(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
環状のリングと、該リングを貫通した状態で配置され、リングを間に挟んで一端側が圧電振動片に電気的に接続されるインナーリード部とされ、他端側が外部に電気的に接続されるアウターリード部とされたリードと、該リードと前記リングとを固定させる充填材とを有し、圧電振動片をケース内に封止させる気密端子を製造する方法であって、
前記リング内に前記充填材を介して前記リードとなる棒状材を挿通し、その状態で焼成して前記リング内に前記充填材によって前記棒状材を固定した気密端子中間体を形成する組立・焼成工程と、
前記気密端子中間体の、前記棒状材における前記リードのインナーリード部となる側の端部を潰し加工し、段差部を形成する潰し工程と、
前記段差部の少なくとも端部を切断し、該段差部を所定形状に成形する成形工程と、を備え、
前記組立・焼成工程では、前記棒状材として前記リードより長い中実丸棒を用い、かつ、該棒状材の前記インナーリード部となる一端側を、完成品としての気密端子におけるインナーリード部より長くなるように前記リング内に挿通しておくことを特徴とする気密端子の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の気密端子の製造方法において、
前記リードが１本であることを特徴とする気密端子の製造方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の気密端子の製造方法において、
前記組立・焼成工程では、前記棒状材の前記インナーリード部となる一端側を、完成品としての気密端子におけるインナーリード部より１．５倍以上３倍以下の範囲で長くなるように前記リング内に挿通しておくことを特徴とする気密端子の製造方法。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項に記載の気密端子の製造方法において、
前記組立・焼成工程と前記潰し工程との間に、前記組立・焼成工程後の前記気密端子中間体を保持材にセットするセット工程を備えたことを特徴とする気密端子の製造方法。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一項に記載の気密端子の製造方法により製造されたことを特徴とする気密端子。
【請求項６】
圧電振動片と、
開口部を有し、前記圧電振動片を内部に収納するケースと、
環状のリングと、該リングを貫通した状態で配置され、リングを間に挟んで一端側が前記圧電振動片に電気的に接続されるインナーリード部とされ、他端側が外部に電気的に接続されるアウターリード部とされたリードと、該リードと前記リングとを固定させる充填材とを有し、前記ケース内を密閉させる気密端子と、を備えた圧電振動子の製造方法であって、
前記気密端子を、請求項１から４のいずれか一項に記載した製造方法で製造することを特徴とする圧電振動子の製造方法。
【請求項７】
請求項６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８】
請求項７に記載の圧電振動子において、
前記ケースは導電性を有してなり、
前記リングは、前記ケースの開口部に圧入された圧入部と、前記ケースの内周面と隙間を有して前記圧入部から延出された縮径部とを有し、かつ導電性を有してなり、
前記リードは１本であり、
前記圧電振動片は、前記ケースの内部に配設された略板状で、両面にそれぞれ励振電極を有し、該励振電極の一方が前記リードの前記インナーリード部にバンプ接続されたことで該インナーリード部に支持され、前記励振電極の一方と反対側の他方が前記リングの前記縮径部の外周面にワイヤボンディングされてなることを特徴とする圧電振動子。
【請求項９】
請求項７又は８に記載の圧電振動子が、発振子として集積回路に接続されていることを特徴とする発振器。
【請求項１０】
請求項７又は８に記載の圧電振動子を備えることを特徴とする電子機器。
【請求項１１】
請求項７又は８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、気密端子の製造方法及び気密端子、圧電振動子の製造方法及び圧電振動子、発振器、電子機器、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７０は、図３０に示すように、音叉型の圧電振動片７１と、該圧電振動片７１を内部に収納する有底円筒状のケース７２と、圧電振動片７１をケース７２内に密閉させる気密端子７３とを備えて構成されている。
気密端子７３は、金属材料で形成された環状のリング７４と、該リング７４を貫通して配され、圧電振動片７１の両マウント電極７１ａに接合された２本のリード７５と、該リード７５とリング７４とを絶縁状態で一体的に固定すると共にケース７２内を密封する充填材７６とで構成されている。
２本のリード７５は、ケース７２内に突出している部分がインナーリード部７５ａとなり、ケース７２外に突出している部分がアウターリード部７５ｂとなっている。そして、このアウターリード部７５ｂが、外部接続端子として機能するようになっている。
また、ケース７２は、リング７４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７２の圧入は、真空雰囲気下で行われているため、ケース７２内の圧電振動片７１を囲む空間は、真空に保たれた状態で密閉されている。
【０００４】
このように構成された圧電振動子７０は、２本のリード７５のアウターリード部７５ｂ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部７５ａからマウント電極７１ａを介して圧電振動片７１に流れる。これにより、圧電振動片７１が所定の周波数で発振するようになっている。
【０００５】
ところで、この種の圧電振動子は各種の電子機器等に搭載されるが、これら電子機器等は年々小型化が進んでいるため、圧電振動子においても、さらなる小型化が求められている。圧電振動子の小型化を図るためには、リングの外径を小さくすることが有効である。そのためには、２本のリードの径を細くする必要がある。ところが、リードを現状よりもさらに細くした場合には、剛性が低下してしまうので、製造途中で変形してしまうおそれがあった。特に、インナーリード部よりも長さのあるアウターリード部が変形し易いものであった。アウターリード部が変形してしまうと、互いの平行度が保てなくなってしまうため、品質が低下し、製品として使用できなくなってしまう。その結果、歩留まりの低下を招く可能性があった。
【０００６】
また、製造途中で、アウターリード部が他の気密端子のアウターリード部と絡み合ってしまい、生産ラインを一時的に停止させるおそれもあり、この点においても、歩留まりの低下を招く可能性があった。特に、小型化を目指すほど、上述した問題が顕著に発生するおそれがあった。そのため、現状の製造方法では、歩留まり良く、高品質でさらなる小型化を図った圧電振動子を製造することが困難である。特に、圧電振動子を構成する気密端子を製造することが困難である。
【０００７】
そこで、２本のリードではなく、１本のリードからなる気密端子を備えた圧電振動子が提供されている（特許文献１参照）。この気密端子は、リングに一体的に形成された突出片を有しており、該突出片が従来のインナーリード部の役目を果たしている。つまり、リード及び突出片が、圧電振動片に対してそれぞれ電気的に接続するようになっている。このように、リングに一体的に形成した突出片をインナーリード部として機能させることができるので、従来２本必要であったリードを１本にすることができる。
そのため、リングの外径を小さくしても、２本の場合に比べてリードの径を細くする必要がなく、よって、剛性の低下を防止でき、変形を防ぐことができる。しかも、リードが１本であるので、製造途中で他のものと絡み合うおそれも少なく、したがって、気密端子の小型化を可能にし、圧電振動子の小型化を図ることができる。
【０００８】
