚さがケース５３の長さと略等しく設定された略板状の部材である。また、ステムガイドプレート１３と同様に、ケースガイドプレート１４にも、プラグ整列プレート１２の支持部１２ｃと対応して貫通する複数のケース収容穴１４ａが形成されていて、本実施形態では５７２箇所形成されている。また、ケース収容穴１４ａは、ケース５３の外径と略等しい内径に形成され、ケース５３を収容することが可能である。より詳しくは、図１０に示すように、ケース収容穴１４ａの内径は、ケース５３を収容し、ケース収容穴１４ａの中心軸Ｌ１４方向と直交する半径方向にケース５３を正確に位置決め可能であるとともに、後述するようにケース５３にステム５７を圧入した際に僅かに拡径する開口部５３ａと対応して圧入前のケース５３の外径よりも僅かに大きく設定されている。そして、ケースガイドプレート１４の上面に上プレート１５を載置することで、ケース収容穴１４ａの上部を封じて、ケース収容穴１４ａに収容されたケース５３と、ケースガイドプレート１４とを一体的に下方へ移動させることができる。なお、上プレート１５は、略板状の部材で、ケースガイドプレート１４と対応する大きさに形成されている。

また、側面ブロック２７には、ガイドピン２ａを軸方向に進退可能に支持するボールガイド２７ａが上面２７ｂに開口して設けられている。また、ステムガイドプレート１３及びケースガイドプレート１４には、ボールガイド２７ａと対応して、ガイドピン２ａを挿通可能なガイド挿通孔１３ｃ、１４ｂがそれぞれ形成されている。そして、側面ブロック２７の各ボールガイド２７ａにガイドピン２ａを挿入して上方に突出させた状態で、このガイドピン２ａをステムガイドプレート１３のガイド挿通孔１３ｃ及びケースガイドプレート１４のガイド挿通孔１４ｂに挿通させれば、ケースガイドプレート１４のケース収容穴１４ａと、ステムガイドプレート１３のステム挿通孔１３ａと、プラグ整列プレート１２の支持部１２ｃとは、同軸上に配置されることとなる。

ここで、側面ブロック２７の上面２７ｂには、第一のバネ２７ｃ及び第二のバネ２７ｄとで構成されたバネが立設されている。より詳しくは、各側面ブロック２７の上面２７ｂには、略中央に第一のバネ２７ｃが一基設けられているとともに、その両側に第一のバネ２７ｃよりも弾性係数が大きい第二のバネ２７ｄが一基ずつ設けられていて、一対の側面ブロック２７において計六基のバネが立設されている。そして、図１０に示すように、プラグ整列プレート１２上に、ガイドピン２ａを挿通させて、ステムガイドプレート１３、ケースガイドプレート１４、及び上プレート１５を組立てれば、これらは、ガイドピン２ａとボールガイド２７ａの案内によって降下する。そして、ステムガイドプレート１３、ケースガイドプレート１４、及び上プレート１５は、これらの自重と、第一のバネ２７ｃ及び第二のバネ２７ｄとの反力が釣り合うところで静止し、ステムガイドプレート１３は、プラグ整列プレート１２の本体部１２ａと所定の間隔を有して配設される。また、ケースガイドプレート１４は、ステムガイドプレート１３上に当接配置された状態となる。ここで、第一のバネ２７ｃ及び第二のバネ２７ｄの合成した弾性係数は、ステムガイドプレート１３、ケースガイドプレート１４、及び上プレート１５の自重と釣り合った状態で、ステムガイドプレート１３の上面１３ｄの位置が、プラグ整列プレート１２の支持部１２ｃに支持されたステム５７の一端面５７ａの位置と高さ方向に略等しいか、若しくは、僅かに低くなるように設定されている。

さらに、側面ブロック２７の上面２７ｂには、第一のバネ２７ｃ及び第二のバネ２７ｄ、並びに、ボールガイド２７ａが設けられた範囲を除いて、調整板２７ｅが載置されている。調整板２７ｅの上面２７ｆは、平坦度及び高さ方向の位置が正確となるように加工、調整されていて、圧入手段５によって上プレート１５から荷重を負荷して、ステムガイドプレート１３の下面１３ｅが調整板２７ｅの上面２７ｆと当接した状態で、ケース５３の開口部５３ａが圧入完了位置まで降下するように設定されている。
以上、圧入型２の構成の詳細について説明したが、圧入型２の各構成を形成するものとしては時効硬化型合金鋼が好適に用いられる。時効硬化型合金鋼は、加工性に優れ、使用時の歪みも少なく、本発明の圧入装置１における圧入型２などの精密型に適した材質である。

次に、この圧入装置１を使用してケース５３のプラグ５４のステム５７を圧入して、圧電振動子５１を製造する方法の詳細について説明する。図１１及び図１２に圧電振動子５１の製造工程のフロー図を示す。図１１は、圧電振動子の製造工程全体を、図１２は、封止工程の詳細を示している。

