(57)【要約】【課題】  小型であってもメッキ歩留りの良好な気密端子とその製造方法、並びに圧電振動子に用いるのに最適な気密端子とその製造方法、及びそれらの気密端子を用いて特性変化の小さい小型の圧電振動子とその製造方法を提供する。【解決手段】  板状または帯状の導電性材料に基部とリード形成部とを配置し、少なくともリードの一端を基部に繋いだまま、リードの外形を所定の間隔でリード形成部に複数形成するリード外形形成工程と、外形形成されたリードの所定の位置に充填材を充填し成形した後に焼結するする充填材成形焼結工程と、焼結された充填材の周囲にステムを装着するステム装着工程と、ステム内の充填材を加熱溶解後冷却し、リードとステムとを充填材を介して密着固定する焼成工程と、リードの表面に金属膜を形成する金属膜形成工程とを行い、リードの基部に繋がった一端を切り離す切断工程を行う気密端子の製造方法とした。【選択図】  図６
2006211492.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
環状のステムと、前記ステム内を貫通するように配置された導電性材料からなるリードと、前記リードを前記ステム内に固定するための充填材とで構成される気密端子の製造方法であって、
板状または帯状の導電性材料に基部とリード形成部とを配置し、少なくとも前記リードの一端を前記基部に繋いだまま、前記リードの外形を所定の間隔で前記リード形成部に複数形成するリード外形形成工程と、
外形形成された前記リードの所定の位置に前記充填材を充填し成形した後に焼結する充填材成形焼結と、
焼結された充填材の周囲に前記ステムを装着するステム装着工程と、
前記ステム内の前記充填材を加熱溶解後冷却し、前記リードと前記ステムとを前記充填材を介して密着固定する焼成工程と、
前記リードの表面に金属膜を形成する金属膜形成工程と、を行い、
前記リードの前記基部に繋がった一端を切り離す切断工程を行うことを特徴とする気密端子の製造方法。
【請求項２】
前記リード外形形成工程において、さらに前記リードの所定の位置に、前記充填材の位置決めが可能な充填材位置決め部を形成することを特徴とする請求項１に記載の気密端子の製造方法。
【請求項３】
前記充填材成形焼結工程にける前記充填材の充填を複数の前記リードのうち互いに隣接する２つの前記リード同士を束ねるように行い、前記充填材の中心線と前記束ねられた２本の前記リードの束の中心との間に所定のオフセット量を設定することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の気密端子の製造方法。
【請求項４】
環状のステムと、前記ステム内を貫通するように配置された導電性材料からなるインナーリード部とアウターリード部とを有するリードと、前記リードを前記ステム内に固定するための充填材とで構成される気密端子の製造方法であって、
板状または帯状の導電性材料に基部と、前記インナーリード部と前記アウターリード部とを設定したリード形成部とを配置し、前記アウターリード部の一端を前記基部に繋いだまま、前記リードの外形を所定の間隔で前記リード形成部に複数形成するリード外形形成工程と、
外形形成された前記リードの所定の位置に前記充填材を充填し成形した後に焼結する充填材成形焼結と、
焼結された充填材の周囲に前記ステムを装着するステム装着工程と、
前記ステム内の前記充填材を加熱溶解後冷却し、前記リードと前記ステムとを前記充填材を介して密着固定する焼成工程と、
前記リードの表面に金属膜を形成する金属膜形成工程と、を行い、
前記アウターリード部の前記基部に繋がった一端を切り離す切断工程を行うことを特徴とする気密端子の製造方法。
【請求項５】
前記焼成工程後かつ前記金属膜形成工程前に前記インナーリード部の成形を行うインナーリード部成形工程をさらに行うことを特徴とする請求項４に記載の気密端子の製造方法。
【請求項６】
前記金属膜形成工程後かつ前記切断工程前に前記アウターリード部の成形を行うアウターリード部成形工程をさらに行うことを特徴とする請求項４または請求項５に記載の気密端子の製造方法。
【請求項７】
前記金属膜形成工程後かつ前記切断工程前に、前記インナーリード部の成形を行うインナーリード部成形工程と、前記アウターリード部の成形を行うアウターリード部成形工程と、をさらに行うことを特徴とする請求項４に記載の気密端子の製造方法。
【請求項８】
前記リード外形形成工程において、さらに前記アウターリード部の幅寸法を前記インナーリード部の幅寸法よりも大きく設定することを特徴とする請求項４乃至請求項７のいずれか1項に記載の気密端子の製造方法。
【請求項９】
前記リード外形形成工程において、さらに前記インナーリード部の幅寸法を、前記アウターリード部から遠ざかるにつれて細く形成することを特徴とする請求項４乃至請求項８のいずれか1項に記載の気密端子の製造方法。
【請求項１０】
前記リード外形形成工程において、さらに複数形成される前記リードのうち互いに隣接する２つの前記リードを１セットとして、前記１セット中の前記リードにおける２つの前記インナーリード部同士を、前記アウターリード部から遠ざかるにつれて互いに近接するように形成することを特徴とする請求項４乃至請求項９のいずれか1項に記載の気密端子の製造方法。
【請求項１１】
前記リード外形形成工程において、前記インナーリード部に振動子片支持用の段差を設けることを特徴とする請求項４乃至請求項１０のいずれか1項に記載の気密端子の製造方法。
【請求項１２】
前記リード外形形成工程において、さらに前記リードの所定の位置に、前記充填材の位置決めが可能な充填材位置決め部を形成することを特徴とする請求項４乃至請求項１１のいずれか1項に記載の気密端子の製造方法。
【請求項１３】
前記リード外形形成工程において、さらに前記アウターリード部の所定の位置に溶接部を設けることを特徴とする請求項４乃至請求項１２のいずれか1項に記載の気密端子の製造方法。
【請求項１４】
前記リード外形形成工程において、複数の前記リードのうち互いに隣接する２つの前記リードの前記溶接部における溶接ポイント間のピッチを、後工程で用いる樹脂モールド用リードフレームの電極端子部の溶接ポイント間ピッチと同一にすることを特徴とする請求項１３に記載の気密端子の製造方法。
【請求項１５】
前記充填材成形焼結工程にける前記充填材の充填を複数の前記リードのうち互いに隣接する２つの前記リード同士を束ねるように行い、前記充填材の中心線と前記束ねられた２本の前記リードの束の中心線との間に所定のオフセット量を設定することを特徴とする請求項４乃至請求項１４のいずれか1項に記載の気密端子の製造方法。
【請求項１６】
請求項１乃至請求項１５のいずれか１項に記載の気密端子の製造方法により製造されたことを特徴とする気密端子。
【請求項１７】
環状のステムと、前記ステム内を貫通するように配置された導電性材料からなるリードと、前記リードを前記ステム内に固定するための充填材とで構成される気密端子であって、
前記気密端子は、
板状または帯状の前記導電性材料に基部とリード形成部とが配置され、少なくとも前記リードの一端が前記基部に繋がれたまま、前記リードの外形が所定の間隔で前記リード形成部に複数形成され、外形形成された前記リードの所定の位置に前記充填材が充填成形され、成形された充填材の周囲に前記ステムが装着され、前記ステム内の前記充填材が加熱溶解後冷却され、前記リードと前記ステムとが前記充填材を介して密着固定され、前記リードの表面に金属膜が形成されてから、
前記リードの前記基部に繋がった一端が切断される方法によって製造されることを特徴とする気密端子
【請求項１８】
請求項１６又は請求項１７に記載の気密端子を用いたことを特徴とする圧電振動子の製造方法。
【請求項１９】
環状のステムと、前記ステム内を貫通するように配置された導電性材料からなるリードと、前記リードを前記ステム内に固定するための充填材からなる気密端子と、
前記リードに接続された振動子片と、
前記振動子片を覆うように前記気密端子に接合されたケースと、
を有する圧電振動子の製造方法であって、
前記気密端子は、板状または帯状の前記導電性材料に基部とリード形成部とを配置し、少なくとも前記リードの一端を前記基部に繋いだまま、前記リードの外形を所定の間隔で前記リード形成部に複数形成するリード外形形成工程と、外形形成された前記リードの所定の位置に前記充填材を充填し成形する充填材成形焼結工程と、成形された充填材の周囲に前記ステムを装着するステム装着工程と、前記ステム内の前記充填材を加熱溶解後冷却し、前記リードと前記ステムとを前記充填材を介して密着固定する焼成工程と、前記リードの表面に金属膜を形成する金属膜形成工程とを行い、前記リードの前記基部に繋がった一端を切り離す切断工程によって製造し、
前記振動子片に前記気密端子の前記リード表面の前記金属膜を溶融させて接続するマウント工程と、
前記振動子片が接続された前記気密端子を、前記振動子片を覆うように前記ケースに圧入する圧入工程と、
を有することを特徴とする圧電振動子の製造方法。
【請求項２０】
環状のステムと、前記ステム内を貫通するように配置された導電性材料からなるリードと、前記リードを前記ステム内に固定するための充填材からなる気密端子と、
前記リードに接続された振動子片と、
前記振動子片を覆うように前記気密端子に接合されたケースと、
を有する圧電振動子の製造方法であって、
前記気密端子の前記リードの表面に金属膜を形成する金属膜形成工程と
前記振動子片に前記リード表面の前記金属膜を溶融させて接続するマウント工程と、
前記振動子片が接続された前記気密端子を、前記振動子片を覆うように前記ケースに圧入する圧入工程と、を有し、
前記圧入工程を行う際に、前記振動子片が接続された前記気密端子の保持をセラミックス製治具により行うことを特徴とする圧電振動子の製造方法。
【請求項２１】
環状のステムと、前記ステム内を貫通するように配置された導電性材料からなるリードと、前記リードを前記ステム内に固定するための充填材からなる気密端子と、
前記リードに接続された振動子片と、
前記振動子片を覆うように前記気密端子に接合されたケースと、
を有する圧電振動子の製造方法であって、
前記気密端子は、板状または帯状の前記導電性材料に基部とリード形成部とを配置し、少なくとも前記リードの一端を前記基部に繋いだまま、前記リードの外形を所定の間隔で前記リード形成部に複数形成するリード外形形成工程と、外形形成された前記リードの所定の位置に前記充填材を充填し成形した後に焼結する充填材成形焼結工程と、焼結された充填材の周囲に前記ステムを装着するステム装着工程と、前記ステム内の前記充填材を加熱溶解後冷却し、前記リードと前記ステムとを前記充填材を介して密着固定する焼成工程と、前記リードの表面に金属膜を形成する金属膜形成工程とを行い、前記リードの前記基部に繋がった一端を切り離す切断工程によって製造し、
前記振動子片に前記気密端子の前記リード表面の前記金属膜を溶融させて接続するマウント工程と、
前記振動子片が接続された前記気密端子に、前記振動子片を覆うようにケースを圧入する圧入工程と、を有し、
前記圧入工程を行う際に、前記振動子片が接続された前記気密端子の保持をセラミックス製治具により行うことを特徴とする圧電振動子の製造方法。
【請求項２２】
請求項１８乃至請求項２１のいずれか１項に記載の圧電振動子の製造方法により製造されたことを特徴とする圧電振動子。
【請求項２３】
環状のステムと、前記ステム内を貫通するように配置された導電性材料からなるリードと、前記リードを前記ステム内に固定するための充填材からなる気密端子と、
前記リードに接続された振動子片と、
前記振動子片を覆うように前記気密端子に接合されたケースと、
を有する圧電振動子であって、
