(57)【要約】【課題】  プラズマアーク電極とインナーリードとの間だけにアーク放電を発生させて、高品質な圧電振動子を効率良く製造すること。【解決手段】  シリンダパッケージタイプの圧電振動子を製造する方法であって、圧電振動片２及びプラグ４を、振動片ホルダ及び気密端子ホルダにそれぞれセットするセット工程と、マウント電極１６上にインナーリード２６ａが位置するように位置を調整する調整工程と、プラグを押え工具３５で押さえつけ、インナーリードをマウント電極に密着させる密着工程と、トーチ電極をセットするトーチ電極セット工程と、プラズマアーク放電によりインナーリードとマウント電極とを接合する接合工程と、ケースとステムとを封止する封止工程とを備え、接合工程を行う前に、インナーリードの表面の所定位置に突起部材４１を押し付けて、インナーリードの表面に凹凸を形成する凹凸形成工程を行う圧電振動子の製造方法を提供する。【選択図】  図７
2008028909.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
励振電極と、引き出し電極を介して励振電極に電気的に接続されたマウント電極とが外表面上に形成され、所定の電圧が励振電極に印加されたときに振動する圧電振動片と、
該圧電振動片を内部に収納するケースと、
該ケースを密閉させるステムと、該ステムを貫通した状態で配置され、ステムを間に挟んで一端側が前記マウント電極に電気的に接続されるインナーリードとされ、他端側が外部に電気的に接続されるアウターリードとされたリード端子とを有する気密端子とを備えた圧電振動子を製造する方法であって、
前記圧電振動片を振動片ホルダにセットすると共に、前記気密端子を気密端子ホルダにセットするセット工程と、
該セット工程後、前記マウント電極上に前記インナーリードが位置するように、前記振動片ホルダ及び前記気密端子ホルダの位置を調整する調整工程と、
該調整工程後、前記気密端子を絶縁性の押え工具で押さえつけ、前記インナーリードを前記マウント電極に対して密着させる密着工程と、
該密着工程後、先端にプラズマアーク電極を有するトーチ電極を前記インナーリードの上方に近づけるトーチ電極セット工程と、
該トーチ電極セット工程後、アルゴンガス中で前記プラズマアーク電極と前記インナーリードとの間に電圧を印加して、プラズマアーク放電により前記インナーリードとマウント電極とを接合する接合工程と、
該接合工程後、真空中で前記ケースと前記ステムとを封止する封止工程とを備え、
前記接合工程を行う前に、前記インナーリードの表面の所定位置に先端が鋭利な突起部材を押し付けて、インナーリードの表面に凹凸を形成する凹凸形成工程を行うことを特徴とする圧電振動子の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の圧電振動子の製造方法において、
前記調整工程と前記密着工程との間に、前記凹凸形成工程を行うことを特徴とする圧電振動子の製造方法。
【請求項３】
請求項１に記載の圧電振動子の製造方法において、
前記密着工程と前記トーチ電極セット工程との間に、前記凹凸形成工程を行うことを特徴とする圧電振動子の製造方法。
【請求項４】
請求項１から３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５】
請求項４に記載の圧電振動子において、
前記圧電振動片は、平行に配置され、基端側が基部に固定された一対の振動腕部を備えていることを特徴とする圧電振動子。
【請求項６】
請求項４に記載の圧電振動子において、
前記圧電振動片は、厚み滑り振動片であることを特徴とする圧電振動子。
【請求項７】
請求項４から６のいずれか１項に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８】
請求項４から６のいずれか１項に記載の圧電振動子が、計時部に電気的に接続されていることを特徴とする電子機器。
【請求項９】
請求項４から６のいずれか１項に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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リード端子に圧電振動片を接合したシリンダパッケージタイプの圧電振動子の製造方法、該製造方法により製造された圧電振動子、これを有する発振器、電気機器及び電波時計に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話や携帯情報端末機器には、時刻源や制御信号のタイミング源、リファレンス信号源等として水晶等を利用した圧電振動子が用いられている。この種の圧電振動子は、様々なものが提供されているが、その１つとして、円筒状に形成されたシリンダパッケージタイプの圧電振動子が知られている。
【０００３】
この圧電振動子１００は、例えば、図１５に示すように、音叉型の圧電振動片１０１と、該圧電振動片１０１を内部に収納する有底円筒状のケース１０２と、圧電振動片１０１をケース１０２内に密閉させる気密端子であるプラグ１０３とを備えている。
プラグ１０３は、金属材料で形成された環状のステム１０４と、該ステム１０４を貫くように配され、圧電振動片１０１の両マウント電極１０１ａに接合された２本のリード端子１０５と、該リード端子１０５とステム１０４とを絶縁状態で一体的に固定すると共にケース１０２内を密封させる充填剤１０６とで構成されている。
２本のリード端子１０５は、ケース１０２内に突出している部分がインナーリード１０５ａとなり、ケース１０２外に突出している部分がアウターリード１０５ｂとなっている。そして、このアウターリード１０５ｂが、外部接続端子として機能するようになっている。
【０００４】
また、ケース１０２は、プラグ１０３のステム１０４の外周に対して圧入されて嵌合固定されている。このケース１０２の圧入は、真空雰囲気下で行われているため、ケース１０２内の圧電振動片１０１を囲む空間は、真空に保たれた状態で密閉されている。
【０００５】
このように構成された圧電振動子１００は、２本のリード端子１０５のアウターリード１０５ｂにそれぞれ所定の電圧を駆動電圧として印加すると、電流がインナーリード１０５ａからマウント電極１０１ａ及び引き出し電極１０１ｃを介して圧電振動片１０１の励振電極１０１ｂに流れる。これにより、圧電振動片１０１が所定の周波数で発振するようになっている。
【０００６】
ところで、上述したシリンダパッケージタイプの圧電振動子１００を製造する場合には、一般的に、圧電振動片１０１及びプラグ１０３をそれぞれ製造した後、これら圧電振動片１０１とプラグ１０３との接合を行って、その後、圧電振動片１０１をケース１０２に内に封入している。このうち、圧電振動片１０１とプラグ１０３との接合は、２本のリード端子１０５のインナーリード１０５ａと、圧電振動片１０１の両マウント電極１０１ａとをそれぞれ接合することで行われている。この接合方法は、様々な手法が提供されているが、現在ではアーク放電を利用した接合方法も検討されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
このアーク放電を利用した接合方法について簡単に説明する。
まず、図１６に示すように、２本のリード端子１０５及びステム１０４を有するプラグ１０３と、圧電振動片１０１とを、それぞれ図示しない治具にセットすると共に、リード端子１０５のインナーリード１０５ａが圧電振動片１０１のマウント電極１０１ａ上にくるように治具の位置を調整する。そして、絶縁性の押え工具１１０によりステム１０４を上方から押さえつける。これにより、インナーリード１０５ａとマウント電極１０１ａとが確実に接触した状態（密着状態）となる。次いで、２本のリード端子１０５のうち、接合を行う側のアウターリード１０５ｂをグランド及びアーク発生装置１１１の出力端子に接続した後、トーチ電極１１２をインナーリード１０５ａに近づける。具体的には、トーチ電極１１２の先端に設けられている針状のプラズマアーク電極１１３をインナーリード１０５ａに近接させる。そして、アーク発生装置１１１により、所定の電圧をプラズマアーク電極１１３とインナーリード１０５ａとの間に印加する。またこれと同時に、プラズマアーク電極１１３とインナーリード１０５ａとの周囲にアルゴンガスを供給する。