また、図３０に示した圧電振動子７０の気密端子７３や前記特許文献１の気密端子を含め、圧電振動片をケース内にて支持する気密端子では、圧電振動子の小型化を可能にし、かつその信頼性を確保するために、圧電振動片をケース内でより中心近くに配置し、圧電振動片がケースに接触するといった不都合を確実に防止しておく必要がある。そのため、インナーリードはリングに対して偏心することなく、その中心に位置するように配置させられる。そして、圧電振動片を支持するインナーリード部の端部の一方側を押し潰して段差部を形成し、この段差部に圧電振動片を保持するようにしている。
このような段差部を有する気密端子を備えた圧電振動子を製造するには、例えばリング内に充填材を介してリードを挿通し、その状態で焼成してリング内に充填材によってリードを固定し、さらにリードに対して前記段差部形成のための押し潰し加工を行った後に、形成した段差部にバンプを形成し、このバンプをアライメントマークにして圧電振動片を位置決めし、接続している。
【特許文献１】特開２００２−４３８８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、前記従来の方法では、以下の課題が残されている。
前記したように、インナーリードをリングに対して中心に位置するように配置する必要があることから、インナーリードの偏心をより確実に防止する手法が望まれている。リングに対するインナーリードの偏心は、充填材を焼成してリング内にリードを固定した際に生じる。すなわち、焼成工程では、リング、充填材、リードを互いに組み付けた状態で焼成治具に収容し、その状態で焼成する。しかし、焼成治具におけるリードの収容部分は、当然リードよりは僅かながら大きく形成されているので、この収容部分内においてガタツキが生じる。そして、このようなガタツキにより、リードはリングの中心軸に対して平行にあるいは一致した状態に配置されず、傾いて収容されてしまい、その姿勢のままで焼成・固定されることにより、偏心を生じることがある。
【００１０】
また、インナーリードに対して圧電振動片を接続する際には、前記したように押し潰し加工で形成した段差部上のバンプをアライメントマークにし、位置決めをしているが、押し潰し加工で形成される段差部はその形状が矩形状でなく台形状になり、また均一でなくバラツキがある。したがって、ここに形成されるバンプの位置にもバラツキが生じ、そのためこれをアライメントマークにして位置決めした圧電振動片も、その接続位置にバラツキが生じてしまう。
【００１１】
また、特許文献１記載の気密端子は、リングに対して突出片を一体的に形成する必要がある。しかも、環状に形成されたリングの一部分に突出片を形成する必要がある。ところが、このような加工は容易に行うことができず、非常に手間と時間がかかるものである。特に、突出片を折り曲げ加工する際に、リングが変形してしまうことを防止しながら折り曲げる必要があるので、生産性が悪かった。したがって、実際には一日に大量の気密端子を量産する必要があるが、このような大量生産には適さないものであった。
【００１２】
本発明は前記事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、特にリードの偏心を防止するとともに、圧電振動片の接続位置についての信頼性を高めた気密端子の製造方法及び気密端子と、圧電振動片の接続位置についての高信頼性に加え、圧電振動片の両面に設けられた励振電極が互いに短絡してしまうことを防止しつつ小型化を可能にした圧電振動子の製造方法及び圧電振動子、さらには、この圧電振動子を備えた発振器、電子機器、電波時計を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
前記課題を解決するため本発明の気密端子の製造方法は、環状のリングと、該リングを貫通した状態で配置され、リングを間に挟んで一端側が圧電振動片に電気的に接続されるインナーリード部とされ、他端側が外部に電気的に接続されるアウターリード部とされたリードと、該リードと前記リングとを固定させる充填材とを有し、圧電振動片をケース内に封止させる気密端子を製造する方法であって、前記リング内に前記充填材を介して前記リードとなる棒状材を挿通し、その状態で焼成して前記リング内に前記充填材によって前記棒状材を固定した気密端子中間体を形成する組立・焼成工程と、前記気密端子中間体の、前記棒状材における前記リードのインナーリード部となる側の端部を潰し加工し、段差部を形成する潰し工程と、前記段差部の少なくとも端部を切断し、該段差部を所定形状に成形する成形工程と、を備え、前記組立・焼成工程では、前記棒状材として前記リードより長い中実丸棒を用い、かつ、該棒状材の前記インナーリード部となる一端側を、完成品としての気密端子におけるインナーリード部より長くなるように前記リング内に挿通しておくことを特徴としている。
【００１４】
この気密端子の製造方法によれば、組立・焼成工程において、リードとなる棒状材として、リードより長い中実丸棒を用い、かつ、該棒状材のインナーリード部となる一端側を、完成品としての気密端子におけるインナーリード部より長くなるようにリング内に挿通し、焼成治具に収容するので、リングから延出するインナーリード部となる一端側が、アウターリード部となる他端側に比べて、焼成治具内において極端に短くなることがない。したがって、インナーリード部となる一端側を完成品としての気密端子におけるインナーリード部と同じ長さにした場合に比べ、棒状材の前記一端側と前記他端側とがリングに対して比較的バランス良く延出するようになる。よって、棒状材がリングの中心軸に対して傾く度合いが少なくなり、これにより、棒状材から形成されるインナーリードの偏心が防止される。
また、棒状材におけるリードのインナーリード部となる側の端部を潰し加工し、段差部を形成した後、該段差部の少なくとも端部を切断し、該段差部を所定形状に成形するので、段差部の形状が例えば均一な矩形状となり、したがってここに形成されるバンプの位置のバラツキが抑制される。
【００１５】
また、前記の気密端子の製造方法においては、前記リードが１本であるのが好ましい。
リードが２本である場合に比べて１本である場合の方が、インナーリードが偏心している場合にこれに接続する圧電振動片の位置に対する影響が大きく、圧電振動片の位置精度を損なう可能性が高くなる。したがって、特にリードが１本である場合に、圧電振動片の位置精度が良好になることにより、圧電振動子の小型化やその信頼性の確保についての効果が顕著となる。
また、リードが１本であるので、リングの外径を小さくしても２本の場合に比べてリードの径を細くする必要がなく、さらに、製造途中で他のものと絡み合うおそれも少ない。したがって、気密端子の小型化が可能になり、これを用いた圧電振動子の小型化を図ることが可能になる。
【００１６】
また、前記の気密端子の製造方法においては、前記組立・焼成工程では、前記棒状材の前記インナーリード部となる一端側を、完成品としての気密端子におけるインナーリード部より１．５倍以上３倍以下の範囲で長くなるように前記リング内に挿通しておくのが好ましい。
１．５倍未満では、前記したように棒状材を焼成治具に収容した際、インナーリード部となる一端側とアウターリード部となる他端側とがリングに対して十分にバランス良く延出しなくなり、インナーリードの偏心の防止効果が低下する。また、３倍以上では、成形工程で切断する分が多くなり、材料コストを高めることになる。したがって、１．５倍以上３倍以下の範囲にすることで、インナーリードの偏心防止効果を十分に確保し、かつ、材料コストが高くなるのを必要最小限に抑えることができる。
【００１７】
また、前記の気密端子の製造方法においては、前記組立・焼成工程と前記潰し工程との間に、前記組立・焼成工程後の前記気密端子中間体を保持材にセットするセット工程を備えているのが好ましい。
このようにすれば、例えば保持材として帯状のものを用いた場合に、保持材をその長さ方向に移動させつつ、保持した気密端子中間体のインナーリード部となる側の端部を押し潰し加工することができ、したがってこの潰し工程を高効率（高速）で自動化することが可能になる。
【００１８】
本発明の気密端子は、前記の製造方法により製造されたことを特徴としている。
この気密端子によれば、前述したようにリードの偏心が防止されたものとなり、かつ、圧電振動片の接続位置についての信頼性が高いものとなる。したがって、この気密端子を用いてなる圧電振動子の小型化を図り、かつ、その信頼性を確保することが可能になる。
【００１９】
