(57)【要約】      （修正有）【課題】圧電振動子のリード線を折り曲げたとき、リード線を固定するガラスの破損を防止し、リード線の折り曲げ箇所のバラツキを防止できる圧電振動子及び当該圧電振動子を搭載した圧電発振器を提供する。【解決手段】圧電振動素子１４０が一方の主面の側に搭載され、貫通孔１６０Ａ、Ｂを有する圧電振動片搭載基板１２０と、貫通孔１６０Ａ、Ｂを通り、圧電振動片搭載基板１２０の他方の主面から突出するリード線１３０Ａ、Ｂと、貫通孔１６０Ａ、Ｂに埋められてリード線１３０Ａ、Ｂを固定し、外部露出面１７１を有するガラス１７０とを備えた圧電振動子であり、リード線１３０Ａ、Ｂの外部露出面１７１から突出した領域をリード線第１領域１３３、リード線第２領域１３４、リード線第３領域１３５としたとき、第１の方向から見た場合に、リード線第２領域１３４の幅はリード線第１領域１３３の幅及びリード線第３領域１３５の幅より小さい。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電振動素子と、
前記圧電振動素子が一方の主面の側に搭載され、貫通孔を有する圧電振動素子搭載基板と、
前記貫通孔を通り、前記圧電振動素子搭載基板の他方の主面から突出する複数のリード線と、
前記貫通孔に埋められて前記リード線を固定し、前記圧電振動素子側の面とは反対の面である外部露出面を有するガラスと、を備え、
前記リード線の一部であって前記外部露出面から突出した領域を、前記外部露出面の側から順にリード線第１領域、リード線第２領域及びリード線第３領域としたとき、第１の方向から見た場合に、前記リード線第２領域の少なくとも一部の幅は、前記リード線第１領域の幅及び前記リード線第３領域の幅より小さいことを特徴とする圧電振動子。
【請求項２】
前記リード線第２領域は前記リード線第１領域及び前記リード線第３領域より細い請求項１に記載の圧電振動子。
【請求項３】
前記リード線第２領域は扁平状である請求項１に記載の圧電振動子。
【請求項４】
前記リード線第２領域には切欠きが設けられた請求項１に記載の圧電振動子。
【請求項５】
前記リード線の一部であって、前記リード線第３領域における前記リード線第２領域の反対側の領域をリード線第４領域としたとき、第２の方向から見た場合に、前記リード線第４領域の少なくとも一部の幅は前記リード線第３領域の幅より小さい請求項１ないし４のいずれか１項に記載の圧電振動子。
【請求項６】
前記リード線第４領域は前記リード線第３領域より細い請求項５に記載の圧電振動子。
【請求項７】
前記リード線第４領域は扁平状である請求項５に記載の圧電振動子。
【請求項８】
前記リード線第４領域には切欠きが設けられた請求項５に記載の圧電振動子。
【請求項９】
前記リード線が前記リード線第２領域で折り曲げられた請求項１ないし８のいずれか１項に記載の圧電振動子と、
貫通孔を有し、前記リード線の端部が前記貫通孔に挿入されて前記圧電振動子が搭載された電子部品搭載基板と、
前記圧電振動子と導通した電子部品と、を有する圧電発振器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は圧電振動子及び圧電発振器に関する。特に、圧電振動子の破損を防止できる圧電振動子、及び当該圧電振動子を有する圧電発振器に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話やパーソナルコンピュータなどの様々な電子機器には、主に周波数の選択や制御のために圧電素子を有する圧電デバイスが広く使われている。圧電デバイスは機能によって圧電振動子及び圧電発振器等に分類できる。そして、圧電素子に水晶を用いた水晶振動子や水晶発振器等が広く知られており一般的に使われている。
【０００３】
ここで水晶振動子として、特許文献１では次のようなものが開示されている。まず、２つの貫通孔が形成された基板がある。それぞれの当該貫通孔にはリード線が通り、貫通孔内にあるガラスでリード線が基板に固定される。リード線の一端には水晶振動片が接合されて、水晶振動片がベースの一方の主面側に搭載されている。リード線の一部には絶縁材がコーティングされる。当該コーティングはベースの貫通孔の部分から貫通孔の上下に伸びた部分になされる。
【０００４】
また、特許文献２では次のような水晶振動子が開示されている。まず、２つの貫通孔が形成された基板がある。それぞれの貫通孔には第１のリード線が通り、貫通孔内にあるガラスで第１のリード線が基板に固定される。第１のリード線は、それぞれの貫通孔の２つの開口部から伸びている。そして、第１のリード線の一端には水晶振動片が保持部材を介して接合されて、水晶振動片がベースの一方の主面側に搭載されている。第１のリード線の他端部には、第１のリード線より径の小さい第２のリード線が溶接される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１−２９２９０９号公報
【特許文献２】特開平３−１２８３２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、リード線がガラスで基板に接合された水晶振動子では、リード線を折り曲げて実装基板に搭載するときにガラスに応力がかかり、ガラスが破損するおそれがあるという課題があった。また、リード線の折り曲がる部分にバラツキがあり、均一な仕上がりを困難にするという課題があった。さらに、当該バラツキを抑えるためには治具や加工工程の工夫が必要になるという課題があった。