【０００８】
これにより、プラズマアーク電極１１３とインナーリード１０５ａとの間に、極めて短時間に放電熱を伴う放電が発生する。この放電熱により、インナーリード１０５ａのメッキ表面及びマウント電極１０１ａの表面に吸着していた水分等が瞬間的に蒸発すると共に、インナーリード１０５ａの表面のメッキに十分な放電熱が加わって該メッキが短時間で全体的に溶解する。その結果、インナーリード１０５ａとマウント電極１０１ａとを強固に接合することができる。
なお、隣接して平行に配置されている他方のリード端子１０５のインナーリード１０５ａは、アウターリード１０５ｂ側がアーク発生装置１１１に接続されていないので、フローティング電位（浮遊電位）となっている。そのため、プラズマアーク電極１１３との間に放電が発生することがない。また、他方のマウント電極１０１ａも同様にフローティング電位となっているので、やはりプラズマアーク電極１１３との間で放電が発生することがない。更にステム１０４は、２本のリード端子１０５に対して絶縁されているので、やはりフローティング電位となっている。
【０００９】
このようにして、２本のリード端子１０５のうち、一方のリード端子１０５のインナーリード１０５ａのみを確実に接合することができる。その後、他方のリード端子１０５をアーク発生装置１１１に接続して、同様にアーク放電による接合を行う。その結果、２本のリード端子１０５のインナーリード１０５ａを、それぞれ両マウント電極１０１ａに対して電気的及び物理的に接合することができる。
【特許文献１】特開２００６−１３５７９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上記従来の方法では、以下の課題が残されている。
即ち、図１６に示すように、プラズマアーク電極１１３を先端に有するトーチ電極１１２は、針状に形成されたプラズマアーク電極１１３とは異なり、通常先端の直径が大きく設計されているものである。例えば、プラズマアーク電極１１３の直径が約０．１ｍｍなのに対して、トーチ電極１１２の先端直径は約９．５ｍｍとなっている。これは、トーチ電極１１２がアルゴンガス等を供給できるように設計されているためである。そのため、トーチ電極１１２とステム１０４を押さえつけている押え工具１１０との接触を防止するため、トーチ電極１１２を斜めにした状態で使用せざるを得なかった。よって従来では水平面に対して約６０度斜めにした状態で使用せざるを得なかった。
【００１１】
ところが、トーチ電極１１２を斜めにしているので、プラズマアーク電極１１３が圧電振動片１０１側に近づいてしまっていた。そのため、放電を発生させた際に、該放電がプラズマアーク電極１１３とインナーリード１０５ａとの間の発生するだけでなく、インナーリード１０５ａが接触していない領域、即ち、引き出し電極１０１ｃ近傍のマウント電極１０１ａ部分（図１５で示す点線で囲んだ領域）にも放電が誘導されてしまう恐れがあった。これは、放電位置不良と呼ばれるもので、この放電位置不良が生じると、引き出し電極１０１ｃ近傍のマウント電極１０１ａが溶けて剥離してしまったり、欠けたりする恐れがあった。その結果、品質の低下を招いたり、マウント電極１０１ａと引き出し電極１０１ｃとの電気的な接続を断ってしまい、動作不良を招いたりする恐れがあった。
このように、従来の方法では、数パーセントの確率で放電位置不良が発生してしまい、プラズマアーク電極１１３とインナーリード１０５ａとの間だけで放電を発生させることができるものではなかった。
【００１２】
本発明は、このような事情に考慮してなされたもので、その目的は、プラズマアーク電極とインナーリードとの間だけにアーク放電を発生させて、高品質な圧電振動子を効率良く製造することができる圧電振動子の製造方法、該圧電振動子の製造方法により製造された圧電振動子、該圧電振動子を有する発振器、電子機器及び電波時計を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、前記課題を解決するために以下の手段を提供する。
本発明の圧電振動子の製造方法は、励振電極と、引き出し電極を介して励振電極に電気的に接続されたマウント電極とが外表面上に形成され、所定の電圧が励振電極に印加されたときに振動する圧電振動片と、該圧電振動片を内部に収納するケースと、該ケースを密閉させるステムと、該ステムを貫通した状態で配置され、ステムを間に挟んで一端側が前記マウント電極に電気的に接続されるインナーリードとされ、他端側が外部に電気的に接続されるアウターリードとされたリード端子とを有する気密端子とを備えた圧電振動子を製造する方法であって、前記圧電振動片を振動片ホルダにセットすると共に、前記気密端子を気密端子ホルダにセットするセット工程と、該セット工程後、前記マウント電極上に前記インナーリードが位置するように、前記振動片ホルダ及び前記気密端子ホルダの位置を調整する調整工程と、該調整工程後、前記気密端子を絶縁性の押え工具で押さえつけ、前記インナーリードを前記マウント電極に対して密着させる密着工程と、該密着工程後、先端にプラズマアーク電極を有するトーチ電極を前記インナーリードの上方に近づけるトーチ電極セット工程と、該トーチ電極セット工程後、アルゴンガス中で前記プラズマアーク電極と前記インナーリードとの間に電圧を印加して、プラズマアーク放電により前記インナーリードとマウント電極とを接合する接合工程と、該接合工程後、真空中で前記ケースと前記ステムとを封止する封止工程とを備え、前記接合工程を行う前に、前記インナーリードの表面の所定位置に先端が鋭利な突起部材を押し付けて、インナーリードの表面に凹凸を形成する凹凸形成工程を行うことを特徴とするものである。
【００１４】
この発明に係る圧電振動子の製造方法においては、まず、圧電振動片及び気密端子をそれぞれ作製した後、これら圧電振動片及び気密端子を専用のホルダにセットするセット工程を行う。即ち、圧電振動片を振動片ホルダにセットすると共に、気密端子を気密端子ホルダにそれぞれセットする。次いで、圧電振動片のマウント電極上に、気密端子のインナーリードが位置するように、振動子ホルダ及び気密端子ホルダの位置を調整する調整工程を行う。
【００１５】
次いで、接合を行う前作業として、接合を行うリード端子とマウント電極とを密着させる。即ち、気密端子を絶縁性の押え工具で上から押さえつける。これにより、リード端子が圧電振動片側に押さえつけられるので、リード端子のインナーリードとマウント電極とを密着させることができる。この密着工程を行うことで、上述したように、接合を行うリード端子とマウント電極とを密着させることができる。次いで、プラズマアーク電極を先端に有するトーチ電極をインナーリードの上方に近づけるトーチ電極セット工程を行う。
【００１６】
ここで、次に行う接合工程を行う前に、予めインナーリードの表面の所定位置に対して先端が鋭利な突起部材を押し付けて、インナーリードの表面に凹凸を形成する凹凸形成工程を行う。この工程は、上述したいずれかの工程と同じタイミングで行っても構わないし、いずれかの工程の前後で行っても構わない。いずれにしても、接合工程の前に行えば良い。
具体的には、先端が鋭利な突起部材を押し付けることで、インナーリードの表面が所定位置で抉られて押し跡ができるので、上述したようにこの押し跡にならった凹凸を形成することができる。この際、抉られて凹んだ部分は、表面の酸化膜が削られてその下のメッキ層が表面に露出した状態となっている。また、この凹んだ部分の周囲は、盛り上がった凸部となっている。
【００１７】
