(57)【要約】【課題】圧電振動子の特性を変化させることなく取り外しできる圧電発振器を提供する。【解決手段】本発明の圧電発振器１００は、部品用基板１５０と圧電振動子１３０と固定部材１４０とを含んで構成される。圧電振動子１３０は、筒状であって側面が部品用基板と対向する本体部１３１と、本体部１３１の底部から伸びて部品用基板１５０に第１リード電極１３６で接合されたリード電極１３６とを含んで構成される。固定部材１４０は、本体部１３１の少なくとも一部が嵌め込まれた篏合部１４１を含んで構成されて、部品用基板１５０にハンダ１６１、１６２で接合される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
部品用基板と、
筒状であって側面が前記部品用基板と対向する本体部と、前記本体部の底部から伸びて前記部品用基板に第１のハンダで接合されたリード電極と、を有する圧電振動子と、
前記本体部の少なくとも一部が嵌め込まれた篏合部を有して前記部品用基板に第２のハンダで接合された固定部材と、を備えることを特徴とする圧電発振器。
【請求項２】
前記篏合部は、前記本体部の側面の少なくとも２つの領域を挟んで前記本体部を固定する挟持部を有する請求項１に記載の圧電発振器。
【請求項３】
前記篏合部は、前記部品用基板と前記本体部との間に配置されて前記本体部の側面に接触する基部をさらに有し、
前記挟持部は、前記基部から前記部品用基板とは反対側に伸びるように配置された請求項２に記載の圧電発振器。
【請求項４】
前記篏合部は、前記本体部を前記部品用基板側に押して前記本体部を固定する押下部を有する請求項１に記載の圧電発振器。
【請求項５】
前記篏合部は、前記部品用基板と前記本体部との間に配置され、前記本体部の側面に接触する基部と、前記基部から前記部品用基板とは反対側に伸びた複数の壁部と、をさらに有し、
前記押下部は、前記壁部の前記基部とは反対側の端部から前記圧電振動子の側に伸びるように配置された請求項４に記載の圧電発振器。
【請求項６】
前記押下部には、前記圧電振動子の方向に突出して前記圧電振動子に接触する突起が設けられた請求項５に記載の圧電発振器。
【請求項７】
前記部品用基板に設けられた加熱素子と、前記加熱素子の発熱量を制御する温度制御回路と、をさらに備える請求項１ないし６のいずれか１項に記載の圧電発振器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は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、圧電振動子が使われた圧電発振器が広く使われている。水晶が使われた圧電振動子を水晶振動子という。また、水晶振動子が使われた圧電発振器を水晶発振器という。
【０００３】
ここで、水晶発振器の例として、特許文献１に記載のものを説明する。特許文献１に記載の水晶発振器は、水晶振動子の動作温度を一定に維持する恒温槽付水晶発振器であり、水晶振動子と回路基板と温度制御回路とを備える。水晶振動子は一端において外周全体に外側に突出したフランジを備える。回路基板は、フランジが挿入されるスリットを備える。温度制御回路は、熱源となるパワートランジスタと、温度センサであるサーミスタと、水晶振動子のグランド端子とパワートランジスタのコレクタとサーミスタのグランド端子とを共通接続する金属パターンとを備える。そして、水晶振動子は、ＧＮＤ端子に相当するカバーの一面が回路基板上に形成された金属パターンに直接ハンダ付けで接合され、接地されている。
【０００４】
なお、特許文献２では、水晶振動子を固定する振動子用固定具が開示されている。特許文献２の振動子用固定具は、金属ベースとカバーとのフランジ部を接合してなる金属容器内に水晶片を封入して形成される水晶振動子を、回路基板上に表面実装するための振動子用固定具であり、固定具本体と、表面実装用の端子部と、第１係止片と、第２係止片とを備える。固定具本体は、上記回路基板に対面する基部の両側辺から上面方向に抑止部が延出する。表面実装用の端子部は、基部の長手方向の一端側中央部分に設けられる。第１係止片は、固定具本体の長手方向の一端側に設けられる。第２係止片は、基部の長手方向の他端側に設けられる。そして、特許文献２の振動子用固定具は、水晶振動子を固定具本体内に収容して、水晶振動子のカバー頭部が第１係止片により衝止され、水晶振動子のフランジ部が第２係止片により固定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１４−３３４３１号公報
【特許文献２】実開平５−５３３２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
水晶発振器に不良が生じたとき、水晶発振器に使われる水晶振動子を水晶発振器内の回路基板から取り外して水晶振動子を詳しく検査することがある。しかし、特許文献１に記載の水晶発振器は、水晶振動子のカバーが回路基板にハンダで接合される。したがって、ハンダを溶融させて水晶振動子を回路基板から取り外すと、水晶振動子全体が加熱されて水晶振動子の特性が変化してしまい、水晶発振器の不良の原因特定が困難になるおそれがあった。
