振動片のマウント装置及びマウント方法、圧電振動子、並びにこれを備える発振器、電波時計、電子機器
【課題】 振動片のマウント工程において、プラグのステム表面の半田メッキ層を溶融させることなく、インナーリードと振動片のマウント部とを半田接合することが可能な振動片のマウント装置とマウント方法、及びこれらを用いて製造した圧電振動子を提供する。
【解決手段】 プラグのインナーリードに、圧電材料からなる振動片のマウント部を接合する振動片のマウント装置であって、前記プラグを支持するプラグ支持体と、前記プラグ支持体に隣接して配置され、前記振動片を支持する振動片支持体と、前記振動片支持体の上方に配置され、前記インナーリードと前記マウント部に高温ガスを噴射するガス噴射手段と、前記ガス噴射手段と前記プラグ支持体との間に配置され、前記ガス噴射手段から噴射される高温ガスの、前記プラグ支持体側への回り込みを防止する高温ガス遮断手段と、を有する振動片のマウント装置とする。
【解決手段】 プラグのインナーリードに、圧電材料からなる振動片のマウント部を接合する振動片のマウント装置であって、前記プラグを支持するプラグ支持体と、前記プラグ支持体に隣接して配置され、前記振動片を支持する振動片支持体と、前記振動片支持体の上方に配置され、前記インナーリードと前記マウント部に高温ガスを噴射するガス噴射手段と、前記ガス噴射手段と前記プラグ支持体との間に配置され、前記ガス噴射手段から噴射される高温ガスの、前記プラグ支持体側への回り込みを防止する高温ガス遮断手段と、を有する振動片のマウント装置とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、振動片のマウント装置及びマウント方法、圧電振動子、並びにこれを備える発振器、電波時計、電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
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。この圧電振動子のパッケージとして、円筒状のシリンダ型パッケージが慣用されている（例えば、特許文献１参照。）。このシリンダ型パッケージの圧電振動子について、図面を参照して説明する。
【０００３】
図８は、シリンダ型パッケージ圧電振動子（以下、圧電振動子と略す。）の構成の一例を示す斜視図である。この図８では、圧電振動子の内部構造の説明のため、円筒状のケースが透明体であると仮定して示してある。図９は、圧電振動子のプラグの構成の一例を示す断面図である。
【０００４】
図８に示すように、圧電振動子１は、有底円筒状の金属製ケース６内に一対の音叉腕を有する音叉型の水晶振動片２を備えている。この水晶振動片２の基部には一対のマウント部２ａが設けられ、一対のリード３のインナーリード３ａと電気的に接続されている。この一対のリード３は、気密端子とも呼ばれるプラグ５の環状のステム４内を貫通し、アウターリード３ｂとなって、図示しない外部の駆動電圧源に接続される。金属製のケース６とプラグ５の環状のステム４とは気密に嵌合されており、ケース６内は水晶振動片２の屈曲振動の妨げにならないように真空状態に保たれている。
【０００５】
図９に示すように、プラグ５は、環状のステム４内に貫通するリード３を、絶縁材料であるほう珪酸ガラス７を介して埋め固めて構成させたものである。ステム４は、鉄とニッケルの合金からなっており、その表面は、下地用の銅メッキ層４ａが形成された後、錫および鉛からなる半田メッキ層４ｂ（図１２参照）が形成されている。尚、メッキ層は、その他に、鉛の代替材料として、銅を添加したＳｎＣｕメッキや、更にＳｎＣｕメッキ表面に銀メッキを施したものなどが適宜選択される。
【０００６】
この圧電振動子１の製造においては、金属製のケース６をプラグ５に嵌合する前の工程で、水晶振動片２の一対のマウント部２ａとインナーリード３ａとが半田や導電性接着剤によって接合される工程を有する。この工程はマウント工程と呼ばれる。以下に、半田メッキを用いたマウント工程について、図面を参照して説明する。
【０００７】
図１０及び図１１は、マウント工程で用いられる従来の振動片のマウント装置の一例を示す図であり、図１０は、振動片の長手方向における断面図、図１１は、図１０における切断線ＸＩ−ＸＩでの断面図である。図１０において、符号１０は支持台を示しており、この支持台１０上にはパイレックスガラスからなる振動片支持体１１が設けられている。この振動片支持体１１によって、水晶振動片２が所定位置に載置状態で支持される。マウント装置には、支持台１０に対して水晶振動片２の長手方向に隣接するように、プラグ支持体であるノッチプレート１２が配置されている。
【０００８】
図１１に示すように、ノッチプレート１２の四角形状に切り欠かれたノッチ部１３には、プラグ５の径方向が規制されるように支持される。図１１においては、プラグ５の外径に対してノッチ部１３の幅寸法が比較的大きめに描かれているが、実際にプラグ５が嵌入された状態では、プラグ５の左右の動きが拘束される。プラグ５の左右の動きが拘束されることにより、インナーリード３ａが、振動片支持体１１上に載置された水晶振動片２のマウント部２ａに対して正しく位置決めされる。インナーリード３ａがマウント部２ａに対して位置決めされた状態で、上方からインナーリード押さえ１４によって押圧され、インナーリード３ａがマウント部２ａに接触する。
【０００９】
この状態で、ヒータ１５ａが内蔵されたノズル１５の先端から、水晶振動片２のマウント部２ａとインナーリード３ａとの接合部分１６に向けて、所定温度に加温された例えば窒素ガスが吹き付けられる。これにより、インナーリード３ａの表面に予めメッキされた半田が溶融して、その一部がマウント部２ａ側に流れる。このようにして、マウント部２ａとインナーリード３ａとの半田接合が行われる。
【特許文献１】特開２００２−９４３５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
前述した従来の振動片のマウント装置を用いたマウント方法にあっては、次の問題があった。
図１１に示すように、ノズル１５の先端から吹き出される加温された窒素ガスの一部が、インナーリード押さえ１４と振動片支持体１１との間に形成される左右の隙間Ｓを通って、プラグ５の下面とノッチ部１３の底面との間に形成される空間部１７に流れ込む場合がある。
【００１１】
この隙間Ｓは、図１１におけるプラグ５の水平方向の直径寸法部分では、プラグ５の動きが拘束される程度の微小な寸法であるが、直径寸法部分より少し下側の位置では、ノッチ部１３の平面状の側面との間で大きめの寸法となる。この大きめの隙間Ｓが、さらにその下方の空間部１７に繋がっている。この空間部１７に流れ込む窒素ガスの多くが、プラグ５を構成するステム４の円筒表面を流体力学的に沿うように流れ、ノズル１５が設けられている方向とは反対方向にある円筒表面部に集中することとなる。このように、温度の高い窒素ガスがステム４のノズル１５とは反対方向にある下部に集中するため、集中部に位置するステム４の半田メッキ層４ｂ（図１２参照）が溶け出すという現象が発生することがある。
【００１２】
このステム４の半田メッキ層４ｂが溶融することによる問題点について、図１２及び図１３を用いて説明する。図１２は、図９におけるプラグのマウント工程後のＸII円部拡大図であり、（ａ）は、好ましい正常な状態を示す図、（ｂ）は、好ましくない状態を示す図である。図１３は、図９における矢印ＸIII方向から見たケースへの圧入工程後のプ
ラグの底面図であり、（ａ）は、好ましい正常な状態を示す図、（ｂ）は、好ましくない状態を示す図である。
【００１３】
半田メッキ層４ｂが溶融すると、さらに、次のような不具合を生じさせる。すなわち、溶け出した半田メッキ層４ｂの一部が、半径寸法が拡大または縮小する方向に流動するため、ステム４の真円度が低下する。ステム４の真円度が低下してしまうと、その後のケース圧入工程においてプラグ５をケース６に圧入するにあたり、押圧荷重を正常時よりも大きくする必要がある。
【００１４】
また、半田メッキ層４ｂの溶融においては、図１２（ｂ）に示すように、ステム４のエッジ部分４ｅの半田メッキ層４ｂの一部が、白抜き矢印で示す窒素ガスの流れの方向に沿ってステム４の底面側に移動して凸状部を形成してしまう場合もある。この場合、ケース圧入工程において、底面側の半田メッキ層４ｂの凸状部分がプラグ５の受け治具に局部的に強く押し付けられることとなり、図１３（ｂ）に示すように、ステム４の底部へはみ出してしまう。このはみ出した部分４ｂｂがアウターリード３ｂと接触してショートの原因となって、発振不良を起こすおそれがあった。
【００１５】
なお、図１２（ａ）、図１３（ａ）は、それぞれ半田メッキ層４ｂが溶融していない正常な状態を示しているが、これらの好ましい正常な状態と好ましくない状態について改めて説明する。図１２（ａ）に示すように、正常な状態の半田メッキ層４ｂは、マウント工程後であってもその厚みがほぼ均一な状態に保たれている。これに対して図１２（ｂ）では、エッジ部分４ｅにおける半田メッキ層４ｂが、想像線で示す元の厚みよりも薄くなるとともに、このエッジ部分４ｅの内径側が盛り上がるように厚くなっている。
【００１６】
また、マウント工程で半田メッキ層４ｂが溶融することなく、正常な状態を保ってケースに圧入されたプラグ５の底面は、図１３（ａ）に示すように、ほぼ線対称かつ点対称の形状となる。ここで、図１３（ａ）で半田メッキ層を示す符号４ｂが引き出されている上下２箇所の細かな斑点模様を入れた部分は、ケース圧入工程においてプラグ５の受け治具に押し付けられた部分を示している。これら斑点模様入り半田メッキ層４ｂの間の、左右の模様なしの無地で示された底面の半田メッキ層４ｂは、プラグ５の受け治具に設けられている一対のアウターリード３ｂの干渉防止用逃げ溝の位置に配置されたため、圧入時の荷重を受けていない。図１３（ａ）に示すように、正常な状態を保ってケースに圧入されたプラグ５の底面は、ケース圧入時の荷重を受けなかった半田メッキ層４ｂに対して、荷重を受けた半田メッキ層４ｂの外径が均一に微小寸法拡大している。また、内径は均一に微小寸法縮小しており、ケース圧入時の荷重が均等に分散されている。
【００１７】
これに対して、マウント工程で半田メッキ層４ｂが溶融し、好ましくない状態でケースに圧入されたプラグ５の底面は、図１３（ｂ）に示すように半田メッキ層４ｂの形状が大きく乱れており、ケース圧入時の荷重が不均一に加わっている。以上説明したように、マウント工程で半田メッキ層４ｂが溶融することは、圧電振動子製造における後工程及び圧電振動子の製造品質に大きな影響を与える。
【００１８】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは振動片のマウント工程において、プラグのステム表面の半田メッキ層を溶融させることなく、インナーリードと振動片のマウント部とを半田接合することが可能な振動片のマウント装置とマウント方法、及びこれらを用いて製造した圧電振動子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明は、前記課題を解決するために、以下の構成を採用した。
すなわち、第１の発明に係る振動片のマウント装置は、プラグのインナーリードに、圧電材料からなる振動片のマウント部を接合する振動片のマウント装置であって、前記プラグを支持するプラグ支持体と、前記プラグ支持体に隣接して配置され、前記振動片を支持する振動片支持体と、前記振動片支持体の上方に配置され、前記インナーリードと前記マウント部に高温ガスを噴射するガス噴射手段と、前記ガス噴射手段と前記プラグ支持体との間に配置され、前記ガス噴射手段から噴射される高温ガスの、前記プラグ支持体側への回り込みを防止する高温ガス遮断手段と、を有することを特徴とする。
【００２０】
第１の発明に係る振動片のマウント装置によれば、高温ガス遮断手段によって、ガス噴射手段から噴射された高温ガスが、前記プラグ支持体側へ回り込まないように遮断する。つまり、インナーリードの表面に付着している半田を溶融させるためにガス噴射手段から噴射された高温ガスは、前記半田を溶融させる際に、プラグの外周側に回り込もうとする場合がある。このような場合に、前記高温ガス遮断手段によって、高温ガスがプラグの外周に回り込むことが防止される。このため、プラグを構成するステム表面のメッキ層が高温になることを防止でき、該メッキ層が溶け出して変形することを防止できる。
【００２１】
第２の発明に係る振動片のマウント装置は、プラグのインナーリードに、圧電材料からなる振動片のマウント部を接合する振動片のマウント装置であって、前記プラグを支持するプラグ支持体と、前記プラグ支持体に隣接して配置され、前記振動片を支持する振動片支持体と、前記振動片支持体の上方に配置され、前記インナーリードと前記マウント部に高温ガスを噴射するガス噴射手段と、前記ガス噴射手段から噴射された高温ガスによって前記プラグの外周が過熱することを防止するプラグ過熱防止手段と、を有することを特徴とする。
【００２２】
第２の発明に係る振動片のマウント装置によれば、プラグ過熱防止手段によって、前記プラグの外周が過熱することを防止する。したがって、インナーリードの表面に付着している半田を溶融させるためにガス噴射手段から噴射された高温ガスが、前記半田を溶融させる際に、プラグの外周側に回り込む場合があっても、プラグ過熱防止手段による放熱作用によって、プラグ自体の温度が上昇することを防止する。このため、プラグを構成するステム表面のメッキ層が高温になることを防止でき、該メッキ層が溶け出して変形することを防止できる。
【００２３】
また、ガス噴射手段から噴射された高温ガスが、前記半田を溶融させる際に、プラグの外周側に回り込まない場合であっても、インナーリードからの熱伝導によってプラグが加温され、ステム表面のメッキ層が高温となって溶け出して変形することが懸念される。この場合であっても、前記プラグ過熱防止手段による放熱作用によって、プラグ自体の温度が上昇することを防止でき、これにより、ステム表面のメッキ層が高温になることを防止でき、該メッキ層が溶け出して変形することを防止できる。
【００２４】
第３の発明に係る振動片のマウント装置は、プラグのインナーリードに、圧電材料からなる振動片のマウント部を接合する振動片のマウント装置であって、前記プラグを支持するプラグ支持体と、前記プラグ支持体に隣接して配置され、前記振動片を支持する振動片支持体と、前記振動片支持体の上方に配置され、前記インナーリードと前記マウント部に高温ガスを噴射するガス噴射手段と、前記ガス噴射手段と前記プラグ支持体との間に配置され、前記ガス噴射手段から噴射される高温ガスの、前記プラグ支持体側への回り込みを防止する高温ガス遮断手段と、前記インナーリードに高温ガスが噴射される際の前記インナーリードからの熱伝導により、前記プラグの外周が過熱されることを防止するプラグ過熱防止手段と、を有することを特徴とする。
【００２５】
第３の発明に係る振動片のマウント装置によれば、高温ガス遮断手段によって、高温ガスがプラグ支持体側へ回り込むことを防止する。このため、高温ガスがプラグの外周に回り込むことを防止することができ、もって、プラグを構成するステム表面のメッキ層が高温になることを防止でき、溶け出して変形することを防止できる。また、インナーリードからの伝熱作用によって、プラグが加温されようとする場合であっても、プラグ過熱防止手段による放熱作用によって、プラグ自体の温度が上昇することを防止できる。この意味においても、ステム表面のメッキ層が高温になることを防止でき、該メッキ層が溶け出して変形することを防止できる。