上述した各工程が終了した後、アルゴンガス中でプラズマアーク電極とインナーリードとの間に電圧を印加して、プラズマアーク放電を発生させて、インナーリードとマウント電極とを接合する接合工程を行う。即ち、プラズマアーク電極とインナーリードとの間に、極めて短時間に放電熱を伴う放電を発生させる。この放電熱によって、インナーリードのメッキ表面及びマウント電極の表面に吸着していた水分等が瞬間的に蒸発すると共に、インナーリードの表面のメッキに十分な放電熱が加わって短時間で該メッキを全体的に溶解する。その結果、インナーリードとマウント電極とを強固に接合することができる。
【００１８】
特に、接合工程前に行う凹凸形成工程によって、インナーリードの所定位置には他の部分よりも盛り上がった凸部が形成されているので、避雷針効果により、この凸部に集中的にアーク放電を発生させることができる。そのため、マウント電極とインナーリードとが重っていない領域、即ち、引き出し電極近傍のマウント電極部分にアーク放電が誘導されてしまうことを極力防止することができる。従って、従来生じていた放電位置不良をできるだけなくすことができ、引き出し電極近傍のマウント電極が溶けて剥離したり欠けたりすることがなく、放電位置不良に起因する不都合をなくすことができる。
【００１９】
また、突起部材によって削られて凹んだ部分は、酸化膜が削られたメッキ層が表面に露出している。そのため、この凹んだ部分にもアーク放電を集中的に発生させることができる。このことからも、引き出し電極近傍のマウント電極部分にアーク放電が誘導されてしまうことを防止することができ、放電位置不良に起因する不都合をなくすことができる。
【００２０】
そして、最後に真空中でケースとステムとを封止して、該ケース内に圧電振動片を密閉する封止工程を行う。これにより、シリンダパッケージタイプの圧電振動子を製造することができる。
特に、接合工程前に凹凸形成工程を行うので、従来生じていた放電位置不良をできるだけなくして、プラズマアーク電極とインナーリードとの間にだけアーク放電を発生させて接合を行うことができ、高品質な圧電振動子を効率良く製造することができる。
【００２１】
また、本発明に係る圧電振動子の製造方法は、上記本発明の圧電振動子の製造方法において、前記調整工程と前記密着工程との間に、前記凹凸形成工程を行うことを特徴とするものである。
【００２２】
この発明に係る圧電振動子の製造方法においては、圧電振動片のマウント電極上に気密端子のインナーリードを位置させた調整工程の後に、インナーリードの表面の所定位置に突起部材を押し付けて凹凸を形成する凹凸形成工程を行う。これによりインナーリードは、表面に凹凸が形成されると同時にマウント電極側に押し付けられた状態となる。そのため、インナーリードに若干の反り等が生じていたとしても、この反りをなくすような“くせ”をつけることができる。これにより、インナーリードとマウント電極との接触性を向上することができる。従って、凹凸形成工程後に気密端子を押え工具で押さえつける密着工程を行った際に、インナーリードとマウント電極と密着率を高めることができる。その結果、インナーリードとマウント電極とをより強固に接合することができ、さらなる高品質化及び信頼性の向上化を図ることができる。
【００２３】
また、本発明の圧電振動子の製造方法は、上記本発明の圧電振動子の製造方法において、前記密着工程と前記トーチ電極セット工程との間に、前記凹凸形成工程を行うことを特徴とするものである。
【００２４】
この発明に係る圧電振動子の製造方法においては、気密端子を押え工具で押さえつける密着工程を行った後に、インナーリードの表面の所定位置に突起部材を押し付けて凹凸を形成する凹凸形成工程を行う。これにより気密端子は、押え工具に加え突起部材によってもマウント電極側に押し付けられた状態となる。しかも、インナーリードが直接突起部材によって押し付けられる。そのため、インナーリードに若干の反り等が生じていたとしても、この反りをなくすような“くせ”をつけることができる。これにより、インナーリードとマウント電極との接触性を向上することができ、密着率を高めることができる。その結果、インナーリードとマウント電極とをより強固に接合することができ、さらなる高品質化及び信頼性の向上化を図ることができる。
【００２５】
また、本発明の圧電振動子は、上記本発明のいずれか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ものである。
【００２６】
この発明に係る圧電振動子は、上述した方法により製造されているので、インナーリードとマウント電極とがより確実に接合されている。そのため、強度的に優れていると共に、高品質化を図ることができる。
【００２７】
また、本発明の圧電振動子は、上記本発明の圧電振動子において、前記圧電振動片が、平行に配置され、基端側が基部に固定された一対の振動腕部を備えていることを特徴とするものである。
【００２８】
この発明に係る圧電振動子においては、励起電極に所定の電圧が印加されたときに、一対の振動腕部が互いに接近離間する方向に振動する所謂屈曲モードの音叉型振動子や、音叉腕が捩じり振動する捩じりモードの音叉型振動子や、或いは、屈曲モードと捩じり振動モードとの複合型振動モードの音叉型振動子にすることができる。
【００２９】
また、本発明の圧電振動子は、上記本発明の圧電振動子において、前記圧電振動片が、厚み滑り振動片であることを特徴とするものである。
【００３０】
この発明に係る圧電振動子においては、圧電振動片が厚み滑り振動片であるので、厚み滑り振動モードで振動させることができる。よって、ＭＨｚ帯の発振周波数を有する制御、通信機用の振動子として好適に使用することができる。
【００３１】
また、本発明の発振器は、上記本発明の圧電振動子が、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ものである。
また、本発明の電子機器は、上記本発明の圧電振動子が、計時部に電気的に接続されていることを特徴とするものである。
また、本発明の電波時計は、上記本発明の圧電振動子が、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ものである。
【００３２】
この発明に係る発振器、電子機器及び電波時計によれば、上述した圧電振動子を備えているので、同様に強度的に優れ、高品質化を図ることができる。よって、製品の信頼性を高めることができる。
【発明の効果】
【００３３】
本発明に係る圧電振動子の製造方法によれば、プラズマアーク電極とインナーリードとの間にだけにアーク放電を発生させることができ、高品質な圧電振動子を効率良く製造することができる。
また、本発明に係る圧電振動子によれば、上述した方法により製造されているので、インナーリードとマウント電極とがより確実に接合され、強度的に優れていると共に高品質化を図ることができる。
また、本発明に係る発振器、電子機器及び電波時計によれば、上述した圧電振動子を備えているので、同様に強度的に優れ、高品質化を図ることができ、製品の信頼性を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下、本発明に係る圧電振動子及び該圧電振動子の製造方法の一実施形態を、図１から図９を参照して説明する。
本実施形態の圧電振動子１は、シリンダパッケージタイプの圧電振動子１であって、図１に示すように、圧電振動片２と、該圧電振動片２を内部に収納するケース３と、圧電振動片２をケース３内に密閉させる気密端子であるプラグ４とを備えている。
【００３５】
圧電振動片２は、図２から図４に示すように、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から形成された音叉型の振動片であり、平行に配置され、基端側が基部１０に一体的に固定された一対の振動腕部１１、１２と、該一対の振動腕部１１、１２の外表面上に形成されて一対の振動腕部１１、１２を振動させる第１の励振電極１３と第２の励振電極１４とからなる励振電極１５と、該両励振電極１３、１４に電気的に接続されたマウント電極１６、１７とを有している。