【０００７】
このような事情に鑑みて、本発明は、圧電振動子の取り外しのときに、圧電振動子の特性の変化を抑制できる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】
本発明の圧電発振器は、部品用基板と圧電振動子と固定部材とを含んで構成される。圧電振動子は、筒状であって側面が部品用基板と対向する本体部と、本体部の底部から伸びて部品用基板に第１のハンダで接合されたリード電極とを含んで構成される。固定部材は、本体部の少なくとも一部が嵌め込まれた篏合部を含んで構成されて、部品用基板に第２のハンダで接合される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の圧電発振器によれば、圧電振動子の取り外しのときに、圧電振動子の特性の変化を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】圧電発振器１００の断面図である。
【図２】圧電振動子１３０及び固定部材１４０の分解斜視図である。
【図３】固定部材１４０の平面図である。
【図４】圧電振動子１３０及び固定部材１４０の側面図である。
【図５】圧電振動子１３０及び固定部材２４０の側面図である。
【図６】（ａ）は圧電振動子１３０及び固定部材３４０の側面図である。（ｂ）は圧電振動子１３０及び固定部材４４０の側面図である。（ｃ）は圧電振動子１３０及び固定部材５４０の側面図である。
【図７】圧電振動子１３０及び固定部材６４０の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
＜第１の実施の形態＞
本発明の第１の実施の形態である圧電発振器１００について、図１から図４を参照して説明する。図１は圧電発振器１００の断面図である。図２は圧電振動子１３０及び固定部材１４０の分解斜視図である。図３は固定部材１４０の平面図である。図４は圧電振動子１３０及び固定部材１４０の側面図である。
【００１２】
圧電発振器１００は、図１に示される通り、発振器基板１２０と発振器蓋体１１０と部品用基板１５０と圧電振動子１３０と固定部材１４０と支持部材１５１とを含んで構成され、圧電振動子１３０が所定温度に保たれる圧電発振器である。
【００１３】
発振器基板１２０は、例えば、金属からなり平面視が矩形であって平板状の形状である。発振器蓋体１１０は、例えば、金属からなり凹部を備えた形状である。発振器蓋体１１０の凹部の開口部分には、全周にわたって、外側に伸びるフランジ１１１が設けられる。フランジ１１１は、発振器基板１２０に、例えば溶接で接合される。こうして、発振器蓋体１１０の凹部は密閉されて、発振器基板１２０と発振器蓋体１１０とで囲まれた密閉空間が形成される。
【００１４】
部品用基板１５０は、発振器基板１２０と発振器蓋体１１０とで囲まれた密閉空間に収容された基板であり、例えばガラスエポキシが用いられる。部品用基板１５０には、ＩＣやトランジスタなどの電子部品１７１が搭載される。電子部品１７１の一部は加熱素子１７０である。加熱素子１７０には、パワートランジスタ又はヒータ抵抗などが用いられる。部品用基板１５０には、さらに圧電振動子１３０が搭載される。圧電振動子１３０と、電子部品１７１の少なくとも一部とを含んだ電子部品によって発振回路が構成される。また、電子部品１７１の少なくとも一部を含んだ電子部品によって、加熱素子１７０の発熱量を制御する温度制御回路が構成される。加熱素子１７０によって圧電振動子１３０が所定温度に保たれる。
【００１５】
支持部材１５１は、金属からなる柱状の部材であり、発振器基板１２０と発振器蓋体１１０とで囲まれた密閉空間から、発振器基板１２０に形成された貫通孔を通って、発振器基板１２０から見て発振器蓋体１１０とは反対側の方向に伸びる。支持部材１５１は、例えば絶縁材によって、発振器基板１２０の貫通孔に接合される。絶縁材として例えばガラスが用いられる。支持部材１５１は複数あり、それぞれの支持部材１５１が部品用基板１５０の異なる部分に接合される。こうして、部品用基板１５０は支持部材１５１によって固定される。
【００１６】
支持部材１５１は、部品用基板１５０に搭載された電子部品１７１及び圧電振動子１３０の少なくとも一部と導通する。支持部材１５１の、発振器基板１２０から見て発振器蓋体１１０とは反対側に突出した部分が、圧電発振器１００の端子として機能する。
【００１７】
圧電振動子１３０は、本体部１３１とリード電極１３６とを含んで構成される。本体部１３１の外形は筒状である。本体部１３１の側面は、図１に示される通り、部品用基板１５０の一方の主面に対向するように配置される。図２に示される圧電振動子１３０の例では、図２に示された矢印の方向に垂直な面で本体部１３１を切断したとき、圧電振動子１３０の切断面が、矩形における短辺を当該矩形の外側を通る半円で置き換えた形状となる。なお、圧電振動子１３０の当該切断面は、矩形又は楕円などの他の形状であってもよい。
