(57)【要約】【課題】外部衝撃による音叉状水晶片の頭部先端側の破損や周波数変化を防止することを課題とする。【解決手段】平面視矩形状として断面凹状とした容器本体の内表面に、励振電極から引出端子の延出した水晶片の幅方向の両側を導電性接着剤によって固着した水晶振動子において、前記容器本体の内周４角部に台座を設け、前記台座は前記容器本体の開口面側となる前記水晶片の一主面と同一高さとし、前記水晶片は音叉基部から一対の音叉腕が延出して前音叉基部に引出端子を有する音叉状水晶片とし、前記容器本体は一端部に内壁段部を有して表面上に水晶保持端子を有する構成とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
平面視矩形状として断面凹状とした容器本体の内表面に、励振電極から引出端子の延出した水晶片の幅方向の両側を導電性接着剤によって固着した水晶振動子において、前記容器本体の内周４角部に台座を設け、前記台座は前記容器本体の開口面側となる前記水晶片の頭部先端側の上面側となる一主面と同一高さとしたことを特徴とする水晶振動子。
【請求項２】
請求項１において、前記水晶片は音叉基部から一対の音叉腕が延出して前音叉基部に引出端子を有する音叉状水晶片とし、前記容器本体は一端部に内壁段部を有して表面上に水晶保持端子を有する水晶振動子。
【請求項３】
請求項１において、前記水晶片は音叉基部から一対の音叉腕が延出するとともに前記音叉基部からＬ字及び逆Ｌ字状の支持腕が延出し、前記支持腕の先端部に前記引出端子を有する音叉状水晶片とし、前記容器本体の内底面には前記引出端子に対応した水晶保持端子を有する水晶振動子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は表面実装用の音叉型水晶振動子（以下、音叉型振動子とする）を技術分野とし、特に音叉状水晶片における頭部先端側（音叉腕の先端側）の高さ方向に対する位置制御を容易にした音叉型振動子に関する。
【背景技術】
【０００２】
（発明の背景）
音叉型振動子は腕時計を始めとして時計機能を有する各種の電子機器に内蔵される。近年では、セラミック容器内に音叉状水晶片を収容して密閉封入して、例えば携帯型の電子機器に内蔵される表面実装型が主流をなす。そして、音叉状水晶片の頭部先端側の外部衝撃（落下衝撃）による容器内での衝突に起因した破損防止が求められている。
【０００３】
（従来技術の一例）
第５図は一従来例（特許文献１参照）の音叉型振動子を説明する図で、同図（ａ）は音叉型振動子の長辺方向の断面図、同図（ｂ）は音叉状水晶片の正面図である。
【０００４】
音叉型振動子は積層セラミックからなる凹状とした容器本体１に音叉状水晶片２を収容し、開口端面に金属カバー３を接合して密閉封入する。容器本体１は底壁１ａ、中間枠１ｂ及び上枠１ｃからなる三層構造とし、中間枠１ｂが内底面上に突出して中央溝４（図１参照）によって分割された内壁段部（分割段部）を一端側に有する。分割段部の表面には幅方向に円弧や台形状とした水晶保持端子５を有し、図示しない貫通電極を含む配線路によって外底面の実装端子６に電気的に接続する。
【０００５】
これらは、底壁１ａ、中間枠１ｂ及び上枠１ｃとなる図示しないセラミックシート（底壁シート、中間枠シート、上枠シート）にタングステン（Ｗ）やモリブテン（Ｍo）を水晶保持端子５を含む各電極の下地電極として印刷する。次に、これらのセラミックシートを一体的に積層して焼成される。そして、例えば電界メッキによって、下地電極上にＮi及びＡuを順次に形成する。最後に、個々の各容器本体１に分割される。
【０００６】
音叉状水晶片２は音叉基部２ａから一対の音叉腕２ｂが延出し、結晶軸（ＸＹＺ）の例えばＺ軸が主面に直交したＺカットとし、Ｘ軸を幅、Ｙ軸を長さ、Ｚ軸を厚み方向とする。各音叉腕２ｂの両主面及び両側面には励振電極７を有し、各音叉腕２ｂの両主面同士及び両側面同士が共通接続し、さらに各音叉腕２ｂの一方の両主面と他方の両側面が、一方の両側面と他方の両側面が図示しない一組の配線路によって共通接続される。一組の配線路は音叉基部２ａの一主面の下部両端側に延出して引出端子８となる。