本発明の圧電振動子の製造方法は、圧電振動片と、開口部を有し、前記圧電振動片を内部に収納するケースと、環状のリングと、該リングを貫通した状態で配置され、リングを間に挟んで一端側が前記圧電振動片に電気的に接続されるインナーリード部とされ、他端側が外部に電気的に接続されるアウターリード部とされたリードと、該リードと前記リングとを固定させる充填材とを有し、前記ケース内を密閉させる気密端子と、を備えた圧電振動子の製造方法であって、前記気密端子を、前記製造方法で製造することを特徴としている。
また、本発明の圧電振動子は、前記製造方法により製造されたことを特徴としている。
【００２０】
この圧電振動子の製造方法、及びこれから得られた圧電振動子によれば、特に気密端子の製造に関して、前述したようにリードの偏心を防止し、かつ、圧電振動片の接続位置についての信頼性を高めているので、圧電振動子の小型化を図り、かつ、その信頼性を確保することが可能になる。
【００２１】
また、前記の圧電振動子においては、前記ケースは導電性を有してなり、前記リングは、前記ケースの開口部に圧入された圧入部と、前記ケースの内周面と隙間を有して前記圧入部から延出された縮径部とを有し、かつ導電性を有してなり、前記リードは１本であり、前記圧電振動片は、前記ケースの内部に配設された略板状で、両面にそれぞれ励振電極を有し、該励振電極の一方が前記リードの前記インナーリード部にバンプ接続されたことで該インナーリード部に支持され、前記励振電極の一方と反対側の他方が前記リングの前記縮径部の外周面にワイヤボンディング
されてなるのが好ましい。
【００２２】
この圧電振動子によれば、圧電振動片の励振電極の一方がインナーリード部にバンプ接続し、他方がリングの縮径部とワイヤボンディングしているので、励振電極が互いに短絡してしまうことを防止しつつ小型化することが可能になるとともに、歩留まり良く容易に製造することが可能になる。
また、リードが１本であるので、リングの外径を小さくしても２本の場合に比べてリードの径を細くする必要がなく、さらに、製造途中で他のものと絡み合うおそれも少ないため、気密端子の小型化が可能になり、したがって圧電振動子自体の小型化が可能になる。
【００２３】
また、本発明の発振器は、前記の圧電振動子が発振子として集積回路に接続されていることを特徴としている。
また、本発明の電子機器は、前記の圧電振動子を備えることを特徴としている。
また、本発明の電波時計は、前記の圧電振動子が、フィルタ部に電気的に接続されていることを特徴としている。
【００２４】
この発明に係る発振器、電子機器、電波時計によれば、小型化が図られ、その信頼性が確保された圧電振動子を備えているので、これら発振器、電子機器、電波時計自体の小型化が可能になるとともに、信頼性の向上が図られたものとなる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明の気密端子の製造方法、及びこれから得られる本発明本発明の気密端子によれば、リードの偏心を防止し、かつ、圧電振動片の接続位置についての信頼性を高めているので、この気密端子を用いてなる圧電振動子の小型化を図り、かつ、その信頼性を確保することができる。
本発明の圧電振動子の製造方法、及びこれから得られる本発明の圧電振動子によれば、特に気密端子の製造に関して、前述したようにリードの偏心を防止し、かつ、圧電振動片の接続位置についての信頼性を高めているので、圧電振動子の小型化を図り、かつ、その信頼性を確保することができる。
本発明の発振器、電子機器、及び、電波時計によれば、これら発振器、電子機器、電波時計自体の自体の小型化を可能にし、その信頼性の向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
（第１の実施形態）
図１から図３は、本発明に係る圧電振動子の第１の実施形態を示す図であり、図１は本実施形態の圧電振動子の全体を示す側断面図、図２は図１のＡ−Ａ線矢視断面図、図３は図１のＢ−Ｂ線矢視断面図である。
【００２７】
図１から図３に示すように本実施形態の圧電振動子１は、シリンダーパッケージタイプの圧電振動子であって、圧電振動片２と、この圧電振動片２を内部に配してその外周を覆う有底略円筒状のケース３と、ケース３の開口部３ａを気密に封止する気密端子４と、を備えて構成されたものである。圧電振動片２は、本実施形態では音叉型の振動片であり、隣接した状態で互いに平行に配設された一対の振動腕部５、６と、振動腕部５、６の基端側を一体的に固定する基部７とを備えた略板状の水晶片２ａで形成されている。また、水晶片２ａの両面には、それぞれ、クロム（Ｃｒ）、ニッケル（Ｎｉ）、アルミニウム（Ａｌ）やチタン（Ｔｉ）などの導電性膜が所定のパターンに形成されて、第一の励振電極８、及び第二の励振電極９が設けられている。第一の励振電極８と第二の励振電極９とは、互いに電気的に切り離されてパターニングされている。
【００２８】
そして、第一の励振電極８及び第二の励振電極９のそれぞれに電圧を印加することにより、振動腕部５、６を互いに接近させあるいは離間させる方向に、所定の共振周波数で振動させることが可能になっている。なお、振動腕部５、６の先端側において、第一の励振電極８および第二の励振電極９の少なくとも一方には、クロム（Ｃｒ）膜などで形成された微調部１０及び粗調部１１が設けられている。これら微調部１０及び粗調部１１は、レーザー光などが照射されて削り込まれていることにより、振動腕部５、６は所定の共振周波数に設定されたものとなっている。
【００２９】
気密端子４は、本発明に係る気密端子の一実施形態となるもので、ケース３の開口部３ａに圧入された略円筒状のリング１２と、リング１２に挿通された１本のリード１３と、リング１２の内部においてリング１２とリード１３との間に充填されて気密に封止する充填材１４と、を備えて構成されたものである。充填材１４は、絶縁性を有する材料で形成されたもので、本実施形態では、貫通孔１４ａを有するホウ珪酸ガラス製のガラスリングからなっている。すなわち、この充填材１４は、リング１２の内部に挿入され、さらに貫通孔１４ａにリード１３を挿通した状態で焼成されたことにより、リング１２とリード１３とを絶縁するとともに、ケース３の内部を気密に封止しているものである。
【００３０】
リード１３は、ケース３の中心軸Ｃ３及びリング１２の中心軸Ｃ１２と同軸上となるように配設されたもので、リング１２からケース３の内部側に突出するインナーリード部１５と、リング１２からケース３の外部側に突出する第一のアウターリード部１６とを有してなるものであり、後述するように棒状材によって形成されたものである。インナーリード部１５の先端側には、略平面を有する段差部からなるバンプ接続部１５ａが形成されている。このバンプ接続部１５ａは、後述する潰し工程において、リード１３の一部（一方の側）が中心軸Ｃ３近傍まで押し潰され、略平面とされることで段差部に形成されたものである。そして、このバンプ接続部（段差部）１５ａには、圧電振動片２の第一の励振電極８が基部７においてバンプ接続されており、これにより、第一の励振電極８とリード１３とは電気的に接続された状態となり、かつ、圧電振動片２はリード１３のインナーリード部１５によって片持ち状に支持された状態となっている。
【００３１】
リング１２は、略円筒状の圧入部１２ａと、圧入部１２ａからケース３の内部に延出された縮径部１２ｂとを有してなるものである。圧入部１２ａは、外径がケース３の内径と略等しく形成されており、ケース３に圧入されている。また、縮径部１２ｂは、圧入部１２ａよりも縮径して形成されており、ケース３の内周面との間に隙間１２ｄを有して配設されている。縮径部１２ｂの外周面１２ｃの一部には、略平面に形成された二つのステップ部１２ｅ、１２ｆが形成されている。ステップ部１２ｅ、１２ｆは、リング１２の中心軸Ｃ１２に対して略対称に、また、圧電振動片２の第一の励振電極８及び第二の励振電極９が形成された両面と略平行に形成されている。
【００３２】
また、リング１２は導電性の材料で形成されている。この導電性の材料としては、充填材１４を形成するガラスと同程度の熱膨張率を有する材料であることが好ましく、例えば、鉄ニッケルコバルト合金や鉄ニッケル合金などが好適に用いられる。そして、リング１２のステップ部１２ｅ、１２ｆのうちの、前記バンプ接続部（段差部）１５ａ側のステップ部１２ｅと、圧電振動片２の第二の励振電極９とは、ワイヤ１７でワイヤボンディングされ、電気的に接続されている。なお、本実施形態においては、ワイヤ１７は２本設けられている。