【００１８】
本体部１３１は、振動子基板１３１Ａと振動子蓋体１３１Ｂと不図示の圧電振動素子とを含んで構成される。振動子基板１３１Ａは、例えば、金属からなり平面視が矩形の平板状の形状である。振動子蓋体１３１Ｂは、例えば、金属からなり凹部を備えた形状である。振動子蓋体１３１Ｂの凹部の開口部分には、全周にわたって、外側に伸びるフランジ１３２が設けられる。フランジ１３２は、振動子基板１３１Ａに、例えば溶接で接合される。こうして、振動子蓋体１３１Ｂの凹部は密閉されて、振動子基板１３１Ａと振動子蓋体１３１Ｂとで囲まれた密閉空間が形成される。
【００１９】
不図示の圧電振動素子は、振動子基板１３１Ａと振動子蓋体１３１Ｂとで囲まれた密閉空間に収容されており、水晶からなる平板状の圧電振動片と、圧電振動片の両主面にそれぞれに形成された励振電極と、それぞれの励振電極から圧電振動片の端部まで伸びる引出電極とを含んで構成される。なお、圧電振動片は、例えば音叉型など、他の形状でもよい。また、圧電振動片には、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など、水晶以外の圧電材料が用いられてもよい。
【００２０】
リード電極１３６は、振動子基板１３１Ａと振動子蓋体１３１Ｂとで囲まれた密閉空間から、振動子基板１３１Ａに形成された貫通孔を通って、振動子基板１３１Ａから見て振動子蓋体１３１Ｂとは反対側の方向に伸びる。すなわち、リード電極１３６は、本体部１３１の底部となる振動子基板１３１Ａから、本体部１３１の外方に伸びる部分を有する。リード電極１３６は、例えば絶縁材によって、振動子基板１３１Ａの貫通孔に接合される。絶縁材として例えばガラスが用いられる。リード電極１３６は２つあり、それぞれが前述の圧電振動素子に接合する。そして、リード電極１３６の一方は、前述の引出電極の一方を経由して前述の励振電極の一方に導通し、リード電極１３６の他方は、前述の引出電極の他方を経由して前述の励振電極の他方に導通する。
【００２１】
リード電極１３６における本体部１３１の外側に突出した領域は、例えば図１に示される通り、途中で折り曲げられ、部品用基板１５０に設けられた貫通孔１５４に挿入されて、ハンダ１６０で部品用基板１５０に接合される。そして、リード電極１３６は電子部品１７１の少なくとも一部に導通する。
【００２２】
固定部材１４０は、図１に示される通り、圧電振動子１３０の本体部１３１を部品用基板１５０に固定する部材である。固定部材１４０は金属で一体的に形成される。固定部材１４０の形状について図２を参照して説明する。なお、図２は、図１に示された圧電振動子１３０と固定部材１４０とを取り出して分解した状態を示した分解斜視図である。
【００２３】
固定部材１４０は、篏合部１４１と支持部１４５、１４６とを含んで構成される。篏合部１４１には、圧電振動子１３０が図２の矢印の方向に動かされることで、圧電振動子１３０の本体部１３１が嵌め込まれて固定される。本体部１３１は篏合部１４１に嵌め込まれているのみであり、本体部１３１は篏合部１４１から取り外し可能である。
【００２４】
篏合部１４１は、基部１４２と壁部１４３と天井部１４４とを含んで構成される。基部１４２は、例えば図２に示される通り、平板状であって、平面視が矩形状である。基部１４２の一方の主面は、図１に示される通り、部品用基板１５０の一方の主面に接触する。基部１４２の他方の主面は、本体部１３１の側面に接触する。したがって、基部１４２は、部品用基板１５０と本体部１３１との間に配置される。
【００２５】
壁部１４３は、平面視で基部１４２の２つの端部のそれぞれから、部品用基板１５０とは反対側に伸びた部分である。したがって壁部１４３は２つある。壁部１４３が設けられた基部１４２の２つの端部は、基部１４２の平面視で互いに反対側となる。図２に示された例では、２つの端部は基部１４２の平面視における互いに対向する２つの辺である。この２つの辺は、長辺であってもよく、短辺であってもよい。壁部１４３は、本体部１３１の方向にかかる弾性力を持つ。そして、本体部１３１は、２つの壁部１４３に挟まれて固定される。ここで、本体部１３１を挟んで固定するものを挟持部という。２つの壁部１４３は挟持部といえる。
【００２６】
天井部１４４は、圧電振動子１３０の本体部１３１が篏合部１４１に嵌め込まれた状態で見たとき、壁部１４３の基部１４２とは反対側の端部から、圧電振動子１３０の側に伸びた部分である。天井部１４４は、本体部１３１の方向にかかる弾性力を持つ。そして、本体部１３１は、部品用基板１５０の方向に押されて固定される。ここで、本体部１３１を部品用基板１５０に押して部品用基板１５０を固定するものを押下部という。天井部１４４は押下部といえる。
【００２７】
