封止缶の製造方法及び圧電振動子、発振器、電子機器、並びに電波時計
【課題】封止缶の内周面に発生する皺を抑制して、封止缶の気密性を維持することができる封止缶の製造方法及び圧電振動子、発振器、電子機器、並びに電波時計を提供する。
【解決手段】圧電振動片を内部に気密封止した状態で収納するケースの製造方法であって、ケースに加工すべき板材５０をダイス６１にセットし、パンチ６２によってダイス６１のダイ穴６３内に押し込む絞り工程を複数段有し、各絞り工程では、前段の絞り工程よりもダイ穴６３の内径及びパンチ６２の外径が小さく設定され、各絞り工程では、パンチ６２の側面とダイ穴６３の内周面との間のクリアランスを、当該絞り工程における絞り前の板材５０の板厚よりも狭く設定することを特徴とする。
【解決手段】圧電振動片を内部に気密封止した状態で収納するケースの製造方法であって、ケースに加工すべき板材５０をダイス６１にセットし、パンチ６２によってダイス６１のダイ穴６３内に押し込む絞り工程を複数段有し、各絞り工程では、前段の絞り工程よりもダイ穴６３の内径及びパンチ６２の外径が小さく設定され、各絞り工程では、パンチ６２の側面とダイ穴６３の内周面との間のクリアランスを、当該絞り工程における絞り前の板材５０の板厚よりも狭く設定することを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、封止缶の製造方法及び封止缶を備えた圧電振動子、並びに圧電振動子を備えた発振器、電子機器、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、時刻源や制御信号等のタイミング源、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、様々なものが知られており、例えば音叉型の圧電振動片を有するものや、厚み滑り振動する圧電振動片を有するもの等が知られている。
【０００３】
上述した圧電振動子は、音叉型の圧電振動片と、プラグと、プラグとともに圧電振動片を気密封止するケース（封止缶）とを備えている。
ここで、ケースは、銅（Ｃｕ）／ニッケル（Ｎｉ）／亜鉛（Ｚｎ）等の合金である洋白からなる有底円筒状のものであり、例えば真空中においてケース内部に圧電振動片を収納した状態で、プラグのステム外周に対して圧入されるようになっている（例えば、特許文献１，２参照）。
【０００４】
また、上述したケースは、平板状の板材に絞り加工を施すことによって、上述した有底円筒状に形成するのが一般的である。具体的には、ダイスにセットされた板材を、製品となるケースの外径よりやや小さいパンチによってダイ穴内に押し込んでいく。そして、板材がダイスの穴に絞り込まれる際の塑性変形によって、板材の径方向内側に向かって圧縮力が、軸方向に沿って引張力が生じるため、板材の内径が縮小し、かつ軸方向に延伸されていくことになる。この場合、ケースの軸方向の長さや内径を、板材の限界絞り以上に形成する場合には、絞り工程を複数段に分けて徐々に絞っていくことで、所望の長さ及び内径の製品を製造するような技術も知られている（いわゆる、再絞り成形）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平５−１６７３７１号公報
【特許文献２】特開平５−１８３３６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上述した絞り加工では、ダイスやパンチの磨耗等を考慮して、パンチをダイ穴内に押し込んだ際のパンチの側面とダイ穴の内周面との間のクリアランスを、板材の板厚よりも広く設定した状態で行うことが一般的である。
【０００７】
しかしながら、上述のようにクリアランスを設定した状態で絞り加工を行なうと、板材の径方向内側に向かって作用する圧縮力と、軸方向に沿って作用する引張力によって、ケース内周面が梨地状に荒れて、軸方向に延びる微細な凹凸が発生するという問題がある。さらに、上述した再絞り成形によって絞り加工を複数段行うことで、ケース内周面に形成された凹凸が工程毎に深くなり、周方向に隣接する凸部が互いに重なってクラック状の皺が形成されるという問題がある。
このようにクラック状の皺が発生していると、この皺部分が経時劣化により外部とリークして（いわゆる、スローリーク）、気密性を保てなくなる虞がある。
【０００８】
そこで、本発明は、上述した問題に鑑みてなされたものであり、封止缶の内周面における皺の発生を抑制して、封止缶の気密性を維持することができる封止缶の製造方法及び圧電振動子、発振器、電子機器、並びに電波時計を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した課題を解決するために、本発明は以下の手段を提供する。
本発明に係る封止缶の製造方法は、電子部品を内部に気密封止した状態で収納する封止缶の製造方法であって、前記封止缶に加工すべき板材をダイスにセットし、パンチによって前記ダイスのダイ穴内に押し込む絞り工程を複数段有し、前記各絞り工程では、前段の前記絞り工程よりも前記ダイ穴の内径及び前記パンチの外径が小さく設定され、前記各絞り工程では、前記パンチの側面と前記ダイ穴の内周面との間のクリアランスを、当該絞り工程における絞り前の前記板材の板厚よりも狭く設定することを特徴としている。
