(57)【要約】【課題】本発明は前記課題を解決するためのものであり、圧電振動子の製造工程において気密端子の金属環表面に形成されたメッキ部が溶融された場合においても、圧電振動子のリークや封止管と水晶片の接触による不良が発生しない圧電振動子を提供するものである。【解決手段】金属環に絶縁部材が充填され、この絶縁部材にリード端子が貫通固定された気密端子と、前記気密端子の上部側の前記リード端子に搭載された圧電振動片と、前記気密端子の金属環表面に形成された軟質金属を介して前記気密端子に圧入され、前記圧電振動片を気密に封止する封止管よりなる圧電振動子において、前記圧電振動子の製造過程に加わる熱により溶融された前記軟質金属が流れ込むメッキ流入部を、前記金属環の下部に形成した圧電振動子とする。【選択図】  図１
2008061038.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属環に絶縁部材が充填され、この絶縁部材にリード端子が貫通固定された気密端子と、前記気密端子の上部側の前記リード端子に搭載された圧電振動片と、前記気密端子の金属環表面に形成された軟質金属を介して前記気密端子に圧入され、前記圧電振動片を気密に封止する封止管よりなる圧電振動子において、
前記圧電振動子の製造過程で加わる熱により溶融された前記軟質金属が流れ込むメッキ流入部を前記金属環の下部に形成したことを特徴とする圧電振動子。
【請求項２】
前記メッキ流入部は、前記金属環の下部側端部に向かい外径の小さくなるテーパ形状であることを特徴とする請求項１に記載の圧電振動子。
【請求項３】
前記軟質金属は前記金属環の表面に形成された錫一銅合金層であることを特徴とする請求項１または２に記載の圧電振動子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属環に絶縁部材が充填され、この絶縁部材にリード端子が貫通固定された気密端子に圧電振動片を搭載し、封止管により前記圧電振動片を気密に封止した圧電振動子に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図３は従来の圧電振動子の分解斜視図である。１は封止管、２は気密端子、３はリード端子、４は水晶片、５は水晶片に形成された電極膜である。図４に示す従来の圧電振動子は、電極膜５が形成された水晶片４が気密端子２に埋設されたリード端子３のインナーリード３ａに半田若しくは導電接着剤（不図示）により固定されている。
【０００３】
図４は従来の気密端子の断面図であり、６は金属環、７は絶縁部材、３はリード端子、６ａはメッキ部である。気密端子２の金属環６には封止管１の圧入時に軟質金属を介在させて気密性を保つためにメッキ部６ａが施されている。メッキ部６ａは、表面実装用途として表面実装時のリフロー温度より融点の高い高温半田メッキ（鉛メッキ）が用いられてきたが、高温半田メッキ（鉛メッキ）には地球環境保護問題があり、現在、電子部品や電子部品の取り付けに使用する半田の鉛フリー化が進められている。鉛フリー半田として有力なのは錫一銅等の錫系金属化合物であり、メッキ部６ａとして錫一銅の合金メッキを気密端子に施し鉛フリー化を実現したものが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
図４に示す気密端子２は、鉛フリー化に対応した気密端子であり、金属環６及びリード端子３の表面には錫一銅からなるメッキ部６ａが形成されている。また、金属環６及びリード端子３の表面に錫一銅からなるメッキ部６ａを直接形成せずに、金属環６及びリード端子３の表面に下地金属層として銅またはニッケルをメッキし、その上に錫一銅の合金メッキが施される場合もある。金属環６及びリード端子３の表面に直接錫一銅からなるメッキ部６ａを施す場合は、溶融温度が２２０℃以上好ましくは２４０℃以上の錫（９０〜９７％）一銅（１０〜３％）合金が５〜３０μmの厚みでメッキされ、下地金属層として銅またはニッケルメッキをする場合は、１〜５μmの銅またはニッケルメッキをした後、溶融温度が２２０℃以上好ましくは２４０℃以上の錫（９０〜９７％）−銅（１０〜３％）合金が５〜２０μmの厚みでメッキされる。また、気密端子６に圧入される封止管（不図示）は、例えばＳＵＳ３０４やコバールからなり、その表面にはニッケル等のメッキが施されるか、メッキ処理が施されない封止管の材質そのもので構成されている。このような構成により高温半田付けに耐えられなおかつ気密性を確保できる圧電振動子を得ている。