【００２６】
第４の発明に係る振動片のマウント装置は、第１または第３の発明に係る振動片のマウント装置において、前記高温ガス遮断手段が、前記プラグ支持体と前記ガス噴射手段との間に配置されたインナーリード押さえに形成され、前記インナーリードを跨ぐ一対の突出部によって構成されることを特徴とする。
すなわち、高温ガス遮断手段は、振動片のマウント装置にそれ専用の機能を持つ機構として新たに設けても良いが、既に備えられているインナーリード押さえを利用して高温ガス遮断手段を構成させるとなお良い。高温ガス遮断手段をインナーリード押さえに一体に構成させることにより、従来の振動片のマウント装置に比べて、部品点数を増やすことなく、容易に、かつ省スペースで高温ガス遮断手段を得ることができる。
【００２７】
第５の発明に係る振動片のマウント装置は、第２または第３の発明に係る振動片のマウント装置において、前記プラグ支持体が、前記プラグを嵌入状態で支持するノッチ部を備え、前記プラグ過熱防止手段が、前記ノッチ部の内周面形状を前記プラグの外周面形状に合わせて接触させる放熱手段によって構成されることを特徴とする。
このように構成することにより、高温ガス噴出手段から噴射された高温ガスの影響を受けて、プラグの温度が上昇しようとする場合であっても、プラグの外周面がノッチ部の内周面に面接触して、プラグの熱を積極的にノッチ部側に放散するので、プラグ自体の温度が上昇することを防止できる。
【００２８】
第６の発明に係る振動片のマウント装置は、第５の発明に係る振動片のマウント装置において、前記プラグ過熱防止手段が前記放熱手段に加えてさらに、前記ノッチ部の底部に設けられた冷却手段によって構成されることを特徴とする。
このように構成することにより、プラグの温度が上昇しようとするとき、放熱手段と冷却手段双方の作用によってプラグが過熱することを防止でき、より一層、プラグを構成するステム表面のメッキ層が高温になることを防止でき、該メッキ層が溶け出して変形することを防止できる。
【００２９】
本発明の第７の発明に係る振動片のマウント方法は、プラグのインナーリードに、圧電材料からなる振動片のマウント部を接合する振動片のマウント方法であって、前記プラグをプラグ支持体に載せ、前記振動片を振動片支持体に載せ、前記インナーリードと前記マウント部とを接触させて固定し、前記プラグと前記振動片との間を前記インナーリードの周囲近傍を除いて遮蔽しながら、前記振動片側から前記プラグ側にガスの流れが向かうように前記マウント部に高温ガスを噴射することを特徴とする。
この第７の発明に係る振動片のマウント方法によれば、第１の発明に係る振動片のマウント装置と同様な効果を奏する。
【００３０】
第８の発明に係る振動片のマウント方法は、プラグのインナーリードに、圧電材料からなる振動片のマウント部を接合する振動片のマウント方法であって、前記プラグの外周の下半分がプラグ支持体に接触するように、前記プラグを前記プラグ支持体に載せ、前記振動片を振動片支持体に載せ、前記インナーリードと前記マウント部とを接触させて固定し、前記振動片側から前記プラグ側にガスの流れが向かうように前記マウント部に高温ガスを噴射することを特徴とする。
この第８の発明に係る振動片のマウント方法によれば、第２の発明に係る振動片のマウント装置と同様な効果を奏する。
【００３１】
第９の発明に係る振動片のマウント方法は、プラグのインナーリードに、圧電材料からなる振動片のマウント部を接合する振動片のマウント方法であって、前記プラグの外周の下半分がプラグ支持体に接触するように、前記プラグを前記プラグ支持体に載せ、前記振動片を振動片支持体に載せ、前記インナーリードと前記マウント部とを近接させて固定し、前記プラグと前記振動片との間を前記インナーリードの周囲近傍を除いて遮蔽しながら、前記振動片側から前記プラグ側にガスの流れが向かうように前記マウント部に高温ガスを噴射することを特徴とする。
この第９の発明に係る振動片のマウント方法によれば、第３の発明に係る振動片のマウント装置と同様な効果を奏する。
【００３２】
第１０の発明に係る圧電振動子は、第７乃至第９の発明のいずれかの発明における振動片のマウント方法によってつくられことを特徴とする。
この第１０の発明に係る圧電振動子によれば、振動片がマウントされる際に、プラグのステム外周のメッキ層が溶融することなく製造され、プラグをケースに圧入する場合にリードとメッキ層が短絡することもなく製造されるため、信頼性が高く品質の安定した圧電振動子となる。
【００３３】
第１１の発明に係る発振器は、第１０の発明に係る圧電振動子が、発振子として集積回路に電気的に接続されていることを特徴とする。
第１２の発明に係る電波時計は、第１０の発明に係る圧電振動子が、フィルタ部に電気的に接続されていることを特徴とする。
第１２の発明に係る電子機器は、第１０の発明に係る圧電振動子が、計時部に備えられていることを特徴とする。
これらの発明に係る発振器、電波時計、電子機器は、第１０の発明に係る圧電振動子と同様の効果を奏する。
【発明の効果】
【００３４】
本発明によれば、プラグのインナーリードに振動片のマウント部を接合する際に、プラグを構成するステム表面のメッキ層が高温になることを防止でき、該メッキ層が溶け出して変形することを防止できる。この結果、プラグのケースのへ圧入をすみやかに行うことができ、また、ステムとアウターリードとがショートすることを未然に防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
（第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態である振動片のマウント装置および振動片のマウント方法について、図面を参照しながら説明する。
なお、前述の背景技術の項で説明した、従来の振動片のマウント装置で用いられた構成要素と同一の構成要素については同一符号を付してその説明を省略する。
【００３６】
図１は、本発明に係る振動片のマウント装置の全体概要を説明するための機能的なブロック図である。図２は、本発明に係る振動片のマウント装置において、ワークの搬送とマウントに使用されるマウントプレートの構成を模式的に示す図であり、（ａ）は上方から見た平面図、（ｂ）は右側面図である。
【００３７】
まず、マウントプレートについて図２を参照して簡潔に説明する。このマウントプレート８は、図２（ａ）及び（ｂ）に示すように、複数の部材の組み合わせで構成される治具である。マウントプレート８は、平板状の金属板からなるベース９の上に、プラグ支持体である１個のノッチプレート２２と、これに対向した位置に、振動片支持体ベース１０及び振動片支持体１１が配置されて構成されている。
【００３８】
ノッチプレート２２には、振動片支持体１１に隣接する側の上面にノッチ形成部２２ａが形成されている。ノッチ形成部２２ａには、その詳細を後述する複数のノッチ部２１が所定の間隔で形成されている。そして、ノッチ部２１は、プラグ５の外周面５ａとの間に隙間が形成されないよう、その内周面２１ａの形状がプラグ５の外周面５ａの形状に合致するように形成されている（放熱手段）。ノッチプレート２２には、複数個のプラグ５が、ノッチ部２１の溝のピッチに合わせて複数整列されるが、図２（ａ）では、右端に２個、左端に１個のプラグのみを配置し、全体を代表させて描いてある。
【００３９】
ノッチプレート２２及び振動片支持体ベース１０、振動片支持体１１を搭載するベース９は、長期の使用においても反りなどが発生することがないように、約３ｍｍ以上の厚みを持つ金属板で、かつ、穴加工等の機械加工が一方の面に偏らないように設計されている。ベース９とノッチプレート２２及び振動片支持体ベース１０との互いの固定は、位置決めピンとねじの併用によるものであり、プラグ５と水晶振動片２の配置関係が最適になるように固定されている。ベース９の具体的な寸法の１例としては、長辺と短辺がそれぞれ略１２０ｍｍと５０ｍｍである。また、ノッチプレート２２上のノッチ部のピッチは例えば４ｍｍ程度であり、長辺が前記の１２０ｍｍの場合は、合計２２個のプラグの整列が可能になっている。ノッチプレート２２、振動片支持体１１の詳細な形状とその説明は後述する。
【００４０】
続いて振動片のマウント装置の概要について、図１の機能ブロック図を参照して簡潔に説明する。
図１に示すように、マウント装置は、ワーク供給ステーション、加熱ステーション、取出しステーションの３つの処理ステーションを備えている。そしてまた、この３つの処理ステーションでは、上述のマウントプレート８に整列されたワーク（プラグ５及び水晶振動片２）に対して、一括して所定の処理動作が実施される。
【００４１】
ワーク供給ステーションでは、まず、図示しないハンドリングロボットを介して複数個の水晶振動片２を把持し、振動片支持体１１上の所定箇所に位置決めした状態で所定数を載置する。次いで、所定数のプラグ５を図示しない他のハンドリングロボットを介してノッチ部２１に嵌入させる。これにより、プラグ５が左右にずれないようノッチプレート２２により支持される。また、プラグ５のステム４の下面５ａは、ノッチプレート２２の内周面２１ａと接触し、上下関係が位置決めされる。ただし、この時点では、先に載置された水晶振動片２のマウント部２ａと、プラグ５のインナーリード３ａとはわずかに接触する程度であり、密着した状態とはなっていない。マウント部２ａとインナーリード３ａは、次のステーションで確実に密着させる。ここでプラグ５は、予め別途の装置で、キャリアプレートのような保持具に、ノッチプレート２２上に形成されたノッチ部２１と同一ピッチで整列・保持させておくことが望ましい。これにより、キャリアプレートごと一括して移載できるので、複数のプラグ５を個々に移載するのに比較して、移載のタクトタイムを格段に短縮できる。
【００４２】
続いて、マウントプレート８は次の加熱ステーションに搬送される。加熱ステーションには、高温ガス噴射用の第１のノズル１５と第２のノズル２５、インナーリード押さえ２３、プラグ押さえ２７、マウントプレート送り機構が備えられている。
水晶振動片２とプラグ５が整列載置されているマウントプレート８は、加熱ステーションに送られてきて所定の位置で停止する。停止直後、マウントプレート８の上方から、インナーリード押さえ２３とプラグ押さえ２７が動作して、全てのプラグ５のインナーリード３ａを押さえ、かつ、全てのプラグ５のステム４の上部を押さえる。
【００４３】
本インナーリード押さえ２３は、前述のように、一度に２２組すべてのインナーリード３ａを押さえることができる。そして、このインナーリード押さえ２３の下部には、２２組のインナーリード３ａそれぞれの押さえる部分を跨いで下方に突出する下方突出部２６（高温ガス遮断手段：図４及び図５参照）が２３箇所備えられている。従って、インナーリード押さえ２３が動作した時点で、２３箇所の下方突出部２６も全て下方の位置に自動的に移動して、すべてのプラグ５は同時に高温ガスから遮断される準備が整うことになる。
【００４４】
尚、インナーリード押さえ２３及プラグ押さえ２７は、バネ性を有する弾性材料で加工されている。これにより、どのプラグ５のインナーリード３ａも、そしてプラグ５自体も安定して押さえることが可能になる。更に、特にインナーリード押さえ２３は二体もので構成され、バネ性を要求される部分には、熱風により昇温してもバネ性が変化しないコバルト・ニッケル基の高弾性合金やベリリウム銅等の合金材料が用いられている。そして、インナーリード３ａと直接接触する部分は、インナーリード３ａの半田が付着せず、かつ耐食性と耐熱性に優れたステンレスが用いられる。インナーリード押さえ２３とプラグ押さえ２７が動作することにより、インナーリード３ａと水晶振動片２のマウント部２ａは位置決めされ、かつ当接されることで密着状態になる。
【００４５】
次に、このようにインナーリード押さえ２３とプラグ押さえ２７により位置決めされた後、この状態を保ったまま、マウントプレート８とインナーリード押さえ２３とプラグ押さえ２７が、共に水平に移動する。この水平移動は、マウントプレート送り機構によって一定速度で行われる。水平移動の途中で、マウントプレート８は高温ガス噴射用の第１及び第２のノズルの下を通過する。マウントプレート８上に整列・配置された所定数のインナーリード３ａと水晶振動片２のマウント部２ａは、第１及び第２のノズルから噴出されたガスにより、マウントプレート８の端に配置されたインナーリード３ａとマウント部２ａの組から、順次加熱される。マウントプレート８の反対の端までノズルの下を通過した時点で、加熱が終了となる。このようにして、１枚のマウントプレート８上のインナーリード３ａと、水晶振動片２のマウント部２ａとの全ての組の接合が行われることになる。
【００４６】
加熱が終了した時点でマウントプレート８の水平移動は停止し、インナーリード押さえ２３とプラグ押さえ２７は上昇動作を行い、押さえ力が解除され、マウントプレート８とは分離される。そして、インナーリード押さえ２３とプラグ押さえ２７とマウントプレート送り機構は、元の位置に復帰して、ワーク供給ステーションから続いて送られて来る次のマウントプレート８に対応する。
【００４７】
尚、ここで、加熱時のマウントプレート８の送り速度はおよそ９ｍｍ／秒〜６ｍｍ／秒程度である。この条件は、プラグ５のリード３のメッキ材料とインナーリード３ａの熱容量、熱風の流量等を考慮して調整する。例えば、リード３のメッキが鉛の含有量が約９０％程度（重量比）のＳｎＰｂメッキ（耐熱半田メッキ）や、Ｃｕの含有率の高いＳｎＣｕメッキ等である場合は、固相線温度が高く溶融しにくいので、送り速度をやや低速に調整し、高温ガスの単位面積当りの照射時間を長くする。換言すれば、高温ガスの単位時間当りの照射面積を狭くする。
【００４８】
また、マウントプレート８の送りは、間欠移動よりも一定速度で滑らかに移動させることが望ましい。これは、加熱溶融したメッキが、室温まで下がり切らない状態で停止・起動を繰り返すと、インナーリード３ａと水晶振動片２のマウントパッド２ａ間で位置ずれが発生する懸念があるからである。前述のように４ｍｍピッチでプラグが２２個整列している場合は、２１回の停止・起動が必要となる。しかも、１ピッチ４ｍｍ移動する毎に停止する必要があり、頻繁に繰り返される停止・起動による振動の他、機構への負荷も大きく、実用的な方法ではないからである。
【００４９】
そしてまた、ノズルから噴射させるガスは、マウント装置が稼動中は、１枚のマウントプレート８上での接合が終了しても噴射を止めることなく出し続け、ガス流量とガス温度を定常状態に保っている。ガス流量は、通常数リットル毎分に設定され、マスフローコントローラーにより精密かつ再現性良く制御されている。また加熱用ヒータは、精密な温度制御を実施している。
【００５０】
加熱ステーション内で、インナーリード押さえ２３とプラグ押さえ２７が上昇し、押さえ力が解除されて分離されたマウントプレート８は、続いて、取出しステーションに送られる。取出しステーションでは、水晶振動片２を接合したプラグ５は、図示しないハンドリングロボット等でノッチプレート２２から取出され、例えば次工程の整列用のプレートに並べられる。一方、ワークが取出されたマウントプレート８は、回収用のベルトラインに移され、最初のワーク供給用ステーションに自動的に戻される。ここでも、プラグ５の取出しは、一括して取出すことが可能なように、キャリアプレートに保持させておくと良い。このようにして一連のマウント工程が繰り返し実施される。
