(57)【要約】【課題】圧電振動片を収容するパッケージ本体と閉塞板との密閉性を強固に保つと共に、閉塞板をパッケージ本体に溶接する際の異物が進入することを抑制する。【解決手段】圧電振動子４２は、電圧の印加によって所定の振動数で振動する圧電振動片２２と、枠部６８及び底部７０を有する直方体の箱状で、内部に圧電振動片２２が収容される収容部４６を備えるパッケージ本体４８と、パッケージ本体４８に溶接されて収容部４６を閉塞する閉塞板５０と、枠部６８の角部側から収容部４６への異物の進行を遮断する遮断部７６と、を有する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電圧の印加によって所定の振動数で振動する圧電振動片と、
枠部及び底部を有する直方体の箱状で、内部に前記圧電振動片が収容される収容部を備えるパッケージ本体と、
前記パッケージ本体に溶接されて前記収容部を閉塞する閉塞板と、
前記枠部の角部側から前記収容部への異物の進行を遮断する遮断部と、
を有する圧電振動子。
【請求項２】
前記遮断部が、前記パッケージ本体の平面視で前記枠部の角部を前記収容部に向かって厚肉とする厚肉部を含む請求項１に記載の圧電振動子。
【請求項３】
前記平面視で前記厚肉部が前記収容部に向かって凸に湾曲している請求項２に記載の圧電振動子。
【請求項４】
前記枠部と前記厚肉部とが前記閉塞板と対向する側で面一である請求項２又は請求項３に記載の圧電振動子。
【請求項５】
前記遮断部が、前記パッケージ本体の平面視で前記閉塞板の角部よりも前記収容部側の前記枠部において前記閉塞板から間隙を有して形成される溝部を含む請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の圧電振動子。
【請求項６】
前記溝部が、前記平面視で前記枠部に沿った方向の２辺を有する請求項５に記載の圧電振動子。
【請求項７】
請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の圧電振動子を備え、前記圧電振動子は発振子として集積回路に電気的に接続されている発振器。
【請求項８】
請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の圧電振動子を備え、前記圧電振動子は計時部に電気的に接続されている電子機器。
【請求項９】
請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の圧電振動子を備え、前記圧電振動子はフィルタ部に電気的に接続されている電波時計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、圧電振動子、発振器、電子機器及び電波時計に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子部品素子の収容空間と側壁を有する容器をロウ材を介して蓋で気密に接合した圧電振動デバイスがある（たとえば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−９８５９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記の圧電振動デバイスでは、側壁の天面に溝が形成され、溝の内周側の開口端を起点として、蓋の開口端から鉛直上方に伸びる仮想線よりも内側に対応する領域にかけてロウ材のフィレットが形成されて蓋と容器とが接合されている。
【０００５】
圧電振動子には、圧電振動片をパッケージ本体の収容部に収容し、パッケージ本体と閉塞板（蓋板）とを溶接する構造のものがある。このような圧電振動子では、溶接時に生じたスプラッシュ等の異物がパッケージ本体の収容部に進入しないようにすることが望まれる。異物の発生を抑制するためには、溶接時の印加電圧を下げることが考えられるが、印加電圧が低いと、溶接強度が低くなり、パッケージ本体と閉塞板との密閉性が低下する。
【０００６】
本願は、圧電振動片を収容するパッケージ本体と閉塞板との密閉性を強固に保つと共に、閉塞板をパッケージ本体に溶接する際の異物が進入することを抑制することが目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第一の態様では、電圧の印加によって所定の振動数で振動する圧電振動片と、枠部及び底部を有する直方体の箱状で、内部に前記圧電振動片が収容される収容部を備えるパッケージ本体と、前記パッケージ本体に溶接されて前記収容部を閉塞する閉塞板と、前記枠部の角部側から前記収容部への異物の進行を遮断する遮断部と、を有する。
【０００８】
この圧電振動子では、圧電振動片が直方体の箱状のパッケージ本体の収容部に収容されており、閉塞板がパッケージ本体に溶接されることで、収容部が閉塞されている。
【０００９】
圧電振動子は遮断部を有しており、パッケージ本体の枠部の角部側から収容部への異物の進行が遮断部によって遮断される。たとえば、パッケージ本体と閉塞板（蓋板）との溶接時にスプラッシュ等の異物が生じても、この異物がパッケージ本体の収容部に進入することが抑制される。これにより、圧電振動子として振動特性を良好に維持できる。
【００１０】
しかも、溶接時に生じた異物が収容部に進入することを抑制するために、溶接時の印加電圧を低くする必要がない。溶接時の印加電圧を十分に高くすることで、パッケージ本体と閉塞板とを確実に溶接し、密閉性を強固に保つことができる。
【００１１】
第二の態様では、第一の態様において、前記遮断部が、前記平面視で前記枠部の角部を前記収容部に向かって厚肉とする厚肉部を含む。
【００１２】