また、本実施形態の圧電振動片２は、一対の振動腕部１１、１２の両主面上に、該振動腕部１１、１２の長手方向Ｘに沿ってそれぞれ形成された溝部１８を備えている。この溝部１８は、振動腕部１１、１２の基端側から略中間付近まで形成されている。
【００３６】
第１の励振電極１３と第２の励振電極１４とからなる励振電極１５は、一対の振動腕部１１、１２を互いに接近又は離間する方向に所定の共振周波数で振動させる電極であり、一対の振動腕部１１、１２の外表面に、それぞれ電気的に切り離された状態でパターニングされて形成されている。具体的には、図４に示すように、第１の励振電極１３が、一方の振動腕部１１の溝部１８上と、他方の振動腕部１２の両側面上とに主に形成され、第２の励振電極１４が、一方の振動腕部１１の両側面上と他方の振動腕部１２の溝部１８上とに主に形成されている。
【００３７】
また、第１の励振電極１３及び第２の励振電極１４は、図２及び図３に示すように、基部１０の両主面上において、それぞれ引き出し電極２０、２１を介してマウント電極１６、１７に電気的に接続されている。そして圧電振動片２は、このマウント電極１６、１７を介して電圧が印加されるようになっている。
なお、上述した励振電極１５、マウント電極１６、１７及び引き出し電極２０、２１は、例えば、クロム（Ｃｒ）、ニッケル（Ｎｉ）、アルミニウム（Ａｌ）やチタン（Ｔｉ）等の導電性膜の被膜により形成されたものである。
【００３８】
また、一対の振動腕部１１、１２の先端には、自身の振動状態を所定の周波数の範囲内で振動するように調整（周波数調整）を行うための重り金属膜２２が被膜されている。なお、この重り金属膜２２は、周波数を粗く調整する際に使用される粗調膜２２ａと、微小に調整する際に使用される微調膜２２ｂとに分かれている。これら粗調膜２２ａ及び微調膜２２ｂを利用して周波数調整を行うことで、一対の振動腕部１１、１２の周波数をデバイスの公称周波数の範囲内に収めることができる。
【００３９】
ケース３は、図１に示すように、有底円筒状に形成されており、プラグ４の後述するステム２７の外周に対して圧入されて、嵌合固定されている。なお、このケース３の圧入は、真空雰囲気下で行われており、ケース３内の圧電振動片２を囲む空間が真空に保たれた状態となっている。
【００４０】
プラグ４は、ケース３を密閉させるステム２７と、該ステム２７を貫通した状態で配置され、ステム２７を間に挟んで一端側がマウント電極１６、１７に電気的に接続されるインナーリード２６ａとされ、他端側が外部に電気的に接続されるアウターリード２６ｂとされた２本のリード端子２６と、ステム２７の内側に充填された充填剤２８とを有している。ステム２７は、金属材料で環状に形成されたものである。また、充填剤２８の材料としては、例えば、ホウ珪酸ガラスである。また、リード端子２６の表面及びステム２７の外周には、それぞれ同材料のメッキが施されている。
また、２本のリード端子２６は、ケース３内に突出している部分がインナーリード２６ａとなり、ケース３外に突出している部分がアウターリード２６ｂとなっている。そして、インナーリード２６ａとマウント電極１６、１７とが、ケース３内で接合されている。
【００４１】
ここで、本実施形態の圧電振動子１を構成する主要部品の寸法及び材質の一例について述べる。
まず、メッキ後のステム２７の直径は、約０．９２ｍｍである。また、リード端子２６の母材の直径は、約０．１５ｍｍであり、メッキ後の直径は、約０．１８ｍｍである。通常、約１０μｍの厚みのメッキ層が形成される。また、リード端子２６の母材の材質としては、コバール（ＦｅＮｉＣｏ合金）が慣用されている。また、メッキの材質としては、耐熱ハンダメッキ（錫と鉛の合金で、その重量比が１：９）や、錫銅合金（ＳｎＣｕ）や金錫合金（ＡｕＳｎ）等が用いられる。
このステム２７の外周のメッキ層を介在させてケース３の内周に真空中で冷間圧接させることにより、ケース３の内部を真空状態で気密封止できるようになっている。
【００４２】
また、圧電振動片２の寸法例としては、幅が約０．５ｍｍ〜０．６ｍｍ、全長は約２．０ｍｍ〜３．２ｍｍ、厚みは約０．１０ｍｍである。また、マウント電極１６、１７は、クロム（Ｃｒ）と金（Ａｕ）との積層膜であり、水晶と密着性の良いクロム膜を下地として成膜した後に、表面に金の薄膜を施したものである。なお、この場合に限られず、例えば、クロムとニクロム（ＮｉＣｒ）の積層膜の表面にさらに金の薄膜を積層しても構わない。
【００４３】
このように構成された圧電振動子１を作動させる場合には、２本のリード端子２６のアウターリード２６ｂに対して、所定の駆動電圧を印加する。これにより、インナーリード２６ａ、マウント電極１６、１７及び引き出し電極２０、２１を介して、第１の励振電極１３及び第２の励振電極１４からなる励振電極１５に電流を流すことができ、一対の振動腕部１１、１２を接近・離間させる方向に所定の周波数で振動させることができる。そして、この一対の振動腕部１１、１２の振動を利用して、時刻源、制御信号のタイミング源やリファレンス信号源等として利用することができる。
【００４４】
次に、上述した圧電振動子１の製造方法を以下に説明する。なお、本実施形態の製造方法は、図５に示す製造装置３０を利用して製造する場合を例に挙げて説明する。始めに、この製造装置３０について簡単に説明する。
この製造装置３０は、図５（ａ）、（ｂ）に示すように、図示しない搬送ベルトによって移動可能なマウント治具３１と、該マウント治具３１上に取り付けられた振動片ホルダ３２と、該マウント治具３１上に着脱自在に固定されるパレット（気密端子ホルダ）３３とを備えている。
【００４５】
マウント治具３１は、上面視矩形状に形成されており、両端に形成された開口３１ａを介して搬送ベルトに嵌合固定されるようになっている。そして、マウント治具３１は、搬送ベルトによって、図６に示すように、ワーク供給ステーションＳ１、マウントステーションＳ２、取り出しステーションＳ３間を順に循環されるようになっている。そして、各ステーションＳ１、Ｓ２、Ｓ３で各処理が適宜行われることにより、圧電振動子１が製造されるようになっている。これについては、後に詳細に説明する。
【００４６】
振動片ホルダ３２には、図５（ｂ）に示すように、圧電振動片２を位置決めさせる凹部３２ａが、長手方向に沿って所定間隔毎に複数形成されている。これにより、図５（ａ）に示すように、複数の圧電振動片２を所定の間隔に並べた状態で固定することができるようになっている。
また、パレット３３は、上面視矩形状で且つ断面視Ｌ字状に形成されており、図５（ｂ）に示すように、上部にプラグ４を嵌め込むことができる凹部３３ａが、長手方向に沿って所定間隔毎に複数形成されている。この凹部３３ａは、円筒状のステム２７を上方から嵌合できるように、底面が円筒内面の溝状に形成されている。この凹部３３ａによって、図５（ａ）に示すように、複数のプラグ４を所定の間隔に並べた状態でパレット３３に固定できるようになっている。なお、パレット３３の凹部３３ａの間隔は、振動片ホルダ３２の凹部３２ａの間隔と同じ間隔に設定されている。これにより、複数の圧電振動片２と複数のプラグ４とを、それぞれ対向するように位置決めした状態で確実に並べることができるようになっている。
【００４７】
次いで、このように構成された製造装置３０を利用して圧電振動子１を製造する場合について説明する。
本実施形態の圧電振動子の製造方法は、セット工程と、調整工程と、密着工程と、凹凸形成工程と、トーチ電極セット工程と、接合工程と、封止工程とを順に行って、複数（ｎ個）の圧電振動子１を製造する方法である。
【００４８】
まず、圧電振動片２を振動片ホルダ３２にセットすると共に、プラグ４をパレット３３にセットするセット工程を行う。具体的には、搬送ベルトを駆動してマウント治具３１を図６に示すワーク供給ステーションＳ１に移動させる。そして、ワーク供給ステーションＳ１にて、図示しないロボット等により、振動片ホルダ３２に形成された凹部３２ａに複数（ｎ個）の圧電振動片２を整列させる。またこれと同時に、ワーク供給ステーションＳ１にて、複数（ｎ個）のプラグ４をパレット３３の凹部３３ａにセットしておく。