前記気密端子が、板状または帯状の前記導電性材料に基部とリード形成部とが配置され、少なくとも前記リードの一端が前記基部に繋がれたまま、前記リードの外形が所定の間隔で前記リード形成部に複数形成されるリード外形形成工程と、外形形成された前記リードの所定の位置に前記充填材が充填され成形される充填材成形工程と、成形された充填材の周囲に前記ステムが装着されるステム装着工程と、前記ステム内の前記充填材が加熱溶解後冷却され、前記リードと前記ステムとが前記充填材を介して密着固定される焼成工程と、前記リードの表面に金属膜が形成される金属膜形成工程とが行われ、前記リードの前記基部に繋がれている一端が切り離される切断工程によって製造されたものであることを特徴とする圧電振動子。
【請求項２４】
環状のステムと、前記ステム内を貫通するように配置された導電性材料からなるリードと、前記リードを前記ステム内に固定するための充填材からなる気密端子と、
前記リードに接続された振動子片と、
前記振動子片を覆うように前記気密端子に接合されたケースと、
を有する圧電振動子であって、
前記気密端子の前記リードの表面に金属膜が形成される金属膜形成工程と
前記振動子片に前記リード表面の前記金属膜が溶融されて接続されるマウント工程と、
前記振動子片が接続された前記気密端子が、前記振動子片を覆うように前記ケースに圧入される圧入工程により製造され、
前記圧入工程が行なわれる際に、前記振動子片が接続された前記気密端子の保持がセラミックス製治具により行なわれることを特徴とする圧電振動子。
【請求項２５】
環状のステムと、前記ステム内を貫通するように配置された導電性材料からなるリードと、前記リードを前記ステム内に固定するための充填材からなる気密端子と、
前記リードに接続された振動子片と、
前記振動子片を覆うように前記気密端子に接合されたケースと、
を有する圧電振動子であって、
前記気密端子が、板状または帯状の前記導電性材料に基部とリード形成部とが配置され、少なくとも前記リードの一端が前記基部に繋がれたまま、前記リードの外形が所定の間隔で前記リード形成部に複数形成するリード外形形成工程と、外形形成された前記リードの所定の位置に前記充填材が充填され成形された後に焼結される充填材成形焼結工程と、成形された充填材の周囲に前記ステムが装着されるステム装着工程と、前記ステム内の前記充填材が加熱溶解後冷却され、前記リードと前記ステムとが前記充填材を介して密着固定される焼成工程と、前記リードの表面に金属膜が形成される金属膜形成工程とが行われ、前記リードの前記基部に繋がれている一端が切り離される切断工程によって製造され、
前記振動子片が前記気密端子の前記リード表面の前記金属膜を溶融されて接続されるマウント工程と、
前記振動子片が接続された前記気密端子に、前記振動子片を覆うようにケースが圧入される圧入工程と、を有し、
前記圧入工程が行なわれる際に、前記振動子片が接続された前記気密端子の保持がセラミックス製治具により行なわれ製造されたものであることを特徴とする圧電振動子。
【請求項２６】
請求項２２乃至２５記載のいずれか1項記載の圧電振動子を発振子として集積回路に接続したことを特徴とする発振器。
【請求項２７】
請求項２２乃至２５記載のいずれか1項記載の圧電振動子を計時部に接続したことを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、気密端子とその製造方法、気密端子を有する圧電振動子とその製造方法、圧電振動子を有する発振器及び電子機器に関する。
【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。圧電振動子のパッケージとして、箱形のセラミックスパッケージや円筒状のシンリンダー型パッケージが慣用されている。後者のシリンダー型パッケージの構成について、図２２を用いて簡潔に説明する。図２２は、従来のシリンダー型圧電振動子の構成を示す模式図である。例えば、水晶振動子などの振動子片８は、気密端子１のリード2のインナーリード３に、図示しないメッキや導電性接着剤で固着され、金属製の有底円筒型のしまりばめケース１０で気密封止されている。図２２では、ケース１０を透明体で示した。尚、ここでは、リード２で、素子を接続する側をインナーリード３、基板に実装される側をアウターリード４と称する。
【０００３】
気密端子１は、ステム７と呼ばれる金属製の外環内にハーメチック封着用の充填材６が充填され、該充填材には金属製の細い中実丸棒よりなる２本のリード２が平行に貫通固定されている。リード２とステム７表面には、メッキが施されている。インナーリード３と振動子片８のメッキによる接続は、このインナーリード３表面のメッキを局部的に溶融させて、振動子片８の基部に形成された接続領域であるマウントパッド９に固着させたものである。また、ケース１０は、振動子片８の上から覆うようにステム７の外形に沿って挿入されている。ステム７とケース１０間の気密接合は、ステム７外環の軟質金属であるメッキ層１２（図２２では、その厚さが誇張されて示されている）を介しての冷間圧接により実現されている。このようなパッケージを用いた圧電振動子の自動化された製造工程が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
しかしながら、近年の部品の急速な小型化によって、従来の製造方法では、圧電振動子を歩留まり良くかつ低コストで製造することが非常に困難になってきた。その主要な問題の１つが、気密端子製造工程でのメッキ歩留まりの低下による気密端子製造単価の上昇である。２番目の主要な問題は、気密端子のアウターリードの剛性低下の問題である。最後の主要な問題は、気密封止後の振動子の共振周波数及び共振抵抗値の変動である。以下にこの３つの問題について簡潔に述べる。
【０００５】
第１の問題である気密端子小型化に伴うメッキ歩留まりの大幅な低下は、上記リード間の間隔の狭小化とリードの線径の減少による剛性の低下に起因している。シリンダー型の振動子の直径（封止後のケース外形の最大値であり、図２２において記号Ｄで示した。）は、略３ｍｍから２ｍｍへと縮小し、更に１．５ｍｍとなっている。近年、携帯電話に使用されるものは、更に小型化が進み、１．２ｍｍが用いられている。この傾向はさらに進み、１ｍｍを切る寸法の採用も検討されている。このような小型化の進行で、気密端子の部材である２本のリードの間隔（図２２において記号ｄ１で示した）が極めて狭くなり、かつリード線自体の径（図２２において記号ｄ２で示した）が細くなり剛性が低下し、容易に曲がり易くなってきている。
【０００６】
従来のメッキ工程は、大量生産に有利なバレルメッキ方式である。容器の形状は、例えば、直径が数十ｃｍで、略４０ｃｍから８０ｃｍ程度の長さを有する六角柱であり、アクリル等の樹脂製である。この容器の中に、２０万個から５０万個程度の数量の気密端子を入れて、メッキ槽の中で容器をゆっくり回転させて中の気密端子を撹拌させながら、数時間かけて電気メッキをしていた。この工程で、特にＤ＝１．２ｍｍやそれ以下の小型の気密端子は、リード間隔が狭く、リード自体が容易に曲がりやすいことから、リード間でメッキが繋がる不良や、アウターリードが絡み合う不良が多発していた。これにより、メッキ歩留まりが大きく低下し、気密端子の製造コストは、大幅に上昇するという問題を引き起こしている。
【０００７】
第２の問題は、気密端子のアウターリードの剛性の低下である。アウターリードの剛性の低下は、第１の問題である気密端子の製造でも問題点として指摘したが、ここでは、圧電振動子の組立工程において発生する別の側面を持つ問題点として捉える。それは、振動子片の小型化に伴うインナーリードとの関連を持つ。
【０００８】
振動子片が今後さらに小型化すると、振動子片上のマウントパッドの面積とマウントパッド間の隙間が縮小する。このため前記マウントパッドに接合する気密端子のインナーリードの先端と前記マウントパッドの精密な位置関係を如何に出すかが課題となる。同時に、アウターリードは、後述する様に、組立工程においてはパレットに機械的に整列・保持されているから、組立工程中で曲がらないよう剛性が必要である。従来の気密端子のリードは製造上の容易さからリード全体を一様の径の中実丸棒とした。しかしながら、振動子片のマウントパッドの面積の縮小に合わせてインナーリードの径を細くしてマウントパッドとインナーリード先端の位置合わせ精度を改善してきた従来方法を仮に踏襲すると、アウターリードの径も同様に細くなり、剛性が不足する。例えば、マウントパッドの幅が５０μｍの場合にリード径を５０μｍとすると、リードが簡単に曲がってしまい、明らかに剛性不足となる。インナーリードとアウターリードが同一の径を持つ従来構造の気密端子では、小型化に十分対応することが出来ない懸念がある。
【０００９】
第３の問題である気密封止後の振動子の共振周波数及び共振抵抗値の変動は、振動子製造工程で用いる治具類から出る放出ガスによって工程の封止条件が制約されることに起因している。特に、樹脂製パレットの使用によるところが大きい。ここで、パレットとは、気密端子を複数個並べて、振動子の組立工程の最初のステップから最終のステップまでを流動させるための保持用治具のことである。パレットは、気密端子を確実に精度良く保持するという機械的用件と、隣接した気密端子間で電気的な干渉が起こらないよう絶縁体でなければならないという電気的要件を満足する必要がある。また、量産工程では極めて多量の数が必要とされるために、パレットのコストを含めた調達の容易さ、廃棄の容易さなどの要件を勘案して、樹脂成型品が用いられてきた。
【００１０】
図２３は、従来のパレットと気密端子の整例を示す模式図である。気密端子のアウターリード４が、パレット３５に装着された金属端子３６で機械的に保持され、一定の間隔で整列している。かつ、該金属端子３６とリードの間で電気的導通がとられている。パレットの材質が樹脂であるので、金属端子を装着するための構造が容易にできる。しかしながら、例えば音叉型水晶振動子のような真空雰囲気で封止する振動子の場合は、振動子の組立工程で吸着した水分の除去と、各部材に含有するガス成分を出来るだけ放出させる目的で、圧入工程において、封止雰囲気を高温に上昇させる。この時、振動子のリードを保持しているパレットも高温になり、樹脂からガスが発生し、気密封止の真空度の低下を引き起こし、共振周波数及び共振抵抗値の経時的な変動の原因になっている。さらにまた、小型振動子は熱容量が小さいために、顧客において実施されるリフロー工程で、振動子の温度が上昇し易い。とりわけ、鉛成分を含まないようなハンダによる基板実装の場合は、リフローでの温度が２６０℃を超える値になっており、共振周波数及び共振抵抗値の変化が大きい。このため、製造工程では、このようなリフローでの共振周波数や共振抵抗値の変動対策として、圧入工程を高温で行う必要がある。しかしながら、従来のパレットは、温度を上げることより放出カスが大きくなる問題を有しており、パレットの材質に検討を要していた。
【特許文献１】特開平８−３１６７６１号報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
そこで本発明は、小型であってもメッキ歩留りの良好な気密端子とその製造方法、並びに圧電振動子に用いるのに最適な気密端子とその製造方法、及びそれらの気密端子を用いて特性変化の小さい小型の圧電振動子とその製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するために本発明においては、気密端子の構成と製造方法を根本から見直し、新しい構成と製造方法を有する気密端子を考案した。