このように、枠部の角部を収容部に向かって厚肉にする簡単な構造で遮断部を形成できる。
【００１３】
第三の態様では、第二の態様において、前記平面視で前記厚肉部が前記収容部に向かって凸に湾曲している。
【００１４】
厚肉部がこのように湾曲していない構造と比較して、収容部への異物の進行を確実に抑制できる。
【００１５】
第四の態様では、第二又は第三の態様において、前記枠部と前記厚肉部とが前記閉塞板と対向する側で面一である。
【００１６】
枠部と厚肉部とで閉塞板との間隔が一定であるので、この間隔がたとえば厚肉部において広がっている構造と比較して、収容部への異物の進行を確実に抑制できる。
【００１７】
第五の態様では、第一〜第四のいずれか１つの態様において、前記遮断部が、前記平面視で前記閉塞板の角部よりも前記収容部側の前記枠部において前記閉塞板から間隙を有して形成される溝部を含む。
【００１８】
このように、枠部に溝部を設ける簡単な構造で遮断部を形成できる。
【００１９】
第六の態様では、第五の態様において、前記溝部が、前記平面視で前記枠部に沿った方向の２辺を有する。
【００２０】
したがって、溝部が、枠部に沿った１辺のみを有する構造と比較して、収容部への異物の進行をより確実に抑制できる。
【００２１】
第七の態様では、第一〜第六のいずれか１つの態様の圧電振動子を備え、前記圧電振動子は発振子として集積回路に電気的に接続されている。
【００２２】
発振子として集積回路に電気的に接続された圧電振動子は、遮断部を有している。パッケージ本体と閉塞板（蓋板）との溶接時に生じた異物がパッケージ本体の収容部に進入することが抑制されるので、発振器として、良好な発振特性を得られる。
【００２３】
第八の態様では、第一〜第六のいずれか１つの態様の圧電振動子を備え、前記圧電振動子は計時部に電気的に接続されている。
【００２４】
計時部に電気的に接続された圧電振動子は、遮断部を有している。パッケージ本体と閉塞板（蓋板）との溶接時に生じた異物がパッケージ本体の収容部に進入することが抑制されるので、電子機器として、良好な計時特性を得られる。
【００２５】
第九の態様では、第一〜第六のいずれか１つの圧電振動子を備え、前記圧電振動子はフィルタ部に電気的に接続されている。
【００２６】
フィルタ部に電気的に接続された圧電振動子は、遮断部を有している。パッケージ本体と閉塞板（蓋板）との溶接時に生じた異物がパッケージ本体の収容部に進入することが抑制されるので、電波時計として、良好な特性を得られる。
【発明の効果】
【００２７】
本願では、圧電振動片を収容するパッケージ本体と閉塞板との密閉性を強固に保つと共に、閉塞板をパッケージ本体に溶接する際の異物が進入することを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】図１は第一実施形態の圧電振動子を示す斜視図である。
【図２】図２は第一実施形態の圧電振動子を示す分解斜視図である。
【図３】図３は第一実施形態の圧電振動子の内部構造を示す平面図である。
【図４】図４は第一実施形態の圧電振動子を示す図１の４−４線断面図である。
【図５】図５は第一実施形態の圧電振動子を示す図１の５−５線断面図である。
【図６】図６は第一実施形態の圧電振動片を製造する工程を示すフローチャートである。
【図７】図７は第一実施形態の圧電振動片を製造する工程を（Ａ）から（Ｅ）へと順に示す説明図である。
【図８】図８は第一実施形態において圧電振動片を圧電振動子のキャビティに接着する工程を（Ａ）から（Ｃ）へと順に示す説明図である。
【図９】図９は第一実施形態において閉塞板をキャビティ本体に溶接する工程を示す説明図である。
【図１０】図１０は第一実施形態の圧電振動子を部分的に拡大して示す説明図である。
【図１１】図１１は比較例の圧電振動子を部分的に拡大して示す説明面図である。
【図１２】図１２は第一実施形態の変形例の圧電振動子を示す平面図である。
【図１３】図１３は第二実施形態の圧電振動子を示す分解斜視図である。
【図１４】図１４は第二実施形態の圧電振動子の内部構造を示す平面図である。
【図１５】図１５は第二実施形態の圧電振動子を図４と同様の断面で示す断面図である。
【図１６】図１６は第二実施形態の圧電振動子を部分的に拡大して示す説明図である。
【図１７】図１７は第三実施形態の圧電振動子を示す分解斜視図である。
【図１８】図１８は第三実施形態の圧電振動子の内部構造を示す平面図である。
【図１９】図１９は第三実施形態の圧電振動子を図４と同様の断面で示す断面図である。
【図２０】図２０は本願実施形態の圧電振動子を用いた発振器を示す構成図である。
【図２１】図２１は本願実施形態の圧電振動子を用いた電子機器を示す構成図である。
【図２２】図２２は本願実施形態の圧電振動子を用いた電波時計を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
本発明の第一実施形態の圧電振動子４２について、図面を参照して詳細に説明する。本実施形態の圧電振動子４２は、パッケージ本体４８の内部（収容部４６）に圧電振動片２２（図２、図３〜図５参照）が収容された構造である。図面において、圧電振動子４２の幅方向、長手方向及び厚み方向をそれぞれ、矢印Ｗ、矢印Ｌ及び矢印Ｔで示す。圧電振動子４２の幅方向、長手方向及び厚み方向は、収容部４６に収容された状態の圧電振動片２２の幅方向、長手方向及び厚み方向と一致している。
【００３０】
さらに、図面において、互いに直交するＸ、Ｙ、Ｚの３つの矢印を示す。図１〜図５において、矢印Ｘ及びその反対の−Ｘ方向が幅方向に、矢印Ｙ及びその反対の−Ｙ方向が長手方向に、矢印Ｚ及びその反対の−Ｚ方向が厚み方向に対応する。
【００３１】
