JPS6340493B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は組立を自動化し、かつその周波数微調
整をも自動的に行なう水晶振動子の製造方法に関
する。

従来、水晶振動子の水晶片は、特にATカツト
およびBTカツト形の場合、ワイヤクリツプまた
はリボンクリツプ等により保持されていた。第１
図ａはワイヤクリツプ方式による水晶振動子の一
例、同図ｂはその拡大図を示し、先端をコイル状
のクリツプ１に加工した支持材２により、水晶片
３の周辺部をはさんで保持する。なおリボンクリ
ツプ方式もこれに類似したもので、これらの従来
の方式では組立作業のほとんどを熟錬した作業員
により行なう必要があつた。

これらの手作業による水晶片の組立作業は、上
記支持材の変形と、これを矯正したことによる機
械的残留応力等が水晶片に作用して生じる特性上
の幣害が避けられず、精密な水晶振動子を得るた
めの均一作業性に欠けるものであつた。

本発明はこれらの欠点を解消し、作業員の熟錬
に頼ることなく、ロボツトにより水晶振動子の組
立、周波数調整さらに検査に至るまでを自動化し
得る水晶振動子を提供するもので、以下実施例に
よつて詳細に説明する。

第２図ａおよびｂは本発明による水晶振動子の
実施例を示す平面図および正面図で、破線で示し
た水晶片５を端子金具６ａ，６ｂで保持し、その
表、裏からガラス等の絶縁物の容器７ａ，７ｂで
覆い、容器７ａ，７ｂの各コーテイングを施した
縁端部７−１で端子金具６ａ，６ｂをはさんで圧
着、加熱し、気密に封止して一体としたものであ
る。

第３図ないし第５図は上記端子金具６ａ，６ｂ
の詳細を示し、第３図の平面図ａおよび側面図ｂ
に示す形状の薄い金属片６を第４図ａ，ｂのよう
に屈曲して幹部６−１、その下端の左右に突出し
た枝部６−２、および各枝部の端部に設けた支持
部６−３を形成し、さらに枝部６−２を幹部６−
１に対してＹ字状に曲げて、第５図の平面図ａお
よび側面図ｂに示す形状の端子金属６ａ，６ｂと
する。

組立に際しては、このように形成した端子金具
６ａ，６ｂを、第６図ａおよびｂに示すように対
向して水平に配置し、その上に水晶片５を載せ、
水晶片が端子金具の各支持部６−３により支持さ
れるようにする。この場合、水晶片５は表、裏の
電極５−１の引出し部５−１ａが端子金具６ａ，
６ｂの各２個の支持部６−３の少なくとも一方に
接するようにすることが必要である。

次いで上記各支持部に導電性塗料を滴下し加
熱、硬化させれば、水晶片５はそれぞれ支持部に
固着し４箇所で機械的に十分な強度で保持される
と共に、表、裏の電極５−１はそれぞれ端子金具
６ａ，６ｂに接続される。

その後第７図に示すように、あらかじめコーテ
イングを各縁端部７−１の内面に施した容器７
ａ，７ｂで表、裏から覆い、電気炉または赤外線
等で加熱軟化させて接合したのちコーテイングを
硬化させ、気密に封止された水晶振動子８が得ら
れる。このようにして構成された水晶振動子は、
端子金具６ａ，６ｂの各Ｙ字状に曲げられた枝部
先端の支持部６−３で水晶片を保持するため、水
晶片は非常に可撓性の大きな支持材で保持された
状態となり、その特性は極めて安定のものとな
る。また、この構造は第６図に示したように、
種々異なる大きさの水晶片に対応できる。すなわ
ち、端子金具の枝部６−２を幹部６−１に対して
適宜の角度でＹ字形となるように曲げて、水晶片
に適合させることができる。

なお端子金具６ａ，６ｂを形成する金属片の材
質や厚さ、および幹部、枝部の幅、長さ等は、水
晶片５の特性に影響を及ぼすおそれのないように
選定することが必要であり、プレス打抜きまたは
エツチング加工等による通常の薄板金属加工技術
で容易に実現できる。

この構造の水晶振動子は次のように端子金具を
多数連続して設けることにより、組立作業を自動
化することができる。第８図はその一例を示し、
薄い帯状金属板に前記第３図に示した形状の端子
金具６を打抜加工等の手段により多数形成し、フ
レーム９とする。なおフレーム９は周辺部にガイ
ド孔１０を設け、各工程における自動送りを行な
わせる。