【０００７】
これらは、フォトエッチングやエッチング技術を用い、電極形成を含んで多数の音叉状水晶片２が図示しない水晶ウェハに一体的に形成される。そして、水晶ウェハから個々の音叉状水晶片２に分割される。その後、音叉基部２ａの引出端子８は、水晶保持端子５に塗布された導電性接着剤９によって固着し、電気的・機械的に接続する。
【０００８】
金属カバー３は例えばコバールを母材として、容器本体１の開口端面に設けられた図示しないシームリングに一対のローラ電極を用いてシーム溶接する。但し、シーム溶接に限らず、電子ビームや、カバーを金属や絶縁体としたガラス封止や樹脂封止であっても、密閉度を充分にする接合であれば適用できる。
【０００９】
これらの場合、音叉状水晶片２の頭部先端側（音叉腕２ｂの先端）は容器本体１の内底面との間隔ｄ1及び金属カバー３の内表面との間隔ｄ2を概ね等しくする設計とする。これにより、外部衝撃のあった場合、音叉状水晶片２頭部先端側の内底面及び金属カバーに対する衝突確率を最小にする。但し、音叉状水晶片２は必ずしも水平方向ではなく傾斜してもよく、頭部先端側が金属カバー３と容器本体１の内底面との中央部に位置すればよい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００８−２１１７７３号公報
【特許文献２】特開２００９−８１５２１号公報（第６図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
（従来技術の問題点）
しかしながら、上記構成の音叉型振動子では、加熱硬化型とした導電性接着剤９によって音叉基部２ａを水晶保持端子５に固着する。具体的には、導電性接着剤９は粘性をもった液状として予め水晶保持端子５の表面上に塗布され、音叉基部２ａの引出端子８を位置決めする。そして、図示しない治具等によって音叉基部２ａの、特に水晶保持端子５の領域を押圧して、頭部先端側を水平方向に維持する。そして、押圧後に、導電性接着剤９を加熱硬化する。
【００１２】
この場合、音叉状水晶片は音叉基部の水晶保持端子５の形成された一端部みが局所的に押圧される。したがって、治具等の押圧角度等によって、音叉状水晶片２が内底面に対して水平にはならず、頭部先端側が金属カバー３やない底面に接近して傾斜することもある（第６図）。そして、加熱硬化時にバインダの気化等によって収縮して硬化し、導電性接着剤９の加熱前後では状態が変化する。これらにより、音叉状水晶片２（音叉腕２ｂ）の頭部先端側の位置制御を困難にする。
【００１３】
これらにより、音叉状水晶片２の頭部先端側が金属カバー３や内底面に接近し、外部衝撃によって金属カバー３やない底面に衝突して破損を招く。また、金属カバー３との衝突によって、音叉基部２ａの導電性接着剤９も影響を受けて状態変化し、例えば音叉基部２ａから振動漏れを生じて周波数変化をもたらす問題があった。
【００１４】
（発明の目的）
本発明は外部衝撃による音叉状水晶片の頭部先端側の破損や周波数変化を防止した音叉型振動子を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は、特許請求の範囲（請求項１）に示したように、  平面視矩形状として断面凹状とした容器本体の内表面に、励振電極から引出端子の延出した水晶片の幅方向の両側を導電性接着剤によって固着した水晶振動子において、前記容器本体の内周４角部に台座を設け、前記台座は前記容器本体の開口面側となる前記水晶片の頭部先端側の上面側となる一主面と同一高さとした構成とする。
【発明の効果】
【００１６】
このような構成であれば、水晶保持端子の表面上に導電性接着剤を塗布して水晶片の幅方向の両側に延出した引出端子を位置決めした後、容器本体の開口端面側から傾き矯正治具を落とし込んで、矯正治具の４角部を台座に衝突させた状態を維持（衝止）する。これにより、水晶片が容器本体の内底面に対して傾斜していても、傾き矯正治具によって頭部先端側を金属カバーと内底面との間の中央部に矯正できる。この場合、水晶片の頭部先端側が必ずしも水平方向ではなく、上向きあるいは下向きに傾斜していてもよい。これらは、一端部両側を保持したものであれば、音叉状水晶片や厚みすべり振動とした水晶片でも適用できる。