【００３３】
ケース３は、導電性の材料で形成されたもので、一端側に開口部３ａを有し、他端側に底部３ｂを有した有底略円筒状のものである。このケース３の開口部３ａには、気密端子４のリング１２が圧入されており、これによってケース３は、その内部が真空状態で気密に封止されたものとなっている。
また、ケース３の底部３ｂには、外部へ突出する第二のアウターリード部１８が形成されている。このような構成のもとに本実施形態の圧電振動子１は、第一のアウターリード部１６により、ケース３の外部からリード１３を介して圧電振動片２の第一の励振電極８に導通可能であるとともに、第二のアウターリード部１８により、ケース３の外部からケース３、リング１２及びワイヤ１７を介して圧電振動片２の第二の励振電極９に導通可能となっている。なお、気密端子４のリング１２においてステップ部１２ｅのワイヤ１７が接合する部分、及びインナーリード部１５のバンプ接続部１５ａには、それぞれ部分的に金メッキ（図示せず）が施されており、これによって導通が良好になっている。このような金メッキとしては、ステップ部１２ｅ及びバンプ接続部１５ａにおいて、膜厚数千Å程度で成膜されている。
【００３４】
次に、この圧電振動子１の製造方法について説明する。
図４は本実施形態の圧電振動子１の製造工程のフロー図であり、図５から図２４は、各製造工程の説明図である。本実施形態の圧電振動子１の製造工程は、圧電振動片を製造する圧電振動片製造工程Ｓ１０と、気密端子４を製造する気密端子製造工程Ｓ２０と、圧電振動片２、気密端子４、及びケース３を組立てる組立工程Ｓ４０とに大きく分けられる。以下に、各工程を詳細に説明する。
【００３５】
圧電振動片製造工程Ｓ１０では、まず、水晶のランパード原石をスライスして所定の厚みのウエハを作製し、さらに、このウエハを一定の厚みになるまで研磨する。そして、このウエハに、フォトリソグラフィー技術によって水晶片２ａの外形をパターニングしてエッチングすることで、ウエハから複数の水晶片２ａ（図１、図２参照）を作製することができる。次に、作製された各水晶片２ａについて、第一の励振電極８、第二の励振電極９、微調部１０、粗調部１１などとなる金属膜を成膜する。そして、各水晶片２ａについて、粗調部１１にレーザー光を照射して粗調部１１を形成する金属膜の一部を蒸発させることで、重量を変化させ、これにより水晶片２ａの共振周波数の粗調を行い、圧電振動片２が完成する。なお、水晶片２ａの共振周波数をより高精度に調整する微調については、気密端子４と組み付けられた後に行う。そして、このようにして作製された複数の圧電振動片２は、図５に示すように、専用パレット３０上に配列されて、後述する組立工程Ｓ４０に搬送される。
【００３６】
次に、本発明における気密端子の製造方法の一実施形態となる、気密端子製造工程Ｓ２０について説明する。この気密端子製造工程Ｓ２０では、まず、リング形成工程Ｓ２１としてリング１２の作製を行う。すなわち、図６（ａ）に示すように、リング１２を形成する鉄ニッケルコバルト合金や鉄ニッケル合金などの導電性を有する板部材３１にランス加工を施した後に、複数回深絞り加工を実施することで、リング１２の圧入部１２ａの外径と略等しい有底の筒部材３２を形成する。なお、筒部材３２が形成される加工位置は、板部材３１に予め形成された図示しないパイロット穴によって正確に位置決めされており、これによって複数の筒部材３２を配列して形成することができる。
【００３７】
次に、図６（ｂ）に示すようにサイジングを行い、縮径部１２ｂ及びステップ部１２ｅ、１２ｆを形成する。すなわち、筒部材３２の内、縮径部１２ｂとなる部分についてさらに圧縮し、外径を縮径させるとともに、ステップ部１２ｅ、１２ｆとなる部分については平面となるように型加工する。ここで、ステップ部１２ｅ、１２ｆを中心軸Ｃ１２に対して略対称に形成することで、縮径部１２ｂを、全体に変形してしまうことなく均一な略円筒状に形成することができる。次に、図６（ｃ）に示すように各筒部材３２の底部３２ａを打ち抜き、天井穴３２ｂを形成する。最後に、図６（ｄ）に示すように、外形抜きを行うことで板部材３１から筒部材３２を離脱させ、リング１２を完成させる。
【００３８】
次に、リング１２と、リード１３となる棒状材と、充填材１４との組立を行う。すなわち、まずリング振込み工程Ｓ２２として、図７に示すように、複数の凹部３４を有するリング用カーボン冶具３３に複数のリング１２を装填していく。リング用カーボン冶具３３は、後述する充填材焼成工程Ｓ２５で充填材１４を焼成する際に使用可能となるよう、カーボンで形成されたもので、本発明における焼成治具となるものである。また、凹部３４は、リング１２を下向きに挿入可能とするよう、底側にリング１２の縮径部１２ｂと対応する縮径部３４ａ、及び、リング１２のステップ部１２ｅ、１２ｆと対応する平坦部３４ｂが形成されている。複数の凹部３４の各平坦部３４ｂの向きは、相互に略等しくなるように形成されている。また、凹部３４の底面側には、凹部３４と同軸で前記棒状材を挿入することのできる挿入穴３３ａが形成されている。挿入穴３３ａは、その深さが棒状材における前記リード１３のインナーリード部１５となる側（一端側）の長さに対応して形成されており、底部側が底版３３ｂで閉塞されている。
【００３９】
このような構成からなるリング用カーボン冶具３３に対し、その上面に複数のリング１２を載置し、さらにリング用カーボン冶具３３に振動を与えることにより、複数のリング１２をそれぞれ、凹部３４に対して向きを揃えて装填していく。その際、リング１２は、二つのステップ部１２ｅ、１２ｆを中心軸Ｃ１２に対して略対称に形成し、全体として略対称な部材として形成されているので、振動により円滑に装填されるようになっている。
【００４０】
次に、充填材振込み工程Ｓ２３として、図８に示すように、リング用カーボン冶具３３の凹部３４に装填された各リング１２の内部に、充填材１４を挿入していく。充填材１４は、後述する充填材焼成工程Ｓ２５によって焼成される前の形状につき、リング１２の内部に挿入可能な外径を有するとともに、前記棒状材を挿入可能な貫通孔１４ａを有した形状を呈している。そして、複数の充填材１４をリング用カーボン冶具３３の上面に載置し、リング用カーボン冶具３３に振動を与えることにより、各充填材１４はリング１２の内部に挿入されていくこととなる。
【００４１】
次に、リード振込み工程Ｓ２４として、図９に示すように、各リング１２の内部に挿入された充填材１４の貫通孔１４ａに、棒状材１３ａを挿通していく。ここで、棒状材１３ａは、前記したように完成品としての気密端子４におけるリード１３となる中実丸棒であり、その長さが、前記リード１３の長さより長く形成されたものである。
このような棒状材１３ａを充填材１４の貫通孔１４ａに挿通していくには、まず、リング１２及び充填材１４が装填されたリング用カーボン冶具３３の上面に、本発明における焼成治具となるリード用カーボン冶具３５をセットする。リード用カーボン冶具３５には、棒状材１３ａを挿通可能とする貫通孔３５ａが複数形成されている。また、リング用カーボン冶具３３と、リード用カーボン冶具３５とには、互いに対応する位置に位置決めピン（図示せず）と位置決め穴（図示せず）とが設けられており、これによって互いに組み付けられた状態で、凹部３４と貫通孔３５ａとが同軸上に配置され連通するようになっている。
【００４２】
そして、複数の棒状材１３ａをリード用カーボン冶具３５の上面に載置し、リング用カーボン冶具３３及びリード用カーボン冶具３５に振動を与えることにより、各棒状材１３ａは、リング１２に挿入された充填材１４の貫通孔１４ａに挿通される。これにより、各棒状材１３ａはリング１２の下方にインナーリード部１５となる側（一端側）が突出し、リング１２の上方に第一のアウターリード部１６となる側（他端側）が突出した状態で、リング１２及び充填材１４に組み込まれる（組み立てられる）。
【００４３】
ここで、棒状材１３ａは、前記リング用カーボン冶具３３の挿入穴３３ａに挿入される一端側の長さ、すなわち、図９中Ｌ１で示す挿入穴３３ａに対応する長さが、完成品としての気密端子４におけるインナーリード部１５の長さ、すなわち、図２中にＬ２で示す長さより長くなるように、前記リング１２内に挿通され、リング１２及び充填材１４に組み込まれる。つまり、リング用カーボン冶具３３は、その挿入穴３３ａの長さＬ１が、インナーリード部１５の長さＬ２より長くなるように形成されており、棒状材１３ａは、この挿入穴３３ａの長さＬ１に合わせて、リング用カーボン冶具３３に挿通されるようになっている。