（１）本発明は、環状のステムと、前記ステム内を貫通するように配置された導電性材料からなるリードと、前記リードを前記ステム内に固定するための充填材とで構成される気密端子の製造方法であって、板状または帯状の導電性材料に基部とリード形成部とを配置し、少なくとも前記リードの一端を前記基部に繋いだまま、前記リードの外形を所定の間隔で前記リード形成部に複数形成するリード外形形成工程と、外形形成された前記リードの所定の位置に前記充填材を充填し成形した後に焼結する充填材成形焼結と、焼結された充填材の周囲に前記ステムを装着するステム装着工程と、前記ステム内の前記充填材を加熱溶解後冷却し、前記リードと前記ステムとを前記充填材を介して密着固定する焼成工程と、前記リードの表面に金属膜を形成する金属膜形成工程と、を行い、前記リードの前記基部に繋がった一端を切り離す切断工程を行う気密端子の製造方法とした。
（２）また、前記リード外形形成工程において、さらに前記リードの所定の位置に、前記充填材の位置決めが可能な充填材位置決め部を形成する気密端子の製造方法とした。
（３）さらに、前記充填材成形焼結工程にける前記充填材の充填を複数の前記リードのうち互いに隣接する２つの前記リード同士を束ねるように行い、前記充填材の中心線と前記束ねられた２本の前記リードの束の中心との間に所定のオフセット量を設定する気密端子の製造方法とした。
（４）本発明では、また、インナーリード及びアウターリードに成形を加えて、第２及び第３の問題を解決するための次の考案をした。
【００１３】
環状のステムと、前記ステム内を貫通するように配置された導電性材料からなるインナーリード部とアウターリード部とを有するリードと、前記リードを前記ステム内に固定するための充填材とで構成される気密端子の製造方法であって、板状または帯状の導電性材料に基部と、前記インナーリード部と前記アウターリード部とを設定したリード形成部とを配置し、前記アウターリード部の一端を前記基部に繋いだまま、前記リードの外形を所定の間隔で前記リード形成部に複数形成するリード外形形成工程と、外形形成された前記リードの所定の位置に前記充填材を充填し成形した後に焼結する充填材成形焼結と、焼結された充填材の周囲に前記ステムを装着するステム装着工程と、前記ステム内の前記充填材を加熱溶解後冷却し、前記リードと前記ステムとを前記充填材を介して密着固定する焼成工程と、前記リードの表面に金属膜を形成する金属膜形成工程と、を行い、前記アウターリード部の前記基部に繋がった一端を切り離す切断工程を行う気密端子の製造方法とした。
（５）更に、前記焼成工程後かつ前記金属膜形成工程前に前記インナーリード部の成形を行うインナーリード部成形工程をさらに行うこと気密端子の製造方法とした。
（６）また、前記金属膜形成工程後かつ前記切断工程前に前記アウターリード部の成形を行うアウターリード部成形工程をさらに行うことを特徴とする気密端子の製造方法とした。
（７）更にまた、前記金属膜形成工程後かつ前記切断工程前に、前記インナーリード部の成形を行うインナーリード部成形工程と、前記アウターリード部の成形を行うアウターリード部成形工程と、をさらに行うことを特徴とする気密端子の製造方法とした。
【００１４】
次に、導電性材料にリード外形を形成する本発明の特徴を生かして、具体的に次の各手段を考案した。
（８）前記リード外形形成工程において、さらに前記アウターリード部の幅寸法を前記インナーリード部の幅寸法よりも大きく設定する気密端子の製造方法とした。
（９）また、前記リード外形形成工程において、さらに前記インナーリード部の幅寸法を、前記アウターリード部から遠ざかるにつれて細く形成する気密端子の製造方法とした。
（１０）また、前記リード外形形成工程において、さらに複数形成される前記リードのうち互いに隣接する２つの前記リードを１セットとして、前記１セット中の前記リードにおける２つの前記インナーリード部同士を、前記アウターリード部から遠ざかるにつれて互いに近接するように形成する気密端子の製造方法とした。
（１１）そしてまた、前記リード外形形成工程において、前記インナーリード部に振動子片支持用の段差を設ける気密端子の製造方法とした。
（１２）更に、前記リード外形形成工程において、さらに前記リードの所定の位置に、前記充填材の位置決めが可能な充填材位置決め部を形成する気密端子の製造方法とした。
（１３）更に、前記リード外形形成工程において、さらに前記アウターリード部の所定の位置に溶接部を設ける気密端子の製造方法とした。
（１４）更にまた、前記リード外形形成工程において、複数の前記リードのうち互いに隣接する２つの前記リードの前記溶接部における溶接ポイント間のピッチを、後工程で用いる樹脂モールド用リードフレームの電極端子部の溶接ポイント間ピッチと同一にする気密端子の製造方法とした。
（１５）また、前記充填材成形焼結工程にける前記充填材の充填を複数の前記リードのうち互いに隣接する２つの前記リード同士を束ねるように行い、前記充填材の中心線と前記束ねられた２本の前記リードの束の中心線との間に所定のオフセット量を設定することを特徴とする気密端子の製造方法とした。
（１６）そして、上述の製造方法により製造された気密端子とした。
（１７）環状のステムと、前記ステム内を貫通するように配置された導電性材料からなるリードと、前記リードを前記ステム内に固定するための充填材とで構成される気密端子であって、前記気密端子は、板状または帯状の前記導電性材料に基部とリード形成部とが配置され、少なくとも前記リードの一端が前記基部に繋がれたまま、前記リードの外形が所定の間隔で前記リード形成部に複数形成され、外形形成された前記リードの所定の位置に前記充填材が充填成形され、成形された充填材の周囲に前記ステムが装着され、前記ステム内の前記充填材が加熱溶解後冷却され、前記リードと前記ステムとが前記充填材を介して密着固定され、前記リードの表面に金属膜が形成されてから、前記リードの前記基部に繋がった一端が切断される方法によって製造される気密端子とした。
（１８）さらに、上述の気密端子を用いたことを特徴とする圧電振動子の製造方法とした。
（１９）環状のステムと、前記ステム内を貫通するように配置された導電性材料からなるリードと、前記リードを前記ステム内に固定するための充填材からなる気密端子と、
前記リードに接続された振動子片と、前記振動子片を覆うように前記気密端子に接合されたケースと、を有する圧電振動子の製造方法であって、前記気密端子は、板状または帯状の前記導電性材料に基部とリード形成部とを配置し、少なくとも前記リードの一端を前記基部に繋いだまま、前記リードの外形を所定の間隔で前記リード形成部に複数形成するリード外形形成工程と、外形形成された前記リードの所定の位置に前記充填材を充填し成形する充填材成形焼結工程と、成形された充填材の周囲に前記ステムを装着するステム装着工程と、前記ステム内の前記充填材を加熱溶解後冷却し、前記リードと前記ステムとを前記充填材を介して密着固定する焼成工程と、前記リードの表面に金属膜を形成する金属膜形成工程とを行い、前記リードの前記基部に繋がった一端を切り離す切断工程によって製造し、前記振動子片に前記気密端子の前記リード表面の前記金属膜を溶融させて接続するマウント工程と、前記振動子片が接続された前記気密端子を、前記振動子片を覆うように前記ケースに圧入する圧入工程と、を有する圧電振動子の製造方法とした。
（２０）また、環状のステムと、前記ステム内を貫通するように配置された導電性材料からなるリードと、前記リードを前記ステム内に固定するための充填材からなる気密端子と、前記リードに接続された振動子片と、前記振動子片を覆うように前記気密端子に接合されたケースと、を有する圧電振動子の製造方法であって、前記気密端子の前記リードの表面に金属膜を形成する金属膜形成工程と前記振動子片に前記リード表面の前記金属膜を溶融させて接続するマウント工程と、前記振動子片が接続された前記気密端子を、前記振動子片を覆うように前記ケースに圧入する圧入工程と、を有し、前記圧入工程を行う際に、前記振動子片が接続された前記気密端子の保持をセラミックス製治具により行う圧電振動子の製造方法とした。
（２１）さらに、本発明の気密端子とセラミックス治具を組み合わせる次の製造方法とした。
【００１５】
環状のステムと、前記ステム内を貫通するように配置された導電性材料からなるリードと、前記リードを前記ステム内に固定するための充填材からなる気密端子と、前記リードに接続された振動子片と、前記振動子片を覆うように前記気密端子に接合されたケースと、
を有する圧電振動子の製造方法であって、前記気密端子は、板状または帯状の前記導電性材料に基部とリード形成部とを配置し、少なくとも前記リードの一端を前記基部に繋いだまま、前記リードの外形を所定の間隔で前記リード形成部に複数形成するリード外形形成工程と、外形形成された前記リードの所定の位置に前記充填材を充填し成形した後に焼結する充填材成形焼結工程と、焼結された充填材の周囲に前記ステムを装着するステム装着工程と、前記ステム内の前記充填材を加熱溶解後冷却し、前記リードと前記ステムとを前記充填材を介して密着固定する焼成工程と、前記リードの表面に金属膜を形成する金属膜形成工程とを行い、前記リードの前記基部に繋がった一端を切り離す切断工程によって製造し、前記振動子片に前記気密端子の前記リード表面の前記金属膜を溶融させて接続するマウント工程と、前記振動子片が接続された前記気密端子に、前記振動子片を覆うようにケースを圧入する圧入工程と、を有し、前記圧入工程を行う際に、前記振動子片が接続された前記気密端子及び前記ケースの保持をセラミックス製治具により行う圧電振動子の製造方法とした。
（２２）そして、上述の圧電振動子の製造方法により製造された圧電振動子とした。
（２３）環状のステムと、前記ステム内を貫通するように配置された導電性材料からなるリードと、前記リードを前記ステム内に固定するための充填材からなる気密端子と、前記リードに接続された振動子片と、前記振動子片を覆うように前記気密端子に接合されたケースと、を有する圧電振動子であって、
前記気密端子が、板状または帯状の前記導電性材料に基部とリード形成部とが配置され、少なくとも前記リードの一端が前記基部に繋がれたまま、前記リードの外形が所定の間隔で前記リード形成部に複数形成されるリード外形形成工程と、外形形成された前記リードの所定の位置に前記充填材が充填され成形される充填材成形工程と、成形された充填材の周囲に前記ステムが装着されるステム装着工程と、前記ステム内の前記充填材が加熱溶解後冷却され、前記リードと前記ステムとが前記充填材を介して密着固定される焼成工程と、前記リードの表面に金属膜が形成される金属膜形成工程とが行われ、前記リードの前記基部に繋がれている一端が切り離される切断工程によって製造されたとする圧電振動子とした。
（２４）環状のステムと、前記ステム内を貫通するように配置された導電性材料からなるリードと、前記リードを前記ステム内に固定するための充填材からなる気密端子と、前記リードに接続された振動子片と、前記振動子片を覆うように前記気密端子に接合されたケースと、を有する圧電振動子であって、
前記気密端子の前記リードの表面に金属膜が形成される金属膜形成工程と前記振動子片に前記リード表面の前記金属膜が溶融されて接続されるマウント工程と、前記振動子片が接続された前記気密端子が、前記振動子片を覆うように前記ケースに圧入される圧入工程により製造され、前記圧入工程が行なわれる際に、前記振動子片が接続された前記気密端子の保持がセラミックス製治具により行なわれる圧電振動子とした。
（２５）環状のステムと、前記ステム内を貫通するように配置された導電性材料からなるリードと、前記リードを前記ステム内に固定するための充填材からなる気密端子と、前記リードに接続された振動子片と、前記振動子片を覆うように前記気密端子に接合されたケースと、を有する圧電振動子であって、