圧電振動片２２は、水晶、タンタル酸リチウムやニオブ酸リチウム等の圧電材料によって形成されており、所定の電圧を印加することで振動する部材である。本実施形態の圧電振動片２２は、図２に示すように一対の振動腕部２６を有しており、音叉型と称されることがある。ただし、圧電振動片２２の具体的形状は、音叉型に限定されない。
【００３２】
圧電振動片２２は、板状の基部２４を有している。本実施形態では、基部２４は、厚み方向（矢印Ｄ１方向）に視て、矢印Ｗ方向を長辺２４Ｌとする長方形状である。すなわち、基部２４の長辺２４Ｌの方向は圧電振動片２２の幅方向と一致している。
【００３３】
基部２４からは、一対（２本）の振動腕部２６が、矢印Ｙ方向に延出されている。２本の振動腕部２６は平行であり、平面視で矢印Ｗ方向に並んでいる。本実施形態では、振動腕部２６はいずれも、基部２４と一体成形されており、基部２４の長辺２４Ｌの一方から延出されている。
【００３４】
基部２４からは、さらに、一対（２本）の支持腕部２８が延出されている。支持腕部２８のそれぞれは、平面視で、振動腕部２６の並び方向（矢印Ｗ方向）の両方の外側に位置している。
【００３５】
本実施形態では、支持腕部２８は、基部２４の短辺２４Ｓのそれぞれから幅方向外側に延出された第一延出部３０Ａと、この第一延出部３０Ａの延出端部から矢印Ｙ方向に延出された第二延出部３０Ｂを有する形状である。そして、支持腕部２８における第二延出部３０Ｂが、振動腕部２６の並び方向（矢印Ｗ方向）の両方の外側で、振動腕部２６と平行に位置している。支持腕部２８の延出先端２８Ｔは、振動腕部２６の延出先端２６Ｔよりも基部２４に近い位置である。
【００３６】
図３に示すように、圧電振動片２２は、基部２４における幅方向の中心線ＣＬ−１に対し線対称の形状である。
【００３７】
圧電振動片２２の表面には、図示しない励振電極が設けられており、励振電極への電圧印加により、圧電振動片２２が所定の振動数で振動する。本実施形態の圧電振動片２２では、振動腕部２６の厚み方向における両面に凹部２６Ｈが形成されて表面積が広くされており、励振電極を広い範囲に設けることができる形状である。
【００３８】
図１〜図５に示すように、圧電振動子４２は、パッケージ４４を有する。パッケージ４４は、本実施形態では、略直方体の箱状の部材であり、内部が収容部４６である。収容部４６には、圧電振動片２２が気密状態で収容される。
【００３９】
パッケージ４４は、一方の面（図５及び図７では上側の面）が開放されたパッケージ本体４８と、このパッケージ本体４８を開放部分側から閉塞する平板状の閉塞板５０と、を有している。
【００４０】
パッケージ本体４８は、平板状のパッケージ板５２と、枠状のパッケージ枠５４と、枠状のシール枠５６と、を有している。本実施形態では、パッケージ板５２とパッケージ枠５４とシール枠５６とはいずれもセラミック製であり、たとえば、セラミックグリーンシートを重ね合わせて一体で焼結することで形成されている。枠部６８は、長辺６８ＬＡ、６８ＬＢ及び短辺６８ＳＣ、６８ＳＤを有する長方形の枠状である。なお、図２では、図示の便宜上、パッケージ枠５４とシール枠５６とを分離した状態で示しているが、上記したように、これらは一体化されている。
【００４１】
パッケージ板５２は、パッケージ本体４８の底部６９を成している。すなわち、パッケージ本体４８は、底部６９及び枠部６８を備え、底部６９の反対側の面が開放された開放面４４Ｈを有する構造である。開放面４４Ｈに閉塞板５０が取り付けられて、パッケージ本体４８が開放部分側から閉塞される。
【００４２】
本実施形態では、平面視（矢印Ｄ１方向視）において、パッケージ板５２の外側、パッケージ枠５４の外側及びシール枠５６の外側は、同一の形状を有している。本実施形態では、パッケージ板５２、パッケージ枠５４及びシール枠５６の外側形状は同一の長方形状である。そして、パッケージ本体４８の４つの角部６８ＡＣ、６８ＡＤ、６８ＢＣ、６８ＢＤには、中心角９０度の円弧状の切欠４８Ｋが厚み方向に渡って設けられている。
【００４３】
また、図２〜図５に示すように、平面視においてパッケージ枠５４の内側とシール枠５６の内側とは、同一の形状を有している。本実施形態では、パッケージ枠５４の内側とシール枠５６の内側とはいずれも、角部が円弧状の長方形である。
【００４４】
パッケージ枠５４の長辺５４Ｌ(図２参照）のそれぞれからは、平面視でパッケージ枠５４の内側に突出する支持部５８が形成されている。支持部５８は、収容部４６において、圧電振動片２２を支持する部位である。
【００４５】
図３に示すように、平面視における支持部５８の位置は、圧電振動片２２において支持腕部２８の一部には重なるが、支持腕部２８以外の部位には重ならない位置である。
【００４６】
図２〜図４に示すように、支持部５８の上面には、圧電振動片２２と電気的に接続される電極パッド６０が設けられている。そして、電極パッド６０上の導電性接着剤６２によって支持腕部２８が電極パッド６０に接着されている。すなわち、パッケージ４４の底面４４Ｂの支持部５８に対し、導電性接着剤６２によって、支持腕部２８が電気的に接続されて接着されることで、圧電振動片２２がパッケージ４４に取り付けられる構造である。
【００４７】
支持部５８には、貫通電極６４が支持部５８を貫通して設けられており、この貫通電極６４、電極パッド６０及び導電性接着剤６２を通じて、圧電振動子４２の外部（後述する外部電極６６）から、圧電振動片２２に所定の電圧を印加することができる。
【００４８】