支持部１４５、１４６は、基部１４２から、壁部１４３とは反対方向に伸びる部分である。支持部１４５は、基部１４２の平面視で、壁部１４３が形成されていない一つの辺に設けられる。支持部１４６は、基部１４２の平面視で、壁部１４３が設けられた領域を有する辺の一部の領域であって、壁部１４３から見て支持部１４５とは反対側の領域に設けられる。なお、図３に示される通り、基部１４２には、支持部１４６と壁部１４３との間に切欠き１４７が設けられる。
【００２８】
また、図１に示される通り、支持部１４５は、部品用基板１５０に設けられた貫通孔１５２を通り、ハンダ１６１で部品用基板１５０に接合される。同様に、支持部１４６は、部品用基板１５０に設けられた貫通孔１５３を通り、ハンダ１６２で部品用基板１５０に接合される。こうして固定部材１４０はハンダ１６１及びハンダ１６２で部品用基板１５０に接合される。
【００２９】
次に、圧電振動子１３０の固定部材１４０への嵌め込みについて、図１、２及び４を参照して説明する。圧電振動子１３０は、図２に示される通り、図２の矢印の方向に動かされて、本体部１３１が篏合部１４１に嵌め込まれる。本体部１３１が篏合部１４１に嵌め込まれた状態が図１及び４に示される。ここで、図４は、図１における圧電振動子１３０、固定部材１４０及び部品用基板１５０等を、本体部１３１が嵌め込まれた方向から見た側面図である。
【００３０】
図４に示される通り、圧電振動子１３０の本体部１３１は、基部１４２、壁部１４３及び天井部１４４に囲まれた空間に嵌め込まれている。そして、前述の通り、本体部１３１は、挟持部といえる２つの壁部１４３に挟まれて固定される。また、本体部１３１は、部品用基板１５０に接触しており、押下部といえる天井部１４４によって、部品用基板１５０に抑えつけられて固定される。
【００３１】
次に圧電発振器１００の製造方法を説明する。はじめに固定部材１４０の製造方法を説明する。まず、金属板が用意される。次に、金属板が打抜き加工されて、篏合部１４１、支持部１４５、１４６及び切欠き１４７に相当する部分を持つ形状の平板が形成される。次に打抜き加工された平板に、支持部１４５、１４６、壁部１４３及び天井部１４４に相当する部分について曲げ加工がされて、固定部材１４０が形成される。支持部１４６及び壁部１４３の曲げ加工では、切欠き１４７があるため、折り曲げられる位置が正確に特定される。
【００３２】
次に、固定部材１４０に予め用意した圧電振動子１３０が嵌め込まれる。具体的には、図２に示される通り、圧電振動子１３０の本体部１３１が、固定部材１４０の篏合部１４１に挿入されることで、圧電振動子１３０が固定部材１４０に嵌め込まれる。
【００３３】
次に、予め用意した部品用基板１５０に、圧電振動子１３０が嵌め込まれた固定部材１４０が置かれる。このとき、図１に示される通り、リード電極１３６は貫通孔１５４に通され、支持部１４５は貫通孔１５２に通され、支持部１４６は貫通孔１５３に通される。なお、部品用基板１５０には、予めリフロー等によって、加熱素子１７０を含む電子部品１７１がハンダで接合される。
【００３４】
次に、図１に示される通り、ハンダ１６０によってリード電極１３６が部品用基板１５０に接合される。同様に、ハンダ１６１、１６２によって、支持部１４５、１４６が部品用基板１５０に接合される。こうして圧電振動子１３０及び固定部材１４０が部品用基板１５０に接合される。
【００３５】
次に、支持部材１５１が接合された発振器基板１２０の一方の主面の上方に、部品用基板１５０が置かれる。このとき、支持部材１５１の端部が部品用基板１５０の不図示の貫通孔を通るようにする。次に、支持部材１５１が通った部品用基板１５０の貫通孔がハンダ付けされて、部品用基板１５０が支持部材１５１に固定される。次に、予め用意された発振器蓋体１１０のフランジ１１１が、発振器基板１２０における部品用基板１５０が配置された側の主面の外周縁部分に、例えば溶接で接合される。圧電発振器１００は、例えば以上のように製造される。
【００３６】
圧電発振器１００は、圧電発振器１００の製造工程中の、例えば、圧電振動子１３０及び固定部材１４０が部品用基板１５０に接合された後に、発振周波数や周波数の温度依存性などの特性が測定される。測定した特性が所定の範囲に含まれないとき圧電発振器１００は不良と判断される。圧電発振器１００の不良の原因が圧電振動子１３０と考えられるときは、部品用基板１５０から一旦圧電振動子１３０が取り外されて、圧電振動子１３０を詳細に解析して不良の原因が調査されることがある。また、圧電発振器１００の不良の原因が圧電振動子１３０と考えられるときに、部品用基板１５０から一旦圧電振動子１３０が取り外されて、新しい圧電振動子１３０に取り換えられて部品用基板１５０に接合されることがある。圧電発振器１００の圧電振動子１３０が取り換えられることで、部品用基板１５０に接合された圧電振動子１３０以外の電子部品１７１の廃棄を回避できる。
【００３７】