まず、図１１に示すように、プラグ準備工程Ｓ１及び振動片接合工程Ｓ２を行って、図８に示すように、プラグパレット３０上に、圧電振動片５２が接続されたプラグ５４を整列させる。すなわち、プラグ準備工程Ｓ１として、プラグパレット３０の各固定部３２に、プラグ５４のアウターリード部５８ｂを固定し、パレット本体３１の上縁部３１ｂに沿ってプラグ５４を整列させる。これにより、各プラグ５４は、プラグパレット３０上において、パレット本体３１の上縁部３１ｂからステム５７及びインナーリード部５８ａを突出させた状態となる。なお、ステム５７をパレット本体３１の上縁部３１ｂから突出させる量は、後述するプラグ整列工程Ｓ５１において、プラグパレット３０をプラグ整列プレート１２の収容部１２ｂに収容した状態で支持部１２ｃによってステム５７を支持可能な量とし、配列する各プラグ５４で略等しくなるようにする。

そして、振動片接合工程Ｓ２として、整列された各プラグ５４のインナーリード部５８ａにそれぞれ圧電振動片５２を接合することで、図８に示すような状態となる。次に、図１１に示すように、ベーキング工程Ｓ３として、プラグパレット３０に固定された状態のまま圧電振動片５２を加熱炉に配置させて、真空雰囲気中で、所定温度で、所定時間ベーキングを行い、歪みの除去を行う。次に、微調工程Ｓ４として、圧電振動片５２の図示しない微調部として形成された金属膜を、例えば、レーザ光で蒸発させて、共振周波数の微調整を行う。なお、振動片接合工程Ｓ２から微調工程Ｓ４までの工程をプラグ準備工程Ｓ１の後に行うことにより、これらの工程においては、複数のプラグ５４をプラグパレット３０の単位で一体的に取り扱うことができる。このため、各工程を効率的に行うことができる。

次に、封止工程Ｓ５として、プラグパレット３０上で圧電振動片５２が接合されたプラグ５４を、ケース５３に圧入して、圧電振動片５２が接合されたプラグ５４とケース５３とを組立てる。まず、図１２に示すように、プラグ整列工程Ｓ５１として、プラグ整列プレート１２に、プラグ５４を、プラグパレット３０に固定された状態のまま整列させる。すなわち、ベース板１１上において、複数のセパレータ１６を配列させて、押さえブロック２５、ストッパー２６、一対の側面ブロック２７によって、挟み込んで一体の状態とさせて、プラグ整列プレート１２が配列した状態にする（Ｓ５１ａ）。

次に、図１３に示すように、押さえブロック２５において、締付ボルト２８ｄを緩めて押さえ板２９を引き抜くことで、セパレータ１６間には隙間が形成される。そして、この形成された隙間を利用して、隣り合うセパレータ１６同士で構成される各プラグ整列プレート１２の収容部１２ｂに、微調工程Ｓ４まで完了したプラグ５４が搭載されたプラグパレット３０を挿入していく（Ｓ５１ｂ）。この際、プラグパレット３０において、パレット本体３１の上縁部３１ｂから突出したステム５７の他端面５７ｂを、突出部２２、２３に当接させた状態にする。そして、全てのプラグ整列プレート１２の収容部１２ｂにプラグパレット３０を挿入した後に、押さえ取り付けプレート２８の溝２８ａに押さえ板２９を挿入し、締付ボルト２８ｄを締め付ける。これにより、セパレータ１６が互いに密着して配列して、プラグ整列プレート１２が構成されることとなる。そして、各プラグ整列プレート１２において、収容部１２ｂにプラグパレット３０が収容されるとともに、支持部１２ｃがステム５７の他端面５７ｂに当接することで、各プラグパレット３０のパレット本体３１の上縁部３１ｂから突出するプラグ５４は、プラグ整列プレート１２に支持された状態となる。

なお、図１４に示すように、締付ボルト２８ｄを締め付けることで、隣り合うセパレータ１６同士は密着した状態となり、セパレータ本体１７に設けられた押圧部材２４が固定部３２において各板バネ３４の本体部３４ａの両端３４ｂを押圧することとなる。このため、締付ボルト２８ｄを締め付けてセパレータ１６同士が密着した状態では、プラグ５４は、支持部１２ｃによって支持される一方、プラグパレット３０に固定された状態が解除されることとなる。