【０００７】
以上のような事情に鑑みて、本発明は圧電振動子のリード線を折り曲げた場合に、リード線を固定するガラスの破損を防止しつつリード線の折り曲げ箇所のバラツキを防止できる圧電振動子及び当該圧電振動子を搭載した圧電発振器の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１観点の圧電振動子は、
圧電振動素子と、
前記圧電振動素子が一方の主面の側に搭載され、貫通孔を有する圧電振動素子搭載基板と、
前記貫通孔を通り、前記圧電振動素子搭載基板の他方の主面から突出する複数のリード線と、
前記貫通孔に埋められて前記リード線を固定し、前記圧電振動素子側の面とは反対の面である外部露出面を有するガラスと、を備え、
前記リード線の一部であって前記外部露出面から突出した領域を、前記外部露出面の側から順にリード線第１領域、リード線第２領域及びリード線第３領域としたとき、第１の方向から見た場合に、前記リード線第２領域の少なくとも一部の幅は、前記リード線第１領域の幅及び前記リード線第３領域の幅より小さいことを特徴とする。
【０００９】
本発明の第２観点の圧電振動子は、第１観点の圧電振動子において、
前記リード線第２領域は前記リード線第１領域及び前記リード線第３領域より細い。
【００１０】
本発明の第３観点の圧電振動子は、第１観点の圧電振動子において、
前記リード線第２領域は扁平状である。
【００１１】
本発明の第４観点の圧電振動子は、第１観点の圧電振動子において、
前記リード線第２領域には切欠きが設けられる。
【００１２】
本発明の第５観点の圧電振動子は、第１観点ないし第４観点のいずれか１つの圧電振動子において、
前記リード線の一部であって、前記リード線第３領域における前記リード線第２領域の反対側の領域をリード線第４領域としたとき、第２の方向から見た場合に、前記リード線第４領域の少なくとも一部の幅は前記リード線第３領域の幅より小さい。
【００１３】
本発明の第６観点の圧電振動子は、第５観点の圧電振動子において、
前記リード線第６領域は前記リード線第３領域より細い。
【００１４】
本発明の第７観点の圧電振動子は、第５観点の圧電振動子において、
前記リード線第４領域は扁平状である。
【００１５】
本発明の第８観点の圧電振動子は、第５観点の圧電振動子において、
前記リード線第４領域には切欠きが設けられる。
【００１６】
本発明の第９観点の圧電発振器は、
前記リード線が前記リード線第２領域で折り曲げられた第１観点ないし第８観点のいずれか１つの圧電振動子と、
貫通孔を有し、前記リード線の端部が前記貫通孔に挿入されて前記圧電振動子が搭載された電子部品搭載基板と、
前記圧電振動子と導通した電子部品と、を有する。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の圧電振動子及び当該圧電振動子を有する圧電発振器によれば、圧電振動子のリード線を折り曲げた場合に、リード線を固定するガラスの破損を防止しつつリード線の折り曲げ箇所のバラツキを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】（ａ）は圧電振動子１００の正面図である。（ｂ）は圧電振動子１００の側面図である。
【図２】圧電振動子１００の断面図である。
【図３】金属柱９００の一部の側面図である。
【図４】圧電発振器２００の断面図である。
【図５】（ａ）は圧電振動子３００の正面図である。（ｂ）は圧電振動子３００の側面図である。
【図６】（ａ）は圧電振動子４００の正面図である。（ｂ）は圧電振動子４００の側面図である。
【図７】（ａ）は圧電振動子５００の正面図である。（ｂ）は圧電振動子５００の側面図である。
【図８】（ａ）は圧電振動子６００の正面図である。（ｂ）は圧電振動子６００の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
＜第１実施形態＞
（圧電振動子１００の構成）
本発明の第１実施形態である圧電振動子１００について、図１及び図２を参照して説明する。図１（ａ）は圧電振動子１００の正面図である。図１（ｂ）は圧電振動子１００の側面図である。図２は圧電振動子１００の断面図である。
【００２０】
圧電振動子１００は、図１（ａ）に示されるとおり、圧電振動素子搭載基板１２０と、圧電振動素子搭載基板１２０の一方の主面に接合されたカバー１１０と、圧電振動素子搭載基板１２０に接合されて圧電振動素子搭載基板１２０からカバー１１０とは反対側に伸びるリード線１３０Ａ、Ｂを備える。圧電振動素子搭載基板１２０は平板状であり、平面視で長細い形状である。なお、圧電振動素子搭載基板１２０の詳細な形状は次に説明する。
【００２１】
ここで、圧電振動素子搭載基板１２０の厚さ方向をＺ方向とする。そして、圧電振動素子搭載基板１２０からカバー１１０に向かう方向を＋Ｚ方向とする。また、圧電振動素子搭載基板１２０の平面視で、すなわち、圧電振動素子搭載基板１２０をＺ方向から見て、圧電振動素子搭載基板１２０の幅方向をＸ方向とする。また、Ｘ方向及びＺ方向に垂直な方向をＹ方向とする。なお、Ｘ方向及びＺ方向のプラス方向とマイナス方向は図面に示されるとおりである。
【００２２】