【００５１】
以下に、図３、図４を参照して、本実施形態に係る振動片のマウント装置について詳細に説明する。以下の図においては、１組のプラグと振動片に絞って図示している。図３は、本発明に係る振動片のマウント装置の要部を説明するための図であり、（ａ）は、横方向から見た部分断面図、（ｂ）は、（ａ）に示される切断線ｂ−ｂにおける部分断面図である。図４は、同マウント装置の要部の外観を示す部分斜視図である。
【００５２】
図３及び図４に示すように、本実施形態では、ベース９上に、振動片支持体ベース１０が配置される。振動片支持体ベース１０のインナーリード３ａ近傍は、インナーリード３ａに加えられた熱を放熱させないようにパイレクスガラスで構成されている。さらに振動片支持体ベース１０の上に、金属製の平板状の振動片支持体１１を備えており、水晶振動片２を載置状態で支持する。１つの振動片支持体ベース１０及び振動片支持体１１には、例えば、２２個の水晶振動片をその幅方向に所定の間隔で整列支持できるようになっている。
【００５３】
水晶振動片２の寸法諸元は、幅が約０．５ｍｍ〜０．６ｍｍ、全長が約２．０ｍｍ〜３．５ｍｍ、厚みは、約５０μｍ〜１５０μｍである。水晶振動片２の重量は１ｍｇ以下であるため、振動や風などで簡単に動いてしまう。水晶振動片２がこのように、小型・軽量であるため、振動片支持体１１は、金属薄板をエッチング処理等で精密に外形加工して、振動片支持体１１の水晶振動片２を囲む輪郭と水晶振動片２の隙間を適切な値に設定して、水晶振動片２を確実に保持する必要がある。
【００５４】
この振動片支持体ベース１０及び振動片支持体１１に隣接して、ノッチプレート２２が設けられている。ノッチプレート２２には、振動片支持体１１に隣接する側の上面にノッチ形成部２２ａが形成されている。ノッチ形成部２２ａには、Ｕ字溝状に形成された２２個のノッチ部２１が、振動片支持体１１に配置された水晶振動片２用の配列ピッチと同間隔で設けられている。
【００５５】
ノッチ部２１は、前記プラグ５の外周面５ａとの間に隙間が形成されないよう、その内周面２１ａの形状がプラグ５の外周面５ａの形状に合致するよう、断面半円状に形成されている。すなわち、これにより、プラグ５からノッチ部２１へ熱を積極的に放散する放熱手段が構成される。この場合、プラグ５の外周面５ａの形状が円形であるため、ノッチ部２１の内周面２１ａの形状がＵ字状の断面半円形状に設定されているが、プラグ５の外周面５ａの形状が他の形状、例えば、楕円形状あるいは、長方形状であれば、それに対応させて、ノッチ部２１の内周面２１ａの形状も半楕円形状あるいは長方形状に設定される。
【００５６】
なお、この実施形態では、ノッチプレート２２のノッチ部２１にプラグ５を嵌入させた際に、ノッチ部２１の内周面２１ａと前記プラグ５の外周面５ａと間に隙間が形成されず、両者が面接触するように、ノッチ部２１の内周面形状２１ａがプラグ５の外周面形状５ａに正確に合致するよう設定されているが、必ずしもその必要はない。その場合、両者の間に形成される隙間ができるだけ小さくなるように、ノッチ部２１の内周面形状２１ａをプラグ５の外周面形状５ａにほぼ合致するよう設定するのが好ましい。
【００５７】
加熱ステーションには、インナーリード押さえ２３を備え、インナーリード３ａを上方から押し付けることで、インナーリード３ａの先端を水晶振動片２のマウント部２ａに当接させて、インナーリード３ａとマウント部２ａを密着させる構成になっている。さらに、加熱ステーションには、プラグ５のステム４を押さえることでノッチプレートの内周面２１と密着させてプラグ５の外周面５ａの放熱を促すプラグ押さえ２７が備えられている。これら２つの押さえ部２３及び２７は、図示しない上下移動機構に取り付けられており、下方に移動する場合に、適度な荷重を加えることで押さえる動作を行い、上方に戻したときに、荷重による押さえを解除するようになっている。
【００５８】
また、前記インナーリード押さえ２３の下部であって、前記インナーリード３ａから左右外側方向へそれぞれ張り出す部分には、下方突出部２６、２６が形成されている。左右の下方突出部２６は、図３（ｂ）に示すように、それぞれ内側が傾斜するとともに外側が下方に向けてストレート状に延びる台形状に形成されている。これら下方突出部２６よって、インナーリード３ａよりも外側部分では、インナーリード押さえ２３と振動片支持体１１との間に隙間が生じないよう、両部材２３，１１間が塞がれている。つまり、下方突出部２６は、前記第１のノズル１５及び第２のノズル２５から噴射される高温ガスが、前記ノッチプレート２２側へ回り込むのを防止する高温ガス遮断手段を構成している。
【００５９】
加熱ステーションには、２つの高温ガス噴射ノズルが備えられている。図３（ａ）及び図４に示すように、第１のノズル１５は、振動片支持体１１の所定箇所に位置決めされた水晶振動片２のマウント部２ａと、ノッチプレート２２上のインナーリード３ａとの接合部分１６に、指向するように配置されている。より具体的には、振動片支持体１１の上方、詳しくは、振動片支持体１１によって支持される水晶振動片２の上方に配置されている。これらの２つの高温ガス噴射ノズルは、内部にヒータ１５ａが組み込まれている。第１のノズル１５から吹き出される高温ガス（例えば窒素ガス）は、インナーリード３ａの先端部および前記接合部分１６にあたってインナーリード３ａの先端部表面に付着している半田を溶融させ、この溶融させた半田を水晶振動片２のマウント部２ａまで流すことによって、インナーリード３ａと水晶振動片２とを電気的に接続させる。
【００６０】
また、図３（ａ）及び図４において符号２５は補助のために設けられた第２のノズルである。この第２のノズル２５も振動片支持体１１の上方に配置されているが、後述するように、第１のノズルと同じ鉛直面内には配置されず、ワークには、第２のノズルから噴射される熱風が先に当たる構成になっている。この第２のノズル２５から吹き出された窒素ガスは、インナーリード押さえ２３に沿って下降し、水晶振動片２とインナーリード３ａとの接合部分１６に当たる。尚、この第２のノズル２５とそれに備えられたヒータ２５ａの役割は後述する。
【００６１】
次に加熱ステーションにおける接合時の状況をより詳細に述べる。第１のノズル１５、第２のノズル２５の各先端から、それぞれヒータ１５ａ、２５ａにより加熱された窒素ガスは、一定速度で通過する水晶振動片２側からプラグ５側に向けて噴出される。第１のノズル１５から噴出された窒素ガスは、インナーリード３ａの先端部、および、水晶振動片２のマウント部２ａとインナーリード３ａとの接合部分１６に直接当たる。また、第２のノズル２５から噴出された窒素ガスは、インナーリード押さえ２３に沿って下降し、インナーリード３ａの先端部および前記接合部分１６に当たる。これら加熱された窒素ガスが当たることによって、インナーリード３ａの先端部表面に付着している半田が溶融し、この溶融した半田が水晶振動片２のマウント部２ａまで流れる。これによって、インナーリード３ａと水晶振動片２とが電気的に接続する。
【００６２】
このように、ノズル１５、２５から噴出された窒素ガスは接合部分１６等にあたり、その後、プラグ５の下面側に回り込もうとするが、前記インナーリード押さえ２３の下部であって、前記インナーリード３ａから左右外側方へそれぞれ張り出す部分に設けた下方突出部２６，２６が、振動片支持体１１との間に隙間が生じないよう、両部材２３，１１間を塞いでいる。このため、接合部分１６にあたった後の窒素ガスのプラグ５方向への流れが遮断され、プラグ５の下面側へ回りこむことはない。すなわち、下方突出部２６，２６は、高温ガスを遮断する機能を有する。
【００６３】
また、前述したように、加熱ステーションでまずインナーリード押さえ２３とプラグ押さえ２７が動作した。このとき同時に、下方突出部も自動的に所定の位置に配置された。即ち、マウントプレート８上のどの位置のプラグも、高温ガスから遮断されている。従って、この状態でノズル１５、２５の下を通過する場合は、任意のプラグが、ノズルのガスで加熱される前でも、ノズルのガスで加熱中でも、そしてまた、加熱後にノズルから遠ざかる場合でも、高温ガスから遮断されている。
【００６４】
また、仮に、インナーリード３ａ周りの隙間を介して、あるいは、下方突出部２６，２６と振動片支持体１１との間のわずかの隙間を介して、前記窒素ガスがプラグ５の下面側に回り込もうとする場合であっても、前記ノッチ部２１の内周面形状をプラグ５の外周面形状に合致させることで、予め、ノッチ部２１の内周面２１ａとプラグ５の外周面５ａとの間に隙間が形成されないようにしているので、前記窒素ガスが、プラグ５の下面側へ回り込むのを極力防止することができる。
【００６５】
また、プラグ５の周辺にノズル１５，２５から吹き出された高温ガスがあたることで、プラグ５自体の温度が上がることが懸念されるが、この実施形態では、ノッチ部２１の内周面２１ａをプラグ５の外周面５ａに面接触させているので、プラグ５（具体的にはステム４）の熱を、熱伝導性に優れた金属製のノッチプレート２２によって積極的に放散することができる。このため、プラグ５の温度が上昇するのを抑えることができる。
【００６６】
尚、以上の説明では、高温ガスの噴射ノズルは、第１のノズル１５と補助的な第２のノズル２５の２本を用いた。通常、２本のノズルは同一鉛直面に配置しない。マウントプレート８が、例えば、右方向に移動する場合で説明する。マウントプレート送り機構が右側に移動を開始すると、最も右側に配列したプラグのインナーリード３ａと水晶振動片２、さらにインナーリード押さえ２３が、まず第２のノズル２５による熱風を受けて、全体的に一定程度の温度まで上昇する。
【００６７】
続いて、さらに微小な距離右側に移動した時点で、インナーリード３ａと水晶振動片２のマウントパッド２ａに指向した第１のノズル１５の熱風を受ける。これにより、メッキが溶融し、マウントパッド２ａ面が十分濡れる。そして、第１のノズル１５によりメッキが溶融して接合が行われている時には、１番目のプラグ５と水晶振動片２の組の左側に配列されたプラグ５のインナーリード３ａと水晶振動片２及びインナーリード押さえ２３の部分が補助の第２のノズル２５のガスにより予備加熱されるようになっている。この繰り返しにより、次々と接合が実施される。
【００６８】
インナーリード押さえ２３の部分まで予備加熱するのは次の理由による。インナーリード押さえ２３はインナーリード３ａと強く接触して一定荷重でインナーリードを押しつけている。インナーリード３ａにガスで供給された熱量は、前記の接触部からインナーリード押さえ２３側にも熱流速として熱伝導する。インナーリード３ａに比較して、インナーリード押さえ２３はその表面積が大きいので、インナーリード３ａからみると大きな放熱フィンが接触しているのと同じことになる。インナーリード押さえ２３の温度が仮に室温のように低いと、インナーリード押さえ２３の方に熱が伝導で伝わってしまい、インナーリード３ａの温度の上昇が阻害される。従って、このような事態を避けるために、インナーリード押さえ２３も加熱される。２本のノズルに供給する流量やヒータの温度は、このような役割の違いに合わせて条件を設定している。
【００６９】
尚、インナーリード押さえ２３は、加熱ステーションに設置されて、持続して流動してくるマウントプレート８ごとに加熱される。マウントプレート８の流動のタクトタイムは約１０秒〜１５秒程度であるので、インナーリード押さえ２３の部分の温度が大幅に低下することがなく、所定の温度範囲の中に維持させることができる。対象とするメッキが溶融しやすい物性である場合は、第１のノズル１５だけの構成であっても良い。
【００７０】
以上の方法で、インナーリード３ａと水晶振動子２とをマウントできる。その後、不要なひずみを除去するベーキング工程、および水晶振動子２に対する周波数調整工程を経た後、金属製ケース６にプラグ５を圧入することで、図８に示すような水晶振動子を得ることができる。
【００７１】
以上のように、この第１の実施形態の振動片のマウント装置では、インナーリード押さえ２３に下方突出部２６、２６を形成したので、第１のノズル１５、第２のノズル２５から吹き出された高温ガスが、インナーリード３ａの表面に付着している半田を溶融させた後、プラグ５の下面側に回り込もうとするのを極力防止することができる。
この結果、図１２（ｂ）で示したような、ステム４のエッジ部分４ｅの半田メッキ層４ｂの一部が、高温ガスの流れに沿ってステム４の底部側に移動してしまうといった現象は生じない。また、ケース６をプラグ５に圧入する際に、ステム４の半田メッキ層４ｂの凸状部分がケース６の端部に押されて、図１３（ｂ）に示すように、ステム４の底部へはみ出してしまうといった現象も生じない。
【００７２】
なお、前述した第１の実施形態では、第１のノズル１５、第２のノズル２５から吹き出された高温ガスが、プラグ５の下面側に回り込もうとするのを防止するため、インナーリード押さえ２３の下部に下方突出部２６を設ける構成要素と、ノッチ部２１の内周面２１ａの形状をプラグ５の外面形状に合致させる構成要素の双方を採用していているが、これに限られることなく、それら構成要素のうちいずれか一方でもよい。
また、前述した第１の実施形態では、ノッチ部２１の内周面２１ａをプラグ５の下面に接触させることで、プラグ５の熱をノッチプレート２２によって積極的に放散しているが、さらに、図３（ａ）及び図３（ｂ）において破線で示すように、ノッチプレート２２のノッチ部２１の底部に、冷却手段を構成するジャケット部２２ｂを設け、このジャケット部２２ｂに冷却用の媒体を供給することで、プラグ５の熱を、より一層、積極的に放散するようにしてもよい。
【００７３】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について、図５を参照して説明する。
図５において、符号３０は、本発明の第２の実施形態に係る発振器を示すものである。
発振器３０は、上記第１の実施形態の水晶振動子１が発振子として用いられて構成されたものである。
発振器３０は、コンデンサなどの電子部品３９が実装された基板４０を備えている。基板４０には、発振器用の集積回路４３が実装されており、この集積回路４３の近傍に、水晶振動子１が実装されている。そして、これら電子部品３９、集積回路４３及び水晶振動子１は、不図示の配線パターンによって電気的に接続されている。なお、各構成部品は、不図示の樹脂によりモールドされている。
【００７４】
このような構成のもと、水晶振動子１に電圧を印加すると、上述の水晶振動片２が振動し、その振動が、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に電気信号として入力される。この入力された電気信号は、集積回路４３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、水晶振動子１が発振子として機能する。
また、集積回路４３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により、時計用単機能発振器などの他、当該機器や外部機器の動作日や時刻を制御したり、時刻やカレンダーなどを提供したりする機能を付与することができる。
【００７５】
以上より、本実施形態における発振器３０によれば、上記第１又は第２の実施形態に係る水晶振動子１と同様の効果を奏することができるだけでなく、水晶振動子１が強固に実装されることから、長期にわたって安定した高精度な周波数信号を得ることができる。