次に、図１２に示すように、ステム固定工程Ｓ５２として、ステムガイドプレート１３を装着する。すなわち、図４において、ガイドピン２ａを側面ブロック２７のボールガイド２７ａに挿入する。この状態でステムガイドプレート１３のガイド挿通孔１３ｃにガイドピン２ａを挿通させることで、ステムガイドプレート１３は、側面ブロック２７に立設された第一のバネ２７ｃ及び第二のバネ２７ｄ上に載置され、プラグ整列プレート１２と間隔を有して配設される。ここで、各側面ブロック２７には、第一のバネ２７ｃが略中央に設けられている一方、その両側に第一のバネ２７ｃよりも弾性係数が大きい第二のバネ２７ｄが設けられていることで、ステムガイドプレート１３を、側面ブロック２７の上面２７ｂに対して正確に平行に配設することができる。また、ステムガイドプレート１３はガイドピン２ａによって位置決めされ、上記のようにプラグ整列プレート１２の各支持部１２ｃとステムガイドプレート１３の各ステム挿通孔１３ａとが同軸上に配置されるため、図１０に示すように、支持部１２ｃに支持された各ステム５７はステム挿通孔１３ａに挿通された状態となる。このため、ステムガイドプレート１３は、ステム挿通孔１３ａの中心軸Ｌ１３方向に進退可能であるとともに、各ステム５７を、外嵌固定して中心軸Ｌ１３と直交する半径方向に規制した状態となる。同様に、ステムガイドプレート１３がガイドピン２ａによって位置決めされることで、プラグ整列プレート１２の各脚部挿通孔１２ｆとステムガイドプレート１３の各脚部挿通孔１３ｂも同軸上に配置される。このため、プラグ整列プレート１２の脚部挿通孔１２ｆから上方に突出する各プラグパレット３０の脚部３３は、ステムガイドプレート１３の脚部挿通孔１３ｂにも挿通されて上方に突出した状態となる。

次に、図１２に示すように、プラグパレット離脱工程Ｓ５３として、プラグ整列プレート１２の収容部１２ｂに収容された状態のプラグパレット３０を各プラグ５４から離脱させて取り除く。すなわち、図１５に示すように、一体となったベース板１１、プラグ整列プレート１２、ステムガイドプレート１３、押さえブロック２５、ストッパー２６、及び、側面ブロック２７を、プレス装置６０にセットする。そして、ハンドル６１を操作して、上方からプレス板６２を降下させれば、各プラグ整列プレート１２の脚部挿通孔１２ｆ及びステムガイドプレート１３の脚部挿通孔１３ｂから突出する各プラグパレット３０の脚部３３は、下方へ押し下げられる。ここで、図１６に示すように、プラグパレット３０の固定部３２によるプラグ５４の固定はプラグ整列工程Ｓ５１において解除されていることから、プラグパレット３０のみが押し下げられて、プラグ５４は支持部１２ｃに支持されたままの状態となる。そして、プラグ整列プレート１２の押圧部材２４とプラグパレット３０の固定部３２の板バネ３４とが接触しない状態までプラグパレット３０が押し下げられることで、プラグパレット３０は、プラグ整列プレート１２との拘束が解除される。このため、プラグパレット３０は、脚部挿通孔１２ｅが設けられた第一の天板１８及び第二の天板１９と対向する開口部１２ｄから、ベース板１１を抜けて落下し、取り外された状態となる。

次に、図１２に示すように、ケースガイドプレート装着工程Ｓ５４として、ステムガイドプレート１３上にケースガイドプレート１４を配置させる。すなわち、図４において、ステムガイドプレート１３から上方に突出したガイドピン２ａを、ケースガイドプレート１４のガイド挿通孔１４ｂに挿通させて、ステムガイドプレート１３の上面１３ｄにケースガイドプレート１４を当接配置させる。これにより、ケースガイドプレート１４の各ケース収容穴１４ａは、対応するステムガイドプレート１３のステム挿通孔１３ａと同軸上に配置されることとなり、各プラグ５４のインナーリード部５８ａに接続された圧電振動片５２はケース収容穴１４ａに収容された状態となる。

ここで、以上の工程のように、プラグ整列プレート１２、ステムガイドプレート１３、ケースガイドプレート１４を組立ててプラグ５４を整列させる一方、別工程においてケース５３の準備を行う。すなわち、図１２に示すように、まず、予め所定の形状に加工されたケース５３を用意する（ステップＳ６１）。そして、ケース５３の脱ガス処理を行った（ステップＳ６２）後に、各ケース５３を図示しないケース整列予備プレートの予備収容穴に装填していく（ステップＳ６３）。ここで、ケース整列予備プレートの各予備収容孔は、ケースガイドプレート１４のケース収容穴１４ａと対応して配列している。また、ケース収容穴１４ａの下部には、着脱可能な底板が設けられていて、ケース５３を予備収容穴に保持している。

次に、図１２に示すように、ケース準備工程Ｓ５５として、図示しないケース整列予備プレートに整列されたケース５３を、ケースガイドプレート１４のケース収容穴１４ａに装填させる。ケース５３が収容されたケース整列予備プレートをケースガイドプレート１４の上面に載置して、ケース整列予備プレートの底板を取り外すことで、ケース５３は、各予備収容穴から対応するケース収容穴１４ａに装填されていく。ここで、図１０に示すように、ケースガイドプレート１４のケース収容穴１４ａは、中心軸Ｌ１４が、ステムガイドプレート１３のステム挿通孔１３ａの中心軸Ｌ１３と同軸となるように配設されている。また、ケース５３の内径は、ステム５７の外径よりも僅かに小さく設定されている。このため、ケースガイドプレート１４のケース収容穴１４ａに収容されたケース５３は、中心軸Ｌ５３が対応するステム５７の中心軸Ｌ５７と同軸上となるようにして、ステム５７上に配置された状態となる。そして、この状態で、ケースガイドプレート１４上に上プレート１５を載置することで、圧入型２が組立てられる。