【００４４】
ここで、棒状材１３ａの、挿入穴３３ａの長さに対応する一端側の長さＬ１は、インナーリード部１５の長さＬ２に対し、後述する理由によって１．５倍以上３倍以下の範囲とするのが好ましく、本実施形態では、約２倍にしている。なお、本実施形態では、リング１２の上方に突出する他端側、すなわち第一のアウターリード部１６となる側については、その長さは完成品としての気密端子４における第一のアウターリード部１６の長さと略一致するように、棒状材１３ａの長さが設定されている。
また、前記のリング振込み工程Ｓ２２、充填材振込み工程Ｓ２３、リード振込み工程Ｓ２４を合わせて、本発明では、リング１２内に充填材１４を介してリード１３となる棒状材１３ａを挿通する、組立工程としている。
【００４５】
次に、充填材焼成工程Ｓ２５として、リング１２及び棒状材１３ａに組み込まれた状態で、充填材１４の焼成を行う。すなわち、図１０に示すように、リング１２、棒状材１３ａ及び充填材１４が内部に装填された状態で、リング用カーボン冶具３３及びリード用カーボン冶具３５を加熱炉内に入れ、例えば９８０℃で１３時間程度で加熱する。これにより、充填材１４は焼成されてリング１２及び棒状材１３ａのそれぞれとの間を気密に封止し、また、リング１２、棒状材１３ａ及び充填材１４は一体となる。よって、図１１に示すように気密端子中間体４ａが形成される。このようにして得られた気密端子中間体４ａは、棒状材１３ａの一端側（インナーリード部側）１５ｂの長さが前述したようにＬ１となり、完成品としての気密端子４におけるインナーリード部１５の長さＬ２より長くなっている。
【００４６】
ここで、この気密端子中間体４ａは、前記リード１２より長い棒状材１３ａを用い、かつ、該棒状材１３ａのインナーリード部となる一端側１５ｂが、前記インナーリード部１５より長くなるようにリング１２内に挿通され、焼成治具であるリング用カーボン冶具３３及びリード用カーボン冶具３５内に収容されて焼成されているので、リング１２から延出するインナーリード部となる一端側１５ｂが、第１のアウターリード部となる他端側に比べて、前記焼成治具内において極端に短くなることが防止されている。したがって、インナーリード部となる一端側１５ｂを完成品としての気密端子４におけるインナーリード部１５と同じ長さにした場合に比べ、棒状材１３ａの前記一端側１５ｂと前記他端側とがリング１２に対して比較的バランス良く延出するようになる。よって、棒状材１３ａがリング１２の中心軸に対して傾く度合いが少なくなり、これにより、リング１２に対する棒状材１３ａの偏心が防止されている。
なお、このような充填材焼成工程Ｓ２５と、前記した組立工程とにより、本発明における組立・焼成工程が構成されている。
【００４７】
次に、リング用カーボン冶具３３及びリード用カーボン冶具３５から気密端子中間体４ａを取り外し、メッキ処理工程Ｓ２６に供する。すなわち、メッキ処理工程Ｓ２６として、図１２に示すように各気密端子中間体４ａにおけるリング１２の圧入部１２ａの外周面及びステップ部１２ｅの一部、並びに、棒状材１３ａにメッキ処理を施す。
メッキ処理は、例えば下地メッキと仕上げメッキとからなり、下地メッキとしては、例えば銅メッキが用いられる。また、仕上げメッキとしては、例えば錫銅合金メッキや金メッキが用いられ、特に金メッキが好適に用いられる。リング１２は、そのステップ部１２ｅがワイヤボンディングを行うための接続箇所となり、棒状材１３ａは、後述するようにその一端側がバンプ接続部１５ａとなることから、仕上げメッキとしては、より接続性の良好な金メッキが好適となる。
【００４８】
なお、このようなメッキ処理に先立ち、その前処理として、棒状材１３ａやリング１２の表面を洗浄するとともに、アルカリ溶液で脱脂、さらに塩酸及び硫酸の溶液にて酸洗浄を行っておくのが好ましい。
また、メッキ処理後には、形成したメッキ膜（金属膜）の安定化を図るため、真空雰囲気の炉中にて例えば１７０℃で１時間程度のアニーリング処理を行うのが好ましい。これにより、メッキ膜中の残留応力を除去することができる。
【００４９】
次に、セット工程Ｓ２７として、メッキ処理後の気密端子中間体４ａを保持材３６に配列させてここにセットする。図１３（ａ）、（ｂ）は気密端子中間体４ａをセットする前の保持材３６を示し、図１４（ａ）、（ｂ）は気密端子中間体４ａをセットした後の保持材３６を示している。図１３、図１４ではその記載を省略しているものの、保持材３６は帯状に連続する長尺体からなる樹脂製のもので、その長さ方向に気密端子配置部３７を等間隔に多数形成したものである。気密端子配置部３７は、一対の係止部３７ａ、３７ｂによって構成されたもので、これら係止部３７ａ、３７ｂは、図１４（ａ）、（ｂ）に示したように各気密端子中間体４ａにおける棒状材１３ａの第一のアウターリード部（他端側）１６を係止させるように構成されている。
【００５０】
このような構成の保持材３６に対し、このセット工程Ｓ２７では、図１４に示したように保持材３６の各気密端子配置部３７に、前記工程で形成された各気密端子中間体４ａの第一のアウターリード部（他端側）１６を係止させて配置していく。その際、インナーリード部１５となる一端側１５ｂ、およびリング１２については、これらが保持材３６の外側に位置するようにして、該保持材３６の長さ方向に連続的に配列していく。このとき、本実施形態ではこのセット工程Ｓ２７を後述する潰し工程の前に行っているので、従来のように潰し工程で形成する段差部の向きを一方向（上向き）に揃えるといった必要がなく、したがって保持材３６への気密端子中間体４ａのセットが容易になっている。
【００５１】
なお、気密端子中間体４ａにおけるリング１２のステップ部１２ｅ、１２ｆは、中心軸Ｃ１２に対して互いに略対称に形成されているため、ステップ部１２ｅ、１２ｆのいずれを選択して上方に向くように配置したとしても、後述する第二のマウント工程Ｓ４２において同じ条件でワイヤボンディングを行うことができる。すなわち、ステップ部を複数有していることで、前記の気密端子中間体４ａの配置に際しては、後にワイヤボンディングする位置となるいずれかのステップ部を、容易に上向きに調整することができる。
【００５２】
次に、潰し工程Ｓ２８として、各気密端子中間体４ａの棒状材１３ａの一端側１５ｂを押し潰し、この一端側１５ｂの、棒状材１３ａにおける一方の側（押し潰し側）に、図１５に示すように段差部１５ｃを形成する。すなわち、保持材３６を断続的に移動させつつ、この保持材３６の外側に突出している各気密端子中間体４ａの一端側１５ｂの先端部分を、図１６（ａ）〜（ｃ）に示すように金型７７によって上方から順次押し潰していき、丸棒状の棒状材１３ａの略半分を図１６（ｃ）に示すように平坦化する。
ここで、本発明では前記棒状材１３ａの一端側１５ｂを、完成品としての気密端子４におけるインナーリード部１５より長くなるようにリング１２内に挿通しているので、押し潰しによって形成する段差部１５ｃを、比較的大面積にすることができる。すなわち、一端側１５ｂにおける段差部１５ｃとならない部分の長さが、完成品としての気密端子４における同箇所の長さと同じになるように、段差部１５ｃを形成することで、押し潰しを行う範囲を比較的長く確保することができ、これによって段差部１５ｃを比較的大面積に形成することができる。
【００５３】
潰し加工具としての金型７７には、予めＴｉ−Ｃｒを電着法等によって成膜しておき、少なくとも潰し加工面７７ａに厚さ１μｍ程度のＴｉ−Ｃｒ膜を形成しておく。Ｔｉ−Ｃｒ膜は硬質であり耐久性に優れているので、このような硬質膜を潰し加工面に形成しておくことにより、潰し加工面７７ａを凹凸のない平滑面にすることができるとともに、長期間その平滑度を保持することができる。したがって、前記したようにこの加工面７７ａでメッキ処理後の気密端子中間体４ａの一端側１５ｂを押し潰し加工すると、この加工面７７ａが平滑であることから、押し潰しによって形成された段差部１５ｃのメッキ面を傷付けることがなく、これにより、メッキが剥離して加工面７７ａ側に転写してしまうといった不都合を確実に防止することができる。
