(57)【要約】【課題】  支持部材に係る応力の影響を軽減し、良好な特性を有する水晶振動子を提供することを目的とする。【解決手段】  水晶振動子１は、２本の金属リード端子Ｌ，ＬがガラスＧを介して貫通植設された金属ベース４と、金属リード端子Ｌの一端側に導電性接合材Ｓを介して電気機械的に接続された水晶振動板２と、水晶振動板２を気密に被覆する金属製のキャップ５とからなる。水晶振動板２は、その一主面側にコンベックス加工された断面視凸状の振動部２０を備えるとともに振動部２０の周囲に振動部と同材料からなる鍔部２１を備えている。そして、鍔部２１が金属リード端子Ｌの一端側と電気機械的に接続されている。【選択図】  図１
2017069931.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも２本の金属リード端子が絶縁材を介して貫通植設された金属ベースと、前記金属リード端子の一端側に導電性接合材を介して電気機械的に接続された圧電振動板と、前記圧電振動板を気密に被覆してなる金属製のキャップとからなる圧電振動子であって、
前記圧電振動板は、少なくともその一主面側にコンベックス加工またはベベル加工された断面視凸状の振動部を備えるとともに、当該振動部の周囲に前記振動部と同材料からなる鍔部を備え、
前記鍔部が前記金属リード端子の一端側と電気機械的に接続された圧電振動子。
【請求項２】
前記鍔部の平面視形状が略矩形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】
前記鍔部の縁部の一部が切り欠かれていることを特徴とする請求項１乃至２のいずれか１項に記載の圧電振動子。
【請求項４】
前記鍔部の一方の主面側のみが、前記金属リード端子の一端側と電気機械的に接続されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の圧電振動子。
【請求項５】
前記鍔部の端面が傾斜面からなり、圧電振動板と金属リード端子とが電気機械的に接続された状態において、前記金属リード端子の一端側の外周面に対して圧電振動板の前記傾斜面が成す角が鋭角であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の圧電振動子。
【請求項６】
前記振動部の平面視における中心が、前記鍔部の平面視における中心に対して、前記鍔部と前記金属リード端子との接合部を基準として金属リード端子の伸長方向において遠い側に位置していることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の圧電振動子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は恒温槽型圧電発振器に用いられる圧電振動子に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＯＣＸＯ（Ｏｖｅｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ）と称される恒温槽型水晶発振器は、外部の温度変化に影響されることなく、水晶振動子を恒温槽内で温度制御することにより周波数の高安定化を図った発振器である。周波数安定度として、±１×１０-7〜１×１０-10程度の水晶振動子で得られる最高水準の周波数安定度を得ることができるため、無線基地局や伝送ラインなどの基準周波数として利用されている。
【０００３】
前記ＯＣＸＯに用いられる高安定な特性を有する水晶振動子（以下、高安定水晶振動子と表記）では、リードタイプと呼ばれる金属リード端子を備えた高安定水晶振動子が用いられている。リードタイプの高安定水晶振動子は具体的には次のような構成となっている。
【０００４】
従来のリードタイプ高安定水晶振動子は、金属からなるベースと呼ばれる基台に、ガラスなどの絶縁材を介して一対の金属リード端子がベースを貫通するように植設されており、水晶振動板が接合される側の金属リード端子の一端部には、一対の金属板からなるサポート部材が互いに対向するように取り付けられている。前記水晶振動板は円盤状であり、その表裏主面の各中央には励振電極が水晶振動板を挟んで対向形成されている。各励振電極からは、水晶振動板の周縁に向かって表裏で反対方向に導出される引出電極が形成されている。そして水晶振動板の引出電極が、導電性の接合材を介してサポート部材と電気的機械的に接続される。水晶振動板は前記ベースに金属製の蓋を被せて溶接等することによって気密に封止される。このような構造の水晶振動子は例えば特許文献１に開示されている。