次に、図１２に示すように、圧入工程Ｓ５６として、圧入手段５によって圧入型２に装填された状態のケース５３にプラグ５４のステム５７を圧入する。すなわち、図１に示すように、バネ６ａで保持された各ヒータブロック３の間に、上記のように組立てられた複数の圧入型２を挿入していく。（ステップＳ５６ａ）。そして、この状態で図示しない排気手段によって気密室４を排気して真空状態にするとともに、図示しない加熱手段によってヒータブロック３を加熱して圧入型２全体を所定の温度に調整する。ここで、図１０に示すように、ケース５３の開口部５３ａは、ステム５７の一端面５７ａに軽く接触した状態にある。このため、ケース５３の内部の空気（残留気体）は、接触した部分の隙間から真空引きされることとなる。そして、図１に示すように、気密室４の内部の真空度及び圧入型２の温度を一定に保った状態で、油圧シリンダ８によって圧入型２に加圧することで、圧入型２に装填された各プラグ５４は対応するケース５３に圧入され、ケース５３は真空封止された状態となる（ステップＳ５６ｂ）。

すなわち、図１７に示すように、各圧入型２において、ケースガイドプレート１４は、プレス整列プレート１２に対してガイドピン２ａをガイドにして降下し、これにより、ケース５３は、ケースガイドプレート１４とともに、支持部１２ｃに支持されたステム５７に向かって降下していく。この際、ステムガイドプレート１３は、プラグ整列プレート１２と間隔を有して配設されているとともに、ステム挿通孔１３ａにステム５７が挿脱可能に挿入された状態にある。このため、ステムガイドプレート１３は、ケースガイドプレート１４に追従して降下するとともに、ステム５７がケース５３に対して偏心しないように外嵌固定した状態を保っている。これにより、ステム５７は、ケース５３と同軸上に保たれたまま、プラグ整列プレート１２の支持部１２ｃからの反力によってケース５３の開口部５３ａに正確に圧入されていくこととなる。そして、ステムガイドプレート１３の下面１３ｅと調整板２７ｅの上面２７ｆが当接するまで圧入することで、ケース５３の内部を真空状態として、プラグ５４のステム５７は圧入完了位置までケース５３に圧入されて圧電振動子５１が組み立てられることとなる。ここで、圧入工程Ｓ５６の際には、プラグパレット３０は、プラグパレット離脱工程Ｓ５３によって各プラグ５４から取り外されて圧入型２の内部に無い状態となっている。このため、圧入工程Ｓ５６において、プラグパレット３０からのガス発生の影響を受けることがなく、ケース５３の内部をより真空状態として気密に封止することができる。

また、ステム５７は、プラグ整列プレート１２の支持部１２ｃによって、ステム５７の外周よりも内側の位置で、本体部１２ａから離隔して支持された状態である。また、ステムガイドプレート１３の厚さは、ステム５７の中心軸Ｌ５７方向の長さと略等しいか、または、大きく設定されている。このため、圧入手段５による圧入開始時には、ステムガイドプレート１３によってステム５７を中心軸Ｌ５７方向全体で外嵌固定することができ、より確実にステム５７をケース５３と同軸上に保つことができる。一方、圧入が進行するのに伴って、ステムガイドプレート１３をプラグ整列プレート１２の本体部１２ａ側に退避させることが可能である。すなわち、ステムガイドプレート１３によってステム５７のケース５３に圧入されていない範囲を外嵌固定しつつ、ステムガイドプレート１３の下面１３ｅと調整板２７ｅの上面２７ｆが当接して圧入完了位置となるまで、より確実にステム５７をケース５３と同軸上に保って圧入することができる。

そして、圧入が完了したら、圧入手段５による荷重を除荷して、各圧入型２を取り出す（ステップＳ５７）。次に、各圧入型２において、上プレート１５、ケースガイドプレート１４、及びステムガイドプレート１３を順に取り外し、プラグ整列プレート１２から圧電振動子５１を取り出して（ステップＳ５８）、封止工程Ｓ５が完了となる。

次に、図１１に示すように、取り出した圧電振動子５１について、周波数の安定化のために、真空中または大気中で所定の温度でスクリーニングを行う（ステップＳ６）。その後、共振周波数及び共振抵抗値等の電気特性を検査する（ステップＳ７）。そして、合格品について、圧電振動子５１は、製品として梱包される（ステップＳ８）。

以上のように、本実施形態の圧入装置１では、ステムガイドプレート１３、ケースガイドプレート１４、及び、圧入手段５を備えていることで、上記のステム固定工程Ｓ５２、ケース準備工程Ｓ５５、及び、圧入工程Ｓ５６によって、ケース５３に対してプラグ５４のステム５７を同軸上で正確に圧入させることができる。このため、ケース５３の内部の気密性が低下してしまう、あるいは、圧電振動片５２が斜めに配設されて先端部５２ｂがケース５３の内周面に接触してしまうこと無く、所定の周波数で安定的に圧電振動片を振動させることが可能な信頼性の高い圧電振動子５１を製造することができる。また、それ故に、圧電振動子５１を歩留まり良く、低コストで製造することができる。