【００４９】
上記セット工程後、マウント電極１６、１７上にインナーリード２６ａが位置するように、振動片ホルダ３２及びパレット３３の位置を調整する調整工程を行う。
本実施形態では、ワーク供給ステーションＳ１にて、複数のプラグ４が予めセットされたパレット３３を、図示しないロボット等により、マウント治具３１に装着する。これにより、図５（ａ）、（ｂ）に示すように、各圧電振動片２のマウント電極１６、１７上に、各プラグ４のインナーリード２６ａが位置した状態になる。従って、簡単に調整工程を行うことができる。
次いで、搬送ベルトを駆動してマウント治具３１をワーク供給ステーションＳ１から図６に示すマウントステーションＳ２に移動させる。
【００５０】
マウントステーションＳ２に移動させた後、各プラグ４を絶縁性の押え工具３５で押さえつけ、インナーリード２６ａをマウント電極１６、１７に対して密着させる密着工程を行う。
具体的には、図７に示すように、複数のプラグ４のアウターリード２６ｂ側を絶縁性の押え工具３５で上から押さえつける。これにより、ステム２７を間にしてアウターリード２６ｂとは反対側に位置するインナーリード２６ａがマウント電極１６、１７側に撓むので、該インナーリード２６ａとマウント電極１６、１７とを密着させることができる。
なお、アウターリード２６ｂを押さえつけるのではなく、ステム２７を押さえつけてインナーリード２６ａとマウント電極１６、１７とを密着させても構わない。
【００５１】
そして、インナーリード２６ａとマウント電極１６、１７とを密着させた後、インナーリード２６ａの表面の所定位置に対して先端が鋭利な突起部材４１を押し付けて、インナーリード２６ａの表面に凹凸を形成する凹凸形成工程を行う。この際、パレット３３に並べられた複数のプラグ４のインナーリード２６ａに同時に凹凸を形成する。
具体的には、図７に示すように、リード押し機構４０を利用してこの工程を行う。このリード押し機構４０は、耐磨耗性を有する金属性の上記突起部材４１と、該突起部材４１の基端側を支持する板バネ部４２とから構成されている。突起部材４１は、パレット３３に並べられた複数のプラグ４のインナーリード２６ａに同時に接触することができるように先端側が櫛歯のようになっている。板バネ部４２は、一端側で突起部材４１の基端側を支持しており、他端側が図示しない移動機構によって上下に移動させられるようになっている。
【００５２】
そして、移動機構により板バネ部４２を下降させて、突起部材４１の先端を各インナーリード２６ａに押し付ける。この際、一定の荷重が加わるように突起部材４１を押し付ける。この押し付け状態を所定時間維持した後、移動機構によって板バネ部４２を上昇させ、突起部材４１による押し付けを解除する。
この押し付けによって、インナーリード２６ａの表面には、図８に示すように、突起部材４１の押し跡がつくので、該押し跡にならった凹凸が形成される。この際、インナーリード２６ａは、突起部材４１に削られて凹んだ凹部４３において、表面の酸化膜が削られてその下のメッキ層が表面に露出した状態となっている。また、この凹部４３の周囲は、盛り上がった凸部４４となっている。
【００５３】
この凹凸形成工程が終了した後、リード押し機構４０を退避させる。次いで、複数のプラグ４のアウターリード２６ｂを同時に導電性の図示しないクランプでクランピングして固定する。ここで、以降に行うプラズマアーク放電は、２本のリード端子２６を同時に行うのではなく、片側ずつ行うものである。そのため、接合を行う前に各プラグ４の２つのアウターリード２６ｂのうち、接合を行う一方のアウターリード２６ｂのみをグランド及びアーク発生装置３６の出力端子に電気的に接続する。
なお、本実施形態では、先に一方のインナーリード２６ａとマウント電極１６とを接合し、その後、他方のインナーリード２６ａとマウント電極１７とを接合する場合を例にして説明する。
【００５４】
接続終了後、図９に示すように、先端にプラズマアーク電極３７を有するトーチ電極３８をインナーリード２６ａの上方に近づけるトーチ電極セット工程を行う。
具体的には、上述した状態を維持しながらマウント治具３１をマウントステーションＳ２内に設置されているマウントステージＳ４の原点に移動させる。このマウントステージＳ４の原点には、図６に示すように、先端に針状に形成されたプラズマアーク電極３７を有するトーチ電極３８が配置されている。これにより、マウント治具３１に固定された複数のプラグ４及び圧電振動片２のうち、最初のプラグ４及び圧電振動片２をトーチ電極３８の先端に近接させることができる。
なお、ここで使用するトーチ電極３８は、従来使用しているものと同じサイズのものであり、先端の直径が約９．５ｍｍのものである。また、プラズマアーク電極３７は、直径１ｍｍの電極棒を研磨して直径が約０．１ｍｍの針状となったものである。
【００５５】
次いで、アルゴンガス中でアーク放電をＯＮにして、プラズマアーク電極３７とインナーリード２６ａとの間に電圧を印加し、プラズマアーク放電によりインナーリード２６ａとマウント電極１６とを接合する接合工程を行う。
即ち、電圧を印加すると、プラズマアーク電極３７とインナーリード２６ａとの間に極めて短時間に放電熱を伴う放電を発生する。この放電熱によって、インナーリード２６ａのメッキ表面及びマウント電極１６の表面に吸着していた水分等が瞬間的に蒸発すると共に、インナーリード２６ａの表面のメッキに十分な放電熱が加わって短時間で該メッキを全体的に溶解する。その結果、インナーリード２６ａとマウント電極１６とを強固に接合することができる。
【００５６】
しかもアルゴンガス雰囲気中で接合を行っているので、大気中からの酸素は遮断されて接合表面が酸化してしまうことも防止できる。また、接合を行っている一方のインナーリード２６ａに対して隣接されている他方のインナーリード２６ａに関しては、アウターリード２６ｂがアーク発生装置３６に接続されていないので、フローティング電位となっている。そのため、プラズマアーク電極３７との間に放電が発生することがない。また、接合を行っていない他方のマウント電極１７に関しても同様に、フローティング電位となっている。そのため、プラズマアーク電極３７との間に放電が発生することがない。更に、ステム２７に関しては、充填剤２８によって両インナーリード２６ａと絶縁されているので、やはりフローティング電位となっている。
【００５７】
特に、接合工程前に行った凹凸形成工程によって、インナーリード２６ａの表面の所定位置には、他の部分よりも盛り上がった凸部４４が形成されているので、避雷針効果により、この凸部４４に集中的にアーク放電を発生させることができる。そのため、マウント電極１６とインナーリード２６ａとが重っていない領域、即ち、引き出し電極２０近傍のマウント電極１６部分にアーク放電が誘電されてしまうことを極力防止することができる。従って、従来生じていた放電位置不良をできるだけなくすことができ、引き出し電極２０近傍のマウント電極１６が溶けて剥離したり、欠けたりすることがなく、放電位置不良に起因する不都合をなくすことができる。
【００５８】
また、突起部材４１によって削られて凹んだ凹部４３は、酸化膜が削られたメッキ層が表面に露出している。そのため、この凹部４３にもアーク放電を集中的に発生させることができる。このことからも、引き出し電極２０近傍のマウント電極１６部分にアーク放電が誘導されてしまうことを防止することができ、放電位置不良に起因する不都合をなくすことができる。
【００５９】
そして、最初の圧電振動片２とプラグ４との接合が終了した後、アーク発生装置３６のアーク放電をＯＦＦにする。そして、搬送ベルトを僅かに駆動させてマウント治具３１を移動させ、次の圧電振動片２とプラグ４とをトーチ電極３８に近接させる。そして、上述した接合工程を行って、２番目の圧電振動片２とプラグ４との接合、即ち、マウント電極１６とインナーリード２６ａとの接合を行う。