前記気密端子が、板状または帯状の前記導電性材料に基部とリード形成部とが配置され、少なくとも前記リードの一端が前記基部に繋がれたまま、前記リードの外形が所定の間隔で前記リード形成部に複数形成するリード外形形成工程と、外形形成された前記リードの所定の位置に前記充填材が充填され成形された後に焼結される充填材成形焼結工程と、成形された充填材の周囲に前記ステムが装着されるステム装着工程と、前記ステム内の前記充填材が加熱溶解後冷却され、前記リードと前記ステムとが前記充填材を介して密着固定される焼成工程と、前記リードの表面に金属膜が形成される金属膜形成工程とが行われ、前記リードの前記基部に繋がれている一端が切り離される切断工程によって製造され、
前記振動子片が前記気密端子の前記リード表面の前記金属膜を溶融されて接続されるマウント工程と、前記振動子片が接続された前記気密端子に、前記振動子片を覆うようにケースが圧入される圧入工程と、を有し、前記圧入工程が行なわれる際に、前記振動子片が接続された前記気密端子の保持がセラミックス製治具により行なわれ製造された圧電振動子とした。
（２６）上述の圧電振動子を発振子として集積回路に接続した発振器とした。
（２７）更に、上述の圧電振動子を計時部に接続した電子機器とした。
【発明の効果】
【００１６】
本発明では、気密端子の製造方法を板材を抜き加工して形成する方式にした。その結果、個々の気密端子が板材上で一定間隔で整列しているため、メッキ工程において、リード間でのメッキの繋がりやリードの絡み合いが発生することがない。この結果、従来の気密端子製造上問題であったメッキ工程での歩留低下の課題を解決できる。
【００１７】
そして、気密端子の製造工程において、ステムの装着の際に、ステムの位置決めが可能となるようにリードに位置決め部が形成されるので、精度の優れた気密端子の製造が可能である。
【００１８】
また、リードが環状のステムの中心線に対してオフセットされて配置されるので、振動子をマウントした状態では、振動子の厚さ方向の中心線が、気密端子の中心線に略一致するようにできる。従って、振動腕の先端部分がケース内面に機械的に接触することを抑制できる。
【００１９】
そして、リードにインナーリード部とアウターリード部を配置して、インナーリード部とアウターリード部の成形を行うことで、次のような効果を奏する。
【００２０】
アウターリード部の幅寸法をインナーリード部の幅寸法よりも大きく設定することで、アウターリード部の剛性を高くできる。また、アウターリード部に成形工程を行ってバネ性を持たせる構造にしたことにより、気密端子をパレットに機械的に固定する構造が著しく容易になり、パレットの材質を樹脂製からセラミックスのような低放出ガス材料に切替えることが可能になった。従って、従来の圧電振動子の製造工程で問題であった、ベーキングや圧入工程での真空度の低下を解決できる。
【００２１】
また、アウターリード部に溶接部を設け、互いに隣接する２つのリード間の溶接部のピッチを、後工程で用いる樹脂モールド用リードフレームの電極端子部の溶接ポイント間のピッチと同一にすることで、従来要していたアウターリードの曲げ工程を省略でき、かつ溶接の品質が向上する。
【００２２】
インナーリード部の幅寸法及び外形形状を適切に成形することで、圧電振動子片が小型化しマウントパッドの面積が縮小した場合においても、マウント精度を保持して接合させることができる。インナーリード部の成形として、具体的には、インナーリード部の幅寸法をアウターリード部から遠ざかるにつれて細くする方法、また、互いに隣接する１セットのインナーリードの間隔をアウターリードの部から遠ざかるにつれて近接するように成形する方法、あるいは、インナーリード部に振動子片保持用の段差を設ける等の成形加工をする方法があり、これらの成形により小型振動子片を精度良くマウントすることができる。
【００２３】
インナーリード部の連結部分を切断した後に金属膜を形成する製造フローを採用すれば、切断面にも金属膜に形成が可能となるので、マウント工程において、振動子片のマウントパッド部のインナーリードに対する濡れ性が向上し、インナーリードと振動子片の接合強度が向上する。
【００２４】
また、上述の製造方法で製造された気密端子を用いて圧電振動子を製造することで、振動子がより小型化した場合においても、振動子片が精度良くマウント可能であり、かつ気密端子の製造単価が抑制できるので、品質の優れた振動子をコストの上昇を抑えて製造することが出来る。
【００２５】
そしてまた、上述の製造方法で製造された気密端子を、上述したセラミックスよりなるパレットに整列させて圧電振動子を製造する製造方法は、振動子片のマウント精度が良く、かつ、ベーキング工程及び圧入工程において、従来のパレットを用いた工程よりも、真空到達時間が早く、真空到達度も優れている。また、該工程において、従来よりも高い温度設定が可能である。従って、圧電振動子がより小型になっても、高品質の製品を効率よく製造することが可能である。
【００２６】
また、上述した圧電振動子の製造方法により製造された圧電振動子は、振動子片と気密端子のリードの間の機械的な位置精度が高いので、発振の停止等の不良が極力少なく、ケースにより気密封止されてなる振動子の実際に動作する空間の真空度が従来よりも改善されて、気密封止後の共振周波数や共振抵抗値の変動は低く抑えられており、安定な特性を備えた振動子である。
【００２７】
また、上述した製造方法で製造した小型の圧電振動子を用いて、圧電発振器を構成することができる。発振器を構成する部品の中で最大の容積を持つ振動子を小型化することが可能であるから、前記発振器の外形寸法をより小型化することが可能になった。また、圧電振動子の共振周波数や共振抵抗値の変動が抑制されており特性が変化しにくいために、発振器を高精度に維持することができる。
【００２８】
さらにまた、上述の製造方法にて製造した小型の圧電振動子を携帯情報機器に使用することにより、携帯電子機器の一層の小型化が可能になり、さらに真空度が長期に渡って共振周波数や共振抵抗値の変動が抑制されて特性が変化しにくいため、携帯電子機器を高精度に維持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
（実施例１）
本発明の第１の実施例として、気密端子の製造方法及びその製造方法によって製造された気密端子について説明する。
【００３０】
以下の説明においては、リードは２本で一組（一対）を成す場合で説明するが、３本以上のリードで気密端子を構成してもよい。また、気密端子を構成する部材は、ステム（１個）、リード（２本）、充填材（１個）の３部品4点の場合で説明するが、複数のステムや充填材を有してもよい。
【００３１】
リード及びステムとなる導電性材料は、低炭素鋼（Ｆｅ）、鉄ニッケル合金（Ｆｅ−Ｎｉ）、鉄ニッケルコバルト合金（Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ）等が使用される。また、充填材は、ソーダライムガラスやソーダバリウムガラスあるいはほう珪酸ガラスなどが用いられる。
【００３２】
図１は、本発明に係る、気密端子の製造工程の一例の概略を示すフローチャートである。図１（ａ）から図１（ｄ）に示される４つのフローチャートにおいて、図１（ａ）が基本を成すフローチャートである。
【００３３】
図１（ａ）に示される気密端子の概略製造工程おいて、気密端子は次のように製造される。まず板状または帯状の導電性材料に基部とリード形成部とを配置し、リードの一端を基部に繋いだまま、リードの外形をリード形成部に複数形成する（リード外形形成工程：ステップ１０）。リードの一端を基部に繋いだまま、外形形成された複数のリードの所定の位置に充填材を充填し、充填材を成形した後に焼結する（充填材成形焼結工程：ステップ２０）。リードの一端を基部に繋いだまま、焼結された充填材の周囲にステムを装着する（ステム装着工程：ステップ３０）。リードの一端を基部に繋いだまま、リードとステムとを充填材を介して焼成し密着固定させる（焼成工程：ステップ４０）。リードの一端を基部に繋いだまま、リードの表面に金属膜を形成させる（金属膜形成工程：ステップ５０）。最後にリードの基部に繋がった一端を切り離す（切断工程：ステップ６０）。
【００３４】
以下に、上記各製造工程につき図２乃至図９に基づいて詳細に説明する。図２は、図１に示した気密端子の概略製造工程をさらに細分化して詳細を示すフローチャートである。図３乃至図９は、それらの各工程を説明するための説明図である。
〔リード外形形成工程（ステップ１０）〕
リード外形形成工程（ステップ１０）では、まず、上述の材料で適切な厚さを有する板材（以下ベース板と称し、符号１１とする）を準備する（ステップ１１）。ベース板１１をリードフレームないしフープの形態で流動する。次に、ベース板１１の所定の位置に、複数のリードを形成させるためのリード形成部１１ａと、リード形成部１１ａに隣接するように基部１１ｂとをそれぞれ配置する。ベース板１１のリード形成部１１ａにプレス加工、レーザー加工、あるいはエッチング等の化学的な加工を施し、リード２の一端が基部１１ｂに接続された状態でリード２の外形を形成する（ステップ１２）。この加工により、ベース板１１のリード形成部１１ａには基部１１ｂに繋がれたままの複数のリード２が一定の間隔を持って整列した形態になる。図３及び図４にベース板１１の各種の形状を示す。図３（ａ）、図３（ｂ）は、短冊形のリードフレームである。図３（ａ）は、標準型のリードフレームであり、この実施例では２２対のリード２が形成されている。図３（ｂ）は、図３（ａ）の標準型のフレームを縦方向に複数形成したものであり、生産性の向上を意図して設計されている。尚、図示しないが、リードフレームの形状としては、図３（ａ）のリードフレームの上方を開放したコの字型でも良い。
【００３５】
図３（ｃ）は、図３（ａ）の一部を拡大したものであり、この図を用いて詳細を述べる。前述の様に、ベース板１１の中に、リード形成部１１ａを長方形状に配置し、ベース板１１の残りの領域を基部１１ｂとする。この実施例におけるリード外形形成工程（ステップ１０）においては、後述する圧電振動子組立工程で振動子片を接続する側をインナーリード部１３とし、開放端を有する構成とする。一方、ベース板１１の基部１１ｂに接続した側をアウターリード部１４とし、気密端子製造の最後の工程までベース板１１に接続して工程を流動させる。即ち、このベース板１１単位で気密端子製造工程の各工程の処理をしていく。
【００３６】
尚、本明細書では、リード２が基部１１ｂに接続された状態では、インナーリード及びアウターリードは、インナーリード部、アウターリード部というように「部」を付けて表現し、符号はそれぞれ１３、１４とした。切断工程を終了して、リードが基部１１ｂから切り離され、個々の気密端子として独立した段階で、「部」を取り除き、インナーリード及びアウターリードとし、符号をそれぞれ３、４とした。
【００３７】
この実施例では、すべての互いに対となるインナーリード部１３の先端同士が繋がっているようにリード２を形成している。このようにリード２を形成することにより、製造工程中にリード２に加わる負荷荷重を２本のリードで受けることができ曲がりにくくなり、互いに対となる２本のリードの平行度の低下を防止することができる。また、インナーリード部１３の板幅は、部分的に変化させることが可能である。
【００３８】
さらに、後工程で充填され成形される充填材を位置決めするための充填材位置決め部５がアウターリード部１４に設けられている。この充填材位置決め部５は、プレス加工、レーザー加工、あるいはエッチング等の化学的な加工以外の方法でも形成可能である。例えば、アウターリード部１４の外側に、アウターリード部１4とは別の細い部材を設けてその先端に充填材位置決め部５を設けることもできる。さらにまた、アウターリード部１4は、インナーリード部１3に比較して幅を広くとることで強度を持たせて気密端子の製造工程中で曲がることを防ぐ。さらに、アウターリード部１4の下端部１４ａの板幅を広くすることで、後に加工するバネ構造を強くし、かつ圧電振動子の製造工程中で通電用のプローブとの接触面積を広くし、コンタクトを確実にする目的を持つ。