パッケージ板５２の下面、すなわち、パッケージ４４の外側の面には、一対の外部電極６６がパッケージ板５２の長手方向に間隔をあけて設けられている。図４に示すように、パッケージ板５２には、パッケージ板５２を厚み方向に貫通する貫通電極６５が設けられ、貫通電極６５と貫通電極６４とが内部配線６７により電気的に接続されている。すなわち、電極パッド６０と外部電極６６とが、貫通電極６５、内部配線６７及び貫通電極６４を介して、電気的に接続されている。
【００４９】
図４、図５および図７に示すように、閉塞板５０は、導電性の材料によって平板状に形成された部材である。平面視において、閉塞板５０の外側の形状は、シール枠５６の外側よりも小さい形状である。閉塞板５０がシール枠５６に接合されることで、パッケージ本体４８と閉塞板５０の間が、圧電振動片２２を収容する収容部４６となる。
【００５０】
パッケージ板５２、パッケージ枠５４及びシール枠５６は、たとえば、上記したようにセラミックス製とされる。より具体的には、例えばアルミナ製のＨＴＣＣ（Ｈｉｇｈ  Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  Ｃｏ−Ｆｉｒｅｄ  Ｃｅｒａｍｉｃ）や、ガラスセラミック製のＬＴＣＣ（Ｌｏｗ  Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  Ｃｏ−Ｆｉｒｅｄ  Ｃｅｒａｍｉｃ）等が挙げられる。
【００５１】
閉塞板５０は、たとえば、コバール（ニッケルとコバルトの合金）等の金属が平板状に打ち抜かれた部材を基材とし、この基材の両面に、１又は複数のメッキ層を備える構造を挙げることができる。メッキ層は、たとえば、ニッケルとリン、錫と銅、金と錫、銀と銅などを組み合わせた合金を用いることが可能である。
【００５２】
パッケージ本体４８に対し閉塞板５０は、シーム溶接、レーザ溶接、超音波溶接等の溶接により接合することが可能である。本実施形態では、後述するように、シーム溶接が用いられており、溶接部７４によって閉塞板５０の周囲がシール枠５６の上面である開放面４４Ｈに溶接される。シール枠５６には、閉塞板５０との対向部分に図示しないメタライズ層が設けられている。溶接により閉塞板５０側のメッキ層が溶融することで、シール枠５６と閉塞板５０とが溶接される。
【００５３】
図２〜図５に示すように、シール枠５６における４つの角部６８ＡＣ、６８ＡＤ、６８ＢＣ、６８ＢＤの位置には、枠部６８を収容部４６側に向かって部分的に厚肉とする厚肉部７８が設けられている。厚肉部７８は遮断部７６の一例である。厚肉部７８は、対応する閉塞板５０の４つの角部５０ＡＣ、５０ＡＤ、５０ＢＣ、５０ＢＤよりも、平面視で収容部４６側に位置している。シール枠５６の角部６８ＡＣ、６８ＡＤ、６８ＢＣ、６８ＢＤ側から収容部４６へ異物が進入しようとしても、厚肉部７８によって、実質的な進入路の距離が長くなるため、進入が遮断される。たとえば、閉塞板５０をパッケージ本体４８に対し溶接する際に、溶接により生じたスプラッシュが収容部４６に達することを抑制できる。
【００５４】
本実施形態では、厚肉部７８は、収容部４６に向かって凸に湾曲している。また、枠部６８と厚肉部７８とは、それぞれにおいて閉塞板５０と対向する面が面一である。
【００５５】
次に、圧電振動片２２の製造方法について説明する。
【００５６】
先ず、水晶のランバート原石をスライスして一定の厚みのウエハＳを得る。このウエハＳをラッピングして粗加工した後、加工変質層をエッチングで取り除き、この後、ポリッシュなどの鏡面研磨加工を行なって、所定の厚み（たとえば８０μｍ）ウエハＳを準備する（図６のステップＳ１）。
【００５７】
次に、図７（Ａ）に示すように、ウエハＳの両面にエッチング保護膜７０と外形フォトレジスト膜７３をそれぞれ成膜する（図６に示すステップＳ２）。エッチング保護膜７０は、例えばクロム（Ｃｒ）を数１０ｎｍ成膜したエッチング保護膜７１と、金（Ａｕ）を数１０ｎｍ成膜したエッチング保護膜７２とが、順次積層された積層膜である。
【００５８】
このステップＳ２においては、先ず、ウエハＳの両面に、順次、エッチング保護膜７１とエッチング保護膜７２とを、それぞれスパッタリング法や蒸着法などにより成膜する。
【００５９】
次いで、エッチング保護膜７０上に、スピンコート法などによりレジスト材料を塗布して、外形フォトレジスト膜７３を形成する。
【００６０】
なお、本実施形態で用いるレジスト材料としては、環化ゴム（例えば、環化イソプレン）を主体にしたゴム系ネガレジストを好適に用いることができる。ゴム系ネガレジストは、環化ゴムを有機溶剤に溶解し、さらにビスアジド感光剤を加えて、ろ過し、不純物を除去することで精製されたレジストである。
【００６１】
次に、エッチング保護膜７０及び外形フォトレジスト膜７３が成膜されたウエハＳの両面を、外形パターンが描画されたフォトマスクを用いて一括で露光し、現像する。これにより、図９（Ｂ）に示すように、外形フォトレジスト膜７３に外形パターン７３Ａを形成する（図８のステップＳ３）。外形パターン７３Ａは、目的とする圧電振動片２２の外形に沿った形状を有する。
【００６２】
次に、外形パターン７３Ａが形成された外形フォトレジスト膜７３をマスクとしてエッチング加工を行ない、マスクされていないエッチング保護膜７０のエッチング保護膜７２のみを選択的に除去する（図６のステップＳ４）。
【００６３】
次に、エッチング加工後に、外形パターン７３Ａが形成された外形フォトレジスト膜７３を剥離する（図６のステップＳ５）。これにより、エッチング保護膜７２に外形パターン７２Ａ（図７（Ｃ）参照）を形成する。
【００６４】
エッチング加工には、エッチング保護膜７０と外形フォトレジスト膜７３が形成されたウエハＳを薬液に浸漬して行うウエットエッチング方式を用いることができる。具体的には、例えば、金（Ａｕ）が成膜されたエッチング保護膜７２は薬液としてヨウ素を用いてエッチングすることができる。