なお、本実施形態の圧入型２において、ケースガイドプレート１４は貫通したケース収容穴１４ａを有するものとし、圧入工程Ｓ５６時は上プレート１５を載置して加圧するものとしたが、これに限るものでは無い。ケース収容穴１４ａをケースガイドプレート１４の下面にのみ開口するものとし、上プレート１５の無い構成としても良い。

また、プラグパレット３０は、プラグパレット離脱工程Ｓ５３でプラグ５４から取り外されるものとしたが、プラグパレット３０からの脱ガスの影響が小さい場合には、これに限るものでは無い。さらに、プラグ整列プレート１２はプラグパレット３０を収容可能な収容部１２ｂを有し、プラグ５４はプラグパレット３０に固定された状態のままプラグ整列プレート１２に支持されるものとしたが、これに限るものでは無い。少なくとも、プラグ５４のステム５７が、ステム５７自身及び圧電振動片５２を突出させた状態でプラグ整列プレート１２に支持され、ステムガイドプレート１３によって外嵌固定された状態で圧入工程Ｓ５６が行われることで、ケース５３に対してプラグ５４のステム５７を正確に圧入することができる。

また、上記の圧入装置１を用いた圧電振動子の製造工程においては、シリンダーパッケージタイプの圧電振動子５１について説明したが、さらに、ケース５３を樹脂封止する樹脂封止工程を備え、表面実施型パッケージタイプの圧電振動子としても良い。

（第２の実施形態）
図１８は、この発明に係る第２の実施形態を示している。この実施形態において、前述した実施形態で用いた部材と共通の部材には同一の符号を付して、その説明を省略する。

図１８は、本発明に係る音叉型水晶発振器の構成を示す概略図であり、上述した圧電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１８に示すように、この実施形態の発振器１００は、シリンダーパッケージ型の圧電振動子５１を、集積回路１０１に電気的に接続された発振子として構成したものである。なお、圧電振動子５１については、第１の実施形態のものと同様であるので、その説明を省略する。この発振器１００は、コンデンサ等の電子部品１０２が実装された基板１０３を備えている。基板１０３には、発振器用の集積回路１０１が実装されていて、この集積回路１０１の近傍に、圧電振動子５１が実装されている。これら電子部品１０２、集積回路１０１及び圧電振動子５１は、図示しない配線パターンによってそれぞれ電気的に接続されている。なお、各構成部品は、図示しない樹脂によりモールドされている。

このように構成された発振器１００において、圧電振動子５１に電圧を印加すると、圧電振動子５１内の圧電振動片５２が振動し、この振動が水晶の圧電特性により電気信号に変換されて、集積回路１０１に電気信号として入力される。入力された電気信号は、集積回路１０１によって各種処理がなされ、周波数信号として出力される。これにより、圧電振動子５１が発振子として機能する。また、集積回路１０１の構成を、例えば、ＲＴＣ（リアルタイムクロック）モジュール等を要求に応じて選択的に設定することで、時計用単機能発振器等の他、当該機器や外部機器の動作日や時刻を制御したり、時刻やカレンダー等を提供したりする機能を付加することができる。

以上のように、本実施形態の発振器１００によれば、上記のような歩留まり良く低コストで生産可能で、かつ、所定の周波数で安定的に圧電振動片５２を振動させることが可能な圧電振動子５１を備えることで、低コストで、信頼性の高い発振器を提供することができる。
なお、上記の発振器１００は、シリンダーパッケージタイプの圧電振動子５１を備えるものとして説明したが、これに限るものでは無く、樹脂封止した表面実装型パッケージタイプの圧電振動子としても良い。

（第３の実施形態）
図１９は、この発明に係る第３の実施形態を示している。この実施形態において、前述した実施形態で用いた部材と共通の部材には同一の符号を付して、その説明を省略する。

この実施形態においては、電子機器として、上述した圧電振動子５１を有する携帯情報機器を例にして説明する。図１９は、この電子機器の構成を示すブロック図である。図１９に示すように、この実施形態の携帯情報機器１１０は、圧電振動子５１と、電力を供給するための電源部１１１とを備えている。電源部１１１は、例えば、リチウム二次電池で構成されている。この電源部１１１には、各種制御を行う制御部１１２と、時刻等のカウントを行う計時部１１３と、外部との通信を行う通信部１１４と、各種情報を表示する表示部１１５と、それぞれの機能部の電圧を検出する電圧検出部１１６とが並列に接続されている。そして、電源部１１１によって、各機能部に電力が供給されるようになっている。

制御部１１２は、各機能部を制御して音声データの送信及び受信、現在時刻の計測や表示等、システム全体の動作制御を行う。また、制御部１１２は、予めプログラムが書き込まれたＲＯＭと、ＲＯＭに書き込まれたプログラムを読み出して実行するＣＰＵと、ＣＰＵのワークエリアとして使用されるＲＡＭ等とを備えている。