【０００５】
次に、従来の圧電振動子の製造方法について説明する。図５は圧電振動子の製造方法を説明するための図で、（ａ）はキャリアの上面図、（ｂ）はキャリアの正面図である。８は気密端子２を搭載するためのキャリアであり、このキャリア８にはリード端子挿入用の穴（不図示）が設けられており、この穴にリード端子３が挿入され気密端子２がキャリア８に搭載される。キャリア８に搭載された気密端子２は、リード端子３のインナーリード３ａにスクリーン印刷やメッキ等の手段で半田が供給され、次いでインナーリード３ａに水晶片４を供給し、前記半田を加熱溶融することで水晶片４がインナーリード３ａに固定される。前記半田の溶融は例えばリフロー方式や、赤外線、レーザー光あるいは電子ビームによる加熱等の手段で行われる（例えば、特許文献２参照。）。その後、インナーリード３ａに固定された水晶片４は、水晶片４上に形成された電極膜５の一部をレーザーやイオンビームの手段によるエッチングや、水晶片４上に金属膜を蒸着する等の従来からよく知られた技術により周波数調整がされ、次いで、封止管１を前記水晶片４が固定された気密端子２に圧入封止して完成される。
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−２８５００７号公報
【特許文献２】特開２００５−２２３８８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来の圧電振動子において、水晶片とインナーリードの接合に鉛フリー半田を用いた場合、前記鉛フリー半田をリフロー方式により加熱溶融すると、金属環に形成したメッキ部と鉛フリー半田はともに錫系であるため、前記鉛フリー半田を溶融させるのに必要な熱量をかけると、気密端子のメッキ部も溶融されてしまう。図６は従来の気密端子のメッキ部が溶融された図である。溶融されたメッキ部は、図６に示すように、その自重により金属環下部に流れて留まり、その状態で凝固することで金属環上下におけるメッキ厚に違いが生じてしまう。つまり、メッキ部を含んだ金属環の外形が、金属環上部側より下部側の方が大きくなってしまう。それにより金属環に封止管を圧入する際に封止管が金属環に対し真直ぐ入り難くなり、封止管が気密端子に対し斜めに圧入され水晶片と封止管が接触したり、圧電振動子のリークといった不良が発生する。
【０００８】
また、前記半田ペーストの加熱溶融を、気密端子のメッキ部に影響を及ぼさないリフロー方式以外の方式で行う場合や、水晶片とインナーリードの接合を導電接着剤で行う場合においても、本願出願人が特願２００５−２８８３５１で提案した水晶振動子用気密端子、その製造方法及び水晶振動子に記載されるように、気密端子のインナーリード表面と金属環上部表面部を加熱処理（ここでは、約３５０℃、５秒間）する場合、その加熱処理工程において気密端子のメッキ部が溶融され、前記課題が発生することがある。
【０００９】
本発明は前記課題を解決するためのものであり、圧電振動子の製造工程において気密端子の金属環表面に形成されたメッキ部が溶融された場合においても、圧電振動子のリークや封止管と水晶片の接触による不良が発生しない圧電振動子を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
金属環に絶縁部材が充填され、この絶縁部材にリード端子が貫通固定された気密端子と、前記気密端子の上部側の前記リード端子に搭載された圧電振動片と、前記気密端子の金属環表面に形成された軟質金属を介して前記気密端子に圧入され、前記圧電振動片を気密に封止する封止管よりなる圧電振動子において、前記圧電振動子の製造過程に加わる熱により溶融された前記軟質金属が流れ込むメッキ流入部を、前記金属環の下部に形成した圧電振動子とする。
【００１１】
また、前記メッキ流入部は、前記金属環の下部側端部に向かい外径の小さくなるテーパ形状である圧電振動子とする。
【００１２】
さらに、前記軟質金属は前記金属環の表面に形成された錫一銅合金層である圧電振動子とする。
【発明の効果】
【００１３】
前記気密端子の下部側の金属環外径を上部側より小さく形成することで、気密端子の金属環表面に形成されたメッキ部が溶融された場合においても、メッキ部の溶融された軟質金属が金属環下部に流れても、金属環下部側におけるメッキ部を含んだ金属環外形が大きくならず、気密端子に対し封止管が真直ぐ圧入でき、リークや水晶片が封止管に接触しての不良が減少する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