【００１０】
この構成によれば、絞り時においてパンチとダイ穴との間にスペースが生じないので、両者間のクリアランスが板材の厚さよりも広く形成されている場合に比べて、板材におけるダイ穴の軸方向への引張力を増加させるとともに、径方向への圧縮力を低減することができる。また、板材が押し込まれる際に、パンチとダイスとの間に板材が径方向内側に盛り上がって塑性変形するスペースがない。その結果、板材の内周面に凹凸が発生することを抑制し、そしてこれら凹凸同士が絞り工程毎に重なり合って皺やクラックに成長することを抑制することができる。
さらに、パンチから板材に作用する面圧が従来に比べて増加するため、板材の内周面にパンチの表面が転写されることになる。すなわち、板材の内面形状は、パンチの外面形状に倣って形成されるため、これによっても板材の内周面における皺やクラックの発生を抑制することができる。
したがって、絞り工程を複数段行う場合であっても、皺やクラックの発生を抑制することができるため、内周面形状が良好で気密性の高い封止缶を製造することができる。その結果、封止缶の経時劣化等によって発生するスローリークを防ぐことができる。
【００１１】
また、本発明に係る圧電振動子は、圧電板の表面に励振電極を備えた圧電振動片と、前記圧電振動片が実装されるプラグと、前記プラグとともに前記圧電振動片を気密封止する、上記本発明の封止缶の製造方法によって製造された前記封止缶とを備えていることを特徴としている。
この構成によれば、上記本発明の封止缶の製造方法によって製造された封止缶を備えているため、封止缶の経時劣化等によって発生するスローリークを防ぐことができ、長期間に亘って安定した高精度な圧電振動子を提供することができる。
【００１２】
また、本発明に係る発振器は、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している。
【００１３】
また、本発明に係る電子機器は、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している。
【００１４】
また、本発明に係る電波時計は、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している。
【００１５】
本発明に係る発振器、電子機器及び電波時計においては、上述した圧電振動子を備えているので、圧電振動子と同様に高品質化を図ることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る封止缶の製造方法によれば、絞り工程を複数段行う場合であっても、皺の発生を抑制することができるため、内周面形状が良好で気密性の高い封止缶を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、封止缶の経時劣化等によって発生するスローリークを防ぐことができ、長期間に亘って安定した高精度な圧電振動子を提供することができる。
本発明に係る発振器、電子機器及び電波時計においては、上述した圧電振動子を備えているので、圧電振動子と同様に長期間に亘って高品質化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に係る一実施形態の圧電振動子のケースの中身を見た図であって、圧電振動片を平面視した状態の図である。
【図２】図１に示す圧電振動片を上面から見た平面図である。
【図３】図１に示す圧電振動片を下面から見た平面図である。
【図４】図２のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図５】図１に示す圧電振動片の斜視図である。
【図６】図５のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図７】ケースの製造方法を示す工程図である。
【図８】ケースの製造方法を示す工程図である。
【図９】各絞り工程前後における板材の形状を示す断面図である。
【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。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
次に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
（圧電振動子）
図１は、本実施形態に係る圧電振動子の斜視図である。図１に示すように、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であって、音叉型の圧電振動片（電子部品）２と、圧電振動片２がマウントされたプラグ４と、プラグ４とともに圧電振動片２を気密封止するケース（封止缶）３とを備えている。
【００１９】
図２は圧電振動片の上面から見た平面図であり、図３は下面から見た平面図である。また、図４は図２のＡ−Ａ線に沿う断面図であり、図５は圧電振動片の斜視図である。
図２，３に示すように、圧電振動片２は、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、所定の電圧が印加されたときに振動するものである。