【００３９】
一方、図４は、帯状の導電性材料を用いたフープ型のリードフレームの例を示したものである。このフープ型のリードフレームにおいてもベース板１１の所定の位置に、複数のリードを形成させるためのリード形成部１１ａと、リード形成部１１ａに隣接するように基部１１ｂとをそれぞれ複数配置することができる。この例では、リード２を上下に対向させる形で横方向に複数並べて形成した場合を示す。
【００４０】
上記実施例では、ベース板１１の基部１１ｂにアウターリード部１４の一端が繋がれた状態となるようにリード２を形成したが、基部１１ｂにインナーリード部１３の一端が繋がれた状態となるようにリード２を形成するようにしても良い。但し、インナーリード部１３の大きさには制限があるため、基部１１ｂとの接続部の強度に注意することが重要である。
〔充填材成形焼結工程（ステップ２０）〕
充填材成形焼結工程（ステップ２０）においては、まず、上述の加工を施したベース板１１を酸化処理して、後工程で形成される充填材との密着性を高める（ステップ２１）。続いて、充填材の充填と成形を行う。第１に充填材原料（例えば、ほう珪酸ガラス粉末）を準備する（ステップ７０）。次に、型を準備して、充填材原料を、複数のリード２の所定の位置に充填する。この後、加圧して充填材６を成形する（ステップ２２）。続いて、７５０℃前後の温度雰囲気で仮焼成を行い、充填材６を焼結させる（ステップ２３）。この段階では、充填材はまだリード２との間に隙間をもったままである。図５は、焼結後の状態を示す。充填材６は、前述のように充填材位置決め部５によってリード２上の所定の位置に配置される。
〔ステム装着工程（ステップ３０）〕
次の工程は、ステム装着工程である。上述したベース板１１の加工工程とは別工程で製造したステム７を、インナーリード部１３の開放端側から入れて、焼結された充填材６の外側に装着する（ステップ３０）。ここで、ステム製造のための別工程（ステップ８０）を述べる。ステム用の板材を準備する（ステップ８１）。材質は前述の様に、低炭素鋼、鉄ニッケル合金、鉄ニッケルコバルト合金等が使用される。これらの板材をプレスで多数個同時に打ち抜く（ステップ８２）。続いて、酸洗浄や還元処理等の前処理を実施する（ステップ８３）。次に、充填材６との密着性を高めるために酸化処理を行う（ステップ８４）。このような工程により製造されたステム７を充填材６の外側に装着する。図６は、ステム７が装着された状態を示す。
〔焼成工程（ステップ４０）〕
次工程は、充填材の焼成工程（ステップ４０）である。焼成は充填材６の溶解する所定の温度パターンに従って実施され、室温まで冷却される。これにより充填材６とリード２間及び充填材６とステム７間が完全に封着されて、気密に耐えられる構造となる。図７は、焼成工程を説明する模式図である。加熱手段１７を用いて１０００℃前後に温度設定された長い距離を有する電気炉１８の中を、搬送手段１９により、ステム７が装着されたベース板１１を所定の微速度で矢印２０の方向に移動させ焼成させる。
〔金属膜形成工程（ステップ５０）〕
次は、金属膜形成工程（ステップ５０）である。金属膜形成工程は、リード２表面及びステム７の外周に金属被膜を成膜する工程である。以下に述べる様に、インナーリード部１３の処理方法に応じて成膜前に加工が必要になる。前工程までは、インナーリード部１３の先端は、連結されたままであったが、本工程または次工程で連結領域１３ａを切り離す必要がある。金属膜の形成前に連結領域１３ａを切断した場合には、切断面となる側面にも金属膜が成膜する。従って、振動子片８のマウントパッド９と接続する際に、インナーリード３の切断側面まで十分な濡れ性を持たせることが可能になる。また、インナーリード部１３の切断を実行する際に、更に形状を同時に成形可能である（ステップ４５）。インナーリード３の形状については後述する。
【００４１】
図1に示した気密端子製造工程の概略を示すフローチャートで、（ｂ）に示すフローは、本金属膜形成工程の前に、上述した「インナーリード部成形（ステップ４５）」を行うことを示すものである。
【００４２】
金属膜形成工程は、ここでは、リード２及びステム７の外周面に同一材料の被膜を湿式メッキ法で付ける場合を述べる。メッキ工程に先立ち、前処理を実施する。即ち、充填材６表面を洗浄後、アルカリ溶液で全体の脱脂を行い、次に塩酸及び硫酸の溶液にて酸洗浄を行う。次に、下地のメッキとなるＣｕメッキあるいはＮｉメッキを略２μｍから５μｍの厚みで付ける（ステップ５１）。続いて、仕上げメッキとして、錫（Ｓｎ）や銀（Ag）等の単一材料の他、錫鉛合金（Ｓｎ−Ｐｂ）、錫ビスマス合金（Ｓｎ−Ｂｉ）、錫アンチモン合金（Ｓｎ−Ｓｂ）、錫銅合金（Ｓｎ−Ｃｕ）、錫銅合金メッキ後に更にＡｇメッキを施す等のいずれかのメッキ材料と方法を選択し、略８μｍから１５μｍの膜厚で付ける（ステップ５２）。これらのメッキ材料による被膜が、リード２及びステム７の外周面に形成されることで、インナーリード３と振動子片８とのメッキによる接続が可能になり、また、ステム７の外周面の金属膜（メッキ層）１６の柔らかく弾性変形する特性により、ケースとの冷間圧接が可能となり気密接合ができる。
【００４３】
リードフレームの形態で流動する場合は、ベース板１１を一定間隔で吊るしたバスケットをメッキ槽に入れて通電し、メッキ槽中を移動させてメッキを付ける。一方、フープ形式で流動する場合は、メッキ槽中を所定のスピードでフープ材を移動させてメッキ膜を形成する。フープ形式の場合は、前処理とメッキ工程の全体に渡って、一貫してフープの状態で流動でき、自動化が容易となる。
【００４４】
本発明では、既に図３及び図４で示したように、アウターリード部１４がベース板１１の基部１１ｂに一定間隔で接続されており、相隣る気密端子同士の接触がない構成とした。従って、リードが絡み合う不良の発生は皆無である。
【００４５】
続いて、２本のリード間のメッキ繋がりの問題について記述する。背景技術の項で述べた様に（図２２参照）、リードの間隔ｄ１とリードの線径ｄ２は小型化により、それぞれ、狭く、細くなってきている。表１に、具体的な数値を示した。封止後のケース外形の最大値であるＤが２ｍｍの場合は、ｄ１＝０．４３ｍｍであるが、Ｄが１．５ｍｍになるとｄ１＝０．２５ｍｍとなり間隔は６０％に狭まる。さらに、Ｄが１．２ｍｍになるとは、ｄ１は約１／３のｄ１＝０．１５ｍｍとなっている。また、リードの線径ｄ２は、Ｄが２ｍｍの場合は、ｄ２＝０．２２ｍｍであるが、Ｄが１．２ｍｍになると略半分のｄ２＝０．１５ｍｍとなっている。従来のバレルメッキ法において、リードの間隔ｄ１＝０．１５ｍｍでメッキの繋がりができる最大の理由は、リード長に渡ってリード間隔が一定にできないことに起因している。バレルメッキの場合は、多数個の気密端子が容器の中に入れられて回転運動することから、リードが他の気密端子の群の外力によって変形する可能性が高い。リードが簡単に曲がるか否かは、リードの曲げ強さの値を計算して比較すれば推定できる。曲げ強さの値は、断面２次モーメントの値に比例する。曲げ強さの値を比較してみると、断面２次モーメントが線径の４乗に比例することから、Ｄが１．２ｍｍのリードは、Ｄが２ｍｍのリードに比較して、（０．１５／０．２２）4倍、即ち約１／５となる。つまり、Ｄが１．２ｍｍのリードは、Ｄが２ｍｍのリードに比較して５倍曲り易い。本発明では、２本のリードはその一端がベース板に接続されているので、リードの平行は常に保たれて一定間隔となっている。従って、本発明では、気密端子のリードの間隔ｄ１＝０．１５ｍｍであっても、リード間でのメッキ繋がりの発生は、激減させることが可能である。さらに、ｄ１の数値が狭くなってもリード間のメッキ繋がりの発生は、十分に低い。
【００４６】
【表１】
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続いて、メッキ膜の安定化を図るために、真空雰囲気の炉中でアニールする（ステップ５３）。アニールの条件の一例を示せば、メッキ材料が錫銅合金（Ｓｎ−Ｃｕ）の場合は、加熱温度は１７０℃で、加熱時間は約１時間である。
【００４７】
図８は、金属膜形成工程を説明する図である。図８（ａ）では、５組のリードが示されているが、左から４組までのリードは、インナーリード部成形の前の状態を示し、インナーリード部１３の先端のインナーリード部連結領域１３ａは連結されたままである。左から５組目のインナーリード部は、インナーリード部の成形後を示し、連結領域１３ａは切断され取り除ぞかれている。図８（ｂ）は、インナーリード部１３を成形した前記気密端子を拡大して示した図であり、切断面を含むインナーリード部１３の表面、ステム７の外周面及びアウターリード部１４の表面に所定の金属膜（メッキ膜）１６が形成されている。
【００４８】
ここでは、湿式メッキを用いた金属膜形成を述べた。本発明では、小型化に伴い発生する気密端子のメッキ歩留の低下を解決できることを示したが、金属膜の形成方法は、湿式メッキのみに限定されるわけでない。その他の金属膜の形成方法でも良く、例えば、蒸着法のような物理的な膜形成法や、化学気相法も選択できる。また、さらに、ステムの外周面とリードの表面で異なる金属膜を形成しても良い。
〔切断工程（ステップ６０）〕
次工程は、切断工程である。本工程は、気密端子のアウターリード部１４とベース板１１の基部１１ｂとの接続部分を切断して、個々の気密端子に分離する工程である。しかし、単に接続部分を切断するだけでなく、インナーリード部１３及びアウターリード部１４の成形を本切断工程の前に行うか、同時に行うことが可能である。インナーリード部１３の成形を行う場合の製造工程のフローチャートが図１（ｂ）であり、アウターリード部１４の成形を行う場合の製造工程のフローチャートが図１（ｃ）である。インナーリード部１３とアウターリード部１４の両方の成形を行う場合が図１（ｄ）である。
【００４９】
インナーリード部１３の成形に関しては、先述の様に、インナーリード部の切断面にメッキ等の金属膜１６が必要でない場合、本切断工程でインナーリード部１３の連結領域１３ａの切断と各種の成形をインナーリード部に施すことが可能である。
【００５０】
また、アウターリード部１４の成形に関しては、例えば、プレスしてバネ性を持たせた構造にする（ステップ５５）。図９は、切断工程を説明する図であり、図９（ａ）は、インナーリード部１４がすべて成形されたベース板１１に接続されている状態を示し、図９（ｂ）は、図９（ａ）の部分拡大図である。図９（ａ）においてＡＡで示される想像線に沿って切断・分離され個々の気密端子となる。アウターリード部のバネ部１４ｂは、後の圧電振動子の製造工程では、パレットに固定して保持される部分となるため、広い面積でバネとしての弾力性を有することが望ましい。
【００５１】
また、パレットに装着され圧電振動子の組立工程を流動する場合には、周波数調整及び電気特性検査工程において、アウターリードのコンタクト部は、製造装置側に備えられたプローブで加圧されて通電される。圧電体振動子の共振特性は、共振時においてもその駆動電流は、数ｍＡ以下である。従って、プローブとのコンタクトを確実とするためには、装置の位置決め機構の機械的なずれも考慮して、アウターリード部のコンタクト部１４ｃは、プローブ先端の面積よりも十分広い構造が望ましい。
【００５２】