なお、本実施形態のように潰し工程Ｓ２８を充填材焼成工程Ｓ２５後にすることで、前記のリード振込み工程Ｓ２４及び充填材焼成工程Ｓ２５時にリング１２のステップ部１２ｅ、１２ｆと棒状材１３ａのバンプ接続部１５ａとの相対的な向きを調整する必要が無い。
【００５４】
次に、成形工程Ｓ２９として、図１７中二点鎖線で示すように前記潰し加工Ｓ２８で形成した段差部１５ｃを、その先端部と両側部とを例えば抜き型（図示せず）で切断し、該段差部１５ｃを所定形状、例えば図１７中実線で示すように略矩形状に成形してバンプ接続部１５ａとする。これにより、棒状材１３ａの一端側１５ｂがインナーリード部１５となる。このように押し潰し加工後の段差部１５ｃを、一部切断して所定形状に成形するので、得られるバンプ接続部１５ａは設計通りの均一な形状・寸法のものとなる。
ここで、このように段差部１５ｃを一部切断して所定形状に成形するための切り代については、前記したように段差部１５ｃを比較的大面積に形成したことによって、確保されている。
【００５５】
次に、バンプ形成工程Ｓ３０として、前記バンプ接続部１５ａの所定位置に、図１８に示すように一対の金バンプ７８を形成し、これによって完成品としての気密端子４を得る。金バンプ７８の形成位置については、例えばバンプ接続部１５ａの先端縁、及び両側縁を基準にしてこれらから所定距離となる位置を決定し、ここに形成する。したがって、前記したように段差部１５ｃを所定の矩形形状に成形していることから、金バンプ７８の形成位置は設計通りとなり、バラツキが抑制されたものとなる。
【００５６】
次に、保持材切断工程Ｓ３１として、図１９に示すように帯状の保持材３６を所定の長さ毎に裁断する。これにより、裁断後の保持材をパレット３８とするとともに、各パレット３８には、先に形成した気密端子４を例えば２４個ずつ配列させて保持させておく。これによって気密端子製造工程Ｓ２０の全ての工程が終了する。
【００５７】
次に、組立工程Ｓ４０として、圧電振動片２、ケース３、及び、気密端子４の組立を行う。まず、第一のマウント工程Ｓ４１として、図２０（ａ）、（ｂ）に示すように、パレット３８において、各気密端子４のインナーリード部１５に圧電振動片２を搭載する。すなわち、圧電振動片製造工程Ｓ１０で作製された圧電振動片２を専用パレット３０上から取り出す。そして、各気密端子４のインナーリード部１５において金バンプ７８（図２０では省略）を形成したバンプ接続部１５ａに、取り出した圧電振動片２の第一の励振電極８を基部７でバンプ接続させる。その際、前記金バンプ７８をアライメントマークにして位置決めするのは、従来と同様である。バンプ接続の条件としては、例えば、実装温度１３０℃、ボンド荷重０．５Ｎ、荷重時間が１５×１０−３秒程度である。これにより、圧電振動片２の第一の励振電極とリード１３とは電気的に接続された状態となるとともに、圧電振動片２は、リード１３のインナーリード部１５に片持ち状に支持された状態となる。
【００５８】
ここで、金バンプ７８は前記したようにバンプ接続部１５ａおいて設計通りに精度良く配置されているため、これを基準にして位置合わせされた圧電振動片２も、設計通りの位置に精度良く接続されたものとなる。
また、バンプ接続部１５ａが潰し工程によって略平面に形成されているため、第一の励振電極８とリード１３との導通をより確実にすることができるとともに、リード１３によって圧電振動片２を良好に支持することができる。また、バンプ接続部１５ａがリード１３の中心軸と略等しい位置まで押し潰して形成されていることで、圧電振動片２をリード１３の中心軸に略等しい位置でリード１３と接合することができる。
【００５９】
次に、第二のマウント工程Ｓ４２として、図２１（ａ）、（ｂ）に示すように、各気密端子４のリング１２のステップ部１２ｅ、１２ｆから選択されたステップ部１２ｅと、各気密端子４に搭載された圧電振動片２の第二の励振電極９とをワイヤボンディングする。本実施形態においては、ステップ部１２ｅと第二の励振電極９との間に２本のワイヤ１７をボンディングしている。使用されるワイヤ１７としては、例えば金（Ａｕ）線が選択され、このワイヤ１７の一端を、圧電振動片２の基部７において第二の励振電極９にボンディングした後に、他端を、リング１２のステップ部１２ｅにボンディングする。ワイヤボンディングの各条件としては、例えば、実装温度１３０℃、ワイヤ径２５μｍ、ボール径８０〜８５μｍ、ボール厚１３μｍ、せん断強度０．４５〜０．５３Ｎであり、第二の励振電極９にボンディングする際のボンド荷重が０．５５Ｎ、荷重時間が７×１０−３秒、ステップ部１２ｅにボンディングする際のボンド荷重が０．４Ｎ、荷重時間が５×１０−３秒程度である。これにより、圧電振動片２の第二の励振電極９とリング１２とは電気的に接続された状態となる。ここで、縮径部１２ｂの外周面の内、略平面に形成されたステップ部１２ｅにボンディングすることで、確実に導通を図ることができる。特に、複数のワイヤ１７によって接続することで、より確実に導通を図ることができる。なお、第一の励振電極８と接続されたリード１３と、第二の励振電極９と接続されたリング１２とは、その間に絶縁性の充填材１４が介装されていることで絶縁された状態であり、これにより圧電振動片２の第一の励振電極８と第二の励振電極９とを絶縁した状態とし、短絡を防ぐことができる。
【００６０】
次に、微調工程Ｓ４３として、圧電振動片２の微調を行う。すなわち、図２２に示すように、真空雰囲気中において、リング１２の圧入部１２ａの外周面及びパレット３８に設定したコンタクト３９に電極を接触させて電圧を印加することで、圧電振動片２の振動腕部５、６を振動させる。そして、微調部１０にレーザー光を照射して微調部１０を形成する金属膜を蒸発させながら振動腕部５、６の周波数を測定することで、圧電振動片２の振動腕部５、６の振動が所定の共振周波数となるように微調整を行う。
【００６１】
次に、圧入工程Ｓ４４として、図２３に示すように、真空雰囲気中において、予め所定の形状に形成しておいたケース３の開口部３ａから各圧電振動片２を挿入し、さらにケース３に気密端子４のリング１２を圧入することで、圧電振動片２は、ケース３の内部に気密に封止された状態となる。最後に切り離し工程Ｓ４５として、図２４に示すように、リード１３の第一のアウターリード部１６の内、パレット３８の気密端子配置部３７に嵌合されている部分を切り離すことで、圧電振動子１が完成する。
【００６２】
以上のように、本実施形態の圧電振動子１では、ケース３の内部に配設された圧電振動片２の第一の励振電極８及び第二の励振電極９について、第一の励振電極８はリード１３の第一のアウターリード部１６によって、また、第二の励振電極９はケース３の第二のアウターリード部１８によってリング１２及びケース３を介して、それぞれ互いに短絡してしまうことなく外部から導通を図ることができる。ここで、第二の励振電極９と縮径部１２ｂに形成されたステップ部１２ｅとは、ケース３の内周面とリング１２のステップ部１２ｅとの間に形成される隙間１２ｄを利用してワイヤ１７を配設して接続することができ、ケース３及びリング１２の外径が大きくなってしまうことが無い。また、リング１２は、圧入部１２ａと、縮径部１２ｂと、ステップ部１２ｅ、１２ｆとを有する単純な構造であるので、外径を小さくしてもプレス加工によって容易に形成することができる。このため、本実施形態の圧電振動子１では、短絡を防止しつつ小型化を図るとともに、容易に歩留まり良く製造することが可能である。また、圧電振動片２は、略平面に形成されたバンプ接続部１５ａによってリード１３の中心軸と略等しい位置に配置されることで、リード１３とともにケース３の中心軸Ｃ３に略等しい位置に配置することができる。このため、ケース３の内周面と圧電振動片２との離隔を圧電振動片２が変位する範囲に応じて最小限の大きさに設定することができ、それ故にケース３及びリング１２の小型化をさらに図ることができる。
【００６３】
また、気密端子４が、リード１３の偏心が防止され、かつ、圧電振動片２の接続位置についての精度が高く、信頼性が高められているので、この気密端子４を用いてなる圧電振動子１はその小型化が図られ、かつ、信頼性が確保されたものとなる。
なお、この実施形態では、リード１３が１本である気密端子４と、これを用いた圧力振動子１について説明したが、本発明はこれに限定されることなく、図３０に示した圧力振動子７０における気密端子７３のように、リードが２本である気密端子にも本発明を適用することができる。
【００６４】
（第２の実施形態）