すなわち、フレーム９には１区画ごとに端子金
具６を２個ずつ上下に相対して形成され、換言す
れば区画ごとに端子金具６は１個の水晶振動子を
形成するように配置されている。各端子金具はさ
らに前記第３図〜第５図に示したように屈曲加工
して、第９図に示すように各区画ごとに先端をＹ
字状に加工された端子金具６ａ，６ｂを形成させ
る。次いで前記第２図ａ，ｂに示した容器７ａ，
７ｂのうち、一方の容器７ｂを、その縁端部７−
１の内側の所定部分にあらかじめ低融点ガラス等
のコーテイングを施し、第１０図に示すように、
各区画ごとに端子金具６ａ，６ｂに裏側から接
着、固定する。

なお、このように一方の容器を双方の端子金具
に固定するのは、後述するパーシヤル蒸着時に水
晶振動子を発振させるため一方の端子金具６ａを
フレームから切断するので、水晶片５は他方の端
子金具６ｂのみで支持されるようになり、このま
までは端子金具６ｂの枝部６−２および水晶片５
の支持点に大きな応力が加わる。よつて、あらか
じめ一方の容器を端子金具６ａ，６ｂに接着、固
定することにより、これを防止する。なお、端子
６ｂのみで水晶片を支持しても差し支えなけれ
ば、もちろんこの操作は不要であり、最後の封止
時に表、裏の容器７ａ，７ｂを取付ければよい。

次いで第１１図に示すように水平に置かれたフ
レーム９上に、ロボツトのアーム先端に設けたエ
ヤーチヤツク（いずれも図示せず）に吸付けられ
た水晶片５を、各区画ごとに、前記第６図ａ，ｂ
に示したように載置し、水晶片が端子金具６ａ，
６ｂの支持部６−３に支持されるようにする。そ
の後、定量吐出装置等により導電性塗料を端子金
具の各支持部に滴下したのち、加熱し硬化させ
る。

ここで、水晶片をフレームの各区画に載置する
場合、前記第６図ａにおいて説明したように、電
極引出し部５−１ａが電極金具の支持部６−３の
少なくとも一方に接するように水晶片の方向を定
める必要がある。しかし、水晶片に電極５−１を
蒸着する場合、その電極引出し部５−１ａの方向
を定めて処理する故、このとき定められた水晶片
の方向を用いることにより、水晶片のフレーム上
への載置時に方向判定の労力を省くことができ
る。次いで、第１１図における各区画の一方の端
子金具６ａを破線で示したＡ部分で切断すれば、
各区画の水晶振動子は、他方の端子金具６ｂで共
通接続された、それぞれ独立の水晶振動子とな
る。続いてパーシヤル蒸着による周波数の微細調
整を行なう。

第１２図はその工程を説明するための模式平面
図で、１１は真空槽、１２は銀（Ag）などの蒸
着材料を加熱しその蒸気を発生するための蒸気発
生器、１３はシヤツタ、１４はマスクである。ま
ず、前記第１１図の各区画ごとに水晶片を取付け
たフレーム９を、蒸気発生器１２の小孔１２ａを
中心に送り得るように架台（図示せず）に円弧状
に取付ける。

蒸気発生器１２は小孔１２ａより蒸着材料の銀
の蒸気を噴出するが、常時はこの蒸気はシヤツタ
１３により遮断されている。周波数調整を行なう
場合、所定位置の水晶片５は接触子１５を介して
外部の発振回路１６に接続され、水晶発振器を構
成する。一方、その発振周波数ｆは監視装置１７
により所定周波数からの偏差を監視される。

水晶片５は、あらかじめ上記組立工程に入る前
に周波数が所定周波数よりわずか高くなるように
厚さを粗調整されており、微細調整に際してはシ
ヤツタ１３を開き、蒸気発生器の小孔１２ａより
噴出した銀の蒸気をマスク１４を通じて、第１３
図に示すように水晶片５の電極５−１上に５−２
のように蒸着する。この５−２部分へ蒸着された
銀の量は時間と共に増加し、これに伴なつて発振
周波数は低下する。監視装置１７により発振周波
数が所定値になつたことを検知したときシヤツタ
１３を閉じると共にフレーム９を矢印１８の方向
に１区画送り、次の水晶片が所定蒸着位置にくる
ようにする。かくして、フレームの各区画の水晶
振動子は所定の周波数に調整される。

その後、適当な雰囲気たとえば乾燥した窒素
（N₂）ガス中において、各区画ごとに水晶片と端
子金具に、縁端部７−１の内側にコーテイングを
施した表面側の絶縁容器７ａで覆い、加熱、硬化
させれば、それぞれ窒素ガスを封入、密封された
水晶振動子が構成され、最後に端子金具６ｂを前
記第１１図における破線Ｂの部分で切断すれば、
独立した水晶振動子が得られる。