上述の製造工程により製造された気密端子を図１０に示す。図１０（ａ）は、本製造方法による標準的な構成の気密端子を示す。２本の金属製リード２を持ち、インナーリード３は先端側が内側に傾斜し、リードの幅も細くして、振動子片８のマウントパッド９の外に出ない構造になっている。また、アウターリード４の下端部の板幅がその他の部分より広く、かつバネ性を持たせた構成である。バネ性を持たせたことで、パレットへ整列保持が容易となっており、後にこの点について詳しく説明する。また、幅を広く構成したことで、圧電振動子の組立工程で実施されるプロービングでの機械的なコンタクトを確実にしている。また、振動子を基板に実装する場合に、顧客がアウターリード４を曲げる場合があるが、アウターリード４の板幅を広くしたので、剛性が高くなり、曲げの強度が改善されている。
【００５３】
本発明では、このように、リードの幅はかなりの自由度を持って変化させることが可能である。インナーリード３とアウターリード４の板幅を変えられるだけでなく、インナーリードの中でさらに必要に応じて部分的に変化可能であり、アウターリードも同様にアウターリードの中で変化させて新たな機能を持たせることができる。
【００５４】
充填材の材料は、例えば、ほう珪酸ガラスであり、ステム７及びリード２との熱膨張率差が広い温度範囲で極力少なくなるように形成されている。充填材が成形される部分には、アウターリード４から外側の向きに、位置決め部５が形成され、充填材が位置決めされている。インナーリード３の表面、アウターリード４の表面及びステム７の外周面には、金属膜１６が所定の膜厚で形成されている。金属膜１６として、例えば、下地メッキと仕上げメッキが所定の膜厚で施されており、下地メッキは、その厚みが略２〜５μｍのＮｉあるいはＣｕメッキが施され、仕上げメッキには、略８μｍから１５μｍの錫（Ｓｎ）や銀（Ａｇ）等の単一材料の他、錫鉛合金（Ｓｎ−Ｐｂ）、錫ビスマス合金（Ｓｎ−Ｂｉ）、錫アンチモン合金（Ｓｎ−Ｓｂ）、錫銅合金（Ｓｎ−Ｃｕ）、錫銅合金メッキ後に更にＡｇメッキを施す等から、いずれかのメッキが選択されて実施されている。インナーリード３先端のメッキは振動子片８との接続用に使われる。ステム７の外周面のメッキは軟質金属として、ケース１０と圧接接合して気密を保持する役割を持つ。また、アウターリード４のメッキは、圧電振動子製造工程中のプロービングで、プロービング用ピンと確実な接触を果たし、また基板実装する際に、リードが基板のハンダに濡れて十分な固着強度を保つ役割を持つ。
【００５５】
図１０（ｂ）、図１０（ｃ）、図１０（ｄ）、図１０（ｅ）は、インナーリード３の各種の形状を示す図である。ここで、各形状を説明する前に、インナーリード３の先端にこのように加工が必要な理由について、図１１の音叉型水晶振動子片を例にとって詳しく説明する。図１１は、小型の音叉型水晶振動子片の1例であり、その全長Ｌ１が略１６００μｍに設定したものである。振動腕長Ｌ２は、略１１６０μｍで、基部長Ｌ２は約４４０μｍの寸法となる。また振動腕幅Ｗ１は略５０μｍに設定されている。基部幅Ｗ２は略１５０μｍである。これに伴い、振動子片の基部に形成されるマウントパッドの幅Ｗ３も５０μｍから６０μｍが要求され、又、マウントパッドを分離する間隔Ｗ４も３０μｍから５０μｍに設定される。従って、インナーリード３の先端もこのマウントパッドの幅W３を超えない構成が必要となる。この場合、インナーリード３は、その長さ方向の全長に渡って略５０μｍ以下とする必要はなく、マウントパッドに接続される部分のみを細くすればよい。このようにすることで、インナーリードの剛性を下げることなく、振動子片８をマウントすることが出来る。
【００５６】
また、振動子片８の小型化によりマウントパッド９の面積が小さくなる場合は、接続に必要なメッキの量自体が少なくなる。メッキ量が多すぎる場合は、マウントパッド９を分離する間隔（図１１のＷ４）が先述のように狭いために、溶融したメッキが繋がって短絡する可能性がある。従って、メッキの量を必要量以上に多くしないことが求められる。メッキ量を調節する目的で、リード２のメッキ膜厚をステム７の外周メッキ膜厚よりも薄くするように制御することは、極めて手間を要する。本発明はこのような手間を省き、メッキ量の調節をインナーリード３の先端の板幅を変えることで可能としている。
【００５７】
再び図１０に戻って各形状を説明する。図１０（ｂ）は、標準型の図１０（ａ）のインナーリード３よりさらに先端を細くした構造であり、マウントパッド９の面積がさらに縮小した場合に対応できる構造である。図１０（ｃ）は、標準型の変形であり、やや広いマウントパッド９が許容される場合には、このような形状も可能となる。一方、図１０（ｄ）は、インナーリード３の先端がやや広い幅を持った形状であるが、マウントパッド９と広い面積で接合することが好適な場合やインナーリード先端にバンプ処理する場合を意図している。また、図１０（ｅ）は、インナーリード３にハンダボール等を外部より供給して振動子片８と接合する用途に適しており、インナーリード３の先端にスリットを設けて、ハンダボールの位置決めをするようにしたものである。
【００５８】
尚、図１０では平行して配置された２本のインナーリード３は、気密端子の中心線に対して対称形の場合が示されているが、必ずしも対称形である必要なく非対称のインナーリードであっても良い（図示省略）。
【００５９】
図１２は、特に小型の振動子片をマウントする場合のインナーリードの1例を示す。前述の様に、振動子片８が小型になるとマウントパッド９の領域も縮小される。従って、従来の様にマウントパッド９の領域の中に接合するインナーリード３の先端を収めることができず、先端がマウントパッド９の領域からはみ出してしまう。この場合は、インナーリード３の先端と振動子片８の間で正確な位置関係を出すことが難しく、接合強度がバラツキ易い。また、後述する様に振動腕先端が金属製ケース１０の内面に接触する懸念がある。
【００６０】
本発明では、インナーリード３の先端に段差２１を形成した。そして、２本のインナーリード３の段差部分に振動子片８の基部が収まる構成とした。従って、インナーリード３と振動子片８との間の位置関係を精度良く出すことができる。具体的には、図１２に示す様に、２本のインナーリード３の先端に形成された段差２１（図１２（ａ）のＡＡ方向から見た断面図を示す図１２（ｂ）で段差量をｄ３で示した。）によって形成される間隔Ｗ５は、振動子片８の基部の幅Ｗ２に例えば５０μｍ程度の余裕を持たせた構成にすることで、振動子片８の機械による自動供給に好適である。
【００６１】
このような構成を取ることで、インナーリード３のメッキを溶融させて振動子片８のマウントパッド９と位置関係が優れた接合を実現できる。さらに、導電性接着剤を用いる場合は、予めこの段差２１を含むインナーリード３側に接着剤を塗布しておき、その上から振動子片８を供給することで、位置関係が定まる。必要に応じて、振動子片８側からさらに追加の接着剤を塗布することで、固着強度の優れた接合になる。
【００６２】
現状の導電性接着剤の実用上の塗布径は、最小径でも略１００μｍ程度であるので、５０μｍ角のような小面積のマウウントパッド９では、接着剤自体がマウントパッドからはみ出してしまう。しかし、本発明の様に、マウントパッド幅Ｗ３よりも広い幅を持つように構成されたインナーリード側に接着剤を塗布することで、塗布径の問題が解決できる。
【００６３】
図１３は、リード２を環状のステム７の中心線２２に対して偏心（オフセット）させて配置した例である。従来、振動子片８をインナーリード３にマウントする際に、仮にインナーリード３に曲がりが生ずると、接合された振動子片８の振動腕先端が金属製ケース１０の内面に接触して電気的に短絡状態になって、発振不良が発生する場合があることが知られていた。振動子片８の厚み方向の中心線２３がステム７の中心線２２に略一致するようにリードを予め偏心させておくと、振動腕の先端と金属性ケース１０の内面の間隔が振動腕の表裏で略等しくなる。従って、インナーリード３に同様の曲がりが発生しても、マウントされた振動子片８の振動腕先端が金属製ケース１０の内面に接触する可能性を低くすることができる。
【００６４】
図１３（ａ）は、従来のインナーリード３と振動子片８のマウントの状況を示したものである。図１３（ｂ）は、図１３（ａ）のＡＡ断面を矢印の方向から見た図であり、リード２の板厚方向の中心線２４が環状のステムの中心線２２と略一致している。振動子片８は、ステムの中心線２２より図面上で上方に位置している。図１３（ｃ）は、リード２を偏心させた例である。オフセット量をｄ４で示した。ｄ４の値は、接続する振動子片８の厚みを勘案して決める。例えば、振動子片８の厚みが７０μｍで、リード２の板厚が１００μｍの場合は、ｄ４＝（７０／２）＋（１００／２）＝８５μｍとなる。このようなオフセット量を設定することで、振動子片８の厚み方向の中心線２３を、環状のステムの中心線２２に略一致させることが出来る。マウントされた該振動子片８の振動腕先端が金属製ケース１０の内面に接触する可能性が低くなり、発振不良を低減する効果を奏する。
【００６５】
図１４は、気密端子と振動子片の接続の変形例である。振動子片８をインナーリード３で挟み込んでマウントした例を示す。振動子片８の小型化が更に進むと、２つのマウントパッド９を従来の様に基部に平行して配置することが困難になる。この場合は、マウントパッド９の面積を確保するために、基部のそれぞれの片面に１つのマウントパッド９を配置することが望ましい。図１４（ｂ）は、図１４（ａ）のＡＡ方向から見た断面図である。図１４（ｂ）に示す様に、インナーリード３で振動子片８を挟み込んで接合している。インナーリード３のメッキを溶かして接合する場合は、マウントパッド９の表面とインナーリード３の切断面が対向するので、インナーリード３の切断面にメッキ膜が形成されていることが望ましい。また、導電性接着剤の利用も可能である。
【００６６】
振動子片８とインナーリード３の接合には、その他各種の変形例が考えられる（図示省略）。特に、振動子片が小型になると、マウントは、１本のインナーリード３に振動子片８の片方のマウントパッド９を接続するだけで十分な機械的強度を持たせることが可能であるから、もう片方のマウントパッドは電気的な接続のみを取るだけでも良い。例えば、片方のマウウントパッドではワイヤーで電気的接続をとっても良い。このような場合は、2本のインナーリードの果たすべき機能が異なり、それに従って、インナーリードの形状が異なっても良い。
（実施例２）
本発明の第２の実施例として、アウターリード部の形状の変形例を示す。図１５は、アウターリード４の下端部の形状を、後工程で樹脂モールドされる場合に必要とされる別のモールド用リードフレーム２５との溶接を考慮した形状と寸法に仕上げた例である。円筒状のシリンダー型パッケージの圧電振動子は、自動実装を利用した機械実装に適合するように該パッケージを樹脂でモールドし、樹脂モールド用のリードフレームよる電極端子を設けた成形部品も多く製造されている。従来、樹脂モールド工程においては、シリンダー型の圧電振動子のアウターリード４を広げ、該アウターリードの余分な部分は切断して取り去り、符号２６で示される電極端子とアウターリード４の位置あわせを行った後に、抵抗溶接等の方法で接続をしていた。本発明では、予め、図１５（ａ）の記号Ｐ１で示される気密端子のアウターリード４の溶接部２７のピッチと、図１５（ｂ）で示される該樹脂モールド用リードフレーム２５の電極端子２６の溶接部のピッチＰ２とを同一の寸法になるように設計してある。従って、アウターリードを広げる作業を省略することが出来る。
【００６７】
また、従来は、中実丸棒であるリードと該電極端子を上型及び下型で外力を加えて挟みこんで溶接をしていたが、リードが丸棒であるため、リードの潰れ方は一様でなく、該電極端子との溶接強度はバラツキが生じ易かった。本発明では、気密端子のアウターリード４に設けた溶接部２７は平坦であり、かつ面積を広くしたので、電極端子２６との接触が一様でありかつ溶接面積が広くなる。従って、溶接の機械的強度の向上と強度のバラツキを抑制するのに好適である。図１５（ｂ）には、窓抜きされたリードフレーム２５の左側の所定の位置に圧電振動子４０が溶接された状態が示されている。尚、本実施例では、圧電振動子４０は溶接作業の前に、符号２８で示される一点鎖線に沿ってアウターリード４を切断する。