【００６５】
次に、エッチング保護膜７２をマスクとしてエッチング加工を行ない、マスクされていないエッチング保護膜７０のエッチング保護膜７１を選択的に除去する。これにより、図７（Ｃ）に示すように、エッチング保護膜７１に外形パターン７１Ａを形成する。なお、エッチング加工には、エッチング保護膜７１が形成されたウエハＳを薬液に浸漬して行うウエットエッチング方式を用いることができる。具体的には、例えば、クロム（Ｃｒ）が成膜されたエッチング保護膜７１は薬液としてフェリシアン化カリウムを用いてエッチングすることができる。
【００６６】
次に、図７（Ｄ）に示すように、外形パターン７０Ａをマスクとしてエッチング加工を行ない、マスクされていないウエハＳを選択的に除去する（図６に示すステップＳ６、エッチング工程）。このエッチング加工は、外形パターン７０Ａが形成されたウエハＳを薬液に浸漬して行うウエットエッチング方式を用いることができる。例えば、水晶からなるウエハは薬液としてフッ酸を用いてエッチングすることができる。この場合、エッチング時間は１０時間程度とすることが可能である。
【００６７】
次に、エッチング加工後に、外形パターン７０Ａが形成されたエッチング保護膜７０を剥離する（図６に示すステップＳ７、マスク除去工程）。これによって、図７（Ｅ）に示すように、圧電振動片２２が得られる。
【００６８】
このようにして得られた圧電振動片２２は、図８に順に示す工程により、パッケージ本体４８に取り付けられる。
【００６９】
まず、図８（Ａ）に示すように、パッケージ枠５４に設けられた支持部５８の電極パッド６０の上面に未硬化の導電性接着剤６２を塗布する。本実施形態では、導電性及び熱硬化性を有する接着剤を用いている。
【００７０】
次に、図８（Ｂ）に示すように、圧電振動片２２の支持腕部２８の一部を支持部５８における未硬化の導電性接着剤６２に当接させる。
【００７１】
次に、未硬化の導電性接着剤６２を加熱して硬化させる。これにより、硬化した導電性接着剤６２によって、圧電振動片２２の支持腕部２８がパッケージ４４の支持部５８に支持された状態で接着される。そして、圧電振動片２２は、図８（Ｃ）に示すように、パッケージ枠５４の下面に対して平行な状態で支持されると共に、一対の支持腕部２８が電極パッド６０にそれぞれ導電性接着剤６２を介して電気的に接続された状態で実装される。
【００７２】
このようにして、圧電振動片２２が取り付けられたパッケージ本体４８に、閉塞板５０が取り付けられて、収容部４６が閉塞される。
【００７３】
本実施形態では、閉塞板５０をパッケージ本体４８に溶接によって取り付けている。この場合、図９に示すように、閉塞板５０をパッケージ本体４８の所定位置に載置し、溶接用電極８０（たとえばシーム溶接用のローラ電極）を用いて、閉塞板５０の周囲を全周に亘って、パッケージ本体４８の開放面４４Ｈに溶接する。
【００７４】
具体的には、２つの溶接用電極８０をそれぞれ用い、一の溶接用電極８０を、図１に示す長辺６８ＬＡに沿って角部６８ＡＣから角部６８ＡＤまで移動させ、他の溶接用電極８０を、長辺６８ＬＢに沿って角部６８ＢＣから角部６８ＢＤまで移動させる。次に、一の電極を短辺６８ＳＤに沿って角部６８ＡＤから角部６８ＢＤまで移動させ、他の電極を短辺ＳＣに沿って角部６８ＡＣから角部６８ＢＣまで移動させる。以上により、圧電振動子４２が得られる。
【００７５】
閉塞板５０をパッケージ本体４８に溶接する際には、角部６８ＡＣ、６８ＡＤ、６８ＢＣ、６８ＢＤの近傍において、他の部位と比較して、溶接用電極８０への印加電圧を高くすることがある。これにより、溶接の初期と終期において閉塞板５０がパッケージ本体４８に対し、より強固に溶接される。
【００７６】
このように溶接用電極８０への印加電圧を高くすると、スプラッシュ等の異物が発生し飛散することがある。そして、異物が収容部４６内に進入すると、圧電振動片２２の特性に影響を与えることがある。たとえば、異物が圧電振動片２２に付着すると、圧電振動片２２の振動の固有の周波数がすれることがある。また、異物は金属であるので、パッケージ本体４８と圧電振動片２２の両方に接触すると電気的に短絡されてしまうことがある。
【００７７】
ここで、図１１には、比較例の圧電振動子９２が部分的に拡大して示されている、比較例では、パッケージ本体４８に、本実施形態の厚肉部７８が設けられていない構造である。パッケージ本体４８と閉塞板５０との間には、間隙ＧＰが生じている。
【００７８】
比較例の圧電振動子９２では、閉塞板５０をパッケージ本体４８に溶接する際に発生した異物が、この間隙ＧＰを通って収容部４６に進行するおそれがある。
【００７９】
これに対し、本実施形態では、パッケージ本体４８に厚肉部７８が設けられており、枠部６８の角部６８ＡＣ、６８ＡＤ、６８ＢＣ、６８ＢＤが収容部４６に向かって厚肉になっている。閉塞板５０をパッケージ本体４８に溶接する際に発生した異物は、上記したようにパッケージ本体４８と閉塞板５０との間隙ＧＰから収容部４６へ進行するおそれがあるが、この間隙ＧＰが狭い程、あるいは長い程、異物は収容部４６へ進行しづらい。すなわち、本実施形態では、溶接部７４から収容部４６へ異物が進行しようとしても、厚肉部７８によって、異物が収容部へ移動するための領域（異物の通路）が長くなっているので、異物が収容部４６へ進入することが抑制される。そして、収容部４６への異物の進入が抑制されることで、圧電振動片２２の振動の周波数のずれや、圧電振動片２２とパッケージ本体４８との電気的な短絡を抑制できる。
【００８０】
次に、本実施形態の作用を説明する。
【００８１】