金属環に絶縁部材が充填され、この絶縁部材にリード端子が貫通固定された気密端子と、前記気密端子の上部側の前記リード端子に搭載された圧電振動片と、前記気密端子の金属環表面に形成された軟質金属を介して前記気密端子に圧入され、前記圧電振動片を気密に封止する封止管よりなる圧電振動子において、前記圧電振動子の製造過程に加わる熱により溶融された前記軟質金属が流れ込むメッキ流入部を、前記金属環の下部に形成した圧電振動子とする。
【００１５】
以下、図面に基づいて本発明の具体的な実施形態について説明する。図１は本発明の実施例の圧電振動子の気密端子を示す図である。背景技術における圧電振動子と同一部材については同一の符号を用いて説明する。尚、図１において封止管、水晶片は省略してある。
【００１６】
気密端子２は金属環９、絶縁部材７、リード端子３で構成されており、金属環９の下部側端部には金属環９下部に向かい金属環９の外径が小さくなるようなテーパ状としたメッキ流入部９ｂが形成されている。また、金属環９とリード端子３の表面には、メッキ部９ａとして、下地金属層として厚さ２〜３μmの銅層が形成され、この下地金属層上に軟質金属である錫（９７％）一銅（３％）合金が１９μmの厚さでメッキされている。本発明の圧電振動子は背景技術に記載のとおり、キャリアにこの気密端子２を搭載し、その後インナーリード３ａと水晶片が鉛フリー半田や導電接着剤により接合される。次いで、メッキ部９ａを介して水晶片が搭載された気密端子２に封止管が圧入され圧電振動子として完成する。
【００１７】
図２は本発明の圧電振動子における気密端子のメッキ部が溶融した図である。本発明の圧電振動子における気密端子２としては、気密端子２の下部側の金属環９端部にメッキ流入部９ｂを形成したことで、水晶片とインナーリード３ａの接合の際、あるいは気密端子２上部およびインナーリード３ａを高温にて加熱処理（例えば３５０℃、５秒間）した際等の圧電振動子の製造過程において、気密端子２のメッキ部９ａの軟質金属が溶融されその自重により気密端子下部側に流れ出しても、図２に示されるように、流れ出した軟質金属はメッキ流入部９ｂに流れ込み、金属環のメッキ部９ａを含む下部側の外形が金属環上部側より大きくなることがない。したがって、気密端子に対し封止管が真直ぐ圧入することができ、圧電振動子のリークや水晶片と封止管の接触不良が減少することとなる。ここで、例えばメッキ流入部９ｂはテーパ状であるが、例えば、金属環下部の外径を金属環上部の外径より小さくした段付きの円筒形状で有っても良い。
【００１８】
ここで、本発明の圧電振動子として圧電振動片として水晶片を用いた水晶振動子を例に説明をしてきたが、水晶振動子に限定されるものではなく、水晶以外の圧電振動片を用いた圧電振動子でもいいことは言うまでもない。また、本発明の圧電振動子における気密端子は、金属環下部をテーパ形状としメッキ流入部としているが、これに限定されるものではなく、溶融されたメッキ部の軟質金属が、金属環の下部に形成したメッキ流入部に流れることで、金属環の外形が大きくなることを防ぐ形状であれば適宜構成の変更や設計変更等を行っても良いのは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の圧電振動子における気密端子を示す図。
【図２】本発明の圧電振動子における気密端子のメッキ部が溶融した図。
【図３】従来の圧電振動子の分解斜視図。
【図４】従来の気密端子の断面図。
【図５】圧電振動子の製造方法を説明するための図で、（ａ）はキャリアの上面図、（ｂ）はキャリアの正面図。
【図６】従来の気密端子のメッキ部が溶融した図。
【符号の説明】
【００２０】
１    封止管
２    気密端子
３    リード端子
３ａ  インナーリード
４    水晶片
５    電極膜
６    金属環
６ａ  メッキ部
７    絶縁部材
８    キャリア
９    金属環
９ａ  メッキ部
９ｂ  メッキ流入部
【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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