計時部１１３は、発振回路、レジスタ回路、カウンタ回路及びインターフェース回路等を内蔵する集積回路と、圧電振動子５１とを備えている。圧電振動子５１に電圧を印加すると圧電振動片５２が振動し、この振動が水晶の有する圧電特性により電気信号に変換されて、発振回路に電気信号として入力される。発振回路の出力は二値化され、レジスタ回路とカウンタ回路とにより計数される。そして、インターフェース回路を介して、制御部１１２と信号の送受信が行われ、表示部１１５に、現在時刻や現在日付或いはカレンダー情報等が表示される。

通信部１１４は、従来の携帯電話と同様の機能を有し、無線部１１７、音声処理部１１８、切替部１１９、増幅部１２０、音声入出力部１２１、電話番号入力部１２２、着信音発生部１２３及び呼制御メモリ部１２４を備えている。無線部１１７は、音声データ等の各種データを、アンテナ１２５を介して基地局と送受信のやりとりを行う。音声処理部１１８は、無線部１１７又は増幅部１２０から入力された音声信号を符号化及び複号化する。増幅部１２０は、音声処理部１１８又は音声入出力部１２１から入力された信号を、所定のレベルまで増幅する。音声入出力部１２１は、スピーカやマイクロフォン等から構成され、着信音や受話音声を拡声したり、音声を集音したりする。

また、着信音発生部１２３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１１９は、着信時に限って、音声処理部１１８に接続されている増幅部１２０を着信音発生部１２３に切り替えることによって、着信音発生部１２３において生成された着信音が増幅部１２０を介して音声入出力部１２１に出力される。なお、呼制御メモリ部１２４は、通信の発着呼制御に係るプログラムを格納する。また、電話番号入力部１２２は、例えば、０から９の番号キー及びその他のキーを備えていて、これら番号キー等を押下することにより、通話先の電話番号等が入力される。

電圧検出部１１６は、電源部１１１によって制御部１１２等の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、その電圧降下を検出して制御部１１２に通知する。このときの所定の電圧値は、通信部１１４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予め設定されている値であり、例えば、３Ｖ程度となる。電圧検出部１１６から電圧降下の通知を受けた制御部１１２は、無線部１１７、音声処理部１１８、切替部１１９及び着信音発生部１２３の動作を禁止する。特に、消費電力の大きな無線部１１７の動作停止は、必須となる。更に、表示部１１５に、通信部１１４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。

すなわち、電圧検出部１１６と制御部１１２とによって、通信部１１４の動作を禁止し、その旨を表示部１１５に表示することができる。この表示は、文字メッセージであっても良いが、より直感的な表示として、表示部１１５の表示面の上部に表示された電話アイコンに、×（バツ）印を付けるようにしても良い。なお、携帯情報機器１１０は、通信部１１４の機能に係る部分の電源を、選択的に遮断することができる電源遮断部１２６を備えており、この電源遮断部１２６によって、通信部１１４の機能が確実に停止される。

この実施形態の携帯情報機器１１０によれば、上記のような歩留まり良く低コストで生産可能で、かつ、所定の周波数で安定的に圧電振動片５２を振動させることが可能な圧電振動子５１を備えることで、低コストで、信頼性の高い携帯情報機器を提供することができる。
なお、上記の携帯情報機器１１０は、シリンダーパッケージタイプの圧電振動子５１を備えるものとして説明したが、これに限るものでは無く、これに限るものでは無く、樹脂封止した表面実装型パッケージタイプの圧電振動子としても良い。このような表面実装型パッケージタイプの圧電振動子を実装するものとすれば、他の電子部品と同時にプリント基板上にリフロー半田にて接続できるためより好適である。

（第４の実施形態）
図２０は、この発明に係る第４の実施形態を示している。この実施形態において、前述した実施形態で用いた部材と共通の部材には同一の符号を付して、その説明を省略する。

この実施形態においては、電波時計の一実施形態として、上述した圧電振動子５１を有する電波時計について説明する。図２０は、この電波時計の構成を示すブロック図である。図２０に示すように、この実施形態の電波時計１３０は、フィルタ部１３１に電気的に接続された圧電振動子５１を備えたものであり、時計情報を含む標準の電波を受信して、正確な時刻に自動修正して表示する機能を備えた時計である。日本国内には、福島県（４０ｋＨｚ）と佐賀県（６０ｋＨｚ）とに、標準の電波を送信する送信所（送信局）があり、それぞれ標準電波を送信している。４０ｋＨｚ若しくは６０ｋＨｚのような長波は、地表を伝播する性質と、電離層と地表とを反射しながら伝播する性質とを併せもつため、伝播範囲が広く、上述した２つの送信所で日本国内を全て網羅している。

アンテナ１３２は、４０ｋＨｚ若しくは６０ｋＨｚの長波の標準電波を受信する。長波の標準電波は、タイムコードと呼ばれる時刻情報を、４０ｋＨｚ若しくは６０ｋＨｚの搬送波にＡＭ変調をかけたものである。受信された長波の標準電波は、アンプ１３３によって増幅され、複数の圧電振動子５１を有するフィルタ部１３１によって濾波、同調される。なお、圧電振動子５１として、上記搬送周波数と同一の４０ｋＨｚ及び６０ｋＨｚの共振周波数を有する圧電振動子部１３４、１３５をそれぞれ備えている。