このように本発明による水晶振動子は、帯状の
金属板に端子金具をそれぞれ振動子を形成するよ
うに配置した多数の区画を連続して設け、これに
順次裏面側容器の取付、水晶片装填、一方の端子
金具の切断、パーシヤル蒸着による周波数の微調
整、および処定雰囲気中における表面側容器の取
付を行ない、最後に共通側端子金具を切断して各
独立した水晶振動子とするもので、上記の各工程
はいずれも容易に自動化され、従来のように作業
員の熟練に頼ることなく、すべて自動化して特性
の均一化された水晶振動子を得ることができる。

さらに本発明の他の実施例について説明する。

ここで上記実施例では、各端子金具に２個ずつ
設けた支持部により水晶片を周辺の４個所で支持
する構造であつたが、支持部は３個所としても差
し支えない。すなわち、第８図における２個の端
子金具６を同一形状とせず、一方を変形して１個
所で支持するようにし、合計３個所で水晶片を支
持させることもできる。なお、水晶片は円形に限
らず、矩形、短冊状その他任意の形状とすること
ができる。

次に、第１４図は前記第８図における端子金具
の他の実施例を示し、端子金具の幹部の根本６−
１ａと６−１ｂ、および枝部から両側の支持部に
続く部分６−３ａと６−３ｂにそれぞれ図示のよ
うに切り欠けを設けることにより、前記第３図な
いし第５図における端子金具の屈曲を容易に行な
うことができる。

また第１５図に示すように、端子金具６の幹部
６−１の幅を、枝部６−２より所定距離ａの間は
Ｄとし、これよりフレームに至る距離ｂの間はｄ
とし、ｄをＤよりはるかに狭くしてｂ部分をリー
ド線状とすることにより完成した水晶振動子８の
形状を第１６図ａのようにし、プリント配線盤に
取付ける場合、同図ｂに示すように端子金具の細
いリード線状の部分を屈曲して取付孔に挿入する
ことにより、極めて容易に取付けることができ
る。

さらに容器７ａ，７ｂは、前記第７図において
端子金具６ａ，６ｂを適宜屈曲する等の手段によ
り水晶片を一方に例えば容器７ｂ側に突出させ、
容器７ａは単に板状の蓋とすることもできる。

以上説明したように、本発明によるときは組
立、周波数微調整等をすべて自動化し、特性の均
一化した多数の水晶振動子を容易に得ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図ａおよびｂはワイヤクリツプ方式による
従来の水晶振動子を示す正面図および拡大図、第
２図ａおよびｂは本発明による水晶振動子の実施
例を示す平面図および正面図、第３図ａおよびｂ
は端子金具となる金属片の原形を示す平面図およ
び側面図、第４図ａおよびｂは該金属片の屈曲途
中を示す平面図および側面図、第５図はさらに枝
部をＹ字状に屈曲して得られた端子金具を示す平
面図および側面図、第６図ａおよびｂは相対して
配置した端子金具上に水晶片を載せた状態を示す
平面図および側面図、第７図はさらに表、裏より
容器で覆い密封し完成した水晶振動子を示す側断
面図、第８図は端子金具の原形を打抜いた帯状金
属片よりなるフレームを示す平面図、第９図はフ
レームの原形を屈曲して端子金具を形成した状態
を示す平面図、第１０図は裏面より容器で覆つた
状態を示す平面図、第１１図はさらに水晶片を載
置した状態を示す平面図、第１２図はパーシヤル
蒸着工程を示す模式平面図、第１３図は銀をパー
シヤル蒸着された水晶片を示す平面図、第１４
図、第１５図はそれぞれ端子金具の他の実施例を
示す平面図、第１６図ａおよびｂはさらに他の実
施例による端子金具を設けた水晶振動子を示す平
面図および端子金具を屈曲した状態を示す水晶振
動子の部分斜視図である。 ５−１…電極、５−１ａ…電極引出し部、６
ａ，６ｂ…端子金具、６−１…幹部、６−２，６
−２ａ，６−２ｂ…枝部、６−３ａ，６−３ｂ，
６−３…支持部、７ａ，７ｂ…容器、８…水晶振
動子、９…フレーム。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 幹部と、その１端より両側に突出した枝部
   と、該枝部の各先端より上記幹部と反対方向に突
   出した支持部とよりなる端子金具を互いに上記支
   持部を相対して配置すると共に上記枝部を上記幹
   部に対しＹ字状に屈曲し、上記支持部は一平面を
   形成して水晶片を支持し、かつ該水晶片の電極を
   上記支持部を介して上記端子金具に接続し、さら
   に上記端子金具をはさんで表、裏より容器を接着
   して一体に気密に封止したことを特徴とする水晶
   振動子。 ２ 前記幹部と枝部および支持部を金属板より打
   抜き一体に形成したことを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載の水晶振動子。