圧電振動素子搭載基板１２０は、上述のとおり、平板状であり、平面視で長細い形状である。そして、図２に示されるとおり、圧電振動素子搭載基板１２０には、Ｙ方向に並んで２つの貫通孔１６０Ａ、Ｂが設けられる。また、圧電振動素子搭載基板１２０をＺ方向から見たときの外周領域は折り曲げられており、圧電振動素子搭載基板１２０の縁部１２１は、圧電振動素子搭載基板１２０の中央部分と平行であり、かつ、当該中央部分より−Ｚ側に配置される。したがって、圧電振動素子搭載基板１２０の外周領域には段差が形成され、さらに、圧電振動片搭載基板１２０を−Ｚ側から見た場合、縁部１２１の内側に凹部１２２が形成されることになる。圧電振動素子搭載基板１２０は例えば鉄（Ｆｅ）、ニッケル（Ｎｉ）、コバールなどの金属が用いられる。
【００２３】
貫通孔１６０Ａ、Ｂには、図２に示されるとおり、それぞれ金属のリード線１３０Ａ、Ｂが挿入されている。リード線１３０Ａ、Ｂは、貫通孔１６０Ａ、Ｂに埋められたガラス１７０で圧電振動片搭載基板１２０に固定される。ガラス１７０は絶縁性であるため、貫通孔１６０Ａ、Ｂと圧電振動片搭載基板１２０との短絡を防止できる。ガラス１７０は貫通孔１６０Ａ、Ｂのみならず、凹部１２２の一部まで埋め込まれる。これにより、リード線１３０Ａ、Ｂの圧電振動片搭載基板１２０への接合強度を高められる。
【００２４】
リード線１３０Ａ、Ｂは貫通孔１６０Ａ、Ｂの＋Ｚ側及び−Ｚ側に伸びる。そして、リード線１３０Ａ、Ｂの−Ｚ側の端部は、ガラス１７０の−Ｚ側の面である外部露出面１７１よりも−Ｚ側に伸び、さらに縁部１２１よりも−Ｚ側に伸びている。リード線１３０Ａ、Ｂのそれぞれの＋Ｚ側の端部には、＋Ｚ方向に伸びる金属のサポータ１５１Ａ、Ｂが接合されている。そして、サポータ１５１Ａの＋Ｚ側の端部及びサポータ１５１Ｂの＋Ｚ側の端部に、導電性接着剤１５０によって、圧電振動素子１４０が固定される。このようにして、圧電振動素子１４０が圧電振動片搭載基板１２０の＋Ｚ側に搭載される。
【００２５】
圧電振動素子１４０は、図２に示されるとおり、圧電振動片１４１、励振電極１４２及び引出電極１４３からなる。圧電振動片１４１は、平面視が円形となった円板状であり水晶で形成される。圧電振動片１４１の両主面である＋Ｘ側の面及び−Ｘ側の面には、中央部分に互いに対向する一対の励振電極１４２が設けられる。そして、＋Ｘ側の励振電極１４２の−Ｙ側の端部からは、圧電振動片１４１の−Ｙ側の端部まで引出電極１４３が伸びる。また、−Ｘ側の励振電極１４２の＋Ｙ側の端部からは、圧電振動片１４１の＋Ｙ側の端部まで引出電極１４３が伸びる。
【００２６】
圧電振動片１４１の＋Ｙ側の端部まで伸びた引出電極１４３は、導電性接着剤１５０によってサポータ１５１Ａに導通する。同様に、圧電振動片１４１の−Ｙ側の端部まで伸びた引出電極１４３は、導電性接着剤１５０によってサポータ１５１Ｂに導通する。したがって、＋Ｘ側の励振電極はリード線１３０Ｂに導通し、−Ｘ側の励振電極はリード線１３０Ａに導通する。
【００２７】
圧電振動片搭載基板１２０の＋Ｚ側にはカバー１１０が接合される。カバー１１０は、Ｚ方向に垂直な面を主面に持つ平板状の天井部１１１と、天井部１１１の外周領域から−Ｚ方向に伸びる筒状の胴部１１２と、Ｚ方向から見て胴部１１２の−Ｚ側の端部から外側に広がるフランジ部１１３とからなる。フランジ部１１３の−Ｚ側の面が、圧電振動片搭載基板１２０の縁部１２１の＋Ｚ側の面に接合される。この接合は例えば冷間圧接や抵抗溶接により行われる。天井部１１１と胴部１１２とで形成される凹部にサポータ１５１及び圧電振動素子１４０が収容されて密閉されている。この密閉された空間は、例えば真空又は窒素雰囲気とする。
【００２８】
次にリード線１３０Ａ、Ｂの形状の詳細を説明する。２つのリード線１３０Ａ、Ｂは、図１（ａ）、（ｂ）、図２に示されるとおり、互いに平行にＺ方向へ伸びており、同一平面状にある。そして、リード線１３０Ａ、Ｂはどの部分の断面もほぼ円形の形状である。ここで図２に示されるように、リード線１３０Ａ、Ｂを、＋Ｚ側の端部から順に、リード線端部領域１３１、リード線接合領域１３２、リード線第１領域１３３、リード線第２領域１３４、リード線第３領域１３５、リード線第４領域１３６の各領域に分けて説明する。
【００２９】
リード線端部領域１３１は、リード線１３０Ａ、Ｂの＋Ｚ側の端部であり、貫通孔１６０Ａ、Ｂの＋Ｚ側の端部から突出した領域である。リード線接合領域１３２は、リード線端部領域１３１の−Ｚ側に隣接し、側面がガラス１７０で囲まれた領域である。リード線１３０Ａ、Ｂは、この領域（リード線接合領域１３２）で圧電振動片搭載基板１２０に固定される。リード線第１領域１３３はリード線接合領域１３２の−Ｚ側に隣接し、外部露出面１７１から−Ｚ方向に突出した領域である。リード線接合領域１３２の−Ｚ側の端部は、縁部１２１の−Ｚ側の面よりも−Ｚ側まで伸びている。リード線端部領域１３１、リード線接合領域１３２及びリード線第１領域１３３は、断面が同じ半径をもつほぼ円形の形状である。
【００３０】
そして、上述のとおり、リード線第１領域１３３の−Ｚ側には、リード線第２領域１３４、リード線第３領域１３５及びリード線第４領域１３６が、この順序で存在する。Ｙ方向から見た場合、リード線１３０Ａのリード線第１領域１３３は、リード線１３０Ｂのリード線第１領域１３３と同じ位置にある。リード線第３領域１３５の断面は、リード線第１領域１３３の断面の半径と同じ半径をもつほぼ円形の形状である。一方、リード線第２領域１３４の断面は、リード線第１領域１３３の半径及びリード線第３領域１３５の断面よりも小さい半径をもつほぼ円形の形状である。また、リード線第４領域１３６の断面は、リード線第２領域１３４の断面と同じであり、リード線第３領域１３５の断面よりも小さい半径をもつほぼ円形の形状である。したがって、リード線１３０Ａ、Ｂは、リード線１３０Ａ、Ｂに垂直な方向から見たときに、リード線第２領域１３４及びリード線第４領域１３６が、リード線１３０Ａ、Ｂの他の領域より細くなっている。