図２５及び図２６は、この発明に係る第２の実施形態を示している。この実施形態において、前述した実施形態で用いた部材と共通の部材には同一の符号を付して、その説明を省略する。
図２５及び図２６に示すように、この実施形態の圧電振動子５０は、第１の実施形態の圧電振動子１を樹脂モールドした表面実装型の圧電振動子である。より詳しくは、圧電振動子５０は、ケース３と、ケース３の開口部３ａを気密に封止する気密端子４と、ケース３の内部に配設された図示しない圧電振動片２と、樹脂で形成され、ケース３、第一のアウターリード部１６及び第二のアウターリード部１８を覆う樹脂体５１とを備える。第一のアウターリード部１６及び第二のアウターリード部１８には、それぞれ外部端子５２が接続されている。外部端子５２は、第一のアウターリード部１６または第二のアウターリード部１８に嵌合されるＶ字状の溝５３ａを有する嵌合部５３と、嵌合部５３の下端に設けられて、一面５４ａが樹脂体５１の外側に露出する外部接続部５４とを有する。
【００６５】
このような圧電振動子５０においても、圧電振動子の両面に設けられた図示しない励振電極同士が短絡してしまうこと無く、小型化を図ることができるとともに、容易に製造することができ、例えば樹脂体５１の外形形状として、断面が一辺１．１ｍｍ以下で、長さが４．３ｍｍ以下の圧電振動子を実現することができる。このため、より小さいスペースで基板上に搭載することができ、基板上の省スペース化を図ることができる。
【００６６】
（第３の実施形態）
図２７は、この発明に係る第３の実施形態を示している。この実施形態において、前述した実施形態で用いた部材と共通の部材には同一の符号を付して、その説明を省略する。
図２７は、本発明に係る音叉型水晶発振器の構成を示す概略図であり、前述した圧電振動子を利用した表面実装型圧電発振器の平面図を示している。図２７に示すように、この実施形態の発振器１００は、シリンダーパッケージ型の圧電振動子１を、集積回路１０１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。なお、圧電振動子１については、第１の実施形態のものと同様であるので、その説明を省略する。この発振器１００は、コンデンサ等の電子部品１０２が実装された基板１０３を備えている。基板１０３には、発振器用の集積回路１０１が実装されていて、この集積回路１０１の近傍に、圧電振動子１が実装されている。これら電子部品１０２、集積回路１０１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。
【００６７】
このように構成された発振器１００において、圧電振動子１に電圧を印加すると、圧電振動子１内の圧電振動片２が振動し、この振動が水晶の圧電特性により電気信号に変換されて、集積回路１０１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１０１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１０１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。
【００６８】
以上のように、本実施形態の発振器１００によれば、前記のような小型で、かつ、短絡のおそれが無い圧電振動子１を備えることで、小型で、信頼性の高い発振器を提供することができる。
なお、前記の発振器１００は、シリンダーパッケージタイプの圧電振動子１を備えるものとして説明したが、これに限るものでは無く、例えば、第２の実施形態で示した表面実装型パッケージタイプの圧電振動子５０としても良い。
【００６９】
（第４の実施形態）
図２８は、この発明に係る第４の実施形態を示している。この実施形態において、前述した実施形態で用いた部材と共通の部材には同一の符号を付して、その説明を省略する。
この実施形態においては、電子機器として、前述した圧電振動子１を有する携帯情報機器を例にして説明する。図２８は、この電子機器の構成を示すブロック図である。図２８に示すように、この実施形態の携帯情報機器１１０は、圧電振動子１と、電力を供給するための電源部１１１とを備えている。電源部１１１は、例えば、リチウム二次電池で構成されている。この電源部１１１には、各種制御を行う制御部１１２と、時刻等のカウントを行う計時部１１３と、外部との通信を行う通信部１１４と、各種情報を表示する表示部１１５と、それぞれの機能部の電圧を検出する電圧検出部１１６とが並列に接続されている。そして、電源部１１１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。
【００７０】
制御部１１２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１１２は、予めプログラムが書き込まれたＲＯＭと、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、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。
【００７１】
計時部１１３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、この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１１２と信号の送受信が行われ、表示部１１５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。
【００７２】
通信部１１４は、従来の携帯電話と同様の機能を有し、無線部１１７、音声処理部１１８、切替部１１９、増幅部１２０、音声入出力部１２１、電話番号入力部１２２、着信音発生部１２３及び呼制御メモリ部１２４を備えている。無線部１１７は、音声データ等の各種データを、アンテナ１２５を介して基地局と送受信のやりとりを行う。音声処理部１１８は、無線部１１７又は増幅部１２０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１２０は、音声処理部１１８又は音声入出力部１２１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１２１は、スピーカやマイクロフォン等から構成され、着信音や受話音声を拡声したり、音声を集音したりする。
【００７３】
また、着信音発生部１２３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１１９は、着信時に限って、音声処理部１１８に接続されている増幅部１２０を着信音発生部１２３に切り替えることによって、着信音発生部１２３において生成された着信音が増幅部１２０を介して音声入出力部１２１に出力される。なお、呼制御メモリ部１２４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１２２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いて、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。
【００７４】
電圧検出部１１６は、電源部１１１によって制御部１１２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１１２に通知する。このときの所定の電圧値は、通信部１１４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１１６から電圧降下の通知を受けた制御部１１２は、無線部１１７、音声処理部１１８、切替部１１９及び着信音発生部１２３の動作を禁止する。特に、消費電力の大きな無線部１１７の動作停止は、必須となる。更に、表示部１１５に、通信部１１４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。
【００７５】
すなわち、電圧検出部１１６と制御部１１２とによって、通信部１１４の動作を禁止し、その旨を表示部１１５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１１５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、携帯情報機器１１０は、通信部１１４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１２６を備えており、この電源遮断部１２６によって、通信部１１４の機能が確実に停止される。