本実施形態では、外部電極６６から、貫通電極６４及び導電性接着剤６２を通じて、圧電振動片２２に所定の電圧を印加することで、圧電振動片２２において、一対の振動腕部２６が振動する。そして、この振動が電気信号に変換され、圧電振動子４２の外部に取り出される。
【００８２】
本実施形態では、上記したように、パッケージ本体４８に厚肉部７８が設けられている。閉塞板５０をパッケージ本体４８に溶接する際に発生した異物が収容部４６へ進行しづらい構造である。圧電振動片２２への異物の付着が抑制されるので、圧電振動片２２の振動の周波数のずれも抑制される。また、圧電振動片２２とパッケージ本体４８とが異物によって電気的に短絡することも抑制され、信頼性の高い圧電振動子４２が得られる。
【００８３】
なお、閉塞板５０をパッケージ本体４８に溶接する際に発生した異物が収容部４６へ進入することを抑制するためには、溶接時の印加電圧を低くすることが考えられる。しかし、印加電圧を低くすると、溶接の強度も低下するおそれがある。本実施形態では、溶接する際に発生した異物が収容部４６へ進入することを抑制するために、溶接時の印加電圧を低くする必要がない。すなわち、溶接時の印加電圧を高くすることで、閉塞板５０をパッケージ本体４８に確実に溶接し、閉塞板５０とパッケージ本体４８との密着性を強固に維持できる。
【００８４】
図１２には、第一実施形態の変形例の圧電振動子８２が示されている。厚肉部７８としては、この変形例の圧電振動子８２のように、直線状であってもよい。図３に示す例では、厚肉部７８は、収容部４６に向かって凸に湾曲している。厚肉部７８をこのように湾曲させたことで、閉塞板５０の角部５０ＡＣ、５０ＡＤ、５０ＢＣ、５０ＢＤを基準にした場合の、実質的に異物の進行を遮断する部分（厚肉部７８と閉塞板５０との間の狭い間隙ＧＰの部分）を、収容部４６側に長く確保できる。これにより、収容部４６への異物の進行を遮断する効果が高くなる。
【００８５】
枠部６８と厚肉部７８とは、閉塞板５０と対向する側が面一である。換言すれば、枠部６８と厚肉部７８とで、閉塞板５０と対向する側に段差が生じていない。これに対し、たとえば、図１０において一点鎖線で示すように、厚肉部７８が枠部６８よりも低い構造では、厚肉部７８と閉塞板５０との間隙ＧＰが広くなる。したがって、図１０一点鎖線で示す構造では、収容部４６への異物の進行を抑制する効果が小さいが、本実施形態では、この間隙ＧＰを狭く維持できるので、収容部４６への異物の進行を確実に抑制できる。
【００８６】
振動腕部２６は厚肉部７８に対し非接触であり、パッケージ４４に対しても非接触である。振動腕部２６の振動がパッケージ４４に伝わらないので、本実施形態の圧電振動子４２では振動特性が良好である。
【００８７】
次に、第二実施形態について説明する。第二実施形態の圧電振動子８４において、第一実施形態の圧電振動子４２と同様の要素、部材等については同一符号を付して、詳細な説明を省略する。また、第二実施形態では、圧電振動片の構造は第一実施形態と同様であるので、詳細な説明を省略する。
【００８８】
図１３〜図１５に示すように、第二実施形態の圧電振動子８４では、枠部６８に、第一実施形態の厚肉部７８に代えて、溝部８６が設けられている。溝部８６は、遮断部７６の一例である。
【００８９】
溝部８６は、枠部６８の４つの角部６８ＡＣ、６８ＡＤ、６８ＢＣ、６８ＢＤのそれぞれに対応して設けられている。平面視における溝部８６の位置は、閉塞板５０の４つの角部５０ＡＣ、５０ＡＤ、５０ＢＣ、５０ＢＤそれぞれよりも収容部４６寄り、換言すれば、平面視で閉塞板５０の内側寄りである。さらに溝部８６の位置は、図１６に示すように、平面視で溶接部７４には重ならない位置である。溝部８６の深さは、シール枠５６を貫通しない深さであってもよいし、シール枠５６を貫通していてもよい。
【００９０】
それぞれの溝部８６は、枠部６８における長辺６８ＬＡ又は長辺６８ＬＢに沿った方向に延在する第一部分８６Ｆと、短辺６８ＳＣ又は短辺６８ＳＤに沿った方向に延在する第二部分８６Ｓとが中央部８６Ｃにおいて直角を成す形状である。
【００９１】
第二実施形態においても、圧電振動子８４の製造方法としては、第一実施形態の圧電振動子４２の製造方法と同様の各工程により行うことが可能である。
【００９２】
特に第二実施形態では、パッケージ本体４８に溝部８６が設けられており、この溝部８６によって、閉塞板５０との間に空間ＳＰ（間隙）が生じている。そして、空間ＳＰよりも収容部４６側に、枠部６８によって壁部８８が位置している。なお、溝部８６は、たとえば、シール枠５６を成すセラミックグリーンシートを打ち抜く際にプレスによって形成することが可能である。
【００９３】
第二実施形態では、閉塞板５０をパッケージ本体４８に溶接する際に発生した異物が、溶接部７４から収容部４６へ進行しようとしても、この異物は溝部８６に入り込む。そして、壁部８８によって、異物が収容部４６に進入することが抑制される。収容部４６への異物の進入が抑制されることで、圧電振動片２２の振動の周波数のずれや、圧電振動片２２とパッケージ本体４８との電気的な短絡を抑制できる。
【００９４】
特に、溝部８６は、図１４に示すように、枠部６８の長辺６８ＬＡ又は長辺６８ＬＢに沿った第一部分８６Ｆと、短辺６８ＳＣ又は短辺６８ＳＤに沿った第二部分８６Ｓを有する形状である。したがって、たとえば、第一部分８６Ｆのみ又は第二部分８６Ｓのみを有する溝部の形状と比較して、異物が収容部４６に進入することを抑制する効果が高い。
【００９５】
次に、第三実施形態について説明する。第三実施形態の圧電振動子９０において、第一実施形態の圧電振動子４２又は第二実施形態の圧電振動子８４と同様の要素、部材等については同一符号を付して、詳細な説明を省略する。また、第三実施形態においても、圧電振動片の構造は第一実施形態と同様であるので、詳細な説明を省略する。