【０００５】
しかしながら、特許文献１に開示されている水晶振動子は次のような問題を有する。すなわち、特許文献１における水晶振動子では、水晶振動板は金属からなるサポート板によって支持されているため、異種材料による熱膨張係数差に起因する応力の影響を受ける。このような支持部材に係る応力の影響を水晶振動板が受けることによって、水晶振動子の特性が劣化してしまう。すなわち、前記応力が時間の経過に伴って徐々に解放されることによる経年的な周波数の変化（エージング特性）が大きくなってしまう。
【０００６】
またサポート板を用いる場合、サポート板の金属端子（金属リード端子）の一端部への取付位置ばらつきや、サポート板自体の形状ばらつきや、金属端子の金属ベースへの植設位置ばらつき等が水晶振動板の搭載精度に影響を及ぼすことになる。つまり、水晶振動板の金属ベースへの搭載精度が低下してしまう。さらにサポート板を使用する場合、サポート板の材料費や、サポート板の金属リード端子への取付に係る費用等が必要となり、製造コストの削減が困難となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−１８６８３９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、支持部材に係る応力の影響を軽減し、良好な特性を有する水晶振動子を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、請求項１にかかる発明によると、少なくとも２本の金属リード端子が絶縁材を介して貫通植設された金属ベースと、前記金属リード端子の一端側に導電性接合材を介して電気機械的に接続された圧電振動板と、前記圧電振動板を気密に被覆してなる金属製のキャップとからなる圧電振動子であって、前記圧電振動板は、少なくともその一主面側にコンベックス加工またはベベル加工された断面視凸状の振動部を備えるとともに、当該振動部の周囲に前記振動部と同材料からなる鍔部を備え、前記鍔部が前記金属リード端子の一端側と電気機械的に接続されている。
【００１０】
上記発明によると、前記振動部と同材料からなる鍔部が金属リード端子の一端側と電気機械的に接続されているため、金属リード端子の一端側に固定された金属サポート板を介して圧電振動板を支持する構成に比べて、異種材料使用による熱膨張係数差に起因する応力の影響を抑制することができる。これにより、支持部材に係る応力に起因する圧電振動子の特性劣化を防止することができる。
【００１１】
なお前記振動部と鍔部とを一体成形する場合、圧電振動板の金属ベースへの取付精度が向上する。これは鍔部が圧電振動板と一体で成形されているため、当該鍔部が従来構造における支持部材の役割を果たすからである。つまり、従来の金属サポート板の金属リード端子への取付位置ばらつきや、金属サポート板自体の形状ばらつきといった，ばらつき要因を無くすことができるからである。また、鍔部を圧電振動板と一体で成形することによって、従来のサポート板のような支持部材が不要となるため製造コストを削減することができる。
【００１２】
さらに上記発明によると、圧電振動板の主振動と高次の副振動との結合による周波数ジャンプを防止しつつ、支持部材に係る応力の影響を抑制することができる。具体的に、本発明における圧電振動板は少なくともその一主面側にコンベックス加工またはベベル加工された断面視凸状の振動部を備えるため、圧電振動板の主振動と高次の副振動との結合を防止することができる。これにより周囲温度の変動に対する主振動と高次の副振動との結合によって周波数が温度変化に対して不連続に変化する“周波数ジャンプ”と呼ばれる現象を防止し、安定した特性の圧電振動子を得ることができる。
【００１３】