【００７６】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。
本実施形態では、上記第１の実施形態における水晶振動子１を備える電子機器として、携帯情報機器について説明する。
図６において、符号４６は、携帯情報機器を示すものであり、図６を参照して、携帯情報機器４６の機能的構成について説明する。
【００７７】
携帯情報機器４６は、電力を供給するための電源部４７を備えている。電源部４７は、例えばリチウム二次電池からなっている。
電源部４７には、各種制御を行う制御部４８と、時刻等のカウントを行う計時部５１と、外部との通信を行う通信部５２と、各種情報を表示する表示部５６と、それぞれの機能部の電圧を検出する電圧検出部５３と、が並列に接続されている。そして、電源部４７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。
【００７８】
制御部４８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など、システム全体の動作制御を行う。また、制御部４８は、あらかじめプログラムが書き込まれたＲＯＭと、この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、このＣＰＵのワークエリアとして使用されるＲＡＭなどを備えている。
【００７９】
計時部５１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イス回路などを内蔵する集積回路と、水晶振動子１とを備えている。水晶振動子１に電圧を印加すると、上述の水晶振動子片が振動し、その振動が、水晶の持つ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２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、インターフェイス回路を介して、制御部４８と信号の送受信が行われ、表示部５６に、現在時刻や現在日付あるいはカレンダー情報などが表示される。
【００８０】
通信部５２は、従来の携帯電話と同様の機能を有し、無線部５７、音声処理部５８、切替部６１、増幅部６２、音声入出力部６３、電話番号入力部６６、着信音発生部６７及び呼制御メモリ部６８を備えている。
無線部５７は、音声データ等の各種データを、アンテナを介して基地局と送受信のやりとりを行う。音声処理部５８は、無線部５７または増幅部６２から入力された音声信号を符号化及び復号化する。増幅部６２は、音声処理部５８または音声入出力部６３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６３は、スピーカやマイクロフォンなどからなり、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。
【００８１】
また、着信音発生部６７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６１は、着信時に限って、音声処理部５８に接続されている増幅部６２を着信音発生部６７に切り替えることによって、着信音発生部６７において生成された着信音が、増幅部６２を介して音声入出力部６３に出力される。なお、呼制御メモリ部６８は、通信の発着呼制御に係るブログラムを格納する。また、電話番号入力部６６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おり、これら番号キーなどを押下することにより、通話先の電話番号などが入力される。
【００８２】
電圧検出部５３は、電源部４７によって制御部４８など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４８に通知する。このときの所定の電圧値は、通信部５２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程度となる。電圧検出部５３から電圧降下の通知を受けた制御部４８は、無線部５７、音声処理部５８、切替部６１及び着信音発生部６７の動作を禁止する。特に、消費電力の大きな無線部５７の動作停止は必須となる。さらに、表示部５６に、通信部５２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。
【００８３】
すなわち、電圧検出部５３と制御部４８とによって、通信部５２の動作を禁止し、その旨を表示部５６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よいが、より直感的な表示として、表示部５６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よい。
なお、携帯情報機器４６は、通信部５２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６９を備えており、この電源遮断部６９によって、通信部５２の機能が確実に停止される。
【００８４】
以上より、本実施形態における携帯情報機器４６によれば、上記第１又は第２の実施形態に係る水晶振動子１と同様の効果を奏することができるだけでなく、水晶振動子１が強固に実装されることから、長期にわたって安定した高精度な計時情報を表示することができる。
【００８５】
（第４実施形態）
次に、本発明の第４の実施形態について説明する。
本実施形態では、上記第１の実施形態における水晶振動子１を備える電子機器として、電波時計について説明する。
図７において、符号７１は、電波時計を示すものである。
【００８６】
電波時計７１は、時刻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（ｋＨｚ）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もしくは６０ｋＨｚのような長波は、地表を伝播する性質と、電離層と地表を反射しながら伝播する性質を併せ持つため、伝播範囲が広く、上記の２つの送信所で日本国内を全て網羅している。
【００８７】
図７を参照して、電波時計７１の機能的構成について説明する。
アンテナ７４は、前記４０ｋＨｚもしくは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、前記４０ｋＨｚもしくはｋＨｚ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７５によって増幅され、複数の水晶振動子１を有するフィルタ（フィルタ部）８０によって濾波、同調される。本実施形態における水晶振動子１は、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水晶振動子部７６，７９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８１により検波復調される。
続いて、波形成形回路８４を介してタイムコードが取り出され、ＣＰＵ８５でカウントされる。ＣＰＵ８５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、ＲＴＣ８６に反映され、正確な時刻情報が表示される。
【００８８】
搬送波は、４０ｋＨｚもしくは６０ｋＨｚであるから、水晶振動子部７６，７９は、前述した音叉型の構造を持つ振動子が好適である。６０ｋＨｚを例にとれば、音叉型振動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。
【００８９】
以上より、本実施形態における電波時計７１によれば、上記第１の実施形態に係る水晶振動子１と同様の効果を奏することができるだけでなく、水晶振動子１が強固に実装されることから、長期にわたって安定して高精度に時刻をカウントすることができる。
【００９０】
なお、本発明の技術範囲は上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の変更を加えることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る振動片のマウント装置の全体概要を説明するための機能ブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る振動片のマウント装置において、ワークの搬送とマウントに使用されるマウントプレートの構成を模式的に示す図であり、（ａ）は上方から見た平面図、（ｂ）は右側面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る振動片のマウント装置の要部を説明するための図であり、（ａ）は、横方向から見た部分断面図、（ｂ）は、（ａ）に示される切断線ｂ−ｂにおける部分断面図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る振動片のマウント装置の要部の外観を示す部分斜視図である。
【図５】本発明の第２の実施形態に係る発振器を示す平面図である。
【図６】本発明の第３の実施形態に係る携帯情報機器を示すブロック図である。
【図７】本発明の第４の実施形態に係る電波時計を示すブロック図である。
【図８】シリンダ型パッケージの圧電振動子の構成の一例を示す斜視図である。
【図９】圧電振動子のプラグの構成の一例を示す断面図である。
【図１０】従来の振動片のマウント装置を示す断面図である。
【図１１】図１０におけるXI―XI線に沿う断面図である。
【図１２】図９におけるプラグのマウント工程後のＸII円部拡大図であり、（ａ）は好ましい正常な状態を示す図、（ｂ）は好ましくない状態を示す図である。
【図１３】図９における矢印ＸIII方向から見たケースへの圧入工程後のプラグの底面図であり、（ａ）は好ましい正常な状態を示す図、（ｂ）は好ましくない状態を示す図である。
【符号の説明】
【００９２】
１ 水晶振動子（圧電振動子）
２ 水晶振動片（振動片）
２ａ マウント部
３ リード
３ａ インナーリード
３ｂ アウターリード
４ ステム
５ プラグ
５ａ プラグ下面
６ ケース
７ ほう珪酸ガラス
８ マウントプレート
９ ベース
１０ 振動片支持体ベース
１１ 振動片支持体
１５ 第１のノズル（ガス噴射手段）
１６ 接合部分
２１ ノッチ部
２１ａ ノッチ部の内周面（放熱手段、過熱防止手段）
２２ ノッチプレート（プラグ支持体）
２２ａ ノッチ形成部
２２ｂ ジャケット部（冷却手段）
２３ インナーリード押さえ
２６ 下方突出部（高温ガス遮断手段）
３０ 発振器
４３ 集積回路
４６ 携帯情報機器（電子機器）
７１ 電波時計。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、振動片のマウント装置及びマウント方法、圧電振動子、並びにこれを備える発振器、電波時計、電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
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。この圧電振動子のパッケージとして、円筒状のシリンダ型パッケージが慣用されている（例えば、特許文献１参照。）。このシリンダ型パッケージの圧電振動子について、図面を参照して説明する。
【０００３】
図８は、シリンダ型パッケージ圧電振動子（以下、圧電振動子と略す。）の構成の一例を示す斜視図である。この図８では、圧電振動子の内部構造の説明のため、円筒状のケースが透明体であると仮定して示してある。図９は、圧電振動子のプラグの構成の一例を示す断面図である。
【０００４】
図８に示すように、圧電振動子１は、有底円筒状の金属製ケース６内に一対の音叉腕を有する音叉型の水晶振動片２を備えている。この水晶振動片２の基部には一対のマウント部２ａが設けられ、一対のリード３のインナーリード３ａと電気的に接続されている。この一対のリード３は、気密端子とも呼ばれるプラグ５の環状のステム４内を貫通し、アウターリード３ｂとなって、図示しない外部の駆動電圧源に接続される。金属製のケース６とプラグ５の環状のステム４とは気密に嵌合されており、ケース６内は水晶振動片２の屈曲振動の妨げにならないように真空状態に保たれている。
【０００５】
図９に示すように、プラグ５は、環状のステム４内に貫通するリード３を、絶縁材料であるほう珪酸ガラス７を介して埋め固めて構成させたものである。ステム４は、鉄とニッケルの合金からなっており、その表面は、下地用の銅メッキ層４ａが形成された後、錫および鉛からなる半田メッキ層４ｂ（図１２参照）が形成されている。尚、メッキ層は、その他に、鉛の代替材料として、銅を添加したＳｎＣｕメッキや、更にＳｎＣｕメッキ表面に銀メッキを施したものなどが適宜選択される。
【０００６】
この圧電振動子１の製造においては、金属製のケース６をプラグ５に嵌合する前の工程で、水晶振動片２の一対のマウント部２ａとインナーリード３ａとが半田や導電性接着剤によって接合される工程を有する。この工程はマウント工程と呼ばれる。以下に、半田メッキを用いたマウント工程について、図面を参照して説明する。
【０００７】
図１０及び図１１は、マウント工程で用いられる従来の振動片のマウント装置の一例を示す図であり、図１０は、振動片の長手方向における断面図、図１１は、図１０における切断線ＸＩ−ＸＩでの断面図である。図１０において、符号１０は支持台を示しており、この支持台１０上にはパイレックスガラスからなる振動片支持体１１が設けられている。この振動片支持体１１によって、水晶振動片２が所定位置に載置状態で支持される。マウント装置には、支持台１０に対して水晶振動片２の長手方向に隣接するように、プラグ支持体であるノッチプレート１２が配置されている。
【０００８】
図１１に示すように、ノッチプレート１２の四角形状に切り欠かれたノッチ部１３には、プラグ５の径方向が規制されるように支持される。図１１においては、プラグ５の外径に対してノッチ部１３の幅寸法が比較的大きめに描かれているが、実際にプラグ５が嵌入された状態では、プラグ５の左右の動きが拘束される。プラグ５の左右の動きが拘束されることにより、インナーリード３ａが、振動片支持体１１上に載置された水晶振動片２のマウント部２ａに対して正しく位置決めされる。インナーリード３ａがマウント部２ａに対して位置決めされた状態で、上方からインナーリード押さえ１４によって押圧され、インナーリード３ａがマウント部２ａに接触する。
【０００９】
この状態で、ヒータ１５ａが内蔵されたノズル１５の先端から、水晶振動片２のマウント部２ａとインナーリード３ａとの接合部分１６に向けて、所定温度に加温された例えば窒素ガスが吹き付けられる。これにより、インナーリード３ａの表面に予めメッキされた半田が溶融して、その一部がマウント部２ａ側に流れる。このようにして、マウント部２ａとインナーリード３ａとの半田接合が行われる。
【特許文献１】特開２００２−９４３５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
前述した従来の振動片のマウント装置を用いたマウント方法にあっては、次の問題があった。
図１１に示すように、ノズル１５の先端から吹き出される加温された窒素ガスの一部が、インナーリード押さえ１４と振動片支持体１１との間に形成される左右の隙間Ｓを通って、プラグ５の下面とノッチ部１３の底面との間に形成される空間部１７に流れ込む場合がある。