【００９６】
図１７〜図１９に示すように、第三実施形態の圧電振動子９０では、枠部６８に、第一実施形態の厚肉部７８と、第二実施形態の溝部８６の両方が設けられている。
【００９７】
したがって、第三実施形態では、閉塞板５０をパッケージ本体４８に溶接する際に発生した異物の収容部４６への進入が、厚肉部７８及び溝部８６の両方で抑制される。
【００９８】
第三実施形態では、厚肉部７８が設けられることで枠部６８の強度が高くなっており、壁部８８が収容部４６側へ変形することが抑制されている。
【００９９】
上記各実施形態では、遮断部７６として、厚肉部７８及び溝部８６を例示したが、遮断部７６はこれらに限定されない。たとえば、パッケージ本体４８の底部６９から閉塞板５０に向けて壁体を形成し、この壁体によって、収容部４６への異物の進行を抑制する（異物が壁体に当たる）構造でもよい。
【０１００】
遮断部７６は、枠部６８の４つの角部６８ＡＣ、６８ＡＤ、６８ＢＣ、６８ＢＤではなく、たとえば２つの角部６８ＡＣ、６８ＡＤや、角部６８ＢＣ、６８ＢＤに対応して設けられていてもよい。ただし、実際にパッケージ本体４８に閉塞板５０を溶接する工程では、図９示す溶接用電極８０を長辺６８ＬＡ、６８ＬＢに沿って移動させると共に、移動の初期及び終期の両方で電圧を高くすることが多い。したがって、２つの長辺６８ＬＡ、ＬＢのそれぞれの両端部、すなわち枠部６８の４つの角部６８ＡＣ、６８ＡＤ、６８ＢＣ、６８ＢＤに対応させて遮断部７６を設ければ、収容部４６への異物の進行を抑制する効果が高い。
【０１０１】
上記各実施形態の圧電振動子４２、８２、９０は、各種の機器に搭載することが可能である。
【０１０２】
たとえば、図２０には、発振器１００が示されている。この発振器１００は、圧電振動子４２を、集積回路１０１に電気的に接続された発振子として用いている。この発振器１００は、コンデンサ等の電子部品１０２が実装された基板１０３を備えている。基板１０３には、発振器用の集積回路１０１が実装されており、この集積回路１０１の近傍に、圧電振動子４２が実装されている。これら電子部品１０２、集積回路１０１および圧電振動子４２は、図示しない配線パターンによってそれぞれ電気的に接続されている。なお、各構成部品は、同じく図示しない樹脂によりモールドされている。
【０１０３】
このように構成された発振器１００において、圧電振動子４２に電圧を印加すると、この圧電振動子４２内の圧電振動片２２が振動する。この振動は、圧電振動片２２が有する圧電特性により電気信号に変換されて、集積回路１０１に電気信号として入力される。入力された電気信号は、集積回路１０１によって各種処理がなされ、周波数信号として出力される。これにより、圧電振動子４２が発振子として機能する。
【０１０４】
また、集積回路１０１の構成を、たとえば、ＲＴＣ（リアルタイムクロック）モジュール等を要求に応じて選択的に設定することで、時計用単機能発振器等の他、当該機器や外部機器の動作日や時刻を制御したり、時刻やカレンダー等を提供したりする機能を付加することができる。
【０１０５】
このような発振器１００では、第一〜第三実施形態のいずれかの圧電振動子を備えているので、振動特性が良好であり、信頼性に優れた発振器１００とすることができる。
【０１０６】
次に、図２１には、電子機器の一例として、携帯情報機器１１０が示されている。この携帯情報機器１１０は、たとえば、携帯電話であり、所定の情報を表示する表示部（ディスプレイ）１１５を備えている。また、外部の基地局や通信親機と通信することが可能である。さらに、スピーカやマイクロフォンによって、使用者に対する音声の伝達や入力が可能である。
【０１０７】
携帯情報機器１１０は、圧電振動子４２と、電力を供給するための電源部１１１と、を備えている。電源部１１１は、たとえば、リチウム二次電池を含む。電源部１１１には、機能部として、制御部１１２、計時部１１３、通信部１１４、表示部１１５、電圧検出部１１６が接続されている。
【０１０８】
制御部１１２は、携帯情報機器１１０における各種制御を行う。計時部１１３は、時刻等のカウントを行う。通信部１１４は、携帯情報機器１１０の外部との通信を行う。表示部１１５は、携帯情報機器１１０における各種情報を表示する。電圧検出部１１６は、携帯情報機器１１０におけるそれぞれの機能部の電圧を検出するそして、電源部１１１によって、各機能部に電力が供給されるようになっている。
【０１０９】
より具体的には、制御部１１２は、各機能部を制御して音声データの送信および受信、現在時刻の計測や表示等、システム全体の動作制御を行う。また、制御部１１２は、予めプログラムが書き込まれたＲｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ（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Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｉｃｅｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ（ＣＰＵ）と、このＣＰＵのワークエリアとして使用されるＲａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ（ＲＡＭ）等とを備えている。
【０１１０】
計時部１１３は、発振回路、レジスタ回路、カウンタ回路およびインターフェース回路等を内蔵する集積回路と、圧電振動子４２とを備えている。圧電振動子４２に電圧を印加すると圧電振動片２２が振動し、この振動が水晶の有する圧電特性により電気信号に変換されて、発振回路に電気信号として入力される。発振回路の出力は二値化され、レジスタ回路とカウンタ回路とにより計数される。そして、インターフェース回路を介して、制御部１１２と信号の送受信が行われ、表示部１１５に、現在時刻や現在日付或いはカレンダー情報等が表示される。