【００７６】
この実施形態の携帯情報機器１１０によれば、前記のような小型で、かつ、短絡のおそれが無い圧電振動子１を備えることで、小型で、信頼性の高い携帯情報機器を提供することができる。
なお、前記の携帯情報機器１１０は、シリンダーパッケージタイプの圧電振動子１を備えるものとして説明したが、これに限るものでは無く、例えば第２の実施形態に示す表面実装型パッケージタイプの圧電振動子５０としても良い。圧電振動子５０を実装するものとすれば、他の電子部品と同時にプリント基板上にリフロー半田にて接続できるためより好適である。
【００７７】
（第５の実施形態）
図２９は、この発明に係る第５の実施形態を示している。この実施形態において、前述した実施形態で用いた部材と共通の部材には同一の符号を付して、その説明を省略する。
この実施形態においては、電波時計の一実施形態として、前述した圧電振動子１を有する電波時計について説明する。図２９は、この電波時計の構成を示すブロック図である。図２９に示すように、この実施形態の電波時計１３０は、フィルタ部１３１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、前述した２つの送信所で日本国内を全て網羅している。
【００７８】
アンテナ１３２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１３３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１３１によって濾波、同調される。
なお、圧電振動子１として、前記搬送周波数と同一の４０ｋＨｚ及び６０ｋＨｚの共振周波数を有する圧電振動子部１３４、１３５をそれぞれ備えている。
【００７９】
さらに、濾波された所定周波数の信号は、検波、整流回路１３６により検波復調される。そして、波形整形回路１３７を介してタイムコードが取り出され、ＣＰＵ１３８でカウントされる。ＣＰＵ１３８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、ＲＴＣ１３９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、圧電振動子部１３４、１３５は、前述した音叉型の構造を持つ圧電振動子が好適である。６０ｋＨｚを例にとれば、音叉型振動子片の寸法例として、全長が約２．８ｍｍ、基部の幅寸法が約０．５ｍｍの寸法で構成することが可能である。
【００８０】
この実施形態の電波時計１３０によれば、前記のような小型で、かつ、短絡のおそれが無い圧電振動子１を備えることで、小型で、信頼性の高い電波時計を提供することができる。
なお、前記の電波時計１３０は、シリンダーパッケージタイプの圧電振動子１を備えるものとして説明したが、これに限るものでは無く、例えば第２の実施形態に示す表面実装型パッケージタイプの圧電振動子５０としても良い。
【００８１】
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、振動のモードは、音叉型である屈曲振動に限定されず、厚み滑り振動モード等の他の振動モードの振動片であっても良い。また、圧電体材料は、水晶に限定されず、ニオブ酸リチウム、タンタル酸リチウム、ランガサイト等の圧電材料であっても良い。また、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】この発明の第１の実施形態の圧電振動子の上面図である。
【図２】この発明の第１の実施形態の圧電振動子の図１に示す切断線Ａ−Ａにおける断面図である。
【図３】この発明の第１の実施形態の圧電振動子の図１に示す切断線Ｂ−Ｂにおける断面図である。
【図４】この発明の第１の実施形態の圧電振動子の製造工程を示すフロー図である。
【図５】この発明の第１の実施形態の圧電振動子の製造工程において、圧電振動子製造工程を示す説明図である。
【図６】この発明の第１の実施形態の圧電振動子の製造工程において、リング形成工程を示す説明図である。
【図７】この発明の第１の実施形態の圧電振動子の製造工程において、リング振込み工程を示す説明図である。
【図８】この発明の第１の実施形態の圧電振動子の製造工程において、充填材振込み工程を示す説明図である。
【図９】この発明の第１の実施形態の圧電振動子の製造工程において、リード振込み工程を示す説明図である。
【図１０】この発明の第１の実施形態の圧電振動子の製造工程において、充填材焼成工程を示す説明図である。
【図１１】この発明の第１の実施形態の圧電振動子の製造工程において、気密端子製造工程で作製された気密端子中間体を示す概略図である。
【図１２】この発明の第１の実施形態の圧電振動子の製造工程において、メッキ工程を示す説明図である。
【図１３】この発明の第１の実施形態の圧電振動子の製造工程において、保持材の概略図である。
【図１４】この発明の第１の実施形態の圧電振動子の製造工程において、セット工程を示す説明図である。
【図１５】この発明の第１の実施形態の圧電振動子の製造工程において、潰し工程を示す説明図である。
【図１６】この発明の第１の実施形態の圧電振動子の製造工程において、潰し工程を示す説明図である。
【図１７】この発明の第１の実施形態の圧電振動子の製造工程において、成形工程を示す説明図である。
【図１８】この発明の第１の実施形態の圧電振動子の製造工程において、バンプ形成工程を示す説明図である。
【図１９】この発明の第１の実施形態の圧電振動子の製造工程において、保持材切断工程を示す説明図である。
【図２０】この発明の第１の実施形態の圧電振動子の製造工程において、第一のマウント工程を示す説明図である。
【図２１】この発明の第１の実施形態の圧電振動子の製造工程において、第二のマウント工程を示す説明図である。
【図２２】この発明の第１の実施形態の圧電振動子の製造工程において、微調工程を示す説明図である。
【図２３】この発明の第１の実施形態の圧電振動子の製造工程において、圧入工程を示す説明図である。
【図２４】この発明の第１の実施形態の圧電振動子の製造工程において、切り離し工程を示す説明図である。
【図２５】この発明の第２の実施形態の圧電振動子の側面図である。
【図２６】この発明の第２の実施形態の圧電振動子の正面図である。
【図２７】この発明の第３の実施形態の発振器の概要図である。
【図２８】この発明の第４の実施形態の電子機器のブロック図である。
【図２９】この発明の第５の実施形態の電波時計のブロック図である。
【図３０】従来の圧電振動子の概略構成図である。
【符号の説明】
【００８３】
１、５０  圧電振動子  ２  圧電振動片  ３  ケース  ３ａ  開口部  ８  第一の励振電極（励振電極）  ９  第二の励振電極（励振電極）  １２  リング  １２ａ  圧入部  １２ｂ  縮径部  １２ｃ  外周面  １２ｄ  隙間  １２ｅ、１２ｆ  ステップ部  １３  リード  １３ａ  棒状材  １４  充填材  １４ａ  貫通孔  １５  インナーリード部  １５ａ  バンプ接続部  １５ｂ  一端側  １６  第一のアウターリード部（アウターリード部）  １７  ワイヤ  ５１  パッケージ  １００  発振器  １１０  携帯情報機器（電子機器）  １３０  電波時計  Ｃ３  中心軸  Ｓ２１  リング形成工程  Ｓ２２  リング振込み工程  Ｓ２３  充填材振込み工程  Ｓ２４  リード振込み工程  Ｓ２５  充填材焼成工程  Ｓ２６  メッキ処理工程  Ｓ２７  セット工程  Ｓ２８  潰し工程  Ｓ２９  成形工程  Ｓ３０  バンプ形成工程
【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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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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