【００１１】
この隙間Ｓは、図１１におけるプラグ５の水平方向の直径寸法部分では、プラグ５の動きが拘束される程度の微小な寸法であるが、直径寸法部分より少し下側の位置では、ノッチ部１３の平面状の側面との間で大きめの寸法となる。この大きめの隙間Ｓが、さらにその下方の空間部１７に繋がっている。この空間部１７に流れ込む窒素ガスの多くが、プラグ５を構成するステム４の円筒表面を流体力学的に沿うように流れ、ノズル１５が設けられている方向とは反対方向にある円筒表面部に集中することとなる。このように、温度の高い窒素ガスがステム４のノズル１５とは反対方向にある下部に集中するため、集中部に位置するステム４の半田メッキ層４ｂ（図１２参照）が溶け出すという現象が発生することがある。
【００１２】
このステム４の半田メッキ層４ｂが溶融することによる問題点について、図１２及び図１３を用いて説明する。図１２は、図９におけるプラグのマウント工程後のＸII円部拡大図であり、（ａ）は、好ましい正常な状態を示す図、（ｂ）は、好ましくない状態を示す図である。図１３は、図９における矢印ＸIII方向から見たケースへの圧入工程後のプ
ラグの底面図であり、（ａ）は、好ましい正常な状態を示す図、（ｂ）は、好ましくない状態を示す図である。
【００１３】
半田メッキ層４ｂが溶融すると、さらに、次のような不具合を生じさせる。すなわち、溶け出した半田メッキ層４ｂの一部が、半径寸法が拡大または縮小する方向に流動するため、ステム４の真円度が低下する。ステム４の真円度が低下してしまうと、その後のケース圧入工程においてプラグ５をケース６に圧入するにあたり、押圧荷重を正常時よりも大きくする必要がある。
【００１４】
また、半田メッキ層４ｂの溶融においては、図１２（ｂ）に示すように、ステム４のエッジ部分４ｅの半田メッキ層４ｂの一部が、白抜き矢印で示す窒素ガスの流れの方向に沿ってステム４の底面側に移動して凸状部を形成してしまう場合もある。この場合、ケース圧入工程において、底面側の半田メッキ層４ｂの凸状部分がプラグ５の受け治具に局部的に強く押し付けられることとなり、図１３（ｂ）に示すように、ステム４の底部へはみ出してしまう。このはみ出した部分４ｂｂがアウターリード３ｂと接触してショートの原因となって、発振不良を起こすおそれがあった。
【００１５】
なお、図１２（ａ）、図１３（ａ）は、それぞれ半田メッキ層４ｂが溶融していない正常な状態を示しているが、これらの好ましい正常な状態と好ましくない状態について改めて説明する。図１２（ａ）に示すように、正常な状態の半田メッキ層４ｂは、マウント工程後であってもその厚みがほぼ均一な状態に保たれている。これに対して図１２（ｂ）では、エッジ部分４ｅにおける半田メッキ層４ｂが、想像線で示す元の厚みよりも薄くなるとともに、このエッジ部分４ｅの内径側が盛り上がるように厚くなっている。
【００１６】
また、マウント工程で半田メッキ層４ｂが溶融することなく、正常な状態を保ってケースに圧入されたプラグ５の底面は、図１３（ａ）に示すように、ほぼ線対称かつ点対称の形状となる。ここで、図１３（ａ）で半田メッキ層を示す符号４ｂが引き出されている上下２箇所の細かな斑点模様を入れた部分は、ケース圧入工程においてプラグ５の受け治具に押し付けられた部分を示している。これら斑点模様入り半田メッキ層４ｂの間の、左右の模様なしの無地で示された底面の半田メッキ層４ｂは、プラグ５の受け治具に設けられている一対のアウターリード３ｂの干渉防止用逃げ溝の位置に配置されたため、圧入時の荷重を受けていない。図１３（ａ）に示すように、正常な状態を保ってケースに圧入されたプラグ５の底面は、ケース圧入時の荷重を受けなかった半田メッキ層４ｂに対して、荷重を受けた半田メッキ層４ｂの外径が均一に微小寸法拡大している。また、内径は均一に微小寸法縮小しており、ケース圧入時の荷重が均等に分散されている。
【００１７】
これに対して、マウント工程で半田メッキ層４ｂが溶融し、好ましくない状態でケースに圧入されたプラグ５の底面は、図１３（ｂ）に示すように半田メッキ層４ｂの形状が大きく乱れており、ケース圧入時の荷重が不均一に加わっている。以上説明したように、マウント工程で半田メッキ層４ｂが溶融することは、圧電振動子製造における後工程及び圧電振動子の製造品質に大きな影響を与える。
【００１８】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは振動片のマウント工程において、プラグのステム表面の半田メッキ層を溶融させることなく、インナーリードと振動片のマウント部とを半田接合することが可能な振動片のマウント装置とマウント方法、及びこれらを用いて製造した圧電振動子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明は、前記課題を解決するために、以下の構成を採用した。
すなわち、第１の発明に係る振動片のマウント装置は、プラグのインナーリードに、圧電材料からなる振動片のマウント部を接合する振動片のマウント装置であって、前記プラグを支持するプラグ支持体と、前記プラグ支持体に隣接して配置され、前記振動片を支持する振動片支持体と、前記振動片支持体の上方に配置され、前記インナーリードと前記マウント部に高温ガスを噴射するガス噴射手段と、前記ガス噴射手段と前記プラグ支持体との間に配置され、前記ガス噴射手段から噴射される高温ガスの、前記プラグ支持体側への回り込みを防止する高温ガス遮断手段と、を有することを特徴とする。
【００２０】
第１の発明に係る振動片のマウント装置によれば、高温ガス遮断手段によって、ガス噴射手段から噴射された高温ガスが、前記プラグ支持体側へ回り込まないように遮断する。つまり、インナーリードの表面に付着している半田を溶融させるためにガス噴射手段から噴射された高温ガスは、前記半田を溶融させる際に、プラグの外周側に回り込もうとする場合がある。このような場合に、前記高温ガス遮断手段によって、高温ガスがプラグの外周に回り込むことが防止される。このため、プラグを構成するステム表面のメッキ層が高温になることを防止でき、該メッキ層が溶け出して変形することを防止できる。
【００２１】
第２の発明に係る振動片のマウント装置は、プラグのインナーリードに、圧電材料からなる振動片のマウント部を接合する振動片のマウント装置であって、前記プラグを支持するプラグ支持体と、前記プラグ支持体に隣接して配置され、前記振動片を支持する振動片支持体と、前記振動片支持体の上方に配置され、前記インナーリードと前記マウント部に高温ガスを噴射するガス噴射手段と、前記ガス噴射手段から噴射された高温ガスによって前記プラグの外周が過熱することを防止するプラグ過熱防止手段と、を有することを特徴とする。
【００２２】
第２の発明に係る振動片のマウント装置によれば、プラグ過熱防止手段によって、前記プラグの外周が過熱することを防止する。したがって、インナーリードの表面に付着している半田を溶融させるためにガス噴射手段から噴射された高温ガスが、前記半田を溶融させる際に、プラグの外周側に回り込む場合があっても、プラグ過熱防止手段による放熱作用によって、プラグ自体の温度が上昇することを防止する。このため、プラグを構成するステム表面のメッキ層が高温になることを防止でき、該メッキ層が溶け出して変形することを防止できる。
【００２３】
また、ガス噴射手段から噴射された高温ガスが、前記半田を溶融させる際に、プラグの外周側に回り込まない場合であっても、インナーリードからの熱伝導によってプラグが加温され、ステム表面のメッキ層が高温となって溶け出して変形することが懸念される。この場合であっても、前記プラグ過熱防止手段による放熱作用によって、プラグ自体の温度が上昇することを防止でき、これにより、ステム表面のメッキ層が高温になることを防止でき、該メッキ層が溶け出して変形することを防止できる。
【００２４】
第３の発明に係る振動片のマウント装置は、プラグのインナーリードに、圧電材料からなる振動片のマウント部を接合する振動片のマウント装置であって、前記プラグを支持するプラグ支持体と、前記プラグ支持体に隣接して配置され、前記振動片を支持する振動片支持体と、前記振動片支持体の上方に配置され、前記インナーリードと前記マウント部に高温ガスを噴射するガス噴射手段と、前記ガス噴射手段と前記プラグ支持体との間に配置され、前記ガス噴射手段から噴射される高温ガスの、前記プラグ支持体側への回り込みを防止する高温ガス遮断手段と、前記インナーリードに高温ガスが噴射される際の前記インナーリードからの熱伝導により、前記プラグの外周が過熱されることを防止するプラグ過熱防止手段と、を有することを特徴とする。
【００２５】
第３の発明に係る振動片のマウント装置によれば、高温ガス遮断手段によって、高温ガスがプラグ支持体側へ回り込むことを防止する。このため、高温ガスがプラグの外周に回り込むことを防止することができ、もって、プラグを構成するステム表面のメッキ層が高温になることを防止でき、溶け出して変形することを防止できる。また、インナーリードからの伝熱作用によって、プラグが加温されようとする場合であっても、プラグ過熱防止手段による放熱作用によって、プラグ自体の温度が上昇することを防止できる。この意味においても、ステム表面のメッキ層が高温になることを防止でき、該メッキ層が溶け出して変形することを防止できる。
【００２６】
第４の発明に係る振動片のマウント装置は、第１または第３の発明に係る振動片のマウント装置において、前記高温ガス遮断手段が、前記プラグ支持体と前記ガス噴射手段との間に配置されたインナーリード押さえに形成され、前記インナーリードを跨ぐ一対の突出部によって構成されることを特徴とする。
すなわち、高温ガス遮断手段は、振動片のマウント装置にそれ専用の機能を持つ機構として新たに設けても良いが、既に備えられているインナーリード押さえを利用して高温ガス遮断手段を構成させるとなお良い。高温ガス遮断手段をインナーリード押さえに一体に構成させることにより、従来の振動片のマウント装置に比べて、部品点数を増やすことなく、容易に、かつ省スペースで高温ガス遮断手段を得ることができる。
【００２７】
第５の発明に係る振動片のマウント装置は、第２または第３の発明に係る振動片のマウント装置において、前記プラグ支持体が、前記プラグを嵌入状態で支持するノッチ部を備え、前記プラグ過熱防止手段が、前記ノッチ部の内周面形状を前記プラグの外周面形状に合わせて接触させる放熱手段によって構成されることを特徴とする。
このように構成することにより、高温ガス噴出手段から噴射された高温ガスの影響を受けて、プラグの温度が上昇しようとする場合であっても、プラグの外周面がノッチ部の内周面に面接触して、プラグの熱を積極的にノッチ部側に放散するので、プラグ自体の温度が上昇することを防止できる。
【００２８】
第６の発明に係る振動片のマウント装置は、第５の発明に係る振動片のマウント装置において、前記プラグ過熱防止手段が前記放熱手段に加えてさらに、前記ノッチ部の底部に設けられた冷却手段によって構成されることを特徴とする。
このように構成することにより、プラグの温度が上昇しようとするとき、放熱手段と冷却手段双方の作用によってプラグが過熱することを防止でき、より一層、プラグを構成するステム表面のメッキ層が高温になることを防止でき、該メッキ層が溶け出して変形することを防止できる。
【００２９】
本発明の第７の発明に係る振動片のマウント方法は、プラグのインナーリードに、圧電材料からなる振動片のマウント部を接合する振動片のマウント方法であって、前記プラグをプラグ支持体に載せ、前記振動片を振動片支持体に載せ、前記インナーリードと前記マウント部とを接触させて固定し、前記プラグと前記振動片との間を前記インナーリードの周囲近傍を除いて遮蔽しながら、前記振動片側から前記プラグ側にガスの流れが向かうように前記マウント部に高温ガスを噴射することを特徴とする。
この第７の発明に係る振動片のマウント方法によれば、第１の発明に係る振動片のマウント装置と同様な効果を奏する。
【００３０】
第８の発明に係る振動片のマウント方法は、プラグのインナーリードに、圧電材料からなる振動片のマウント部を接合する振動片のマウント方法であって、前記プラグの外周の下半分がプラグ支持体に接触するように、前記プラグを前記プラグ支持体に載せ、前記振動片を振動片支持体に載せ、前記インナーリードと前記マウント部とを接触させて固定し、前記振動片側から前記プラグ側にガスの流れが向かうように前記マウント部に高温ガスを噴射することを特徴とする。
この第８の発明に係る振動片のマウント方法によれば、第２の発明に係る振動片のマウント装置と同様な効果を奏する。
【００３１】
第９の発明に係る振動片のマウント方法は、プラグのインナーリードに、圧電材料からなる振動片のマウント部を接合する振動片のマウント方法であって、前記プラグの外周の下半分がプラグ支持体に接触するように、前記プラグを前記プラグ支持体に載せ、前記振動片を振動片支持体に載せ、前記インナーリードと前記マウント部とを近接させて固定し、前記プラグと前記振動片との間を前記インナーリードの周囲近傍を除いて遮蔽しながら、前記振動片側から前記プラグ側にガスの流れが向かうように前記マウント部に高温ガスを噴射することを特徴とする。
この第９の発明に係る振動片のマウント方法によれば、第３の発明に係る振動片のマウント装置と同様な効果を奏する。
【００３２】
第１０の発明に係る圧電振動子は、第７乃至第９の発明のいずれかの発明における振動片のマウント方法によってつくられことを特徴とする。
この第１０の発明に係る圧電振動子によれば、振動片がマウントされる際に、プラグのステム外周のメッキ層が溶融することなく製造され、プラグをケースに圧入する場合にリードとメッキ層が短絡することもなく製造されるため、信頼性が高く品質の安定した圧電振動子となる。
【００３３】
第１１の発明に係る発振器は、第１０の発明に係る圧電振動子が、発振子として集積回路に電気的に接続されていることを特徴とする。
第１２の発明に係る電波時計は、第１０の発明に係る圧電振動子が、フィルタ部に電気的に接続されていることを特徴とする。
第１２の発明に係る電子機器は、第１０の発明に係る圧電振動子が、計時部に備えられていることを特徴とする。
これらの発明に係る発振器、電波時計、電子機器は、第１０の発明に係る圧電振動子と同様の効果を奏する。
【発明の効果】
【００３４】
本発明によれば、プラグのインナーリードに振動片のマウント部を接合する際に、プラグを構成するステム表面のメッキ層が高温になることを防止でき、該メッキ層が溶け出して変形することを防止できる。この結果、プラグのケースのへ圧入をすみやかに行うことができ、また、ステムとアウターリードとがショートすることを未然に防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
（第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態である振動片のマウント装置および振動片のマウント方法について、図面を参照しながら説明する。
なお、前述の背景技術の項で説明した、従来の振動片のマウント装置で用いられた構成要素と同一の構成要素については同一符号を付してその説明を省略する。
【００３６】
図１は、本発明に係る振動片のマウント装置の全体概要を説明するための機能的なブロック図である。図２は、本発明に係る振動片のマウント装置において、ワークの搬送とマウントに使用されるマウントプレートの構成を模式的に示す図であり、（ａ）は上方から見た平面図、（ｂ）は右側面図である。