【００３１】
なお、リード線１３０Ａ、Ｂは、リード線端部領域１３１、リード線接合領域１３２、リード線第１領域１３３、リード線第２領域１３４、リード線第３領域１３５及びリード線第４領域１３６が一体に形成されている。
【００３２】
ここで、圧電振動子１００を図示しない実装基板に搭載する場合を考える。圧電振動子１００は、この搭載の前に、図１の圧電振動子１００を＋Ｘ側から見たときにカバー１１０が手前側に倒れるように、リード線１３０Ａ、Ｂの一部を折り曲げることがある。そして、リード線１３０Ａ、Ｂの−Ｚ側の端部を、実装基板に設けられた貫通孔に挿入して、ハンダで固定する。これにより、圧電振動子１００が搭載された実装基板の低背化が実現される。
【００３３】
ところで、圧電振動子１００は、リード線第２領域１３４が、リード線第１領域１３３及びリード線第３領域１３５より細い。よって、Ｙ方向から見た場合に、リード線第２領域１３４の幅は、リード線第１領域１３３及びリード線第３領域１３５の幅より小さい。したがって、リード線１３０Ａ、Ｂの折り曲げは、曲がりやすいリード線第２領域１３４の領域に限定できる。このため、製造された圧電振動子１００のそれぞれについて、リード線１３０Ａ、Ｂの折り曲げ箇所のバラツキが防止される。
【００３４】
また、Ｙ方向から見た場合、リード線１３０Ａのリード線第１領域１３３は、リード線１３０Ｂのリード線第１領域１３３と同じ位置にある。よって、リード線１３０Ａ、ＢはＹ軸に平行な線を軸にして折り曲げられる。したがって、図１の圧電振動子１００を＋Ｘ側から見たときにカバー１１０が手前側に倒れるようにリード線１３０Ａ、Ｂの一部を折り曲げる場合、カバー１１０がねじれて倒れることがない。このため、圧電振動子１００を実装基板に搭載した際、実装基板上に必要な圧電振動子１００のための空間を小さくできる。
【００３５】
また、リード線第１領域１３３の幅はリード線第２領域１３４の幅より大きい。よって、リード線１３０Ａ、Ｂを折り曲げたときにリード線第１領域１３３からガラス１７０に加わる応力を低減できる。したがって、ガラス１７０の破損を防止でき、圧電振動子１００の気密を維持できる。
【００３６】
また、上記のとおり、リード線１３０Ａ、Ｂを折り曲げて使用する圧電振動子１００について、当該折り曲げの前又は後に、リード線の長さを調整するためにリード線１３０Ａ、Ｂの−Ｚ側の端部を切断する場合がある。ここで、リード線第４領域１３６はリード線第３領域１３５より細い。したがって、リード線第４領域１３６を切断することで、切断時の応力がリード線第３領域１３５で緩和されて、ガラス１７０に加わる衝撃を小さくできる。したがって、ガラス１７０の破損を防止でき、圧電振動子１００の気密を維持できる。
【００３７】
（圧電振動子１００の製造方法）
次に、圧電振動子１００の製造方法を説明する。まず、圧電振動片搭載基板１２０を形成する。圧電振動片搭載基板１２０は、板状の金属に対して機械加工によって縁部１２１及び貫通孔１６０Ａ、Ｂを設けることで形成される。機械加工以外にも鋳造等の方法を用いてもよい。
【００３８】
また、リード線１３０Ａ、Ｂを形成する。リード線１３０Ａ、Ｂは、円柱状の細長い金属柱９００を加工することで形成する。このリード線１３０Ａ、Ｂの形成について、図３を参照して説明する。図３は金属柱９００の一部の側面図である。なお、金属柱９００は、円柱状以外に、断面が四角形又は三角形等である細長い金属でもよい。
【００３９】
金属柱９００は、図３に示されるとおり、領域Ｐ１〜Ｐ５が複数連なる。そして、領域Ｐ１〜Ｐ４は、次に説明するように加工されることで、リード線１３０Ａ、Ｂの一つになる。したがって、金属柱９００からはリード線１３０Ａ、Ｂが複数形成されることになる。領域Ｐ１は、リード線端部領域１３１、リード線接合領域１３２及びリード線第１領域１３３になる領域である。また、領域Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４は、それぞれ、リード線第２領域１３４、リード線第３領域１３５、リード線第４領域１３６になる領域である。
【００４０】
まず、領域Ｐ１と領域Ｐ３とを治具で押さえて固定する。次に領域Ｐ１及び領域Ｐ３を互いに反対方向に伸ばす。これにより、領域Ｐ２が引き伸ばされて、領域Ｐ２は領域Ｐ１及び領域Ｐ３より細くなる。同様に、領域Ｐ３と領域Ｐ５とを治具で押さえて固定する。次に領域Ｐ３と領域Ｐ５とを互いに反対方向に伸ばす。これにより、領域Ｐ４が引き伸ばされて、領域Ｐ４は領域Ｐ３及び領域Ｐ５より細くなる。次に、領域Ｐ１と領域Ｐ５との境界、及び、領域Ｐ４と領域Ｐ５との境界を切断する。こうして、領域Ｐ１〜Ｐ４がリード線１３０Ａ、Ｂの一つに加工される。
【００４１】
なお、リード線１３０Ａ、Ｂの形成は次のように行ってもよい。すなわち、領域Ｐ１、領域Ｐ３及び領域Ｐ５を治具で固定する。次に、領域Ｐ３から見て、領域Ｐ１及び領域Ｐ５が互いに反対に移動するように領域Ｐ３及び領域Ｐ５に力を加える。これにより、領域Ｐ２及び領域Ｐ４が引き伸ばされて、Ｐ２及び領域Ｐ４は領域Ｐ１、Ｐ３、Ｐ５より細くなる。