そして、複数（ｎ個）の圧電振動片２とプラグ４との組み合わせについて、上述したと同様の工程を繰り返し行う。その結果、全てのプラグ４について、一方のインナーリード２６ａをマウント電極１６に接合することができる。
【００６０】
次いで、搬送ベルトを駆動してマウント治具３１を再度マウントステージＳ４の原点に移動させる。つまり、最初の圧電振動片２とプラグ４との組み合わせをトーチ電極３８に近接させる。そして、全てのプラグ４について、一方のリード端子２６のアウターリード２６ｂとアーク発生装置３６との電気的接続を解除すると共に、まだ接合を行っていない他方のリード端子２６のアウターリード２６ｂをアーク発生装置３６の出力端子に電気的に接続する。
【００６１】
その後、同様の接合工程を行って、全てのプラグ４について、他方のリード端子２６のインナーリード２６ａをマウント電極１７に接合する。これにより、全てのプラグ４の２本のリード端子２６を、それぞれ圧電振動片２の両マウント電極１６、１７に接合することができる。そして、搬送ベルトを駆動してマウント治具３１を再度原点に復帰させた後に、アウターリード２６ｂをクランピングしていたクランプを外すと共に、アウターリード２６ｂを押さえつけていた押え工具３５を取り外す。
【００６２】
次いで、搬送ベルトを駆動してマウント治具３１を図６に示す取り出しステーションＳ３に移動させる。そして、取り出しステーションＳ３にて、図示しないロボット等によりパレット３３をマウント治具３１から取り外す。これにより、プラグ４と圧電振動片２とが接合したものを複数取り出すことができる。
【００６３】
なお、取り出しステーションＳ３にてパレット３３が取り外されたマウント治具３１は、搬送ベルトの駆動により自動回収ラインに沿ってワーク供給ステーションＳ１に再び移動させられる。その後、再び複数の圧電振動片２と、複数のプラグ４が予めセットされたパレット３３とが供給された後、上述した工程を繰り返す作業に用いられる。
【００６４】
最後に、取り出したパレット３３から互いに接合された圧電振動片２とプラグ４とを複数取り外した後、それぞれについて、真空中でケース３とプラグ４のステム２７とを封止して、ケース３内に圧電振動片２を密閉する密閉工程を行う。その結果、シリンダパッケージタイプの圧電振動子１を複数製造することができる。
【００６５】
特に、本実施形態の製造方法によれば、接合工程前に凹凸形成工程を行うので、放電位置不良をできるだけなくして、プラズマアーク電極３７とインナーリード２６ａとの間にだけアーク放電を発生させて接合を行うことができる。よって、従来のように引き出し電極２０、２１近傍のマウント電極１６、１７が溶けて剥離したり欠けたりする恐れがない。よって、接合を確実に行うことができ、高品質な圧電振動子１を効率良く製造することができる。
【００６６】
更に、本実施形態では、プラグ４のアウターリード２６ｂを押え工具３５で押さえつける密着工程と、トーチ電極３８をセットするトーチ電極セット工程との間に、凹凸形成工程を行っている。これによりプラグ４は、押え工具３５に加え突起部材４１によってもマウント電極１６、１７側に押し付けられた状態となる。しかも、インナーリード２６ａを直接突起部材４１によって押し付けることができる。そのため、インナーリード２６ａに若干の反り等が生じていたとしても、この反りをなくすような“くせ”をつけることができる。これにより、インナーリード２６ａとマウント電極１６、１７との接触性を向上することができ、密着率を高めることができる。その結果、インナーリード２６ａとマウント電極１６、１７とをより強固に接合することができ、さらなる高品質化及び信頼性の向上化を図ることができる。
【００６７】
最後にこのように製造された圧電振動子１は、インナーリード２６ａとマウント電極１６、１７とが確実に接合されているので、強度的に優れていると共に品質に優れている。しかも、本実施形態では、搬送ベルトを利用してマウント治具３１を各ステーションＳ１、Ｓ２、Ｓ３間に移動させながら流れ作業で製造を行っているので、自動化に対応することができ、効率の良い製造を行える。また、振動片ホルダ３２及びパレット３３を利用することで、圧電振動片２とプラグ４とを容易且つ高精度に位置合わせすることができる。
【００６８】
次に、本発明に係る発振器の一実施形態について、図１０を参照しながら説明する。
本実施形態の発振器５０は、図１０に示すように、圧電振動子１を、集積回路５１に電気的に接続された発振子として構成したものである。この発振器５０は、コンデンサ等の電子部品５２が実装された基板５３を備えている。基板５３には、発振器用の上記集積回路５１が実装されており、この集積回路５１の近傍に、圧電振動子１の圧電振動片２が実装されている。これら電子部品５２、集積回路５１及び圧電振動子１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、図示しない樹脂によりモールドされている。
【００６９】
このように構成された発振器５０において、圧電振動子１に電圧を印加すると、該圧電振動子１内の圧電振動片２が振動する。この振動は、圧電振動片２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５１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５１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１が発振子として機能する。
また、集積回路５１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。
【００７０】
上述したように、本実施形態の発振器５０によれば、強度的に優れ、高品質な圧電振動子１を備えているので、発振器５０自体の高品質化を図ることができ、製品の信頼性を向上することができる。また、これに加え、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。
【００７１】
次に、本発明に係る電子機器の一実施形態について、図１１を参照して説明する。なお、電子機器として、上述した圧電振動子１を有する携帯情報機器６０を例にして説明する。
始めに本実施形態の携帯情報機器６０は、例えば、携帯電話に代表されるものであり、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、この画面上に現在の時刻等を表示させることができるものである。また、通信機として利用する場合には、手首から外し、バンドの内側部分に内蔵されたスピーカ及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行うことが可能である。しかしながら、従来の携帯電話と比較して、格段に小型化及び軽量化されている。
【００７２】
次に、本実施形態の携帯情報機器６０の構成について説明する。この携帯情報機器６０は、図１１に示すように、圧電振動子１と、電力を供給するための電源部６１とを備えている。電源部６１は、例えば、リチウム二次電池からなっている。この電源部６１には、各種制御を行う制御部６２と、時刻等のカウントを行う計時部６３と、外部との通信を行う通信部６４と、各種情報を表示する表示部６５と、それぞれの機能部の電圧を検出する電圧検出部６６とが並列に接続されている。そして、電源部６１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。
【００７３】
制御部６２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等、システム全体の動作制御を行う。また、制御部６２は、予めプログラムが書き込まれたＲＯＭと、該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、該ＣＰＵのワークエリアとして使用されるＲＡＭ等とを備えている。