【００３７】
まず、マウントプレートについて図２を参照して簡潔に説明する。このマウントプレート８は、図２（ａ）及び（ｂ）に示すように、複数の部材の組み合わせで構成される治具である。マウントプレート８は、平板状の金属板からなるベース９の上に、プラグ支持体である１個のノッチプレート２２と、これに対向した位置に、振動片支持体ベース１０及び振動片支持体１１が配置されて構成されている。
【００３８】
ノッチプレート２２には、振動片支持体１１に隣接する側の上面にノッチ形成部２２ａが形成されている。ノッチ形成部２２ａには、その詳細を後述する複数のノッチ部２１が所定の間隔で形成されている。そして、ノッチ部２１は、プラグ５の外周面５ａとの間に隙間が形成されないよう、その内周面２１ａの形状がプラグ５の外周面５ａの形状に合致するように形成されている（放熱手段）。ノッチプレート２２には、複数個のプラグ５が、ノッチ部２１の溝のピッチに合わせて複数整列されるが、図２（ａ）では、右端に２個、左端に１個のプラグのみを配置し、全体を代表させて描いてある。
【００３９】
ノッチプレート２２及び振動片支持体ベース１０、振動片支持体１１を搭載するベース９は、長期の使用においても反りなどが発生することがないように、約３ｍｍ以上の厚みを持つ金属板で、かつ、穴加工等の機械加工が一方の面に偏らないように設計されている。ベース９とノッチプレート２２及び振動片支持体ベース１０との互いの固定は、位置決めピンとねじの併用によるものであり、プラグ５と水晶振動片２の配置関係が最適になるように固定されている。ベース９の具体的な寸法の１例としては、長辺と短辺がそれぞれ略１２０ｍｍと５０ｍｍである。また、ノッチプレート２２上のノッチ部のピッチは例えば４ｍｍ程度であり、長辺が前記の１２０ｍｍの場合は、合計２２個のプラグの整列が可能になっている。ノッチプレート２２、振動片支持体１１の詳細な形状とその説明は後述する。
【００４０】
続いて振動片のマウント装置の概要について、図１の機能ブロック図を参照して簡潔に説明する。
図１に示すように、マウント装置は、ワーク供給ステーション、加熱ステーション、取出しステーションの３つの処理ステーションを備えている。そしてまた、この３つの処理ステーションでは、上述のマウントプレート８に整列されたワーク（プラグ５及び水晶振動片２）に対して、一括して所定の処理動作が実施される。
【００４１】
ワーク供給ステーションでは、まず、図示しないハンドリングロボットを介して複数個の水晶振動片２を把持し、振動片支持体１１上の所定箇所に位置決めした状態で所定数を載置する。次いで、所定数のプラグ５を図示しない他のハンドリングロボットを介してノッチ部２１に嵌入させる。これにより、プラグ５が左右にずれないようノッチプレート２２により支持される。また、プラグ５のステム４の下面５ａは、ノッチプレート２２の内周面２１ａと接触し、上下関係が位置決めされる。ただし、この時点では、先に載置された水晶振動片２のマウント部２ａと、プラグ５のインナーリード３ａとはわずかに接触する程度であり、密着した状態とはなっていない。マウント部２ａとインナーリード３ａは、次のステーションで確実に密着させる。ここでプラグ５は、予め別途の装置で、キャリアプレートのような保持具に、ノッチプレート２２上に形成されたノッチ部２１と同一ピッチで整列・保持させておくことが望ましい。これにより、キャリアプレートごと一括して移載できるので、複数のプラグ５を個々に移載するのに比較して、移載のタクトタイムを格段に短縮できる。
【００４２】
続いて、マウントプレート８は次の加熱ステーションに搬送される。加熱ステーションには、高温ガス噴射用の第１のノズル１５と第２のノズル２５、インナーリード押さえ２３、プラグ押さえ２７、マウントプレート送り機構が備えられている。
水晶振動片２とプラグ５が整列載置されているマウントプレート８は、加熱ステーションに送られてきて所定の位置で停止する。停止直後、マウントプレート８の上方から、インナーリード押さえ２３とプラグ押さえ２７が動作して、全てのプラグ５のインナーリード３ａを押さえ、かつ、全てのプラグ５のステム４の上部を押さえる。
【００４３】
本インナーリード押さえ２３は、前述のように、一度に２２組すべてのインナーリード３ａを押さえることができる。そして、このインナーリード押さえ２３の下部には、２２組のインナーリード３ａそれぞれの押さえる部分を跨いで下方に突出する下方突出部２６（高温ガス遮断手段：図４及び図５参照）が２３箇所備えられている。従って、インナーリード押さえ２３が動作した時点で、２３箇所の下方突出部２６も全て下方の位置に自動的に移動して、すべてのプラグ５は同時に高温ガスから遮断される準備が整うことになる。
【００４４】
尚、インナーリード押さえ２３及プラグ押さえ２７は、バネ性を有する弾性材料で加工されている。これにより、どのプラグ５のインナーリード３ａも、そしてプラグ５自体も安定して押さえることが可能になる。更に、特にインナーリード押さえ２３は二体もので構成され、バネ性を要求される部分には、熱風により昇温してもバネ性が変化しないコバルト・ニッケル基の高弾性合金やベリリウム銅等の合金材料が用いられている。そして、インナーリード３ａと直接接触する部分は、インナーリード３ａの半田が付着せず、かつ耐食性と耐熱性に優れたステンレスが用いられる。インナーリード押さえ２３とプラグ押さえ２７が動作することにより、インナーリード３ａと水晶振動片２のマウント部２ａは位置決めされ、かつ当接されることで密着状態になる。
【００４５】
次に、このようにインナーリード押さえ２３とプラグ押さえ２７により位置決めされた後、この状態を保ったまま、マウントプレート８とインナーリード押さえ２３とプラグ押さえ２７が、共に水平に移動する。この水平移動は、マウントプレート送り機構によって一定速度で行われる。水平移動の途中で、マウントプレート８は高温ガス噴射用の第１及び第２のノズルの下を通過する。マウントプレート８上に整列・配置された所定数のインナーリード３ａと水晶振動片２のマウント部２ａは、第１及び第２のノズルから噴出されたガスにより、マウントプレート８の端に配置されたインナーリード３ａとマウント部２ａの組から、順次加熱される。マウントプレート８の反対の端までノズルの下を通過した時点で、加熱が終了となる。このようにして、１枚のマウントプレート８上のインナーリード３ａと、水晶振動片２のマウント部２ａとの全ての組の接合が行われることになる。
【００４６】
加熱が終了した時点でマウントプレート８の水平移動は停止し、インナーリード押さえ２３とプラグ押さえ２７は上昇動作を行い、押さえ力が解除され、マウントプレート８とは分離される。そして、インナーリード押さえ２３とプラグ押さえ２７とマウントプレート送り機構は、元の位置に復帰して、ワーク供給ステーションから続いて送られて来る次のマウントプレート８に対応する。
【００４７】
尚、ここで、加熱時のマウントプレート８の送り速度はおよそ９ｍｍ／秒〜６ｍｍ／秒程度である。この条件は、プラグ５のリード３のメッキ材料とインナーリード３ａの熱容量、熱風の流量等を考慮して調整する。例えば、リード３のメッキが鉛の含有量が約９０％程度（重量比）のＳｎＰｂメッキ（耐熱半田メッキ）や、Ｃｕの含有率の高いＳｎＣｕメッキ等である場合は、固相線温度が高く溶融しにくいので、送り速度をやや低速に調整し、高温ガスの単位面積当りの照射時間を長くする。換言すれば、高温ガスの単位時間当りの照射面積を狭くする。
【００４８】
また、マウントプレート８の送りは、間欠移動よりも一定速度で滑らかに移動させることが望ましい。これは、加熱溶融したメッキが、室温まで下がり切らない状態で停止・起動を繰り返すと、インナーリード３ａと水晶振動片２のマウントパッド２ａ間で位置ずれが発生する懸念があるからである。前述のように４ｍｍピッチでプラグが２２個整列している場合は、２１回の停止・起動が必要となる。しかも、１ピッチ４ｍｍ移動する毎に停止する必要があり、頻繁に繰り返される停止・起動による振動の他、機構への負荷も大きく、実用的な方法ではないからである。
【００４９】
そしてまた、ノズルから噴射させるガスは、マウント装置が稼動中は、１枚のマウントプレート８上での接合が終了しても噴射を止めることなく出し続け、ガス流量とガス温度を定常状態に保っている。ガス流量は、通常数リットル毎分に設定され、マスフローコントローラーにより精密かつ再現性良く制御されている。また加熱用ヒータは、精密な温度制御を実施している。
【００５０】
加熱ステーション内で、インナーリード押さえ２３とプラグ押さえ２７が上昇し、押さえ力が解除されて分離されたマウントプレート８は、続いて、取出しステーションに送られる。取出しステーションでは、水晶振動片２を接合したプラグ５は、図示しないハンドリングロボット等でノッチプレート２２から取出され、例えば次工程の整列用のプレートに並べられる。一方、ワークが取出されたマウントプレート８は、回収用のベルトラインに移され、最初のワーク供給用ステーションに自動的に戻される。ここでも、プラグ５の取出しは、一括して取出すことが可能なように、キャリアプレートに保持させておくと良い。このようにして一連のマウント工程が繰り返し実施される。
【００５１】
以下に、図３、図４を参照して、本実施形態に係る振動片のマウント装置について詳細に説明する。以下の図においては、１組のプラグと振動片に絞って図示している。図３は、本発明に係る振動片のマウント装置の要部を説明するための図であり、（ａ）は、横方向から見た部分断面図、（ｂ）は、（ａ）に示される切断線ｂ−ｂにおける部分断面図である。図４は、同マウント装置の要部の外観を示す部分斜視図である。
【００５２】
図３及び図４に示すように、本実施形態では、ベース９上に、振動片支持体ベース１０が配置される。振動片支持体ベース１０のインナーリード３ａ近傍は、インナーリード３ａに加えられた熱を放熱させないようにパイレクスガラスで構成されている。さらに振動片支持体ベース１０の上に、金属製の平板状の振動片支持体１１を備えており、水晶振動片２を載置状態で支持する。１つの振動片支持体ベース１０及び振動片支持体１１には、例えば、２２個の水晶振動片をその幅方向に所定の間隔で整列支持できるようになっている。
【００５３】
水晶振動片２の寸法諸元は、幅が約０．５ｍｍ〜０．６ｍｍ、全長が約２．０ｍｍ〜３．５ｍｍ、厚みは、約５０μｍ〜１５０μｍである。水晶振動片２の重量は１ｍｇ以下であるため、振動や風などで簡単に動いてしまう。水晶振動片２がこのように、小型・軽量であるため、振動片支持体１１は、金属薄板をエッチング処理等で精密に外形加工して、振動片支持体１１の水晶振動片２を囲む輪郭と水晶振動片２の隙間を適切な値に設定して、水晶振動片２を確実に保持する必要がある。
【００５４】
この振動片支持体ベース１０及び振動片支持体１１に隣接して、ノッチプレート２２が設けられている。ノッチプレート２２には、振動片支持体１１に隣接する側の上面にノッチ形成部２２ａが形成されている。ノッチ形成部２２ａには、Ｕ字溝状に形成された２２個のノッチ部２１が、振動片支持体１１に配置された水晶振動片２用の配列ピッチと同間隔で設けられている。
【００５５】
ノッチ部２１は、前記プラグ５の外周面５ａとの間に隙間が形成されないよう、その内周面２１ａの形状がプラグ５の外周面５ａの形状に合致するよう、断面半円状に形成されている。すなわち、これにより、プラグ５からノッチ部２１へ熱を積極的に放散する放熱手段が構成される。この場合、プラグ５の外周面５ａの形状が円形であるため、ノッチ部２１の内周面２１ａの形状がＵ字状の断面半円形状に設定されているが、プラグ５の外周面５ａの形状が他の形状、例えば、楕円形状あるいは、長方形状であれば、それに対応させて、ノッチ部２１の内周面２１ａの形状も半楕円形状あるいは長方形状に設定される。
【００５６】
なお、この実施形態では、ノッチプレート２２のノッチ部２１にプラグ５を嵌入させた際に、ノッチ部２１の内周面２１ａと前記プラグ５の外周面５ａと間に隙間が形成されず、両者が面接触するように、ノッチ部２１の内周面形状２１ａがプラグ５の外周面形状５ａに正確に合致するよう設定されているが、必ずしもその必要はない。その場合、両者の間に形成される隙間ができるだけ小さくなるように、ノッチ部２１の内周面形状２１ａをプラグ５の外周面形状５ａにほぼ合致するよう設定するのが好ましい。
【００５７】
加熱ステーションには、インナーリード押さえ２３を備え、インナーリード３ａを上方から押し付けることで、インナーリード３ａの先端を水晶振動片２のマウント部２ａに当接させて、インナーリード３ａとマウント部２ａを密着させる構成になっている。さらに、加熱ステーションには、プラグ５のステム４を押さえることでノッチプレートの内周面２１と密着させてプラグ５の外周面５ａの放熱を促すプラグ押さえ２７が備えられている。これら２つの押さえ部２３及び２７は、図示しない上下移動機構に取り付けられており、下方に移動する場合に、適度な荷重を加えることで押さえる動作を行い、上方に戻したときに、荷重による押さえを解除するようになっている。
【００５８】
また、前記インナーリード押さえ２３の下部であって、前記インナーリード３ａから左右外側方向へそれぞれ張り出す部分には、下方突出部２６、２６が形成されている。左右の下方突出部２６は、図３（ｂ）に示すように、それぞれ内側が傾斜するとともに外側が下方に向けてストレート状に延びる台形状に形成されている。これら下方突出部２６よって、インナーリード３ａよりも外側部分では、インナーリード押さえ２３と振動片支持体１１との間に隙間が生じないよう、両部材２３，１１間が塞がれている。つまり、下方突出部２６は、前記第１のノズル１５及び第２のノズル２５から噴射される高温ガスが、前記ノッチプレート２２側へ回り込むのを防止する高温ガス遮断手段を構成している。
【００５９】
加熱ステーションには、２つの高温ガス噴射ノズルが備えられている。図３（ａ）及び図４に示すように、第１のノズル１５は、振動片支持体１１の所定箇所に位置決めされた水晶振動片２のマウント部２ａと、ノッチプレート２２上のインナーリード３ａとの接合部分１６に、指向するように配置されている。より具体的には、振動片支持体１１の上方、詳しくは、振動片支持体１１によって支持される水晶振動片２の上方に配置されている。これらの２つの高温ガス噴射ノズルは、内部にヒータ１５ａが組み込まれている。第１のノズル１５から吹き出される高温ガス（例えば窒素ガス）は、インナーリード３ａの先端部および前記接合部分１６にあたってインナーリード３ａの先端部表面に付着している半田を溶融させ、この溶融させた半田を水晶振動片２のマウント部２ａまで流すことによって、インナーリード３ａと水晶振動片２とを電気的に接続させる。
【００６０】
また、図３（ａ）及び図４において符号２５は補助のために設けられた第２のノズルである。この第２のノズル２５も振動片支持体１１の上方に配置されているが、後述するように、第１のノズルと同じ鉛直面内には配置されず、ワークには、第２のノズルから噴射される熱風が先に当たる構成になっている。この第２のノズル２５から吹き出された窒素ガスは、インナーリード押さえ２３に沿って下降し、水晶振動片２とインナーリード３ａとの接合部分１６に当たる。尚、この第２のノズル２５とそれに備えられたヒータ２５ａの役割は後述する。
【００６１】