一般に、コンベックス加工やベベル加工が施された圧電振動板の表裏主面に一対の励振電極を形成した圧電振動素子は、圧電振動板の中央部分が振動エネルギーの変位が最大となり、圧電振動板の周縁に向かうにつれて振動エネルギーの変位が連続的に減衰していくエネルギー分布となるため、可能な限り圧電振動板の周縁付近で圧電振動板を支持する方が振動阻害防止の点から望ましい。本発明では鍔部は、振動エネルギーが最も減衰する振動部の周縁に対して外側に形成されている。そして、このような位置にある鍔部において圧電振動板を支持するため振動が阻害され難くなる。
以上により、本発明では“周波数ジャンプ”の発生を防止しつつ、振動の阻害を防止した良好な特性を有する圧電振動子を得ることができる。
【００１４】
さらに上記目的を達成するために、前記鍔部の平面視形状が略矩形であってもよい。このよう形状の鍔部であれば、平面視円形の鍔部の場合に圧電振動板の結晶軸の方向を明確にするための切り込みである，オリエンテーションフラット（以下、「オリフラ」と略）を形成する必要が無くなる。このためオリフラを形成するための加工を行わずに、圧電振動板を複数の金属リード端子に取り付けることができるので製造コストを削減させることができる。これは圧電振動板には結晶軸の方向があり、どの軸方向において圧電振動板を支持するかによって圧電振動板が支持部材から受ける応力の感度が変わるという性質を有していることに基づくものである。つまり、高安定な特性を有する圧電振動子では前記応力の感度による影響を最小化するために、軸方向を明確に設定する必要がある。円盤状の圧電振動板の場合は軸方向の正負の判別が困難なためオリフラを形成する必要が生じるが、平面視矩形状の圧電振動板の場合は、直交する２つの方向（長手方向と短手方向）に軸方向を予め設定しておくことによってオリフラを形成する必要が無くなる。
【００１５】
さらに上記目的を達成するために、前記鍔部の縁部の一部が切り欠かれていてもよい。このような構成によれば、鍔部と金属リード端子との接合に係る応力を、縁部の切り欠かれた部位によって緩和することができる。これにより前記応力に起因する圧電振動子の特性劣化を防止することができる。
【００１６】
さらに上記目的を達成するために、前記鍔部の一方の主面側のみが、前記金属リード端子の一端側と電気機械的に接続されていてもよい。従来のように鍔部の両主面が一対の金属リード端子の各々に接するように、すなわち圧電振動板を一対の金属リード端子の間の空間に、平面視で対角線状に挟み込むように挿入して金属リード端子と接合する場合は、圧電振動板に前記挟み込みによる応力が加わった状態となる。これに対して、本発明では鍔部の一方の主面側のみを一対の金属リード端子の一端側と電気機械的に接続することによって、前記挟み込みによる応力の影響を無くすことができる。その結果、徐々に応力が解放されることによる経年的な周波数の変化（エージング特性）を抑制することができる。
【００１７】
さらに上記目的を達成するために本発明は、前記鍔部の端面が傾斜面からなり、圧電振動板と金属リード端子とが電気機械的に接続された状態において、前記金属リード端子の一端側の外周面に対して圧電振動板の前記傾斜面が成す角が鋭角であってもよい。
【００１８】
上記発明によれば、金属リード端子の一端側の外周面と、鍔部の傾斜面との間に、導電性接合材を保持可能な空間を形成することができる。すなわち、金属リード端子の一端側の外周面に対して圧電振動板の前記傾斜面が成す角が鋭角となっている前記空間に、導電性接合材が楔状に入り込むようになる。つまり、いわゆるアンカー効果によって、圧電振動板と金属リード端子との接合強度をより向上させることができる。
【００１９】
さらに上記目的を達成するために本発明は、前記振動部の平面視における中心が、前記鍔部の平面視における中心に対して、前記鍔部と前記金属リード端子との接合部を基準として金属リード端子の伸長方向において遠い側に位置していてもよい。
【００２０】
上記発明によれば、鍔部と金属リード端子との接合部と、振動エネルギーが最も減衰する振動部の周縁との間の，金属リード端子の伸長方向における距離がより延長されることになるため、圧電振動板の振動がより阻害され難くなる。これにより、支持部材に係る応力の影響をより緩和することができる。その結果、エージング特性に優れた圧電振動子を得ることができる。