この圧電振動子１３０の取り外しは、例えばハンダ吸取器によって行われる。ハンダ吸取器は、例えば加熱可能なノズルと、溶融したハンダをノズルから吸い込む吸取手段とを備える。ハンダ吸取器の加熱したノズルの先端をハンダに接触させると、ハンダが溶融する。溶融したハンダを、ハンダ吸取器の吸取手段によって、ノズルの先端から吸取する。ハンダはハンダ吸取器によってこのように吸取される。
【００３８】
このハンダ吸取器によって、部品用基板１５０のハンダ１６０、１６１、１６２が除去され、圧電振動子１３０及び固定部材１４０が部品用基板１５０から取り外される。なお、ハンダ吸取器を使わずに、ハンダ吸取線によってハンダ１６０、１６１、１６２が除去されてもよい。ハンダ吸取線を使うときは、ハンダ吸取線をハンダ１６０、１６１、１６２に接触させて、ハンダ吸取線の上からハンダごてによってハンダ１６０、１６１、１６２を加熱及び溶融させることで、ハンダ１６０、１６１、１６２がハンダ吸取線に吸取される。
【００３９】
次に、部品用基板１５０から取り外された圧電振動子１３０及び固定部材１４０について、圧電振動子１３０の本体部１３１を、固定部材１４０の篏合部１４１から引き抜くことで、圧電振動子１３０が固定部材１４０から取り外される。こうして、圧電振動子１３０が部品用基板１５０から取り外される。
【００４０】
なお、圧電発振器１００の圧電振動子１３０が取り換えられるときは、新しい圧電振動子１３０が固定部材１４０に嵌め込まれる。そして、圧電振動子１３０が嵌め込まれた固定部材１４０が部品用基板１５０に置かれて、ハンダ１６０によってリード電極１３６が部品用基板１５０に接合される。また、ハンダ１６１、１６２によって、支持部１４５及び貫通孔１５３が部品用基板１５０に接合される。
【００４１】
このように、圧電振動子１３０が部品用基板１５０から取り外されるときは、圧電振動子１３０のリード電極１３６及び固定部材１４０の支持部１４５、１４６に付いたハンダが加熱及び溶融される。よって、本体部１３１が直接加熱されることがない。また、ハンダを溶融させるための加熱は短時間でよい。したがって、リード電極１３６及び固定部材１４０から本体部１３１に伝わる熱で圧電振動子１３０の特性が変化するおそれが低減される。以上から、熱によって圧電振動子１３０の特性が変わることで圧電振動子１３０の不良の原因が特定できない、という問題が生じるおそれが低減される。
【００４２】
また、圧電振動子１３０は本体部１３１が固定部材１４０の篏合部１４１に固定される。したがって、例えば外部からの衝撃によって圧電振動子１３０が動いて発振器蓋体１１０の内壁にぶつかり圧電振動子１３０の特性が変化する、という問題を回避できる。
【００４３】
また、固定部材１４０の基部１４２は、部品用基板１５０と本体部１３１との間に配置され、本体部１３１の側面に接触する。また、部品用基板１５０には加熱素子１７０が設けられる。したがって、加熱素子１７０の熱が、基部１４２から効率良く本体部１３１に伝わる。
【００４４】
また、本体部１３１は、図４及び上述の通り、天井部１４４から弾性力で基部１４２に押し付けられる。したがって、本体部１３１と基部１４２との間に隙間ができて加熱素子１７０の熱が基部１４２から本体部１３１に伝わらない、という問題を回避できる。
【００４５】
＜第１の実施の形態の変形例＞
次に第１の実施の形態である圧電発振器１００の第１の変形例について図５を参照して説明する。図５は、圧電振動子１３０及び固定部材２４０の側面図である。なお、以下の説明では、圧電発振器１００と同じ部分に関しては圧電発振器１００と同じ符号を付してその説明を簡略又は省略する。
【００４６】
第１の変形例の圧電発振器は、図１などに示された圧電発振器１００とは、固定部材２４０が相違する。固定部材２４０について圧電発振器１００の固定部材１４０と比べると、篏合部２４１の基部１４２及び壁部１４３は図４に示された基部１４２及び壁部１４３と同じであるが、天井部２４４が異なる。
【００４７】
天井部２４４には、図５に示される通り、本体部１３１の方向に突出した突起２４８が設けられる。突起２４８は本体部１３１に接触しており、天井部２４４の突起２４８以外の領域は本体部１３１に接触しない。突起２４８は、天井部２４４の主面に垂直な方向から見たとき、天井部２４４に筋状の設けられてもよく、点状に設けられてもよい。また、突起２４８は、一つの天井部２４４に複数設けられてもよい。
【００４８】
天井部２４４は本体部１３１の方向に働く弾性力を持つ。よって、突起２４８は当該弾性力で本体部１３１を押している。したがって、天井部２４４は押下部といえる。なお、図５では壁部１４３の少なくとも一部は本体部１３１の側面に接触しないが、壁部１４３の本体部１３１側の領域の全てが本体部１３１の側面に接触してもよい。
【００４９】
圧電発振器１００の第１の変形例では、天井部２４４の一部の領域である突起２４８が本体部１３１の側面に接触する。そして、突起２４８は天井部２４４が持つ弾性力で本体部１３１を押している。したがって、例えば天井部２４４の本体部１３１の側の面が全て本体部１３１に接触する場合と比べると、本体部１３１は強い力で基部１４２に押し付けられている。よって、本体部１３１と基部１４２との間に隙間ができるおそれが一層低減し、本体部１３１と基部１４２との間に隙間ができて加熱素子１７０の熱が基部１４２から本体部１３１に伝わらない、という問題を回避できる。