【０１１１】
通信部１１４は、無線部１１７、音声処理部１１８、切替部１１９、増幅部１２０、音声入出力部１２１、電話番号入力部１２２、着信音発生部１２３および呼制御メモリ部１２４を備えている。無線部１１７は、音声データ等の各種データを、アンテナ１２５を介して基地局と送受信のやりとりを行う。音声処理部１１８は、無線部１１７又は増幅部１２０から入力された音声信号を符号化および複号化する。増幅部１２０は、音声処理部１１８又は音声入出力部１２１から入力された信号を、所定のレベルまで増幅する。音声入出力部１２１は、スピーカやマイクロフォン等を備えており、着信音や受話音声を拡声したり、音声を集音したりする。
【０１１２】
着信音発生部１２３は、基地局からの呼び出しに応じて着信音を生成する。切替部１１９は、着信時に、音声処理部１１８に接続されている増幅部１２０を着信音発生部１２３に切り替えることによって、着信音発生部１２３において生成された着信音が増幅部１２０を介して音声入出力部１２１に出力される。なお、呼制御メモリ部１２４には、通信の発着呼制御に係るプログラムが格納されている。また、電話番号入力部１２２は、たとえば、０から９の番号キーおよびその他のキーを備えており、使用者は、これらキー等を押下することにより、通話先の電話番号等を入力できる。
【０１１３】
電圧検出部１１６は、電源部１１１によって制御部１１２等の各機能部に対して加えられている電圧が、所定の値を下回った場合に、その電圧降下を検出して制御部１１２に通知する。このときの所定の電圧値は、通信部１１４を安定して動作させるために必要な最低限の電圧として予め設定されている値であり、たとえば、３Ｖ程度となる。電圧検出部１１６から電圧降下の通知を受けた制御部１１２は、無線部１１７、音声処理部１１８、切替部１１９および着信音発生部１２３の動作を禁止する。特に、消費電力の大きな無線部１１７の動作停止は、必須となる。更に、表示部１１５に、通信部１１４が電池残量の不足により使用不能になった旨が表示される。
【０１１４】
すなわち、電圧検出部１１６と制御部１１２とによって、通信部１１４の動作を禁止し、その旨を表示部１１５に表示することができる。この表示は、文字メッセージであっても良いが、より直感的な表示として、表示部１１５の表示面の上部に表示された電話アイコンに、×（バツ）印を付けるようにしてもよい。なお、通信部１１４の機能に係る部分の電源を、選択的に遮断することができる電源遮断部１２６を備えることで、通信部１１４の機能をより確実に停止することができる。
【０１１５】
携帯情報機器１１０は、第一〜第三実施形態のいずれかの圧電振動子を備えているので、この圧電振動子の優れた振動特性により、信頼性に優れた携帯情報機器１１０とすることができる。
【０１１６】
次に、図２２には、電波時計１３０が示されている。電波時計１３０は、フィルタ部１３１に電気的に接続された圧電振動子４２を備えている。そして、時計情報を含む標準の電波を受信して、時刻を自動修正して表示する機能を備えている。
【０１１７】
電波時計１３０は、フィルタ部１３１、アンテナ１３２、アンプ１３３、検波整流回路１３４、波形整形回路１３５、ＣＰＵ１３６、Ｒｅａｌ  Ｔｉｍｅ  Ｃｌｏｃｋ（ＲＣＴ）１３７、水晶振動子部１３８、１３９を備えている。
【０１１８】
アンテナ１３２は、標準電波、たとえば日本国内であれば４０ｋＨｚ若しくは６０ｋＨｚの長波の電波を受信する。受信された標準電波は、アンプ１３３によって増幅され、複数の圧電振動子４２を有するフィルタ部１３１によって濾波、同調される。電波時計１３０に用いる圧電振動子４２は４０ｋＨｚ若しくは６０ｋＨｚの共振周波数を有する水晶振動子部１３８、１３９をそれぞれ備えている。
【０１１９】
濾波された所定周波数の信号は、検波、整流回路１３４により検波復調される。続いて、波形整形回路１３５を介してタイムコードが取り出され、ＣＰＵ１３６でカウントされる。ＣＰＵ１３６では、当該時点での年、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、ＲＴＣ１３７に反映され、正確な時刻情報が表示される。
【０１２０】
電波時計１３０においても、第一〜第三実施形態のいずれかの圧電振動子を備えているので、この圧電振動子の優れた振動特性により、信頼性に優れた電波時計１３０とすることができる。
【符号の説明】
【０１２１】
２２  圧電振動片
４２  圧電振動子
４４  パッケージ
４４Ｈ      開放面
４６  収容部
４８  パッケージ本体
５０  閉塞板
５０ＡＣ、５０ＡＤ、５０ＢＣ、５０ＢＤ    閉塞板の角部
５２  パッケージ板
５４  パッケージ枠
５６  シール枠
６８  枠部
６８ＡＣ、６８ＡＤ、６８ＢＣ、６８ＢＤ    枠部の角部
６９  底部
７６  遮断部
７８  厚肉部
８０  溶接用電極
８２  圧電振動子
８４  圧電振動子
８６  溝部
８６Ｆ      第一部分
８６Ｓ      第二部分
９０  中心角
９０  圧電振動子
９２  圧電振動子
１００      発振器
１１０      携帯情報機器
１３０      電波時計
【図１】
2019161270.tif 000003
【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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