（実施例３）
次に、本発明の第３に実施例ついて述べる。前述した本発明の気密端子を用いることで、パレットは従来の樹脂成型品から、セラミックスのような放出ガスの少ない材料に変更可能となる。背景技術の項で述べたように、パレットには、気密端子のアウターリードを押さえて機械的に固定する役割と、アウターリードと電気的導通を取る２つの役割があった。従来のパレットでは、周波数調整や電気特性検査するためのバネ性を有する金属材料に金メッキを施した金属端子３６を、リードの数だけ備えていた。例えば、１つのパレットに２２個の気密端子を整列させるためには、４４個の金属端子３６が必要であった。この金属端子３６をパレットに組み込むためには、パレット本体に複雑な構造を必要としたため、その材料として成形加工の容易な樹脂が選択された。
【００６８】
しかしながら、本発明においては、気密端子のアウターリードにバネ部４ｂを配置したので、気密端子をパレットに機械的に固定する構造が著しく容易になった。本発明によるパレットの模式図を図１６に示す。図１６では、音叉型水晶振動子片をマウントした気密端子がパレットに整列した状態が示されている。パレット３０は２体構造とし、ベース部３１とカバー部３２とからなる。ベース部３１には、アウターリードのバネ部４ｂを固定するＶ溝３３が形成され、気密端子のｙ方向（図１６に示した座標系による）を固定する。また、ベース部３１には、気密端子のｘ方向を固定する図示しない溝が形成されている。カバー部３２は、気密端子のアウターリードをｚ方向から押さえる。これにより、気密端子は機械的に位置決めされる。
【００６９】
カバー部３２は、気密端子のアウターリード４の位置に長孔３４を有する。周波数調整工程や電気特性検査工程では、該工程の製造装置側のプローブ（図示省略）を前記長孔からアウターリードコンタクト部４ｃに接触させる。前記アウターリードコンタクト部４ｃには、金属膜１６が施されており、プローブの先端の鋭いエッジで金属膜内面と接触し、確実なオーミックコンタクトが出来る。
【００７０】
次に、放出ガス特性について説明する。樹脂の室温における放出ガス量は、一般的に１０-2から１０-3Ｐａ・ｍ3・ｓ-1・ｍ-2のオーダーである。圧電振動子の製造工程で用いられる１５０℃から２２０℃程度のベーキング工程においては、さらに放出ガスの発生は増加する。また、樹脂の長期耐熱性は２００℃から２４０℃程度であるので、ベーキングに用いられる温度は、耐熱性の限界に近いものである。
【００７１】
一方、セラミックスの室温における放出ガス量は、１０-4から１０-5Ｐａ・ｍ3・ｓ-1・ｍ-2のオーダーであり、約２桁放出ガス量が少ない。また、１５０℃から２２０℃程度のベーキングでセラミックスの特性が劣化することはない。
【００７２】
このように、セラミックスを用いた場合は、従来の樹脂を用いた場合に比較してその放出ガス量が格段に少なくなるので、ベーキング工程や圧入工程での真空到達時間を減少させ、真空到達度を改善することが可能となる。また、真空中でのベーキング工程や圧入工程のような２００℃を超える高い温度設定がされた工程においても、セラミックスの持つ良好な耐熱性能により劣化が少ないために、より長期間に渡ってパレットとして利用できる。また、上述した低放出ガス特性により、ベーキング温度や真空圧入工程をより高温に設定可能である。
【００７３】
従来よりも高温でベーキング工程や圧入工程を実施することが可能になると、振動子を構成する振動子片、気密端子及びケースの表面吸着水分やガス類を効率よく脱離できる。この結果、小型化にともなって顕著になってきたこれら水分やガスによる振動子の周波数変動や共振抵抗値の変動の問題を解決できる。
【００７４】
次に、小型の圧電振動子の製造工程を図１７と図１８に示す製造フローチャートに従って説明する。まず、振動子片の製造工程を図１７に従って説明し、次に本発明の気密端子を用いた組立工程を図１８に従って説明する。ここでは、音叉型水晶振動子を例にとって説明するが、水晶の他の振動モードであるＡＴ振動子やＢＴ振動子の場合も適用できる。また、ＬｉＮｂＯ３やＬｉＴａＯ３のような他の圧電材料を用いた振動子の場合も適用可能である。
【００７５】
振動子片の製造工程においては、まず、水晶のランバード原石を所定の切断角度になるように、Ｘ線回折法を援用してワークテーブルに設定する（ステップ１００）。次に、例えばワイヤソー等の切断装置により、水晶原石をスライスして、略２００μｍの厚みに切断する。切断には、通常遊離砥粒が慣用され、また、切断用のワイヤーは線径が例えば１６０μｍ程度の高炭素鋼線が用いられる（ステップ１１０）。
【００７６】
次に、一定の厚みになるまでウエハの研磨を行う。研磨は通常、粒径の粗い遊離砥粒で粗ラッピングを行い、次に粒径の細かい遊離砥粒を用いて仕上げのラッピングを実施する。この後、表面をエッチングして、加工変質層を除去した後に、ポリッシュ加工を行い、所定の厚さと所定の平面度を持つ鏡面に仕上げる（ステップ１２０）。ウエハの厚さは、振動子片の小型化とともに薄くなり、前述の様に振動子片の全長が略１６００μｍの場合は、略５０μｍになる。
【００７７】
続いて、ウエハを純水または超純水で洗浄し（ステップ１３０）、乾燥した後、スパッタリングなどの成膜手段によりマスク用の金属薄膜（クロムと金の積層膜が慣用される）を所定の膜厚に堆積させる（ステップ１４０）。該薄膜は、ウエハの両面に堆積させる。
【００７８】
次に、リソグラフィ技術で、音叉型水晶振動子の外形を形成する（ステップ１５０）。具体的には、レジストを塗布後に、外形用マスクで両面を露光し、現像を行い、外形のレジストパターンを得る。この後、エッチング液で不要な金属パターンを除去して金属のマスクパターンを得る。レジストを除去後、フッ酸系の水溶液で水晶をエッチングして、ウエハ上に複数の外形を形成する。通常、振動子の小型化に伴い、振動腕の幅と振動腕の厚みの比（図１１に示した記号で表現するとＷ１／ｔである）は、小さな数値になってくる。特に、この比が、１．０より小さくなると、音叉型水晶振動子の振動腕に対する電界効率が低下して振動子の共振抵抗値が増加し、例えば１００ｋΩを越す値になり振動子として望ましくない。この対策として、電解効率を高めて共振抵抗値を下げる目的で、振動腕に溝を形成する。
【００７９】
このように、外形と溝を形成した後、マスクとして用いた金属膜を一旦すべて剥離する（ステップ１６０）。剥離後に、もう一度、ウエハの両面に、電極膜となる金属薄膜をスパッタリング等で所定の膜厚に堆積させる（ステップ１７０）。前述した溝が形成されている場合は、溝の内面にも成膜される。膜を堆積後、前述の外形形成工程と同様にリソグラフィ技術を用いて、電極膜のパターンを形成する（ステップ１８０）。
【００８０】
次に、電極膜のパターンを形成したウエハの振動腕の先端領域に、重り用の膜を数ミクロンの厚さに形成する（ステップ１９０）。重り用の材料としては、クロムや銀あるいは金の積層膜が慣用される。
【００８１】
次は、周波数調整工程（粗調）である。大気中で重り部にレーザーなど照射して、発振周波数を計測しながら、前工程で堆積させた重り膜の一部を蒸発させて重りの重量を調整する。これにより音叉型水晶振動子の発振周波数を所定の範囲に合せこむ（ステップ２００）。
【００８２】
周波数調整後、ウエハの超音波洗浄を実施し、周波数調整などで発生した膜の残滓や付着異物を除去する（ステップ２１０）。上述の工程により、振動子片を複数有するウエハが完成する。
【００８３】
続いて、図１８に示された組立工程の製造フローチャートに従って説明する。前述の方法により製造された気密端子１は、所定の温度でベーキングを実施し、保管中に表面に吸着した水分などを脱離させる（ステップ３００）。一方、ケース１０も真空中でベーキング処理を行い、表面吸着水分を脱離させる（ステップ４００）。続いて、上述したセラミック製のパレット３０に治具類を用いて気密端子を複数個整列させる（ステップ３１０）。
【００８４】
次は、マウント工程である（ステップ３２０）。図１７の製造フローチャートに従って製造された振動子片８（図１７及び図１８のフローチャートにおいて、記号Ｐ１で示した）と気密端子１のインナーリード３を接合する。マウント工程では、まず、個々の振動子片８とウエハを連結している連結部（図示省略）から振動子片８をレーザーや機械的手段で切り取った後に、インナーリード３と振動子片８のマウントパッド９の位置を合わせる。次に、インナーリード３の金属膜１６を外部から熱を加えて溶融させ、マウントパッド９と接合する。金属膜１６を溶融させる手段は、加熱した窒素ガス、レーザー照射、さらに光源加熱やアーク放電熱の利用など様々な手段が可能である。また、インナーリード３の金属膜１６を溶融させず、導電性接着剤、ハンダバンプ、ハンダボール等の手段でマウントすることも可能である。
【００８５】
マウント工程後、真空装置の中で、所定の温度に加熱してベーキングを実施し、マウント工程で発生する振動子片の歪を除去する（ステップ３３０）。導電性接着剤を用いた場合は、接着剤のキュア工程後、高温に保持して接着剤のガス成分を放出させるが、この場合でも、パッレト３０がセラミックスであるので、十分に高温の保持が可能である。
【００８６】
次は、周波数調整工程（微調）である。パレット３０毎、真空装置内に搬送し、アウターリード４をプロービングし、発振周波数を計測しながら、振動子片８の腕にレーザーを照射し、調整用の金属膜を蒸発させ、周波数を調整する（ステップ３４０）。周波数調整は、不活性ガスのイオンを周波数調整用の金属薄膜に照射して薄膜の表面をスパッタリングさせて調整する方式も可能である。本発明の気密端子のアウターリードコンタクト部４ｃは、その板幅が広く構成されているので、プローブとの位置合わせに余裕を持たせることが可能であり、接触不良を低減することが出来る。
【００８７】
この後、金型の中に周波数調整済の振動子を備えたパレット３０を複数個並べ、かつ封止用のケース１０を対向して整列させる（ステップ４１０）。ここで、ケースを整列して保持する治具の材料は、金属等の低放出ガス特性を有するものを選定する。封止前までの工程で吸着した水分やガス成分を脱離させるために、封止装置内で、十分な真空加熱を実施する。加熱後、ケース１０を圧入し、真空気密封止ができる（ステップ３５０）。従来、圧入工程では、パレット３０が樹脂であるため、前述のように、加熱時に真空度が低下する問題があったが、本発明によるセラミック製のパッレト３０の使用により真空度の低下の問題が解決される。
【００８８】
この後、発振周波数の安定化を目的に、所定の温度でスクリーニングを行う（ステップ３６０）。スクリーニング後、電気特性検査装置において、発振周波数、共振抵抗値その他の電気特性を測定する（ステップ３７０）。電気特性検査では、振動子のアウターリード４をプロービングするが、本工程においても、アウターリードコンタクト部４ｃの幅が広く構成されていることにより、電気特性検査用のプローブピンとの接触不良を低減させることが出来る。測定終了後、振動子をパレットから外す（ステップ３８０）。以上の工程で、音叉型水晶振動子が完成する。
【００８９】
上述の製造工程により製造された音叉型水晶振動子を図１９（ａ）に示す。マウント部においては、インナーリード３の先端が加工されマウントパッド９の領域からはみ出ない構成となっている。ステム７の外周表面の金属膜１６とケース１０との圧接接合により、振動子片８は真空に気密封止されている。アウターリード４には金属膜１６が施されており、該振動子を基板に実装する場合に、基板のハンダに対して十分な濡れ性を有する。ベーキング工程及び圧入工程で、高温で十分に真空加熱されているので、気密封止された空間内では吸着水分やガス成分が低い。従って共振周波数や共振抵抗値の変動が十分に抑制された振動子が実現されている。