【００５０】
次に第１の実施の形態である圧電発振器１００の第２の変形例について図６（ａ）を参照して説明する。図６（ａ）は、圧電振動子１３０及び固定部材３４０の側面図である。第２の変形例の圧電発振器は、図１などに示された圧電発振器１００とは、固定部材３４０が相違する。固定部材３４０について圧電発振器１００の固定部材１４０と比べると、篏合部３４１の基部１４２及び壁部１４３は図４に示された基部１４２及び壁部１４３と同じであるが、天井部１４４が存在しない点が異なる。
【００５１】
壁部１４３は、本体部１３１の側面に沿う形状であり、図６（ａ）に示される通り本体部１３１の側面に接触する。壁部１４３は、本体部１３１の方向に働く弾性力を持つ。そして、本体部１３１は、本体部１３１の側面の領域であって互いに反対側の領域に接触する２つの壁部１４３に挟まれて固定される。したがって、２つの壁部１４３は挟持部といえる。
【００５２】
図６（ａ）に示された壁部１４３は、本体部１３１の側面に沿う形状である。しかし、壁部１４３は他の形状であってもよい。例えば図６（ｂ）に示された固定部材４４０の篏合部４４１の壁部４４３は、平板が、平板の第１端部と第１端部の反対側の第２端部との間の例えば中央部分で折り曲げられた形状である。このとき、当該平板の第１端部が、壁部４４３の基部１４２側の端部である。
【００５３】
また、壁部１４３は他の形状であってもよい。例えば図６（ｃ）に示された固定部材５４０の篏合部５４１の壁部５４３は、基部１４２から、本体部１３１の側に垂直に伸びた形状である。
【００５４】
図６（ｂ）の壁部４４３及び図６（ｃ）の壁部５４３のどちらも、本体部１３１に接触する領域があり、本体部１３１の方向に働く弾性力を持つ。そして、本体部１３１は、本体部１３１の側面の領域であって互いに反対側の領域に接触する２つの壁部４４３又は２つの壁部５４３に挟まれて固定される。したがって、２つの壁部４４３及び２つの壁部５４３は挟持部といえる。
【００５５】
第１の実施の形態の第２の変形例では、図４に示される圧電発振器１００の天井部１４４が存在しない。よって、圧電振動子１３０を、基部１４２の圧電振動子１３０が嵌め込まれる側の主面に垂直な方向から、固定部材３４０、４４０、５４０に嵌め込むことができる。したがって、圧電振動子１３０の嵌め込み及び取り外しが容易になる。
【００５６】
第１の実施の形態の第２の変形例の圧電発振器では、製造工程における部品用基板１５０への圧電振動子１３０及び固定部材３４０の接合が、次のように行われてもよい。まず、部品用基板１５０に、圧電振動子１３０が嵌め込まれていない状態の固定部材３４０がハンダで接合される。次に、圧電振動子１３０が、部品用基板１５０の主面に垂直な方向から固定部材３４０に向かって下されていき、本体部１３１が篏合部３４１に嵌め込まれ、リード電極１３６が部品用基板１５０の貫通孔に挿入される。なお、本体部１３１が、捩じるように動かされながら固定部材３４０に向かって下されていくことで、本体部１３１がスムーズに篏合部３４１に嵌め込まれる。次に、リード電極１３６がハンダで部品用基板１５０に接合される。
【００５７】
また、第１の実施の形態の第２の変形例の圧電発振器は、圧電振動子１３０を部品用基板１５０から取り外す時に、固定部材３４０が部品用基板１５０に接合された状態であってもよい。すなわち、圧電振動子１３０のリード電極１３６を固定するハンダ１６０のみが除去されて、圧電振動子１３０が、部品用基板１５０の上方に持ち上げられることで、固定部材３４０から取り外されてもよい。
【００５８】
第１の実施の形態の第２の変形例の圧電発振器は、このように、圧電振動子１３０を部品用基板１５０から取り外す時に、固定部材３４０が部品用基板１５０に接合された状態にできる。したがって、固定部材３４０を部品用基板１５０に固定するハンダ１６１、１６２を加熱溶融する必要がないため、本体部１３１の特性が熱によって変動するおそれが低減される。
【００５９】
特に、例えば図６（ｃ）に示される固定部材５４０のように、本体部１３１の部品用基板１５０側の幅が、２つの壁部５４３の基部１４２とは反対側の端部の間隔より小さい場合、固定部材５４０が部品用基板１５０に接合された状態での、圧電振動子１３０の固定部材３４０への嵌め込みが容易になる。
【００６０】
第１の実施の形態の各変形例は、圧電発振器１００と同様に、圧電振動子１３０が部品用基板１５０から取り外されるときに、熱によって圧電振動子１３０の特性が変わることで圧電振動子１３０の不良の原因が特定できない、という問題が生じるおそれが低減される。また、例えば外部からの衝撃によって圧電振動子１３０が動いて発振器蓋体１１０の内壁にぶつかり圧電振動子１３０の特性が変化する、という問題を回避できる。また、加熱素子１７０の熱が、基部１４２から効率良く本体部１３１に伝わる。