【００１７】
（実施態様項）
本発明の請求項２では、請求項１において、前記水晶片は音叉基部から一対の音叉腕が延出して前音叉基部に引出端子を有する音叉状水晶片とし、前記容器本体は一端部に内壁段部を有して表面上に水晶保持端子を有する。これにより、一端部の内壁段部によって音叉状水晶片と容器本体の内底面とは音叉振動を阻害しない間隙を維持できる。
【００１８】
同請求項３では、請求項１において、前記水晶片は音叉基部から一対の音叉腕が延出するとともに前記音叉基部からＬ字及び逆Ｌ字状の支持腕が延出し、前記支持腕の先端部に
前記引出端子を有する音叉状水晶片とし、前記容器本体の内底面には前記引出端子に対応した水晶保持端子を有する。これにより、音叉基部から延出した支持腕の先端側が固着されるので、固着による振動漏れを少なくして振動周波数の変化を抑止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施形態を説明する音叉型振動子の図で、同図（ａ）はカバーを除く平面図、同図（ｂ）は長さ方向の断面図、同図（ｃ）は幅方向の断面図である。
【図２】本発明の一実施形態としての音叉状水晶片の矯正工程を示す図で、同図（ａｂｃ）ともに長さ方向の断面図である。
【図３】本発明の第２実施形態を説明する音叉型振動子の図で、同図（ａ）はカバーを除く平面図、同図（ｂ）は長さ方向の断面図である。
【図４】本発明の他の例を説明する音叉型振動子の長さ方向の断面図である。
【図５】従来例を説明する図で、同図（ａ）は音叉型振動子の長さ方向の断面図、同図（ｂ）は音叉状水晶片の正面図である。
【図６】従来例の問題点を説明する音叉型振動子の長さ方向の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
（第１実施形態）
以下、本発明の音叉型振動子に係る第１実施形態を第１図（カバーを除く平面図、長さ方向及び幅方向の断面図）によって説明する。
【００２１】
音叉型振動子は、前述したように、音叉基部２ａから一対の音叉腕２ｂが延出した音叉状水晶片２を平面視矩形状として断面凹状とした容器本体１に収容し、金属カバー３を接合して密閉封入してなる。そして、ここでは、容器本体の内底面の４隅角部に、音叉状水晶片２の金属カバー３側の一主面（表面）と同一高さとした台座１０を有する。
【００２２】
この例では、容器本体１は４層構造とし、底壁１ａ、第１中間枠１ｂ1、第２中間枠１ｂ2及び上枠壁１ｃからなる。すなわち、底壁１ａ及び上枠壁１ｃは従来同様とし、中間枠１ｂを第１及び第２中間枠１ｂ1、１ｂ2から形成する。第１中間枠１ｂ1は内底面上に突出して中央溝４による分割段部を一端側に有し、他端側の両角隅部から内底面上に段部としての舌片が突出する。
【００２３】
第２中間枠１ｂ2は第１中間枠１ｂ1に積層し、分割段部の幅方向の両側となる両角隅部から突出した舌片を有して分割段部上に段部を設ける。これにより、容器本体１における一端側となる幅方向の両側に台座１０を形成する。また、容器本体１の他端側では両角隅部から舌片が突出して第１中間枠壁１ｂ1による段部（舌片）上に重なる。これにより、容器本体１の他端側となる幅方向の両側に台座１０を形成し、結果として容器本体１の４隅角部には第１及び第２中間枠１ｂ1及び１ｂ2による台座１０が形成される。
【００２４】
このようなものでは、第２図（第１図のＡ−Ａ断面図）に示したように、音叉状水晶片２の頭部先端側が導電性接着剤９の塗布時に例えば金属カバー側に傾斜していたとしても「同図（ａ）」、例えば凸状とした矯正治具１１の突出部を容器本体１内に落とし込む「同図（ｂ）」。これにより、矯正治具１１の平坦とした突出部表面が音叉状水晶片２の表面を押圧するとともに、突出部表面の４角部が容器本体１の４隅角部の台座１０に衝止する。
【００２５】
これに伴い、音叉状水晶片２は矯正治具１１の突出部（平坦部）によって、容器本体１の内底面に対して水平になって、導電性接着剤９を塗布した初期状態での傾きが矯正される。そして、この状態で、導電性接着剤９を加熱硬化する。但し、導電性接着剤９の加熱硬化による状態変化が少ない場合は、矯正治具１１を取り外して加熱硬化してもよい。その後、容器本体１の開口端面に金属カバー３を例えばシーム溶接によって接合して音叉状水晶片２を密閉封入する。