さらに、濾波された所定周波数の信号は、検波、整流回路１３６により検波復調される。そして、波形整形回路１３７を介してタイムコードが取り出され、ＣＰＵ１３８でカウントされる。ＣＰＵ１３８では、現在の年、積算日、曜日、時刻等の情報を読み取る。読み取られた情報は、ＲＴＣ１３９に反映され、正確な時刻情報が表示される。搬送波は４０ｋＨｚ若しくは６０ｋＨｚであるから、圧電振動子部１３４、１３５は、上述した音叉型の構造を持つ圧電振動子が好適である。６０ｋＨｚを例にとれば、音叉型振動子片の寸法例として、全長が約２．８ｍｍ、基部の幅寸法が約０．５ｍｍの寸法で構成することが可能である。

この実施形態の電波時計１３０によれば、上記のような小歩留まり良く低コストで生産可能で、かつ、所定の周波数で安定的に圧電振動片５２を振動させることが可能な圧電振動子５１を備えることで、低コストで、信頼性の高い電波時計を提供することができる。
なお、上記の電波時計１３０は、シリンダーパッケージタイプの圧電振動子５１を備えるものとして説明したが、これに限るものでは無く、樹脂封止した表面実装型パッケージタイプの圧電振動子としても良い。

以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。

この発明の第１の実施形態の圧入装置の概要を示す全体図である。 この発明の第１の実施形態の圧電振動子の一部を破断した上面図である。 この発明の第１の実施形態の圧電振動子の一部を破断した側面図である。 この発明の第１の実施形態の圧入装置の圧入型の分解図である。 この発明の第１の実施形態の圧入装置のプラグ整列プレートの上面図である 。 この発明の第１の実施形態の圧入装置のプラグ整列プレートにおいて、図５の切断線Ａ−Ａ´での断面図である。 この発明の第１の実施形態の圧入装置のセパレータの正面図である。 この発明の第１の実施形態の圧入装置において使用されるプラグパレットの正面図である。 この発明の第１の実施形態の圧入装置において使用されるプラグパレットの断面図である。 この発明の第１の実施形態の圧入装置の圧入型の断面図である。 この発明の第１の実施形態の圧電振動子の製造工程の全体を示すフロー図である。 この発明の第１の実施形態の圧電振動子の製造工程において、封止工程の詳細を示すフロー図である。 この発明の第１の実施形態の圧電振動子の製造工程において、プラグ整列工程を示す説明図である。 この発明の第１の実施形態の圧電振動子の製造工程において、プラグ整列工程でのプラグパレットによるプラグ固定の解除状態を示す説明図である。 この発明の第１の実施形態の圧電振動子の製造工程において、プラグパレット離脱工程を示す説明図である。 この発明の第１の実施形態の圧電振動子の製造工程において、プラグパレット離脱工程でのプラグパレットが離脱する状態を示す説明図である。 この発明の第１の実施形態の圧電振動子の製造工程において、圧入工程を示す説明図である。 この発明の第２の実施形態の発振器の概要図である。 この発明の第３の実施形態の電子機器のブロック図である。 この発明の第４の実施形態の電波時計のブロック図である。 従来の圧入装置による圧電振動子の不具合事例を示す説明図である。

符号の説明

１ 圧入装置
５ 圧入手段
１２ プラグ整列プレート
１２ａ 本体部
１２ｂ 収容部
１２ｃ 支持部
１３ ステムガイドプレート
１３ａ ステム挿通孔
１４ ケースガイドプレート
１４ａ ケース収容穴
２４ 押圧部材
３０ プラグパレット
３１ パレット本体
３２ 固定部
３４ 板バネ（付勢手段）
５１ 圧電振動子
５２ 圧電振動片
５３ ケース
５３ａ 開口部
５４ プラグ
５７ ステム
５８ リード
５８ａ インナーリード部
５８ｂ アウターリード部
１００ 発振器
１１０ 携帯情報機器（電子機器）
１３０ 電波時計
Ｌ１３ ステム挿通孔の中心軸
Ｌ１４ ケース収容穴の中心軸
Ｌ５３ ケースの中心軸
Ｌ５７ ステムの中心軸
Ｓ１ プラグ準備工程
Ｓ２ 振動片接合工程
Ｓ５１ プラグ整列工程
Ｓ５２ ステム固定工程
Ｓ５３ プラグパレット離脱工程
Ｓ５５ ケース準備工程
Ｓ５６ 圧入工程

Claims (8)