【００７４】
計時部６３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ース回路等を内蔵する集積回路と、圧電振動子１とを備えている。圧電振動子１に電圧を印加すると圧電振動片２が振動し、該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６２と信号の送受信が行われ、表示部６５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。
【００７５】
通信部６４は、従来の携帯電話と同様の機能を有し、無線部６７、音声処理部６８、切替部６９、増幅部７０、音声入出力部７１、電話番号入力部７２、着信音発生部７３及び呼制御メモリ部７４を備えている。
無線部６７は、音声データ等の各種データを、アンテナ７５を介して基地局と送受信のやりとりを行う。音声処理部６８は、無線部６７又は増幅部７０から入力された音声信号を符号化及び複号化する。増幅部７０は、音声処理部６８又は音声入出力部７１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７１は、スピーカやマイクロフォン等からなり、着信音や受話音声を拡声したり、音声を集音したりする。
【００７６】
また、着信音発生部７３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６９は、着信時に限って、音声処理部６８に接続されている増幅部７０を着信音発生部７３に切り替えることによって、着信音発生部７３において生成された着信音が増幅部７０を介して音声入出力部７１に出力される。
なお、呼制御メモリ部７４は、通信の発着呼制御に係るプログラムを格納する。また、電話番号入力部７２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、これら番号キー等を押下することにより、通話先の電話番号等が入力される。
【００７７】
電圧検出部６６は、電源部６１によって制御部６２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６２に通知する。このときの所定の電圧値は、通信部６４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、例えば、３Ｖ程度となる。電圧検出部６６から電圧降下の通知を受けた制御部６２は、無線部６７、音声処理部６８、切替部６９及び着信音発生部７３の動作を禁止する。特に、消費電力の大きな無線部６７の動作停止は、必須となる。更に、表示部６５に、通信部６４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。
【００７８】
即ち、電圧検出部６６と制御部６２とによって、通信部６４の動作を禁止し、その旨を表示部６５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６５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良い。
なお、通信部６４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７６を備えることで、通信部６４の機能をより確実に停止することができる。
【００７９】
上述したように、本実施形態の携帯情報機器６０によれば、強度的に優れ、高品質な圧電振動子１を備えているので、携帯情報機器６０自体も同様に強度的に優れ、高品質化を図ることができ、製品の信頼性を向上することができる。また、これに加え、長期にわたって安定した高精度な時計情報を表示することができる。
【００８０】
次に、本発明に係る電波時計の一実施形態について、図１２を参照して説明する。
本実施形態の電波時計８０は、図１２に示すように、フィルタ部８１に電気的に接続された圧電振動子１を備えたものであり、時計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（６０ｋＨｚ）とに、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若しくは６０ｋＨｚのような長波は、地表を伝播する性質と、電離層と地表とを反射しながら伝播する性質とを併せもつため、伝播範囲が広く、上述した２つの送信所で日本国内を全て網羅している。
【００８１】
以下、電波時計８０の機能的構成について詳細に説明する。
アンテナ８２は、４０ｋＨｚ若しくは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、４０ｋＨｚ若しくは６０ｋＨｚ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８３によって増幅され、複数の圧電振動子１を有するフィルタ部８１によって濾波、同調される。
本実施形態における圧電振動子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８８、８９をそれぞれ備えている。
【００８２】
更に、濾波された所定周波数の信号は、検波、整流回路８４により検波復調される。続いて、波形整形回路８５を介してタイムコードが取り出され、ＣＰＵ８６でカウントされる。ＣＰＵ８６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、ＲＴＣ８７に反映され、正確な時刻情報が表示される。
搬送波は、４０ｋＨｚ若しくは６０ｋＨｚであるから、水晶振動子部８８、８９は、上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１０の幅寸法が約０．５ｍｍの寸法で構成することが可能である。
【００８３】
なお、上述の説明は、日本国内の例で示したが、長波の標準電波の周波数は、海外では異なっている。例えば、ドイツでは７７．５ＫＨｚの標準電波が用いられている。従って、海外でも対応可能な電波時計８０を携帯機器に組み込む場合には、さらに日本の場合とは異なる周波数の圧電振動子１を必要とする。
【００８４】
上述したように、本実施形態の電波時計８０によれば、強度的に優れ、高品質な圧電振動子１を備えているので、電波時計８０自体も同様に強度的に優れ、高品質化を図ることができ、製品の信頼性を向上することができる。またこれに加え、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。
【００８５】
なお、本発明の技術範囲は上記実施の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。
【００８６】
例えば、上述した圧電振動子の製造方法では、密着工程とトーチ電極セット工程との間に凹凸形成工程を行った場合を例に挙げて説明したが、工程順番はこの場合に限定されるものではない。この凹凸形成工程は、セット工程、調整工程、密着工程、トーチ電極セット工程のうち、いずれかの工程と同じタイミングで行っても構わないし、いずれかの工程の前後で行っても構わない。いずれにしても、接合工程の前に行っていれば良い。例えば、複数のプラグ４をパレット３３の凹部３３ａにセットするセット工程時に、各プラグ４のインナーリード２６ａに凹部４３及び凸部４４からなる凹凸を形成しても構わない。
【００８７】
但し、上述した密着工程とトーチ電極セット工程との間、或いは、調整工程と密着工程との間に行うことが好ましい。