【発明の効果】
【００２１】
以上のように、本発明によれば支持部材に係る応力の影響を軽減し、良好な特性を有する水晶振動子を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施形態における水晶振動子の内部構造を表す正面模式図。
【図２】図１のＡ−Ａ線における断面模式図。
【図３】本発明の実施形態における水晶振動子の内部構造を表す側面模式図。
【図４】本発明の実施形態の変形例を示す水晶振動片の正面模式図。
【図５】本発明の実施形態の変形例を示す水晶振動片の正面模式図。
【図６】本発明の実施形態の変形例を示す水晶振動片の正面模式図。
【図７】本発明の実施形態の変形例を示す水晶振動片の正面模式図。
【図８】本発明の実施形態の変形例を示す水晶振動片の正面模式図。
【図９】本発明の実施形態の変形例に係る水晶振動片の側面模式図。
【図１０】本発明の実施形態の変形例に係る水晶振動片の側面模式図。
【図１１】本発明の実施形態の変形例に係る水晶振動片の接合状態を表す側面模式図。
【図１２】本発明の他の実施形態に係る水晶振動子の内部構造を表す正面模式図。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明による実施形態について図面を参照しながら説明する。本実施形態における高安定水晶振動子１（以下、水晶振動子１と略記）は、図１に示すように２本の金属リード端子Ｌ，Ｌが絶縁材である２つのガラスＧ，Ｇを介して貫通植設された金属ベース４と、金属リード端子Ｌの一端側に導電性接合材Ｓを介して電気機械的に接続された水晶振動板２と、水晶振動板２を気密に被覆してなる金属製のキャップ５とで構成されている。本実施形態では、水晶振動子１の正面から見た外形寸法は幅１０ｍｍ×高さ１１ｍｍとなっている。なお水晶振動子１の発振周波数は３倍波振動モードで１０〜２０ＭＨｚとなっている。以下、前記各構成部材について説明する。
【００２４】
本実施形態で使用される水晶振動板２は、周知のＳＣカットと呼ばれる所定の角度で切断された水晶ウエハを加工した圧電振動板である。水晶振動板２は平面視矩形であり、その表裏主面（２０１、２０２）のうち一主面２０１には断面視凸状の振動部２０が形成されている。振動部２０は平面視略円形であり、断面視では凸レンズ状に成形されている。すなわち、水晶振動板２は、一方の主面側のみがコンベックス加工された，いわゆるプラノコンベックス形状となっている（図２参照）。なお本実施形態では振動部はコンベックス加工されているが、振動部の端部を面取り状に薄肉化するベベル加工を施してもよい。あるいは、フォトリソグラフィ技術を用いて振動部の中央から縁部に向かって、その厚みが多段状に断続的に薄肉化（例えば階段状）するようにしてもよい。また、圧電振動板の一主面側と他主面側の両方に、コンベックス加工またはベベル加工された断面視凸状の振動部が形成されていてもよい。さらに水晶振動板の種類はＳＣカットに限定されるものではない。例えば周知のＡＴカットの水晶振動板を用いてもよい。
【００２５】
振動部２０の周囲には平板状の鍔部２１が形成されている。本実施形態では振動部２０と鍔部２１とは、１枚の水晶ウエハから一体で成形されている。振動部２０および鍔部２１の表面はポリッシュ加工によって鏡面仕上げされている。
【００２６】
本実施形態では、鍔部２１は平面視形状が略矩形となっている。鍔部が平面視矩形であるため、長辺と短辺の各々に水晶の結晶軸を設定することによって水晶振動板にオリフラを形成する必要が無くなる。このためオリフラを形成せずに水晶振動板を複数の金属リード端子に取り付けることができるので、製造コストを削減させることができる。
【００２７】
水晶振動板の外形は、１枚の水晶ウエハの表裏主面に金属膜を成膜した後、フォトリソグラフィ技術を用いて所定形状にパターニングし、ドライエッチング（乾式エッチング）を行うことによって成形されている。なお水晶振動板の外形は、ドライエッチング以外にウエットエッチング（湿式エッチング）によって成形してもよい。
【００２８】