【００９０】
図１９（ｂ）は、ＡＴ水晶振動子の場合を示す。ステム７の外周表面の金属膜１６とケース１０は圧接接合により真空気密封止されている。振動子片８は、図示しない導電性接着剤でインナーリード３と接続されている。共振抵抗値を低く抑えるために、インナーリード３とマウントパッド９は広い面積で接合される。導電性接着剤は、マウント後キュアが実施され、更に真空中で高温をかけて長時間ベーキングが実施されているので、脱ガス成分は十分に抑制されている。従って、ケース１０により気密封止された空間内は放出ガス成分が少ないので、ガス成分がＡＴ振動子片の電極表面に吸着して共振周波数を低下させる周波数シフトの現象が抑制されている。このように、本発明のＡＴ水晶振動子は、発振周波数が変動することが抑制され長期に渡って周波数を高精度に維持できる。
（実施例４）
次に、本発明の第４の実施例について述べる。図２０は、本発明に係る音叉型水晶発振器の構成を示す概略模式図であり、上述した音叉型水晶振動子を利用した表面実装型圧電発振器の平面図を示している。
【００９１】
図２０において、音叉型水晶振動子４１は、基板４２の所定の位置に設定され、符号４３で示される発振器用の集積回路が該水晶振動子に隣接されて設置されている。またコンデンサなどの電子部品４４も実装される。これらの各部品は、図示しない配線パターンで電気的に接続されている。音叉型水晶振動子４１の振動子片の機械的振動は、水晶の持つ圧電特性により電気信号に変換されて集積回路４３に入力される。集積回路４３内では、信号処理が行われ、周波数信号が出力され発振器として機能する。これらの各構成部品は図示しない樹脂でモールドされている。集積回路４３を適切に選択することにより、時計用単機能発振器の他、当該機器や外部機器の動作日や時刻を制御したり、使用者に時刻やカレンダー情報を提供したりする機能を有する。
【００９２】
本発明の製造方法で製造した圧電振動子を用いたことで、発振器を構成する部品の中で最大の容積を持つ振動子を小型化することが可能である。従って、その発振器の外形寸法をより小型化することが可能になった。また、圧電振動子の共振周波数や共振抵抗値の変動が抑制されており特性が変化しにくいために、発振器を高精度に維持することができる。
（実施例５）
次に、本発明の第５に実施例について述べる。ここでは、本発明の製造方法により製造された圧電振動子を用いた電子機器の例について説明するが、電子機器の例として、携帯電話に代表される携帯情報機器での好適な実施の形態を詳細に説明する。
【００９３】
まず前提として、本実施の形態にかかる携帯情報機器は、従来技術における腕時計を発展・改良したものである。外観は腕時計に類似し、文字盤に相当する部分に液晶ディスプレイを配し、この画面上に現在時刻等を表示させることができる。通信機として使用する時は、手首から外し、バンド部内側に内蔵されたスピーカおよびマイクロフォンによって、従来技術の携帯電話と同様の通信をおこなうことができる。しかし、従来の携帯電話と比較して、格段に小型化・軽量化されている。
【００９４】
次に、本発明の実施の形態にかかる携帯情報機器の機能的構成について図面を参照して説明する。図２１は、本実施の形態にかかる携帯情報機器の構成を機能的に示すブロック図である。
【００９５】
図２１において、１０１は後述する各機能部に対して電力を供給する電源部であり、具体的にはリチウムイオン二次電池によって実現される。電源部１０１には後述する制御部１０２、計時部１０３、通信部１０４、電圧検出部１０５および表示部１０７が並列に接続され、各々の機能部に対して電源部１０１から電力が供給される。
【００９６】
制御部１０２は、後述する各機能部を制御して、音声データの送信や受信、現在時刻の計測や表示等、システム全体の動作制御をおこなう。制御部１０２は、具体的にはＲＯＭにあらかじめ書き込まれたプログラムと、当該プログラムを読み出して実行するＣＰＵ、および当該ＣＰＵのワークエリアとして使用されるＲＡＭ等によって実現される。
【００９７】
計時部１０３は、発振回路、レジスタ回路、カウンタ回路、インターフェイス回路等を内蔵する集積回路及び図１９（ａ）に示したような音叉型水晶振動子より構成される。音叉型水晶振動子の機械的な振動は、水晶の持つ圧電特性により電気信号に変換され、トランジスタとコンデンサで形成される発振回路に入力される。発振回路の出力は２値化され、レジスタ回路とカウンタ回路により計数される。インターフェイス回路を介して制御部と信号の送受信が行われ、表示部１０７に、現在時刻や現在日付あるいはカレンダー情報が表示される。
【００９８】
通信部１０４は、従来技術の携帯電話と同様の機能を有し、無線部１０４ａ、音声処理部１０４ｂ、増幅部１０４ｃ、音声入出力部１０４ｄ、着信音発生部１０４ｅ、切替部１０４ｆ、呼制御メモリ部１０４ｇおよび電話番号入力部１０４ｈから構成される。
【００９９】
無線部１０４ａは、アンテナを介して基地局と音声データ等の各種データを送受信する。音声処理部１０４ｂは無線部１０４ａまたは後述する増幅部１０４ｃから入力した音声信号を符号化／復号化する。増幅部１０４ｃは音声処理部１０４ｂまたは後述する音声入出力部１０４ｄから入力した信号を所定のレベルまで増幅する。音声入出力部１０４ｄは具体的にはスピーカおよびマイクロフォンであり、着信音や受話音声を拡声したり、話者音声を集音したりする。
【０１００】
また、着信音発生部１０４ｅは、基地局からの呼び出しに応じて着信音を生成する。切替部１０４ｆは着信時に限って、音声処理部１０４ｂに接続されている増幅部１０４ｃを着信音発生部１０４ｅにつなぎかえることで、生成された着信音が増幅部１０４ｃを介して音声入出力部１０４ｄに出力されるようにする。
【０１０１】
なお呼制御メモリ１０４ｇは、通信の発着呼制御にかかわるプログラムを格納する。また、電話番号入力部１０４ｈは、具体的には０から９の番号キーおよびその他の若干のキーからなり、通話先の電話番号等を入力する。
【０１０２】
電圧検出部１０５は、電源部１０１により制御部１０２をはじめとする各機能部に対して加えられている電圧が、所定の値を下回った場合に当該電圧降下を検出して制御部１０２に通知する。この所定の電圧値は、通信部１０４を安定して動作させるために必要な最低限の電圧としてあらかじめ設定されている値であり、例えば３Ｖ程度の電圧である。電圧検出部１０５から電圧降下の通知を受けた制御部１０２は、無線部１０４ａ、音声処理部１０４ｂ、切替部１０４ｆ、着信音発生部１０４ｅの動作を禁止する。特に、消費電力の大きな無線部１０４ａの動作停止は必須である。と同時に表示部１０７には、通信部１０４が電池残量の不足により使用不能になった旨が表示される。
【０１０３】
電圧検出部１０５と制御部１０２の働きにより通信部１０４の動作を禁止し、更にその旨を表示部１０７へ表示する事が可能である。
【０１０４】
本実施の形態として、通信部の機能に係る部分の電源を選択的に遮断可能な電源遮断部１０６を設ける事で、より完全な形で通信部の機能を停止させる事が出来る。
【０１０５】
なお、通信部１０４が使用不能になった旨の表示は、文字メッセージによりおこなってもよいが、より直感的に、表示部１０７上の電話アイコンに×（バツ）印を付ける等の方法によってもよい。
【０１０６】
本発明の製造方法にて製造した小型の圧電振動子を携帯情報機器に使用することにより、携帯電子機器の一層の小型化が可能になり、共振周波数や共振抵抗値の変動が抑制されて特性が変化しにくいため、携帯電子機器を高精度に維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０７】
【図１】本発明に係る気密端子の製造工程の概略フローチャートである。
【図２】本発明に係る気密端子の製造工程の詳細フローチャートである。
【図３】本発明に係る気密端子の製造に用いる各種のリードフレームの形状を示す。（ａ）、（ｂ）、は短冊型のリードフレームを示す。（ｃ）は、（ｂ）の拡大図である。
【図４】本発明に係る気密端子の製造に用いるフープ型のリードフレームの例を示す。
【図５】本発明に係る気密端子の充填材成形工程を説明する図である。
【図６】本発明に係る気密端子のステム装着工程を説明する図である。
【図７】本発明に係る気密端子の焼成工程を説明する図である。
【図８】本発明に係る気密端子の金属膜形成工程を説明する図である。
【図９】本発明に係る気密端子の切断工程を説明する図である。
【図１０】本発明に係る気密端子の形状を示す。
【図１１】小型の音叉型水晶振動子の概略寸法を示す図である。
【図１２】本発明に係る気密端子のインナーリードの変形例である。
【図１３】本発明に係る機密端子のインナーリードの別の変形例である。
【図１４】本発明に係る気密端子と振動子片の接続の変形例である。
【図１５】本発明に係る気密端子のアウターリードの変形例である。
【図１６】本発明に係るパレットと気密端子の整列を示す模式図である。
【図１７】本発明に係る圧電振動子の振動子片の製造工程を示すフローチャートである。
【図１８】本発明に係る圧電振動子の組立工程を示すフローチャートである。
【図１９】本発明に係る圧電振動子の構成を示す模式図である。（ａ）は、音叉型水晶振動子である。（ｂ）は、ＡＴ型水晶振動子である。
【図２０】本発明に係る音叉型水晶発振器の構成を示す概略模式図である。
【図２１】本発明に係る携帯情報端末機器のブロックダイヤグラムを示す概略図である。
【図２２】従来の圧電振動子の構成を示す模式図である。
【図２３】従来のパレットと気密端子の整列状態を示す模式図である。
【符号の説明】
【０１０８】
１  気密端子
２  リード
３  インナーリード
３ａ  インナーリード切断面
４  アウターリード
４ａ  アウターリード下端部
４ｂ  アウターリードバネ部
４ｃ  アウターリードコンタクト部
５  充填材位置決め部
６  充填材
７  ステム
８  振動子片
９  マウントパッド
１０  ケース
１１  ベース板
１１ａ  リード形成部
１１ｂ  基部
１２  メッキ層
１３  インナーリード部
１３ａ  インナーリード部連結領域
１４  アウターリード部
１４ａ  アウターリード部下端部
１４ｂ  アウターリード部バネ部
１４ｃ  アウターリード部コンタクト部
１６  金属膜
１７  加熱手段
１８  電気炉
１９  搬送手段
２０  ワーク移動方向
２１  段差
２２  ステムの中心線
２３  振動子片の厚み方向中心線
２４  リード板厚方向中心線
２５  樹脂モールド用リードフレーム
２６  電極端子
２７  溶接部
２８  切断線
３０  パレット
３１  パレットベース部
３２  パレットカバー部
３３  Ｖ溝
３４  長孔（プローブング用）
３５  パレット（従来品）
３６  金属端子
４０  シリンダー型圧電振動子
４１  音叉型水晶振動子
４２  基板
４３  集積回路
４４  電子部品
１０１  電源部
１０２  制御部
１０３  計時部
１０４  通信部
１０４ａ  無線部
１０４ｂ  音声処理部
１０４ｃ  増幅部
１０４ｄ  音声入出力部
１０４ｅ  着信音発生部
１０４ｆ  切替部
１０４ｇ  呼制御メモリ部
１０４ｈ  電話番号入力部
１０５  電圧検出部
１０６  電源遮断部
１０７  表示部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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