【００２６】
したがって、音叉状水晶片２の頭部先端側は、容器本体１の内底面及び金属カバー３に対する間隔ｄ1、ｄ2を規定の値に設定でき、例えば同一間隔にできる。これにより、外部衝撃に対する内底面及び金属カバー３への衝突確率を小さくし、音叉状水晶片２の破損を防止できる。また、衝突時の衝撃による導電性接着剤９の状態変化を防止して、振動漏れ等による周波数変化を抑制できる。
【００２７】
（第２実施形態）
第３図は本発明の第２実施形態を説明する音叉型振動子の図で、同図（ａ）はカバーを除く平面図、同図（ｂ）は長さ方向の断面図である。なお、前実施形態と同一部分の説明は省略又は簡略する。
【００２８】
第２実施形態では、第１実施形態と同様に、容器本体１の４角隅部には台座１０を設ける。そして、第１実施形態とは基本的には音叉状水晶片１の形状を異にする。例えば特許文献２で示されるように、音叉状水晶片２は音叉基部２ａ、一対の音叉腕２ｂ及び支持腕２ｃからなる。支持腕２ｃは音叉基部２ａの下部両側からＬ字及び逆Ｌ字として延出し、先端側を、概ね、音叉状水晶片２の長さ方向の中央部とする。
【００２９】
そして、支持腕２ｃの先端側の一主面には、一対の音叉腕２ｂの励振電極と電気的に接続する引出端子８を有する。先端側の一主面（引出端子８）は容器本体１の内底面の水晶保持端子５に導電性接着剤９によって固着される。ここでは、水晶保持端子５及び導電性接着剤９の厚みによって音叉状水晶片２と内底面との間隔を維持する。
【００３０】
この場合であっても、第１実施形態と同様に、４角隅部の台座１０によって音叉状水晶片２を容器本体の内底面に水平に維持し、内底面及び金属カバー３に対する間隔ｄ1、ｄ2を例えば同一にできる。但し、容器本体１やカバー３の材料等を加味した間隔ｄ1、ｄ2に設定できることは勿論である。
【００３１】
そして、特に、この例では、水晶保持端子５及び導電性接着剤９の厚みによって内底面との間隔ｄ1を維持するので、第１実施形態の場合よりも、間隔ｄ1は小さくなる。したがって、音叉状水晶片２を水平に維持することはさらに意義が大きく、第１実施形態の場合よりも有効になる。
【００３２】
上記実施形態では音叉状水晶片２は容器本体１の内底面に対して水平方向としたが、例えば第４図（長さ方向の断面図）に示したように、音叉状水晶片２の頭部先端側が上方（上向き）に傾斜していてもよく、先端側頭部が金属ベース３と内底面との中央部に位置すればよい。この場合、例えば予め音叉状水晶片２の頭部先端側を上方に傾斜させて位置決めし、その後に矯正冶具１１によって頭部先端側を押圧する。
【００３３】
なお、音叉状水晶片２の一端部両側は容器本体1の内壁段部に固着したが、内壁段部は設けずに容器本体１の内底面に固着してもよい。この場合、例えば水晶保持端子５の厚みを大きくする等して音叉状水晶片２との間隙を維持する。これらから、請求項１では内壁段部及び内底面を含めて内表面としている。
【符号の説明】
【００３４】
１  容器本体、２  音叉状水晶片、３  カバー、４  中央溝、５  水晶保持端子、６  実装端子、７  励振電極、８  引出端子、９  導電性接着剤、１０  台座。
【図２】
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【図４】
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【図１】
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【図３】
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【図５】
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【図６】
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