図１および図２に示すように、水晶振動板２の一主面２０１には、水晶振動板を駆動させるための励振電極３０ａと、当該励振電極から引き出された引出電極３１ａと、引出電極の終端であり金属リード端子Ｌと導電性接合材Ｓを介して接合される接着電極３２ａが形成されている。同様に、水晶振動板２の他主面２０２には、励振電極３０ｂと、当該励振電極から引き出された引出電極３１ｂと、接着電極３２ｂが形成されている。本実施形態では、励振電極，引出電極，接着電極はクロム（Ｃｒ）を下地層として、その上に金（Ａｕ）が積層された膜構成となっている。
【００２９】
具体的には図２に示すように、一主面２０１に形成された励振電極３０ａは、振動部２０の曲面に連続した鍔部の一主面２１ａの角部を経て、水晶振動板の側面を回り込んで他主面２０２の鍔部の他主面２１ｂまで導出されている。一方、他主面２０２に形成された励振電極３０ｂは、他主面２０２の他主面２１ｂの角部を経て、水晶振動板の側面を回り込んで一主面２０１の鍔部の一主面２１ａまで導出されている。
【００３０】
励振電極３０（３０ａ、３０ｂ）は平面視円形であり、引出電極３１ａと引出電極３１ｂは励振電極３０の中心Ｏを通り、平面視矩形の鍔部２１の短辺の伸長方向に直交する仮想線に対して線対称となるように形成されている。
【００３１】
図１に示す金属ベース４は、シェルと呼ばれるコバール（Ｋｏｖａｒ）からなる基台に並行して設けられた２つの貫通孔の内部に、２本の金属リード端子Ｌ，Ｌが、絶縁材であるホウケイ酸ガラスＧを介して貫通植設された部材である。なお図１では金属リード端子Ｌのうち、シェルから上方に突出した部分（水晶振動板が接合されるリード端子の一端側。いわゆる，インナーリード）を符号Ｌ１で表示している。
【００３２】
水晶振動板２は、図３に示すように水晶振動板の一主面２０１側が、２本の金属リード端子Ｌ，Ｌの一端側と接合される。具体的には水晶振動板の一主面２０１側の接着電極３２ａと，水晶振動板の他主面２０２から一主面２０１側へ引き回された接着電極３２ｂとが、２本の金属リード端子Ｌ，Ｌの一端側と、導電性接合材Ｓを介してそれぞれ導電接合される。本実施形態では、導電性接合材Ｓはポリエーテルサルフォン系の樹脂接着剤が使用されている。なお導電性接合材はポリエーテルサルフォン系の樹脂接着剤だけに限定されるものではなく、他の接着剤を使用してもよい。
【００３３】
本発明の実施形態では、鍔部の一主面２１ａ側のみが金属リード端子の一端側と電気機械的に接続されている。従来のように鍔部の両主面が一対の金属リード端子の各々に接するように、すなわち水晶振動板を一対の金属リード端子の間の空間に、平面視で対角線状に挟み込むように挿入して金属リード端子と接合する場合は、水晶振動板に前記挟み込みによる応力が加わった状態となる。これに対して、本発明では鍔部の一方の主面側（２１ａ）のみを一対の金属リード端子の一端側と電気機械的に接続することによって、前記挟み込みによる応力の影響を無くすことができる。その結果、徐々に応力が解放されることによる経年的な周波数の変化（エージング特性）を抑制することができる。
【００３４】
キャップ５は、洋白からなる金属製のカバーである。キャップ５は一方端が開口した筒状であり、キャップ５の開口端と、金属ベース４のシェルの外周に設けらているフランジ部分とが抵抗溶接によって接合されることによって、水晶振動板２がキャップ内部に収容される。
【００３５】
上記構成によると、振動部２０と同一の材料からなる鍔部２１が、金属リード端子Ｌの一端側と電気機械的に接続されているため、金属リード端子の一端側に固定された金属サポート板を介して水晶振動板を支持する構成に比べて、異種材料使用による熱膨張係数差に起因する応力の影響を抑制することができる。これにより、支持部材に係る応力に起因する水晶振動子の特性劣化を防止することができる。
【００３６】
なお本実施形態のように振動部と鍔部とを一体的に成形する場合、水晶振動板の金属ベースへの取付精度が向上する。これは鍔部２１が水晶振動板と一体で成形されているため、鍔部２１が従来構造における支持部材の役割を果たすからである。つまり、従来の金属サポート板の金属リード端子への取付位置ばらつきや、金属サポート板自体の形状ばらつきといった，ばらつき要因を無くすことができるからである。また、鍔部２１を水晶振動板と一体で成形することによって、従来のサポート板のような支持部材が不要となるため製造コストを削減することができる。