【００４２】
次に、リード線１３０Ａ、Ｂの＋Ｚ側の端部に、溶接などによって、予め形成したサポータ１５１Ａ、Ｂを接合する。次に、図２に示されるとおり、圧電振動片搭載基板１２０の貫通孔１６０Ａ、Ｂにリード線１３０Ａ、Ｂを挿入し、貫通孔１６０Ａ、Ｂ及び凹部１２２にガラスを流し込んでリード線１３０Ａ、Ｂを圧電振動片搭載基板１２０に固定する。なお、貫通孔１６０Ａ、Ｂ及び凹部１２２にガラスを流し込んだ後に、貫通孔１６０Ａ、Ｂにリード線１３０Ａ、Ｂを挿入してもよい。
【００４３】
また、圧電振動素子１４０を例えば次のように形成する。すなわち、まず、例えば水晶ウエハを切断及び研磨等の加工をして、円板状の圧電振動片１４１を形成する。次に、励振電極１４２及び引出電極１４３に対応する部分に貫通孔が形成されたマスクを用いて、スパッタ又は真空蒸着などによって、圧電振動片１４１の＋Ｘ側の面及び−Ｘ側の面に励振電極１４２及び引出電極１４３を形成する。
【００４４】
次に、圧電振動素子１４０を、サポータ１５１Ａの＋Ｚ側の端部及びサポータ１５１Ｂの＋Ｚ側の端部に挟み込み、導電性接着剤１５０でサポータ１５１Ａ、Ｂを固定する。このとき、図２に示されるとおり、引出電極１４３が導電性接着剤１５０に接触するように、圧電振動素子１４０を配置する。
【００４５】
最後に、カバー１１０を圧電振動片搭載基板１２０に載せる。このとき、フランジ部１１３の−Ｚ側の面が縁部１２１の＋Ｚ側の面に接触するように配置し、胴部１１２及び天井部１１１で囲まれるカバー１１０の凹部の中に圧電振動素子１４０及びサポータ１５１Ａ、Ｂが収容されるように載せる。そして、例えば冷間圧接や抵抗溶接によりフランジ部１１３と縁部１２１とを接合させることで、カバー１１０が圧電振動片搭載基板１２０に固定されて接合される。このようにして圧電振動子１００を製造する。
【００４６】
＜第２実施形態＞
（圧電発振器２００の構成）
本発明の第２実施形態である圧電発振器２００について、図４を参照して説明する。図４は圧電発振器２００の断面図である。
【００４７】
圧電発振器２００はほぼ直方体の形状をしており、底面からほぼ垂直に発振器リード線２５０から伸びている。この発振器リード線２５０の伸びる方向をＺ方向とし、圧電発振器２００の底面から発振器リード線２５０の先端に向かう方向を−Ｚ方向とする。Ｚ方向に垂直な方向の一つをＸ方向とし、Ｚ方向及びＸ方向に垂直な方向をＹ方向とする。
【００４８】
圧電発振器２００は、図４に示されるとおり、Ｚ方向に垂直な主面をもつ平板状の電子部品搭載基板２４０を持つ。電子部品搭載基板２４０は例えばガラスエポキシからなり、電子部品搭載基板２４０の＋Ｚ側の主面には圧電振動子１００が搭載される。また、電子部品搭載基板２４０の＋Ｚ側の主面及び−Ｚ側の主面には、必要に応じてＩＣ、加熱抵抗、トランジスタ及びサーミスタ等の電子部品２３０が搭載される。電子部品２３０の少なくとも一部は圧電振動子１００と導通して発振回路を構成する。なお、圧電振動子１００は−Ｚ側の主面に搭載されてもよい。また、電子部品２３０は電子部品搭載基板２４０の＋Ｚ側の主面又は−Ｚ側の主面の一方にのみ搭載されてもよい。
【００４９】
電子部品搭載基板２４０は、例えばＺ方向から見た場合の四隅に、Ｚ方向に伸びる発振器リード線２５０が接合されている。発振器リード線２５０は、電子部品搭載基板２４０の貫通孔でハンダによって固定されており、電子部品搭載基板２４０から−Ｚ方向に伸びる。発振器リード線２５０は、電子部品２３０又は圧電振動子１００の少なくとも一部と導通しており、アース端子、電源端子、入出力端子等の役割を持つ外部端子として機能する。なお、発振器リード線２５０の数は４つに限定されるものではなく、圧電発振器２００の機能などに応じて定められる。
【００５０】
電子部品搭載基板２４０の−Ｚ側には、電子部品搭載基板２４０の主面に平行に発振器基板２２０が配置される。発振器基板２２０は例えば金属からなり、四隅には貫通孔が形成される。発振器基板２２０の貫通孔には発振器リード線２５０が通っており、この貫通孔に充填されたガラスなど非導電性材で発振器リード線２５０が発振器基板２２０に固定される。この非導電性材によって、発振器基板２２０を介しての発振器リード線２５０間の短絡が防止される。
【００５１】
発振器基板２２０の＋Ｚ側の面には発振器カバー２１０が搭載される。図４に示されるとおり、発振器カバー２１０の開口端部は、発振器基板２２０をＺ方向から見た場合の縁に接合され、電子部品搭載基板２４０及び電子部品搭載基板２４０に搭載された圧電振動子１００及び電子部品２３０は、発振器カバー２１０と発振器基板２２０とで囲まれた空間に収容される。
【００５２】
次に、圧電振動子１００の電子部品搭載基板２４０への搭載の詳細を説明する。圧電振動子１００は、図４に示されるとおり、カバー１１０の主面（図１におけるカバー１１０のＸ軸に垂直な面）が電子部品搭載基板２４０の＋Ｚ側の面に対向するように配置される。このカバー１１０の主面と電子部品搭載基板２４０とは接合材２６０で接合される。接合材２６０にはハンダ又はシリコンを含んだ接着剤等が用いられる。
【００５３】