次に加熱ステーションにおける接合時の状況をより詳細に述べる。第１のノズル１５、第２のノズル２５の各先端から、それぞれヒータ１５ａ、２５ａにより加熱された窒素ガスは、一定速度で通過する水晶振動片２側からプラグ５側に向けて噴出される。第１のノズル１５から噴出された窒素ガスは、インナーリード３ａの先端部、および、水晶振動片２のマウント部２ａとインナーリード３ａとの接合部分１６に直接当たる。また、第２のノズル２５から噴出された窒素ガスは、インナーリード押さえ２３に沿って下降し、インナーリード３ａの先端部および前記接合部分１６に当たる。これら加熱された窒素ガスが当たることによって、インナーリード３ａの先端部表面に付着している半田が溶融し、この溶融した半田が水晶振動片２のマウント部２ａまで流れる。これによって、インナーリード３ａと水晶振動片２とが電気的に接続する。
【００６２】
このように、ノズル１５、２５から噴出された窒素ガスは接合部分１６等にあたり、その後、プラグ５の下面側に回り込もうとするが、前記インナーリード押さえ２３の下部であって、前記インナーリード３ａから左右外側方へそれぞれ張り出す部分に設けた下方突出部２６，２６が、振動片支持体１１との間に隙間が生じないよう、両部材２３，１１間を塞いでいる。このため、接合部分１６にあたった後の窒素ガスのプラグ５方向への流れが遮断され、プラグ５の下面側へ回りこむことはない。すなわち、下方突出部２６，２６は、高温ガスを遮断する機能を有する。
【００６３】
また、前述したように、加熱ステーションでまずインナーリード押さえ２３とプラグ押さえ２７が動作した。このとき同時に、下方突出部も自動的に所定の位置に配置された。即ち、マウントプレート８上のどの位置のプラグも、高温ガスから遮断されている。従って、この状態でノズル１５、２５の下を通過する場合は、任意のプラグが、ノズルのガスで加熱される前でも、ノズルのガスで加熱中でも、そしてまた、加熱後にノズルから遠ざかる場合でも、高温ガスから遮断されている。
【００６４】
また、仮に、インナーリード３ａ周りの隙間を介して、あるいは、下方突出部２６，２６と振動片支持体１１との間のわずかの隙間を介して、前記窒素ガスがプラグ５の下面側に回り込もうとする場合であっても、前記ノッチ部２１の内周面形状をプラグ５の外周面形状に合致させることで、予め、ノッチ部２１の内周面２１ａとプラグ５の外周面５ａとの間に隙間が形成されないようにしているので、前記窒素ガスが、プラグ５の下面側へ回り込むのを極力防止することができる。
【００６５】
また、プラグ５の周辺にノズル１５，２５から吹き出された高温ガスがあたることで、プラグ５自体の温度が上がることが懸念されるが、この実施形態では、ノッチ部２１の内周面２１ａをプラグ５の外周面５ａに面接触させているので、プラグ５（具体的にはステム４）の熱を、熱伝導性に優れた金属製のノッチプレート２２によって積極的に放散することができる。このため、プラグ５の温度が上昇するのを抑えることができる。
【００６６】
尚、以上の説明では、高温ガスの噴射ノズルは、第１のノズル１５と補助的な第２のノズル２５の２本を用いた。通常、２本のノズルは同一鉛直面に配置しない。マウントプレート８が、例えば、右方向に移動する場合で説明する。マウントプレート送り機構が右側に移動を開始すると、最も右側に配列したプラグのインナーリード３ａと水晶振動片２、さらにインナーリード押さえ２３が、まず第２のノズル２５による熱風を受けて、全体的に一定程度の温度まで上昇する。
【００６７】
続いて、さらに微小な距離右側に移動した時点で、インナーリード３ａと水晶振動片２のマウントパッド２ａに指向した第１のノズル１５の熱風を受ける。これにより、メッキが溶融し、マウントパッド２ａ面が十分濡れる。そして、第１のノズル１５によりメッキが溶融して接合が行われている時には、１番目のプラグ５と水晶振動片２の組の左側に配列されたプラグ５のインナーリード３ａと水晶振動片２及びインナーリード押さえ２３の部分が補助の第２のノズル２５のガスにより予備加熱されるようになっている。この繰り返しにより、次々と接合が実施される。
【００６８】
インナーリード押さえ２３の部分まで予備加熱するのは次の理由による。インナーリード押さえ２３はインナーリード３ａと強く接触して一定荷重でインナーリードを押しつけている。インナーリード３ａにガスで供給された熱量は、前記の接触部からインナーリード押さえ２３側にも熱流速として熱伝導する。インナーリード３ａに比較して、インナーリード押さえ２３はその表面積が大きいので、インナーリード３ａからみると大きな放熱フィンが接触しているのと同じことになる。インナーリード押さえ２３の温度が仮に室温のように低いと、インナーリード押さえ２３の方に熱が伝導で伝わってしまい、インナーリード３ａの温度の上昇が阻害される。従って、このような事態を避けるために、インナーリード押さえ２３も加熱される。２本のノズルに供給する流量やヒータの温度は、このような役割の違いに合わせて条件を設定している。
【００６９】
尚、インナーリード押さえ２３は、加熱ステーションに設置されて、持続して流動してくるマウントプレート８ごとに加熱される。マウントプレート８の流動のタクトタイムは約１０秒〜１５秒程度であるので、インナーリード押さえ２３の部分の温度が大幅に低下することがなく、所定の温度範囲の中に維持させることができる。対象とするメッキが溶融しやすい物性である場合は、第１のノズル１５だけの構成であっても良い。
【００７０】
以上の方法で、インナーリード３ａと水晶振動子２とをマウントできる。その後、不要なひずみを除去するベーキング工程、および水晶振動子２に対する周波数調整工程を経た後、金属製ケース６にプラグ５を圧入することで、図８に示すような水晶振動子を得ることができる。
【００７１】
以上のように、この第１の実施形態の振動片のマウント装置では、インナーリード押さえ２３に下方突出部２６、２６を形成したので、第１のノズル１５、第２のノズル２５から吹き出された高温ガスが、インナーリード３ａの表面に付着している半田を溶融させた後、プラグ５の下面側に回り込もうとするのを極力防止することができる。
この結果、図１２（ｂ）で示したような、ステム４のエッジ部分４ｅの半田メッキ層４ｂの一部が、高温ガスの流れに沿ってステム４の底部側に移動してしまうといった現象は生じない。また、ケース６をプラグ５に圧入する際に、ステム４の半田メッキ層４ｂの凸状部分がケース６の端部に押されて、図１３（ｂ）に示すように、ステム４の底部へはみ出してしまうといった現象も生じない。
【００７２】
なお、前述した第１の実施形態では、第１のノズル１５、第２のノズル２５から吹き出された高温ガスが、プラグ５の下面側に回り込もうとするのを防止するため、インナーリード押さえ２３の下部に下方突出部２６を設ける構成要素と、ノッチ部２１の内周面２１ａの形状をプラグ５の外面形状に合致させる構成要素の双方を採用していているが、これに限られることなく、それら構成要素のうちいずれか一方でもよい。
また、前述した第１の実施形態では、ノッチ部２１の内周面２１ａをプラグ５の下面に接触させることで、プラグ５の熱をノッチプレート２２によって積極的に放散しているが、さらに、図３（ａ）及び図３（ｂ）において破線で示すように、ノッチプレート２２のノッチ部２１の底部に、冷却手段を構成するジャケット部２２ｂを設け、このジャケット部２２ｂに冷却用の媒体を供給することで、プラグ５の熱を、より一層、積極的に放散するようにしてもよい。
【００７３】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について、図５を参照して説明する。
図５において、符号３０は、本発明の第２の実施形態に係る発振器を示すものである。
発振器３０は、上記第１の実施形態の水晶振動子１が発振子として用いられて構成されたものである。
発振器３０は、コンデンサなどの電子部品３９が実装された基板４０を備えている。基板４０には、発振器用の集積回路４３が実装されており、この集積回路４３の近傍に、水晶振動子１が実装されている。そして、これら電子部品３９、集積回路４３及び水晶振動子１は、不図示の配線パターンによって電気的に接続されている。なお、各構成部品は、不図示の樹脂によりモールドされている。
【００７４】
このような構成のもと、水晶振動子１に電圧を印加すると、上述の水晶振動片２が振動し、その振動が、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に電気信号として入力される。この入力された電気信号は、集積回路４３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、水晶振動子１が発振子として機能する。
また、集積回路４３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により、時計用単機能発振器などの他、当該機器や外部機器の動作日や時刻を制御したり、時刻やカレンダーなどを提供したりする機能を付与することができる。
【００７５】
以上より、本実施形態における発振器３０によれば、上記第１又は第２の実施形態に係る水晶振動子１と同様の効果を奏することができるだけでなく、水晶振動子１が強固に実装されることから、長期にわたって安定した高精度な周波数信号を得ることができる。
【００７６】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。
本実施形態では、上記第１の実施形態における水晶振動子１を備える電子機器として、携帯情報機器について説明する。
図６において、符号４６は、携帯情報機器を示すものであり、図６を参照して、携帯情報機器４６の機能的構成について説明する。
【００７７】
携帯情報機器４６は、電力を供給するための電源部４７を備えている。電源部４７は、例えばリチウム二次電池からなっている。
電源部４７には、各種制御を行う制御部４８と、時刻等のカウントを行う計時部５１と、外部との通信を行う通信部５２と、各種情報を表示する表示部５６と、それぞれの機能部の電圧を検出する電圧検出部５３と、が並列に接続されている。そして、電源部４７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。
【００７８】
制御部４８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など、システム全体の動作制御を行う。また、制御部４８は、あらかじめプログラムが書き込まれたＲＯＭと、この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、このＣＰＵのワークエリアとして使用されるＲＡＭなどを備えている。
【００７９】
計時部５１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イス回路などを内蔵する集積回路と、水晶振動子１とを備えている。水晶振動子１に電圧を印加すると、上述の水晶振動子片が振動し、その振動が、水晶の持つ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２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、インターフェイス回路を介して、制御部４８と信号の送受信が行われ、表示部５６に、現在時刻や現在日付あるいはカレンダー情報などが表示される。
【００８０】
通信部５２は、従来の携帯電話と同様の機能を有し、無線部５７、音声処理部５８、切替部６１、増幅部６２、音声入出力部６３、電話番号入力部６６、着信音発生部６７及び呼制御メモリ部６８を備えている。
無線部５７は、音声データ等の各種データを、アンテナを介して基地局と送受信のやりとりを行う。音声処理部５８は、無線部５７または増幅部６２から入力された音声信号を符号化及び復号化する。増幅部６２は、音声処理部５８または音声入出力部６３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６３は、スピーカやマイクロフォンなどからなり、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。
【００８１】
また、着信音発生部６７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６１は、着信時に限って、音声処理部５８に接続されている増幅部６２を着信音発生部６７に切り替えることによって、着信音発生部６７において生成された着信音が、増幅部６２を介して音声入出力部６３に出力される。なお、呼制御メモリ部６８は、通信の発着呼制御に係るブログラムを格納する。また、電話番号入力部６６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おり、これら番号キーなどを押下することにより、通話先の電話番号などが入力される。
【００８２】
電圧検出部５３は、電源部４７によって制御部４８など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４８に通知する。このときの所定の電圧値は、通信部５２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程度となる。電圧検出部５３から電圧降下の通知を受けた制御部４８は、無線部５７、音声処理部５８、切替部６１及び着信音発生部６７の動作を禁止する。特に、消費電力の大きな無線部５７の動作停止は必須となる。さらに、表示部５６に、通信部５２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。
【００８３】
すなわち、電圧検出部５３と制御部４８とによって、通信部５２の動作を禁止し、その旨を表示部５６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よいが、より直感的な表示として、表示部５６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よい。
なお、携帯情報機器４６は、通信部５２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６９を備えており、この電源遮断部６９によって、通信部５２の機能が確実に停止される。
【００８４】
以上より、本実施形態における携帯情報機器４６によれば、上記第１又は第２の実施形態に係る水晶振動子１と同様の効果を奏することができるだけでなく、水晶振動子１が強固に実装されることから、長期にわたって安定した高精度な計時情報を表示することができる。
【００８５】
（第４実施形態）
次に、本発明の第４の実施形態について説明する。
本実施形態では、上記第１の実施形態における水晶振動子１を備える電子機器として、電波時計について説明する。
図７において、符号７１は、電波時計を示すものである。
【００８６】
電波時計７１は、時刻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（ｋＨｚ）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もしくは６０ｋＨｚのような長波は、地表を伝播する性質と、電離層と地表を反射しながら伝播する性質を併せ持つため、伝播範囲が広く、上記の２つの送信所で日本国内を全て網羅している。
【００８７】
図７を参照して、電波時計７１の機能的構成について説明する。