【００３７】
さらに上記構成によると、水晶振動板の主振動と高次の副振動との結合による周波数ジャンプを防止しつつ、支持部材に係る応力の影響を抑制することができる。具体的に、本発明における水晶振動板２は一主面２０１側にコンベックス加工された断面視凸状の振動部２０を備えるため、水晶振動板の主振動と高次の副振動との結合を防止することができる。これにより周囲温度の変動に対する“周波数ジャンプ”の現象を防止し、安定した特性の水晶振動子を得ることができる。
【００３８】
一般に、コンベックス加工やベベル加工が施された水晶振動板の表裏主面に一対の励振電極を形成した水晶振動素子は、水晶振動板の中央部分が振動エネルギーの変位が最大となり、水晶振動板の周縁に向かうにつれて振動エネルギーの変位が連続的に減衰していくエネルギー分布となるため、可能な限り水晶振動板の周縁付近で水晶振動板を支持する方が振動阻害防止の点から望ましい。本発明では鍔部２０は、振動エネルギーが最も減衰する振動部の周縁に対して外側に形成されている。そして、このような位置にある鍔部において水晶振動板を支持するため振動が阻害され難くなる。以上により、本発明では“周波数ジャンプ”の発生を防止しつつ、振動の阻害を防止した良好な特性を有する圧電振動子を得ることができる。
【００３９】
−本発明の実施形態の変形例−
図４乃至１１に本発明の実施形態の変形例を示す。なお前述した本発明の実施形態と同一構成については同一の番号を付して、その説明は割愛する。
図４乃至図８は水晶振動板の正面模式図であり、前述した本発明の実施形態と鍔部の形態が異なっている。
【００４０】
図４における水晶振動板６の鍔部６１は、その縁部の一部が切り欠かれている。具体的には図４において切り欠き部７として示すように、平面視矩形状の水晶振動板６０の一短辺側を、水晶振動板の長辺方向については振動部６０まで及ばない程度まで切り欠くとともに、水晶振動板の短辺方向については２つの接着電極３２ａ，３２ｂに干渉しない程度まで切り欠いている。このように鍔部の一部が切り欠かれることによって、切り欠き部７の両外側に脚部８，８が形成されている。そして、この脚部８，８と金属リード端子Ｌ，Ｌの各一端側とが電気機械的に接続される。
【００４１】
このように鍔部の一部を切り欠くことによって、振動部６０からできるだけ離間した位置に脚部（接着電極）を形成することで水晶振動板の振動の阻害を抑制しつつ、鍔部と金属リード端子との接合に係る応力を、切り欠き部７によって緩和することができる。これにより前記応力に起因する水晶振動子の特性劣化を防止することができる。なお、平面視矩形状の水晶振動板の４つの角部の一部または全部を面取り加工または曲面状に加工することによって、水晶振動子が外部衝撃を受けた際の水晶振動板のチッピングや欠けを防止することができる。
【００４２】
図５における水晶振動板９の鍔部９１は、水晶振動板の長辺方向において振動部９０の周縁に沿うように円弧状に切り欠かれている点で図４と異なっている。このような形態の切り欠き部１０を形成することによって、切り欠き部１０の両外側に脚部１１，１１が形成されている。そして、この脚部１１，１１は前述と同様に金属リード端子Ｌの一端側と電気機械的に接続される。当該構成であっても水晶振動板の振動の阻害を抑制しつつ、鍔部と金属リード端子との接合に係る応力を、切り欠き部１０によって緩和することができる。これにより前記応力に起因する水晶振動子の特性劣化を防止することができる。
【００４３】
なお図６に示すように、前述の脚部の長さを短くして振動部の一部が突出するようにしてもよい。また、図７に示すように脚部を形成しない状態で振動部の一部が突出するようにしてもよい。このように振動部の一部が突出するようにすることで、水晶振動板の長手方向の寸法を短くすることができるため、低背化に好適である。さらに図８に示すように平面視矩形の鍔部の対向する２つの長辺の途中にスリットＣ，Ｃを形成してもよい。このように図６乃至８における構成であっても鍔部と金属リード端子との接合に係る応力を、切り欠き部またはスリットによって緩和することができる。
【００４４】