圧電振動片搭載基板１２０からは−Ｘ方向に、リード線１３０Ａ、Ｂのリード線第１領域１３３が伸びる。リード線第１領域１３３の−Ｘ側の端部から伸びるリード線第２領域１３４は、−Ｚ方向に折れ曲げられており、リード線第２領域１３４のリード線第１領域１３３とは反対側の端部は−Ｚ方向を向く。当該端部からは−Ｚ方向にリード線第３領域１３５が伸びる。リード線第３領域１３５は電子部品搭載基板２４０の貫通孔を通っており、当該貫通孔に充填されたハンダで電子部品搭載基板２４０に接合される。したがって、圧電振動子１００は接合材２６０及びリード線第３領域１３５の周囲にあるハンダで電子部品搭載基板２４０に固定されて搭載される。
【００５４】
このように、リード線１３０Ａ、Ｂは、リード線第１領域１３３及びリード線第３領域１３５より細いリード線第２領域１３４で折り曲げられる。よって、この折り曲げはリード線第２領域１３４の領域に限定されることになり、製造された圧電振動子１００のそれぞれについて、リード線１３０Ａ、Ｂの折り曲げ箇所のバラツキが防止される。したがって、電子部品搭載基板２４０に圧電振動子１００のバラツキに応じた領域を確保する必要がなくなり、圧電発振器２００の小型化が実現できる。
【００５５】
また、リード線第１領域１３３の幅はリード線第２領域１３４の幅より大きい。よって、リード線１３０Ａ、Ｂを折り曲げたときにリード線第１領域１３３からガラス１７０に加わる応力を低減できる。したがって、ガラス１７０の破損を防止でき、圧電振動子１００の気密を維持でき、圧電発振器２００の不良発生を低減できる。
【００５６】
また、リード線１３０Ａ、Ｂの折り曲げの前又は後に、リード線の長さを調整するためにリード線１３０Ａ、Ｂの−Ｚ側の端部を切断する場合がある。ここで、リード線第４領域１３６はリード線第３領域１３５より細い。したがって、リード線第４領域１３６を切断することで、切断時の応力がリード線第３領域１３５で緩和されて、ガラス１７０に加わる衝撃を小さくできる。したがって、ガラス１７０の破損を防止でき、圧電振動子１００の気密を維持できる。このため、圧電発振器２００の不良発生を低減できる。
【００５７】
（圧電発振器２００の製造方法）
次に圧電発振器２００の製造方法を説明する。まず、図１に示された圧電振動子１００を用意する。次に、リード線１３０Ａ、Ｂのリード線第１領域１３３及びリード線第３領域１３５を治具で押さえながら折り曲げて、図４に示されるとおり、リード線第１領域１３３とリード線第３領域１３５をほぼ直角にする。次に、リード線第４領域１３６の一部を切断してリード線１３０Ａ、Ｂの長さを調節する。なお、リード線第４領域１３６の一部の切断によるリード線１３０Ａ、Ｂの長さを調節は、リード線１３０Ａ、Ｂの折り曲げ前に行ってもよい。また、リード線１３０Ａ、Ｂの長さを調節が不要な場合は、リード線第４領域１３６の一部の切断を行わなくてもよい。
【００５８】
次に、リード線１３０Ａ、Ｂが挿入される貫通孔にハンダが塗布され、さらに、接合材２６０が塗布された電子部品搭載基板２４０を用意する。次に、図４に示されるように、カバー１１０の主面が接合材２６０を挟んで電子部品搭載基板２４０の＋Ｚ側の面と対向し、リード線第３領域１３５が貫通孔を通るように、圧電振動子１００を電子部品搭載基板２４０に載せる。次に加熱などをすることで、圧電振動子１００を電子部品搭載基板２４０に接合する。
【００５９】
次に、電子部品２３０を電子部品搭載基板２４０に搭載する。また、発振器リード線２５０を電子部品搭載基板２４０に接合する。なお、電子部品搭載基板２４０への圧電振動子１００、電子部品２３０及び発振器リード線２５０の搭載・接合の順序は、上述の順序とは異なる順序でもよい。次に、電子部品搭載基板２４０を発振器基板２２０に搭載する。次に、発振器カバー２１０を発振器基板２２０に接合して、発振器カバー２１０と発振器基板２２０との間に形成される空間に電子部品搭載基板２４０を密閉して、圧電発振器２００を形成する。
【００６０】
＜その他の実施の形態＞
（圧電振動子１００の第１の変形例）
次に圧電振動子１００の第１の変形例である圧電振動子３００を図５（ａ）、（ｂ）を参照して説明する。図５（ａ）は圧電振動子３００の正面図である。図５（ｂ）は圧電振動子３００の側面である。以下の説明において、第１実施形態と同一または同等の構成部分については同一符号を付けて説明を省略または簡略化する。
【００６１】
圧電振動子３００の圧電振動子１００との違いはリード線３３０Ａ、Ｂである。そこで、リード線３３０Ａ、Ｂの詳細を説明する。リード線３３０Ａ、Ｂには、図１（ａ）に示される圧電振動子１００と同様に、リード線第１領域３３３、リード線第２領域３３４、リード線第３領域３３５及びリード線第４領域３３６がある。そして、図５（ａ）、（ｂ）に示されるとおり、リード線第２領域３３４及びリード線第４領域３３６は扁平状の形状になっている。
【００６２】
すなわち、図５（ａ）に示されるとおり、Ｘ方向から見たときのリード線３３０Ａ、Ｂの幅は一様ではない。Ｘ方向から見た場合、リード線第２領域３３４の幅及びリード線第４領域３３６の幅は、リード線第１領域３３３の幅及びリード線第３領域３３５の幅より大きい。また、図５（ｂ）に示されるとおり、Ｙ方向から見たときもリード線３３０Ａ、Ｂの幅も一様ではない。Ｙ方向から見た場合、リード線第２領域３３４の幅及びリード線第４領域３３６の幅は、リード線第１領域３３３の幅及びリード線第３領域３３５の幅より小さい。
【００６３】