【００６１】
なお、図３に示される通り、固定部材１４０には切欠き１４７が設けられる。切欠き１４７は、支持部１４５と基部１４２との間にも設けられてもよい。支持部１４５と基部１４２との間に切欠き１４７を設けることで、支持部１４５の曲げ加工のときに、折り曲げる位置が正確に特定される。また、圧電発振器１００及び圧電発振器１００の各変形例では壁部１４３が２つであったが、壁部１４３は２つに限定されるものではなく、３つ以上あってもよい。
【００６２】
また、固定部材１４０の基部１４２が対向する部品用基板１５０の領域には、貫通電極が設けられてもよい。この貫通電極は、部品用基板１５０を貫通する電極であり、加熱素子１７０に導通する。したがって、加熱素子１７０の熱は、貫通電極を伝わって固定部材１４０に達して、固定部材１４０に固定された圧電振動子１３０が効率的に加熱される。
【００６３】
＜第２の実施の形態＞
本発明の第２の実施の形態である圧電発振器について、図７を参照して説明する。図７は圧電振動子１３０及び固定部材６４０の側面図である。第２の実施の形態の圧電発振器と、図１などに示される圧電発振器１００との相違点は固定部材６４０である。そこで、固定部材６４０の詳細を説明する。
【００６４】
固定部材６４０は、第１固定部材６４０Ａ及び第２固定部材６４０Ｂを備える。第１固定部材６４０Ａと第２固定部材６４０Ｂとは分離された別体である。固定部材６４０は、図７に示される通り、圧電振動子１３０の本体部１３１を部品用基板１５０に固定する部材である。第１固定部材６４０Ａ及び第２固定部材６４０Ｂのそれぞれは金属で一体的に形成される。
【００６５】
第１固定部材６４０Ａ及び第２固定部材６４０Ｂのそれぞれは、篏合部６４１と支持部６４６とを含んで構成される。篏合部６４１には、圧電振動子１３０の本体部１３１が嵌め込まれて固定される。本体部１３１は篏合部６４１に嵌め込まれているのみであり、本体部１３１は篏合部６４１から取り外し可能である。
【００６６】
篏合部６４１は、壁部６４３と天井部６４４とを含んで構成される。壁部６４３は、図７に示される通り、部品用基板１５０の一方の主面から、本体部１３１の側面に沿って伸びた形状となる。２つの壁部６４３、すなわち、第１固定部材６４０Ａの壁部６４３及び第２固定部材６４０Ｂの壁部６４３は、本体部１３１の側面の２つの領域であって互いに反対側となる領域に、当該側面の領域に対向するように配置される。壁部６４３は、本体部１３１の方向にかかる弾性力を持つ。そして、本体部１３１は、一対の壁部６４３に挟まれて固定される。したがって、一対の壁部６４３は挟持部といえる。
【００６７】
天井部６４４は、圧電振動子１３０の本体部１３１が篏合部６４１に嵌め込まれた状態で見たとき、壁部６４３の部品用基板１５０側とは反対側の端部から、圧電振動子１３０の側に伸びた部分である。天井部６４４は、本体部１３１の方向にかかる弾性力を持つ。そして、本体部１３１は、天井部６４４によって部品用基板１５０の方向に押されて固定される。したがって、天井部６４４は押下部といえる。
【００６８】
支持部６４６は、壁部１４３の部品用基板１５０側の端部から、部品用基板１５０の方向に伸びる部分である。支持部６４６は、部品用基板１５０に設けられた貫通孔を通り、ハンダで部品用基板１５０に接合される。こうして部品用基板１５０はハンダで部品用基板１５０に接合される。
【００６９】
次に、圧電振動子１３０の固定部材１４０への嵌め込みについて説明する。図７に示される通り、圧電振動子１３０の本体部１３１は、壁部６４３及び天井部６４４に囲まれた空間に嵌め込まれている。そして、前述の通り、本体部１３１は、挟持部といえる一対の壁部６４３に挟まれて固定される。また、本体部１３１は、部品用基板１５０に接触しており、押下部といえる天井部６４４によって、部品用基板１５０に抑えつけられて固定される。
【００７０】
次に第２の実施の形態の圧電発振器の製造方法について、圧電発振器１００と異なる部分を説明する。まず、固定部材６４０、すなわち第１固定部材６４０Ａ及び第２固定部材６４０Ｂは、圧電発振器１００と同様に、金属板の打ち抜き加工及び曲げ加工で製造される。次に、圧電振動子１３０が予め用意された部品用基板１５０に置かれる。このとき、リード電極１３６が部品用基板１５０の貫通孔に通される。次に、第１固定部材６４０Ａ及び第２固定部材６４０Ｂの支持部６４６が、部品用基板１５０の貫通孔に通される。このとき、圧電振動子１３０の本体部１３１が、天井部６４４及び壁部６４３で囲まれた空間に嵌め込まれる。次に、リード電極１３６及び支持部６４６がハンダ付けされて部品用基板１５０に接合される。なお、支持部６４６のハンダ付けは、圧電振動子１３０が部品用基板１５０に置かれる前に行われてもよい。その他は圧電発振器１００と同様の工程で製造される。
【００７１】