図９は水晶振動板の側面模式図であり、前述した本発明の実施形態と異なり、水晶振動板の他主面側が金属リード端子Ｌの一端側と電気機械的に接続されている。プラノコンベックス形状の水晶振動板１２の他主面側１２１０を金属リード端子と接合する場合、振動部とキャップの内壁面との隙間が減少するため、これを防止するために図９に示すように
鍔部１２１の一部が薄肉化されている。具体的には、平面視矩形の鍔部１２１の一短辺側の他主面１２１０に薄肉部１３が形成されている。薄肉部１３は、金属リード端子（インナーリードＬ１）の一端側と嵌合するような幅と深さに設定されている。つまり、鍔部１２１の一部が薄肉化されることによって鍔部の一短辺側に段差が生じ、当該段差部分が金属リード端子（インナーリードＬ１）の一端側と嵌合するようになっている。なお、図９乃至１１では水晶振動板の表裏主面に形成される各種電極（励振電極、引出電極、接着電極）の記載は省略している。
【００４５】
図９に示す薄肉部１３を形成することによって、当該薄肉部が金属リード端子に対するガイドとして機能するようになる。これによって、水晶振動板の金属リード端子に対する取り付け位置の精度を向上させることができる。また鍔部１２１の一部を薄肉化して段差を形成することによって、水晶振動板と金属リード端子との接合後の状態における，振動部１２０とキャップ内壁との間の隙間をより多く確保することができる。これにより、水晶振動子が外部衝撃を受けた際の水晶振動板とキャップ内壁との接触し難くすることができる。
【００４６】
図１０は水晶振動板の側面模式図であり、前述した実施形態と異なり、振動部と鍔部とが別体化されている。具体的には水晶振動板１４は、振動部１４０と鍔部１４１とが金属製バンプＢを介して導電接合されている。前述のとおり図１０では各種電極の記載は省略しているが、複数の金属製バンプＢを介して振動部１４０に形成された励振電極が鍔部の一端側に形成された接着電極と電気的に接続されている。
【００４７】
このような構成の場合、例えばコンベックス加工またはベベル加工される断面視凸状の振動部については、ドライエッチング法やウエットエッチング法を用いずに球面研磨装置を用いて機械加工し、平板状の鍔部は平面研磨装置を用いて機械加工することができる。つまり別々に機械加工を行った後に、金属バンプ等の導電部材を介して導電性接合して一体化することができるので、フォトリソグラフィ技術を用いる必要が無くなる。なお、前記振動部および前記鍔部は互いに接合される前の段階において、機械加工を行った後にポリッシュ研磨をそれぞれ行い、その表面を鏡面仕上げしてもよい。
【００４８】
前記構成の場合、水晶振動板は水晶からなる振動部および鍔部と、金属からなるバンプとが混在した状態で一体化されているが、例えば前記バンプをめっきによって形成することで、従来の金属板からなるサポート部材に比べて微小な大きさにすることができる。これにより、異種材料使用による熱膨張係数差に起因する応力の影響を小さくすることができる。
【００４９】
前述した本発明の実施形態では、水晶振動板の外形の成形はドライエッチング法を用いて行っていたが、ウエットエッチング法を用いて化学的に水晶振動板の外形を成形した場合の例を図１１に示す。
【００５０】
ウエットエッチング法を用いて化学的に水晶振動板の外形を成形した場合、図１１に示すように鍔部１５１の端面は傾斜面となる。これは水晶ウエハをウエットエッチング法によって化学的に溶解させて成形する場合、水晶の結晶方位固有の角度で浸食が進行することによるものである。水晶振動板の一つの主面に対する当該振動板の側面の傾斜角は、異方性結晶材料である水晶の場合、結晶方位によって異なるが約２０〜７０度となる。つまり、鍔部の端面（側面）は傾斜面ＳＬとなっており、水晶振動板の他主面１５１０に対して傾斜面ＳＬが成す角θは鋭角となっている。
【００５１】
そして図１１に示すように傾斜面ＳＬが、金属リード端子の一端側の外周面Ｌ０に斜対向するようにして、水晶振動板１５と金属リード端子（Ｌ１）とが導電性接合材Ｓを介して電気機械的に接続されている。なお図１１のように鍔部１５１の長手方向と、金属リード端子（Ｌ１）の伸長方向とは、その接合後の状態において互いに略平行となっている。したがって、水晶振動板と金属リード端子とが導電接合された状態においては、金属リード端子の一端側の外周面Ｌ０に対して鍔部の傾斜面ＳＬが成す角も前述の角度θと略同一であり、鋭角となっている。