したがって、圧電振動子１００と同様にリード線３３０Ａ、Ｂを折り曲げる際、この折り曲げはリード線第２領域３３４の領域に限定することができ、製造された圧電振動子３００のそれぞれについて、リード線３３０Ａ、Ｂの折り曲げ箇所のバラツキが防止される。また、リード線３３０Ａ、Ｂを折り曲げたときにリード線第１領域３３３からガラス１７０に加わる応力を低減できる。したがって、ガラス１７０の破損を防止でき、圧電振動子３００の気密を維持できる。この点について、下記の変形例についても同様である。
【００６４】
また、リード線３３０Ａ、Ｂの長さを調整するためにリード線３３０Ａ、Ｂの−Ｚ側の端部を切断する場合、リード線第４領域３３６を切断することで、切断時の応力がリード線第３領域３３５で緩和されて、ガラス１７０に加わる衝撃を小さくできる。したがって、ガラス１７０の破損を防止でき、圧電振動子１００の気密を維持できる。この点について、リード線第４領域をもつ下記の変形例についても同様である。
【００６５】
このようなリード線３３０Ａ、Ｂは次のように製造できる。すなわち、まず円柱状の細長い金属柱を用意する。そして、リード線第２領域３３４及びリード線第４領域３３６に対応する部分を、ペンチなどを用いて押しつぶす。押しつぶされた部分が、上述のリード線第２領域３３４及びリード線第４領域３３６になる。したがって、リード線３３０Ａ、Ｂの製造は、複雑な工程を必要とせず、容易に形成できる。
【００６６】
（圧電振動子１００の第２の変形例）
次に圧電振動子１００の第２の変形例である圧電振動子４００を図６（ａ）、（ｂ）を参照して説明する。図６（ａ）は圧電振動子４００の正面図である。図６（ｂ）は圧電振動子４００の側面図である。以下の説明において、第１実施形態と同一または同等の構成部分については同一符号を付けて説明を省略または簡略化する。
【００６７】
圧電振動子４００の圧電振動子１００との違いはリード線４３０Ａ、Ｂである。そこで、リード線４３０Ａ、Ｂの詳細を説明する。リード線４３０Ａ、Ｂには、図１（ａ）に示される圧電振動子１００と同様に、リード線第１領域４３３、リード線第２領域４３４、リード線第３領域４３５及びリード線第４領域４３６がある。リード線４３０Ａ、Ｂのリード線第２領域４３４には、＋Ｘ側について、Ｙ方向に伸びる切欠き４３７が形成される。切欠き４３７は、Ｚ方向に並んで複数形成されており、図６（ｂ）に示される通り、Ｙ方向から見て、のこぎりの刃状の形状となっている。同様に、リード線４３０Ａ、Ｂのリード線第４領域４３６には、＋Ｘ側について、Ｙ方向に伸びる切欠き４３７が形成される。切欠き４３７は、Ｚ方向に並んで複数形成されており、図６（ｂ）に示される通り、Ｙ方向から見て、のこぎりの刃状の形状となっている。したがって、リード線４３０Ａ、ＢをＹ方向から見た場合、リード線第２領域４３４及びリード線第４領域４３６の切欠き４３７の部分の幅（Ｘ方向の長さ）が、リード線第１領域４３３及びリード線第３領域４３５の幅（Ｘ方向の長さ）より小さい。
【００６８】
このように、リード線第２領域４３４には、Ｙ方向に伸びる切欠き４３７が＋Ｘ側に複数形成されている。したがって、図６（ａ）の圧電振動子１００を＋Ｘ側から見たときにカバー１１０が手前側に倒れるようにリード線４３０Ａの一部を折り曲げる場合、切欠き４３７の底部（最も−Ｘ側の部分）が軸になって折り曲げることができ、製品ごとのバラツキが低減された正確な折り曲げが可能となる。
【００６９】
なお、リード線第２領域４３４及びリード線第４領域４３６に形成される切欠き４３７の数に制限はない。リード線４３０Ａ、Ｂの強度や折り曲げる角度などに応じて、切欠き４３７を１つ又は複数設けてもよい。またリード線４３０Ａとリード線４３０Ｂとで切欠き４３７の数を変えてもよい。
【００７０】
（圧電振動子１００の第３の変形例）
次に圧電振動子１００の第３の変形例である圧電振動子５００を図７（ａ）、（ｂ）を参照して説明する。図７（ａ）は圧電振動子５００の正面図である。図７（ｂ）は圧電振動子５００の側面図である。以下の説明において、第１実施形態と同一または同等の構成部分については同一符号を付けて説明を省略または簡略化する。
【００７１】
圧電振動子５００の圧電振動子１００との違いはリード線５３０Ａ、Ｂである。リード線５３０Ａ、Ｂには、図１（ａ）に示される圧電振動子１００と同様に、リード線第１領域５３３、リード線第２領域５３４、リード線第３領域５３５及びリード線第４領域５３６があり、それぞれ、図１（ａ）などに示されたリード線第１領域１３３、リード線第２領域１３４、リード線第３領域１３５及びリード線第４領域１３６と同じ形状である。
【００７２】
そして、圧電振動子５００ではリード線第４領域５３６の−Ｚ側に、さらにリード線第５領域５３７がある。リード線第５領域５３７の断面形状は、リード線第１領域５３３又はリード線第３領域５３５と同じである。したがって、リード線第５領域５３７はリード線第４領域５３６より太く、Ｙ方向から見たときリード線第５領域５３７の幅はリード線第４領域５３６の幅より大きい。
【００７３】
このように、リード線第５領域５３７はリード線第４領域５３６より太く、Ｙ方向から見たとき、リード線第５領域５３７の幅はリード線第４領域５３６の幅より大きい。よって、製造工程上の都合などで、圧電振動子５００を作製した後にリード線５３０Ａ、Ｂの長さを所定の長さにするためにリード線５３０Ａ、Ｂの−Ｚ側の端部を切断する場合、上述の幅の違いを目印にして、切断箇所をリード線第４領域５３６に限定できる。したがって、リード線５３０Ａ、Ｂの長さの製品ごとのバラツキを抑えることができる。