アンテナ７４は、前記４０ｋＨｚもしくは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、前記４０ｋＨｚもしくはｋＨｚ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７５によって増幅され、複数の水晶振動子１を有するフィルタ（フィルタ部）８０によって濾波、同調される。本実施形態における水晶振動子１は、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水晶振動子部７６，７９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８１により検波復調される。
続いて、波形成形回路８４を介してタイムコードが取り出され、ＣＰＵ８５でカウントされる。ＣＰＵ８５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、ＲＴＣ８６に反映され、正確な時刻情報が表示される。
【００８８】
搬送波は、４０ｋＨｚもしくは６０ｋＨｚであるから、水晶振動子部７６，７９は、前述した音叉型の構造を持つ振動子が好適である。６０ｋＨｚを例にとれば、音叉型振動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。
【００８９】
以上より、本実施形態における電波時計７１によれば、上記第１の実施形態に係る水晶振動子１と同様の効果を奏することができるだけでなく、水晶振動子１が強固に実装されることから、長期にわたって安定して高精度に時刻をカウントすることができる。
【００９０】
なお、本発明の技術範囲は上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の変更を加えることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る振動片のマウント装置の全体概要を説明するための機能ブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る振動片のマウント装置において、ワークの搬送とマウントに使用されるマウントプレートの構成を模式的に示す図であり、（ａ）は上方から見た平面図、（ｂ）は右側面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る振動片のマウント装置の要部を説明するための図であり、（ａ）は、横方向から見た部分断面図、（ｂ）は、（ａ）に示される切断線ｂ−ｂにおける部分断面図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る振動片のマウント装置の要部の外観を示す部分斜視図である。
【図５】本発明の第２の実施形態に係る発振器を示す平面図である。
【図６】本発明の第３の実施形態に係る携帯情報機器を示すブロック図である。
【図７】本発明の第４の実施形態に係る電波時計を示すブロック図である。
【図８】シリンダ型パッケージの圧電振動子の構成の一例を示す斜視図である。
【図９】圧電振動子のプラグの構成の一例を示す断面図である。
【図１０】従来の振動片のマウント装置を示す断面図である。
【図１１】図１０におけるXI―XI線に沿う断面図である。
【図１２】図９におけるプラグのマウント工程後のＸII円部拡大図であり、（ａ）は好ましい正常な状態を示す図、（ｂ）は好ましくない状態を示す図である。
【図１３】図９における矢印ＸIII方向から見たケースへの圧入工程後のプラグの底面図であり、（ａ）は好ましい正常な状態を示す図、（ｂ）は好ましくない状態を示す図である。
【符号の説明】
【００９２】
１ 水晶振動子（圧電振動子）
２ 水晶振動片（振動片）
２ａ マウント部
３ リード
３ａ インナーリード
３ｂ アウターリード
４ ステム
５ プラグ
５ａ プラグ下面
６ ケース
７ ほう珪酸ガラス
８ マウントプレート
９ ベース
１０ 振動片支持体ベース
１１ 振動片支持体
１５ 第１のノズル（ガス噴射手段）
１６ 接合部分
２１ ノッチ部
２１ａ ノッチ部の内周面（放熱手段、過熱防止手段）
２２ ノッチプレート（プラグ支持体）
２２ａ ノッチ形成部
２２ｂ ジャケット部（冷却手段）
２３ インナーリード押さえ
２６ 下方突出部（高温ガス遮断手段）
３０ 発振器
４３ 集積回路
４６ 携帯情報機器（電子機器）
７１ 電波時計。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラグのインナーリードに、圧電材料からなる振動片のマウント部を接合する振動片のマウント装置であって、
前記プラグを支持するプラグ支持体と、
前記プラグ支持体に隣接して配置され、前記振動片を支持する振動片支持体と、
前記振動片支持体の上方に配置され、前記インナーリードと前記マウント部に高温ガスを噴射するガス噴射手段と、
前記ガス噴射手段と前記プラグ支持体との間に配置され、前記ガス噴射手段から噴射される高温ガスの、前記プラグ支持体側への回り込みを防止する高温ガス遮断手段と、
を有することを特徴とする振動片のマウント装置。
【請求項２】
プラグのインナーリードに、圧電材料からなる振動片のマウント部を接合する振動片のマウント装置であって、
前記プラグを支持するプラグ支持体と、
前記プラグ支持体に隣接して配置され、前記振動片を支持する振動片支持体と、
前記振動片支持体の上方に配置され、前記インナーリードと前記マウント部に高温ガスを噴射するガス噴射手段と、
前記プラグ支持体に備えられ、前記プラグの外周が過熱することを防止するプラグ過熱防止手段と、
を有することを特徴とする振動片のマウント装置。
【請求項３】
プラグのインナーリードに、圧電材料からなる振動片のマウント部を接合する振動片のマウント装置であって、
前記プラグを支持するプラグ支持体と、
前記プラグ支持体に隣接して配置され、前記振動片を支持する振動片支持体と、
前記振動片支持体の上方に配置され、前記インナーリードと前記マウント部に高温ガスを噴射するガス噴射手段と、
前記ガス噴射手段と前記プラグ支持体との間に配置され、前記ガス噴射手段から噴射される高温ガスの、前記プラグ支持体側への回り込みを防止する高温ガス遮断手段と、
前記プラグ支持体に備えられ、前記プラグの外周が過熱することを防止するプラグ過熱防止手段と、
を有することを特徴とする振動片のマウント装置。
【請求項４】
前記高温ガス遮断手段は、前記プラグ支持体と前記ガス噴射手段との間に配置されたインナーリード押さえに形成され、前記インナーリードを跨ぐ一対の突出部によって構成されることを特徴とする請求項１または請求項３に記載の振動片のマウント装置。
【請求項５】
前記プラグ支持体は、前記プラグを嵌入状態で支持するノッチ部を備え、
前記プラグ過熱防止手段は、前記ノッチ部の内周面形状を前記プラグの外周面形状に合わせて接触させる放熱手段によって構成されることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の振動片のマウント装置。
【請求項６】
前記プラグ過熱防止手段は、さらに、前記ノッチ部の近傍に設けられた冷却手段を有することを特徴とする請求項５に記載の振動片のマウント装置。
【請求項７】
プラグのインナーリードに、圧電材料からなる振動片のマウント部を接合する振動片のマウント方法であって、
前記プラグをプラグ支持体に載せ、
前記振動片を振動片支持体に載せ、
前記インナーリードと前記マウント部とを接触させて固定し、
前記プラグと前記振動片との間を前記インナーリードの周囲近傍を除いて遮蔽しながら、前記振動片側から前記プラグ側にガスの流れが向かうように前記マウント部に高温ガスを噴射することを特徴とする振動片のマウント方法。
【請求項８】
プラグのインナーリードに、圧電材料からなる振動片のマウント部を接合する振動片のマウント方法であって、
前記プラグの外周の下半分がプラグ支持体に接触するように、前記プラグを前記プラグ支持体に載せ、
前記振動片を振動片支持体に載せ、
前記インナーリードと前記マウント部とを接触させて固定し、
前記振動片側から前記プラグ側にガスの流れが向かうように前記マウント部に高温ガスを噴射することを特徴とする振動片のマウント方法。
【請求項９】
プラグのインナーリードに、圧電材料からなる振動片のマウント部を接合する振動片のマウント方法であって、
前記プラグの外周の下半分がプラグ支持体に接触するように、前記プラグを前記プラグ支持体に載せ、
前記振動片を振動片支持体に載せ、
前記インナーリードと前記マウント部とを接触させて固定し、
前記プラグと前記振動片との間を前記インナーリードの周囲近傍を除いて遮蔽しながら、前記振動片側から前記プラグ側にガスの流れが向かうように前記マウント部に高温ガスを噴射することを特徴とする振動片のマウント方法。
【請求項１０】
請求項７乃至請求項９のいずれか１項に記載の振動片のマウント方法によってつくられたことを特徴とする圧電振動子。
【請求項１１】
請求項１０記載の圧電振動子が、発振子として集積回路に電気的に接続されていることを特徴とする発振器。
【請求項１２】
請求項１０記載の圧電振動子が、フィルタ部に電気的に接続されていることを特徴とする電波時計。
【請求項１３】
請求項１０記載の圧電振動子を備えることを特徴とする電子機器。
【請求項１】
プラグのインナーリードに、圧電材料からなる振動片のマウント部を接合する振動片のマウント装置であって、
前記プラグを支持するプラグ支持体と、
前記プラグ支持体に隣接して配置され、前記振動片を支持する振動片支持体と、
前記振動片支持体の上方に配置され、前記インナーリードと前記マウント部に高温ガスを噴射するガス噴射手段と、
前記ガス噴射手段と前記プラグ支持体との間に配置され、前記ガス噴射手段から噴射される高温ガスの、前記プラグ支持体側への回り込みを防止する高温ガス遮断手段と、
を有することを特徴とする振動片のマウント装置。
【請求項２】
プラグのインナーリードに、圧電材料からなる振動片のマウント部を接合する振動片のマウント装置であって、
前記プラグを支持するプラグ支持体と、
前記プラグ支持体に隣接して配置され、前記振動片を支持する振動片支持体と、
前記振動片支持体の上方に配置され、前記インナーリードと前記マウント部に高温ガスを噴射するガス噴射手段と、
前記プラグ支持体に備えられ、前記プラグの外周が過熱することを防止するプラグ過熱防止手段と、
を有することを特徴とする振動片のマウント装置。
【請求項３】
プラグのインナーリードに、圧電材料からなる振動片のマウント部を接合する振動片のマウント装置であって、
前記プラグを支持するプラグ支持体と、
前記プラグ支持体に隣接して配置され、前記振動片を支持する振動片支持体と、
前記振動片支持体の上方に配置され、前記インナーリードと前記マウント部に高温ガスを噴射するガス噴射手段と、
前記ガス噴射手段と前記プラグ支持体との間に配置され、前記ガス噴射手段から噴射される高温ガスの、前記プラグ支持体側への回り込みを防止する高温ガス遮断手段と、
前記プラグ支持体に備えられ、前記プラグの外周が過熱することを防止するプラグ過熱防止手段と、
を有することを特徴とする振動片のマウント装置。
【請求項４】
前記高温ガス遮断手段は、前記プラグ支持体と前記ガス噴射手段との間に配置されたインナーリード押さえに形成され、前記インナーリードを跨ぐ一対の突出部によって構成されることを特徴とする請求項１または請求項３に記載の振動片のマウント装置。
【請求項５】
前記プラグ支持体は、前記プラグを嵌入状態で支持するノッチ部を備え、
前記プラグ過熱防止手段は、前記ノッチ部の内周面形状を前記プラグの外周面形状に合わせて接触させる放熱手段によって構成されることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の振動片のマウント装置。
【請求項６】
前記プラグ過熱防止手段は、さらに、前記ノッチ部の近傍に設けられた冷却手段を有することを特徴とする請求項５に記載の振動片のマウント装置。
【請求項７】
プラグのインナーリードに、圧電材料からなる振動片のマウント部を接合する振動片のマウント方法であって、
前記プラグをプラグ支持体に載せ、
前記振動片を振動片支持体に載せ、
前記インナーリードと前記マウント部とを接触させて固定し、
前記プラグと前記振動片との間を前記インナーリードの周囲近傍を除いて遮蔽しながら、前記振動片側から前記プラグ側にガスの流れが向かうように前記マウント部に高温ガスを噴射することを特徴とする振動片のマウント方法。
【請求項８】
プラグのインナーリードに、圧電材料からなる振動片のマウント部を接合する振動片のマウント方法であって、
前記プラグの外周の下半分がプラグ支持体に接触するように、前記プラグを前記プラグ支持体に載せ、
前記振動片を振動片支持体に載せ、
前記インナーリードと前記マウント部とを接触させて固定し、
前記振動片側から前記プラグ側にガスの流れが向かうように前記マウント部に高温ガスを噴射することを特徴とする振動片のマウント方法。
【請求項９】
プラグのインナーリードに、圧電材料からなる振動片のマウント部を接合する振動片のマウント方法であって、
前記プラグの外周の下半分がプラグ支持体に接触するように、前記プラグを前記プラグ支持体に載せ、
前記振動片を振動片支持体に載せ、
前記インナーリードと前記マウント部とを接触させて固定し、
前記プラグと前記振動片との間を前記インナーリードの周囲近傍を除いて遮蔽しながら、前記振動片側から前記プラグ側にガスの流れが向かうように前記マウント部に高温ガスを噴射することを特徴とする振動片のマウント方法。
【請求項１０】
請求項７乃至請求項９のいずれか１項に記載の振動片のマウント方法によってつくられたことを特徴とする圧電振動子。
【請求項１１】
請求項１０記載の圧電振動子が、発振子として集積回路に電気的に接続されていることを特徴とする発振器。
【請求項１２】
請求項１０記載の圧電振動子が、フィルタ部に電気的に接続されていることを特徴とする電波時計。
【請求項１３】
請求項１０記載の圧電振動子を備えることを特徴とする電子機器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２００７−３０６１０２（Ｐ２００７−３０６１０２Ａ）
【公開日】平成１９年１１月２２日（２００７．１１．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１３００３５（Ｐ２００６−１３００３５）
【出願日】平成１８年５月９日（２００６．５．９）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．パイレックス
【出願人】（０００００２３２５）セイコーインスツル株式会社 (3,629)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１１月２２日（２００７．１１．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年５月９日（２００６．５．９）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．パイレックス
【出願人】（０００００２３２５）セイコーインスツル株式会社 (3,629)
【Ｆターム（参考）】
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