調整工程と密着工程との間に凹凸形成工程を行った場合には、マウント電極１６、１７上にインナーリード２６ａを位置させた後に、突起部材４１によってインナーリード２６ａを押し付ける順番となる。そのため、同様にインナーリード２６ａに若干の反りが生じていたとしても、この反りをなくすような“くせ”をつけることができる。従って、この凹凸形成工程後に密着工程を行った際に、インナーリード２６ａとマウント電極１６、１７との接触性向上により、密着率を高めることができる。その結果、インナーリード２６ａとマウント電極１６、１７とを強固に接合することができる。
【００８８】
また、上述した圧電振動子の製造方法では、突起部材４１を板バネ部４２により上下に昇降させるリード押し機構４０を採用したが、リード押し機構４０はこの構成に限られるものではない。少なくとも突起部材４１をインナーリードに押し付けることができるように構成されていれば良い。
例えば、図１３に示すように、先端が鋭利な多関節型の突起部材９１と、該突起部材９１の基端側に接続され、パレット３３の長手方向に平行な軸線Ｌ回りに回動する回動部９２とからなるリード押し機構９０でも構わない。このリード押し機構４０の場合には、回動部９２を軸線Ｌ回りに回動させると、回動部９２に連動して突起部材９１も軸線Ｌ回りに回動する。これにより、インナーリード２６ａの表面に突起部材９１を押し付けたり、インナーリード２６ａから突起部材９１を退避させたりすることができる。従って、同様の作用効果を奏することができる。
なお、リード押し機構９０の突起部材９１は、耐磨耗性が要求されるので、大量生産する場合には、着脱が容易な構造に設計することが好ましい。これは、図７に示すリード押し機構４０の突起部材４１についても同様である。
【００８９】
また、上述した圧電振動子の製造方法では、音叉型の圧電振動片２を例に挙げて説明したが、圧電振動片２の形状及び振動モードはこれに限られるものではない。例えば、厚み滑り振動モードの圧電振動片で、その外形が略矩形形状を有する場合や、或いは円形であっても良い。また、圧電振動片にコンベックス加工やベベル加工等が施してある場合においても、本実施形態を適宜変更することで、高い信頼性を有する圧電振動片とインナーリードとの接合を実現することができる。
【００９０】
ここで、本発明に係る圧電振動子の変形例として、上述した厚み滑り振動モードに対応した圧電振動子である厚み滑り振動子９４について、図１４を参照して簡単に説明する。なお、上述した圧電振動子１の構成要素と同一の部分については、同一の符号を付しその説明を省略する。
この厚み滑り振動子９４は、図１４に示すように、一定の厚みで板状に形成された厚み滑り振動片（圧電振動片）９５を備えている。この厚み滑り振動片９５は、外形が略矩形状に形成されている。但し、矩形状に限定されるものではなく、円形状であっても構わない。そして厚み滑り振動片９５の外表面上に、励振電極９６、引き出し電極９７及びマウント電極９８、９９がそれぞれ形成されている。具体的には、厚み滑り振動片９５の両面の略中央部分に、励振電極９６がそれぞれ対向するように形成されている。なお、図１４では、一方の励振電極９６のみ図示している。また、厚み滑り振動片９５の端部には、引き出し電極９７を介して両励振電極９６にそれぞれ電気的に接続されたマウント電極９８、９９が形成されている。この際、上述した圧電振動子１の製造方法と同様の方法で、マウント電極９８、９９とインナーリード２６ａとが接合されている。
【００９１】
このように構成された厚み滑り振動子９４は、ＭＨｚ帯の発振周波数を有する制御、通信機用の振動子として好適に使用される。また、この厚み滑り振動子９４は、ＡＴ振動子の場合には、厚み滑り振動片９５の厚み（ｔ）と発振周波数（Ｆ）とが、「Ｆ（ＭＨｚ）＝１６７０／ｔ（μｍ）」の関係式を満たすようになっている。通常、基本波の発振周波数Ｆは、約１０ＭＨｚから５０ＭＨｚであるが、さらに励振電極部を所謂逆メサ構造にすることで、発振周波数Ｆをさらに高周波側に上げることも可能とされている。
【００９２】
また、この厚み滑り振動子９４の場合には、厚み滑り振動片９５とインナーリード２６ａとの接続を行う際に、次の点に注意を要する。
初めに、厚み滑り振動片９５は、先に説明した音叉型の圧電振動片２に比較して、その厚みが通常は薄い。音叉型の圧電振動片２では、厚みが０．１ｍｍの場合で説明したが、厚み滑り振動片９５の場合では、共振周波数が３２ＭＨｚのときに厚みが約０．０４８ｍｍである。更に、映像信号の処理等に用いられる厚み滑り振動片９５（共振周波数が４８ＭＨｚ）においては、厚みが約０．０３ｍｍであり、音叉型の圧電振動片２の厚みに対して３分の１以下の厚みとなる。
【００９３】
このように、厚み滑り振動片９５は薄いものであるので、厚み滑り振動片９５とインナーリード２６ａとの位置を調整する位置調整工程の後に凹凸形成工程を実施してしまうと、振動片に機械的な負荷がかかりすぎ、振動片の破損を誘発する可能性が高い。
従って、厚み滑り振動子９４の場合には、複数のプラグ４がパレット３３にセットされた段階で、直ちに凹凸形成工程を実施することが好ましい。このように、厚み滑り振動片９５とインナーリード２６ａとの位置調整工程前に凹凸形成工程を実施しておくことで、振動片への負荷を取り除き、本発明に係る製造方法による圧電振動子の歩留まりを改善することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９４】
【図１】本発明に係る圧電振動子の一実施形態を示す図である。
【図２】図１に示す圧電振動子が有する圧電振動片を上面から見た図である。
【図３】図１に示す圧電振動子が有する圧電振動片を下面から見た図である。
【図４】図２に示す断面矢視Ａ−Ａ図である。
【図５】図１に示す圧電振動子を製造する際に使用する製造装置を示す図であって、（ａ）は上面図であり、（ｂ）は（ａ）の断面矢視Ｂ−Ｂ図である。
【図６】図１に示す圧電振動子を製造する際に、図５に示す製造装置のマウント治具に対して各処理を行うステーションを示した図である。
【図７】図１に示す圧電振動子を製造する際に、気密端子のアウターリードを押え工具で押さえながら、インナーリードに突起部材の先端を押し付けている状態を示した図である。
【図８】図７の状態の後、突起部材によって押し付けられていた場所を拡大したインナーリードの断面図である。
【図９】図７に示す状態の後、気密端子のインナーリードと圧電振動片のマウント電極とを接合している状態を示す図である。
【図１０】本発明に係る発振器の一実施形態を示す構成図である。
【図１１】本発明に係る電子機器の一実施形態を示す構成図である。
【図１２】本発明に係る電波時計の一実施形態を示す構成図である。
【図１３】圧電振動子を製造する際に使用するリード押し機構の変形例を示す図である。
【図１４】本発明に係る圧電振動子の一実施形態の変形例を示す図であって、厚み滑り振動子の概略構成図である。
【図１５】従来の圧電振動子の一例を示す構成図である。
【図１６】従来の製造方法により図１５に示す圧電振動子を製造する場合の図であって、気密端子のインナーリードと圧電振動片のマウント電極とを接合している状態を示した図である。
【符号の説明】
【００９５】
１、９４    圧電振動子
２、９５    圧電振動片
３    ケース
４    プラグ（気密端子）
１０    基部
１１、１２    振動腕部
１５、９５    励振電極
１６、１７、９８、９９    マウント電極
２０、２１、９７    引き出し電極
２６    リード端子
２６ａ    インナーリード
２６ｂ    アウターリード
２７    ステム
３２    振動片ホルダ
３３    パレット（気密端子ホルダ）
３５    押え工具
３７    プラズマアーク電極
３８    トーチ電極
４１、９１    突起部材
５０    発振器
５１    集積回路
６０    携帯情報機器（電子機器）
６３    計時部
８０    電波時計
８１    フィルタ部
【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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