【００７４】
なお、圧電振動子３００、圧電振動子４００及び圧電振動子５００についても、それぞれのリード線３３０Ａ、Ｂ、４３０Ａ、Ｂ、５３０Ａ、Ｂの−Ｚ側の端部に、断面がそれぞれリード線第３領域３３５、４３５、５３５に等しいリード線第５領域を設けてもよい。
【００７５】
（圧電振動子１００の第４の変形例）
次に圧電振動子１００の第４の変形例である圧電振動子６００を図８（ａ）、（ｂ）を参照して説明する。図８（ａ）は圧電振動子６００の正面図である。図８（ｂ）は圧電振動子６００の側面図である。以下の説明において、第１実施形態と同一または同等の構成部分については同一符号を付けて説明を省略または簡略化する。
【００７６】
圧電振動子６００の圧電振動子１００との違いはリード線６３０Ａ、Ｂである。リード線６３０Ａ、Ｂは、図１（ａ）に示される圧電振動子１００と同様に、リード線第１領域６３３、リード線第２領域６３４及びリード線第３領域６３５がある。しかし、圧電振動子１００のリード線第４領域１３６に相当する領域がない。
【００７７】
（他の変形例）
圧電振動子１００及び圧電振動子１００の変形例では、それぞれのリード線は一体に形成される。しかし、それぞれのリード線の一部は溶接などで接合されていてもよい。すなわち、一体として形成されていないリード線を用いてもよい。
【００７８】
圧電振動子１００及び圧電振動子１００の変形例では、図１（ａ）、（ｂ）の圧電振動子１００を例に説明すると、Ｙ方向から見た場合、リード線１３０Ａのリード線第１領域１３３は、リード線１３０Ｂのリード線第１領域１３３と同じ位置にある。しかし、リード線１３０Ａのリード線第１領域１３３は、リード線１３０Ｂのリード線第１領域１３３とずれていてもよい。このとき、図１（ａ）の圧電振動子１００を＋Ｘ側から見たときにカバー１１０が手前側に倒れるようにリード線１３０Ａ、Ｂの一部を折り曲げる場合、カバー１１０がねじれて倒れる。しかし、実装基板上の他の電子部品の配置との関係によっては、このようにねじれて倒れることが必要になることがある。
【００７９】
圧電振動子１００及び圧電振動子１００の変形例では、リード線が２本設けられている。しかし、リード線は３本以上あってもよい。この場合、３本目以上のリード線は、一端が圧電振動片１４１と接合し、他端は圧電振動片搭載基板１２０を貫通して他のリード線と平行に伸びる。そして、３本目以上のリード線にも、リード線第１領域〜リード線第３領域、及び、必要に応じてリード線第４領域とリード線第５領域とが設けられる。この３本目以上のリード線によって、圧電振動片１４１が安定して固定される。なお、この圧電振動片１４１と接合する３本目以上のリード線は励振電極１４２と導通しなくてもよい。
【００８０】
圧電振動子１００及び圧電振動子１００の変形例では、圧電振動素子１４０は平面視が円形であってが、音叉型、楕円形、矩形など他の形状であってもよい。また、圧電振動片１４１は水晶で形成されたが、水晶以外の圧電材料、例えばタンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム又は圧電セラミックを用いてもよい。
【００８１】
圧電発振器２００は、圧電振動子１００を搭載しているが、圧電振動子１００に代えて、上述の圧電振動子１００の変形例を搭載してもよい。
【符号の説明】
【００８２】
１００、３００、４００、５００、６００  ...  圧電振動子
１１０  ...  カバー
１１１  ...  天井部
１１２  ...  胴部
１１３  ...  フランジ部
１２０  ...  圧電振動片搭載基板
１２１  ...  縁部
１２２  ...  凹部
１３０Ａ、Ｂ、３３０Ａ、Ｂ、４３０Ａ、Ｂ、５３０Ａ、Ｂ、６３０Ａ、Ｂ  ...  リード線
１３１  ...  リード線端部領域
１３２  ...  リード線接合領域
１３３、３３３、４３３、５３３、６３３  ...  リード線第１領域
１３４、３３４、４３４、５３４、６３４  ...  リード線第２領域
１３５、３３５、４３５、５３５、６３５  ...  リード線第３領域
１３６、３３６、４３６、５３６、  ...  リード線第４領域
１４０  ...  圧電振動素子
１４１  ...  圧電振動片
１４２  ...  励振電極
１４３  ...  引出電極
１５０  ...  導電性接着剤
１５１Ａ、Ｂ  ...  サポータ
１６０Ａ、Ｂ  ...  貫通孔
１７０  ...  ガラス
１７１  ...  外部露出面
２００  ...  圧電発振器
２１０  ...  発振器カバー
２２０  ...  発振器基板
２３０  ...  電子部品
２４０  ...  電子部品搭載基板
２５０  ...  発振器リード線
２６０  ...  接合材
４３７  ...  切欠き
５３７  ...  リード線第５領域
９００  ...  金属柱
Ｐ１〜Ｐ５  ...  領域
【図１】
2015198316.tif 000003
【図２】
2015198316.tif 000004
【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】
2015198316.tif 000009
【図８】
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