【００５２】
上記構成によれば、金属リード端子の一端側の外周面Ｌ０と、鍔部の傾斜面ＳＬとの間に、導電性接合材を保持可能な空間を形成することができる。すなわち、金属リード端子の一端側の外周面に対して水晶振動板１５の傾斜面ＳＬが成す角が鋭角となっている前記空間に、導電性接合材Ｓが楔状に入り込むようになる。つまりアンカー効果によって、水晶振動板と金属リード端子との接合強度をより向上させることができる。当該構成は、ポリエーテルサルフォン系の樹脂接着剤のように低粘度で、かつ硬化時の収縮の程度が大きい導電性接合材を使用する場合に好適である。
【００５３】
−本発明の他の実施形態−
図１２に本発明の他の実施形態を示す。前述した本発明の実施形態の変形例と同様に、本発明の実施形態と同一の構成については同一の番号を付して、その説明は割愛する。
【００５４】
図１２に示すように、水晶振動板１６の振動部１６０および励振電極１７０（１７０ａ，１７０ｂ）は平面視円形であり、鍔部１６１では平面視矩形となっている。鍔部１６１は、その長辺側に水晶振動板のＸ軸が、その短辺側に水晶振動板のＺ´軸がそれぞれ設定されている。
【００５５】
平面視円形の振動部１６０の中心Ｏ１は、平面視矩形の鍔部１６１の中心Ｏ２（鍔部の対向する２つの長辺の中央同士を結ぶ線分と、鍔部の対向する２つの短辺の中央同士を結ぶ線分との交点）に対して、鍔部１６１と金属リード端子Ｌとの接合部１８を基準として、金属リード端子Ｌの伸長方向（図１２に示すＸ軸方向）において遠い側に位置している。すなわち、振動部１６０の中心Ｏ１は、鍔部１６１の中心Ｏ２に対して、鍔部１６１の長辺方向（図１２のＸ軸方向）にオフセット量Ｇだけずれた状態となっている。なお本発明の他の実施形態では、前述した本発明の実施形態およびその変形例における水晶振動板に比べて、前記オフセット量Ｇが相対的に大きくなっている。
【００５６】
上記構成によれば、鍔部１６１と金属リード端子Ｌとの接合部１８と、振動エネルギーが最も減衰する振動部１６０の周縁との間の，金属リード端子の伸長方向（図１２のＸ軸方向）おける距離がより延長されることになる。これにより、水晶振動板１６の振動がより阻害され難くなり、支持部材に係る応力の影響をより緩和することができる。その結果、エージング特性に優れた水晶振動子を得ることができる。
【００５７】
本発明は、その精神または主要な特徴から逸脱することなく、他のいろいろな形で実施することができる。そのため、上述の実施の形態はあらゆる点で単なる例示にすぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示すものであって、明細書本文には、なんら拘束されない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。
【００５８】
また、この出願は、２０１５年９月３０日に日本で出願された特願２０１５−１９５１２９号に基づく優先権を請求する。これに言及することにより、その全ての内容は本出願に組み込まれるものである。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
圧電振動デバイスの量産に適用できる。
【符号の説明】
【００６０】
１    水晶振動子
２、６、９、１２、１４、１５、１６    水晶振動板
４    ベース
５    キャップ
２０、６０、９０、１２０、１４０、１５０、１６０    振動部
２１、６１、９１、１２１、１４１、１５１、１６１    鍔部
Ｓ    導電性接合材
【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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【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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