第２の実施の形態の圧電発振器は、圧電発振器１００と同様に、圧電振動子１３０が部品用基板１５０から取り外されるときに、熱によって圧電振動子１３０の特性が変わることで圧電振動子１３０の不良の原因が特定できない、という問題が生じるおそれが低減される。また、例えば外部からの衝撃によって圧電振動子１３０が動いて発振器蓋体１１０の内壁にぶつかり圧電振動子１３０の特性が変化する、という問題を回避できる。
【００７２】
＜第２の実施の形態の変形例＞
上記の第２の実施の形態では、本体部１３１の側面が直接部品用基板１５０に接触していた。しかし、部品用基板１５０に金属膜が設けられ、本体部１３１の側面が当該金属膜と接触するようにしてもよい。これにより、加熱素子１７０で発生した熱は、当該金属膜を経由して、効率よく本体部１３１に伝わる。
【００７３】
上記の第２の実施の形態及び変形例の固定部材６４０には天井部６４４がなくてもよい。これにより、部品用基板１５０に固定部材６４０が接合された後に、圧電振動子１３０を固定部材６４０に嵌め込んだり、固定部材６４０に嵌め込まれた圧電振動子１３０と取り出したりする作業が容易になる。
【００７４】
また、天井部６４４がない場合は、第１の実施の形態の第２の変形例と同様に、圧電振動子１３０を部品用基板１５０から取り外す時に、固定部材６４０が部品用基板１５０に接合された状態にできる。したがって、固定部材６４０を部品用基板１５０に固定するハンダを加熱溶融する必要がないため、本体部１３１の特性が熱によって変動するおそれが低減される。
【００７５】
上記の第２の実施の形態及び変形例では、固定部材６４０は、第１固定部材６４０Ａ、６４０Ｂの２つの部材で構成されるが、２つに限定されるものではなく、３つ以上であってもよい。
【００７６】
＜その他の変形例＞
次にその他の変形例を説明する。なお、以下の説明では、図１などに示された圧電発振器１００の符号が使われるが、特別な記載がない限り、圧電発振器１００以外の各実施の形態及び変形例にも適用できる。
【００７７】
上記の各実施の形態及び変形例の圧電発振器は、加熱素子１７０を有するものであったが、加熱素子１７０が無い圧電発振器であってもよい。この場合であっても、圧電振動子１３０が部品用基板１５０から取り外されるときに、熱によって圧電振動子１３０の特性が変わることで圧電振動子１３０の不良の原因が特定できない、という問題が生じるおそれが低減される。
【００７８】
また、加熱素子１７０が無い圧電発振器は、固定部材１４０と本体部１３１との間に断熱材が配置されてもよい。この場合、固定部材１４０を部品用基板１５０に固定するハンダ１６１、１６２を溶融させて除去するとき、ハンダ１６１、１６２を加熱する熱が本体部１３１にさらに伝わりにくくなる。したがって、熱によって圧電振動子１３０の特性が変わることで圧電振動子１３０の不良の原因が特定できない、という問題が生じるおそれがさらに低減される。
【００７９】
上記の各実施の形態及び変形例の圧電発振器のうち、例えば圧電発振器１００のように、天井部１４４及び壁部１４３を含む圧電発振器については、次のような構成としてもよい。すなわち、天井部１４４が押下部として機能するときは、壁部１４３は、本体部１３１と接触せず、挟持部として機能しない構成であってもよい。また、壁部１４３が挟持部として機能するときは、天井部１４４は、本体部１３１と接触せず、押下部として機能しない構成であってもよい。
【００８０】
上記の各実施の形態及び変形例の圧電発振器のうち、天井部１４４が押下部として機能する圧電発振器１００、すなわち、天井部１４４によって、本体部１３１が部品用基板１５０の方向に押されて固定される圧電発振器１００については、天井部１４４は、複数ではなく、１つのみであってもよい。
【符号の説明】
【００８１】
１００  ...  圧電発振器
１１０  ...  発振器蓋体
１１１  ...  フランジ
１２０  ...  発振器基板
１３０  ...  圧電振動子
１３１  ...  本体部
１３１Ａ  ...  振動子基板
１３１Ｂ  ...  振動子蓋体
１３２  ...  フランジ
１３６  ...  リード電極
１４０、２４０、３４０、４４０、５４０  ...  固定部材
１４１、２４１、３４１、４４１、５４１、６４１  ...  篏合部
１４２  ...  基部
１４３、４４３、５４３、６４３  ...  壁部
１４４、２４４、６４４  ...  天井部
１４５、１４６、６４６  ...  支持部
１４７  ...  切欠き
１５０  ...  部品用基板
１５１  ...  支持部材
１５２、１５３、１５４  ...  貫通孔
１６０、１６１、１６２  ...  ハンダ
１７０  ...  加熱素子
１７１  ...  電子部品
２４８  ...  突起
６４０  ...  固定部材
６４０Ａ  ...  第１固定部材
６４０Ｂ  ...  第２固定部材
【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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