1. 略円筒状で内部が気密に封着されたステム及び該ステムに挿通されたリードを有するプラグと、該プラグの前記ステムの一端面から突出する前記リードのインナーリード部に接続された圧電振動片と、開口部を有する有底略円筒状で、前記圧電振動片を内部に配設した状態で前記開口部が前記プラグによって気密に封止されたケースとを備える圧電振動子の製造工程で、前記ケースの前記開口部に前記プラグの前記ステムを圧入させる圧入装置であって、
   前記ステムの前記一端面と反対側の他端面に当接することで、前記インナーリード部に接続された前記圧電振動片を突出させた状態で前記プラグを支持するプラグ整列プレートと、
   該プラグ整列プレートと間隔を有して配設され、前記プラグの前記ステムの外径と略等しく、かつ、支持された状態の該ステムを挿脱可能な内径に形成されたステム挿通孔を有するステムガイドプレートと、
   該ステムガイドプレートと当接配置され、前記ステム挿通孔の中心軸と同軸上で、前記ケースの外径と略等しく、かつ、支持された状態の前記プラグに接続された前記圧電振動片及び前記ケースを収容可能に形成されたケース収容穴を有するケースガイドプレートと、
   該ケースガイドプレート、該ケースガイドプレートの前記ケース収容穴に収容される前記ケース、及び、前記ステムガイドプレートを、前記ステム挿通孔及び前記ケース収容穴の中心軸に沿って前記プラグ整列プレートに向かって移動させる圧入手段とを備えることを特徴とする圧入装置。
2. 請求項１に記載の圧入装置であって、
   前記プラグ整列プレートは、本体部と、前記プラグの前記ステムの外周よりも内側に位置して前記本体部から突出して前記ステムの前記他端面に当接する支持部とを有することを特徴とする圧入装置。
3. 請求項２に記載の圧入装置であって、
   前記ステムガイドプレートの厚さは、前記ステムの中心軸方向の長さと略等しいか、または、大きく設定されていることを特徴とする圧入装置。
4. 請求項１から請求項３のいずれかに記載の圧入装置であって、
   略板状のパレット本体と、該パレット本体の一辺に沿って複数設けられ、該パレット本体から前記ステム、前記リードの前記インナーリード部、及び、該インナーリード部に接続された前記圧電振動片を突出させた状態で、前記リードの内の前記ステムの前記他端面から突出するアウターリード部を前記パレット本体に固定可能な固定部とを有するプラグパレットを備え、
   前記プラグ整列プレートは、該プラグパレットに固定された複数の前記プラグの各前記ステムを当接支持した状態で、前記プラグパレットを収容する収容部を有することを特徴とする圧入装置。
5. 請求項４に記載の圧入装置であって、
   前記プラグパレットの前記固定部は、付勢力によって前記プラグの前記アウターリード部を挟持するとともに、押圧することで挟持した状態を解除することが可能な付勢手段を備え、
   前記プラグ整列プレートの前記収容部には、前記プラグパレットが収容された状態で前記付勢手段を押圧する押圧部材が設けられていることを特徴とする圧入装置。
6. 略円筒状で内部が気密に封着されたステム及び該ステムに挿通されたリードを有するプ
   ラグと、該プラグの前記ステムの一端面から突出する前記リードのインナーリード部に接続された圧電振動片と、開口部を有する有底略円筒状で、前記圧電振動片を内部に配設した状態で前記開口部に前記プラグが圧入され気密に封止されたケースとを備える圧電振動子の製造方法であって、
   前記ステムの前記一端面と反対側の他端面にプラグ整列プレートを当接させることで、前記インナーリード部に接続された前記圧電振動片を突出させた状態で前記プラグを支持するプラグ整列工程と、
   前記ステムの外径と略等しい内径でステムガイドプレートに形成されたステム挿通孔に、支持された状態の前記プラグの前記ステムを挿入することで、前記ステムガイドプレートによって前記ステム挿通孔の中心軸方向に挿脱可能な状態で前記ステムを外嵌固定するステム固定工程と、
   前記ケースの外径と略等しい内径でケースガイドプレートに形成されたケース収容穴に前記ケースを挿入することで、該ケースを前記ケースガイドプレートと一体的に移動可能な状態とさせるケース準備工程と、
   前記ケース収容穴が前記ステム挿通孔の中心軸と同軸上となるように、前記ケースガイドプレートを前記ステムガイドプレートに当接配置した状態で、前記ケース収容穴及び前記ステム挿通孔の中心軸に沿って前記ケースガイドプレートを前記プラグ整列プレートに向かって移動させることで、前記ケース収容穴に収容された前記ケースの前記開口部に前記ステムを圧入する圧入工程とを備えることを特徴とする圧電振動子の製造方法。
7. 請求項６に記載の圧電振動子の製造方法であって、
   前記リードの内の前記ステムの前記他端面から突出するアウターリード部を固定することで、前記ステム及び前記リードの前記インナーリード部を突出させた状態で前記プラグを略板状のプラグパレットに複数固定するプラグ準備工程と、
   前記プラグパレットに固定された各前記プラグの前記インナーリード部に前記圧電振動片を接合する振動片接合工程とを備え、
   前記プラグ整列工程は、前記プラグ準備工程及び前記振動片接合工程によって前記圧電振動片が接続された状態で前記プラグパレットに固定された各前記プラグの前記ステムを当接支持することを特徴とする圧電振動子の製造方法。
8. 請求項７に記載の圧電振動子の製造方法であって、
   前記プラグ整列工程後に、前記プラグの前記アウターリード部から前記プラグパレットを取り外すプラグパレット離脱工程を備え、
   前記圧入工程は、前記プラグパレット離脱工程後に行われることを特徴とする圧電振動子の製造方法。

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