この圧電振動片２は、平行に配置された一対の振動腕部８，９と、これら一対の振動腕部８，９の基端側を一体的に固定する基部１０と、一対の振動腕部８，９の外表面上に形成されて一対の振動腕部８，９を振動させる第１の励振電極１２と第２の励振電極１３とからなる励振電極１４と、第１の励振電極１２及び第２の励振電極１３に電気的に接続されたマウント電極１５，１６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８，９の両主面上に、振動腕部８，９の基端部から先端部に向かって一定長さＬ形成された溝部１７を備えている。この溝部１７は、図４に示すように、振動腕部８，９の基端部から略中間付近まで形成されている。なお、一対の振動腕部８，９の腕幅は共通であり、それぞれＷとする。また、基部１０において一対の振動腕部８，９の基端部と連結されている部分を股部１０ａとする。
【００２０】
図２，３，５に示すように、第１の励振電極１２と第２の励振電極１３とからなる励振電極１４は、一対の振動腕部８，９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８，９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、第１の励振電極１２が、一方の振動腕部８の溝部１７上と、他方の振動腕部９の両側面上とに主に形成され、第２の励振電極１３が、一方の振動腕部８の両側面上と他方の振動腕部９の溝部１７上とに主に形成されている。
【００２１】
また、図２，３に示すように、第１の励振電極１２及び第２の励振電極１３は、基部１０の両主面上において連続的に形成されており、それぞれ引き出し電極１９，２０を介してマウント電極１５，１６に電気的に接続されている。このマウント電極１５，１６は、圧電板１１の基端側に形成されている。すなわち、励振電極１４、マウント電極１５，１６及び引き出し電極１９，２０は、所定の電圧が印加されたときに一対の振動腕部８，９を振動させる電極膜１８として機能している。
【００２２】
電極膜１８は、図４に示すように、下地金属層１８ａと仕上金属層１８ｂとで２層に積層された状態で形成されている。本実施形態では、下地金属層１８ａにクロム、仕上金属層１８ｂに金を用いるが、これに限られるものでない。例えば、ニッケル（Ｎｉ）、アルミニウム（Ａｌ）やチタン（Ｔｉ）等の他の導電性膜の被膜により形成されても構わない。
【００２３】
また、電極膜１８は、図５に示すように、少なくとも振動腕部８，９の基端部から先端部に至る領域で、仕上金属層１８ｂの一部或いは全部が除去されている。より詳しくは、振動腕部８，９の基端部より先端部側では、基端部から一定長さＬ以上離間した位置まで（図５に示す領域ＲＡ）、図６に示すように、仕上金属層１８ｂの全部が除去されている。さらに、振動腕部８，９の基端部より基部１０側には、基端部から基部１０に向かって振動腕部８，９の腕幅Ｗの２倍離間した位置に至るまで（図５に示す領域ＲＢ）、仕上金属層１８ｂの全部が除去されている。
【００２４】
すなわち、電極膜１８は、振動腕部８，９の溝部１７が形成されている領域を含む領域ＲＡ及び領域ＲＢで、溝部１７内を含めて全面的に下地金属層１８ａだけの単層膜になる。そして、領域ＲＡ及び領域ＲＢの下地金属層１８ａ上には、酸化珪素（ＳｉＯ２）等からなる絶縁膜（不図示）が被覆されている。なお、以下では、領域ＲＡ及び領域ＲＢを合わせた領域を単層領域Ｒとして説明する。
【００２５】
また、一対の振動腕部８，９の先端には、図２，３に示すように、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２１が被膜されている。なお、この重り金属膜２１は、周波数を粗く調整する際に使用される粗調膜２１ａと、微小に調整する際に使用される微調膜２１ｂとに分かれている。これら粗調膜２１ａ及び微調膜２１ｂを利用して周波数調整を行うことで、一対の振動腕部８，９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。
【００２６】
ここで、ケース３は、図１に示すように、銅／ニッケル／亜鉛等の合金である洋白からなる有底円筒状に形成されており、その軸方向と圧電振動片２の長手方向とを一致させた状態で、圧電振動片２を内部に収納している。そして、この状態でケース３は、プラグ４の後述するステム３０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。
【００２７】
プラグ４は、ケース３を密閉させるステム３０と、このステム３０を貫通するように平行配置され、ステム３０を間に挟んで一端側が圧電振動片２をマウント（機械的に接合及び電気的に接続）するインナーリード３１ａ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３１ｂとされた２本のリード端子３１と、ステム３０の内側に充填されてステム３０とリード端子３１とを固定させる絶縁性の充填材３２とを有している。
ステム３０は、金属材料で環状に形成されたものである。また、充填材３２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３１の表面及びステム３０の外周には、それぞれ同材料の図示しないめっきが施されている。
【００２８】
２本のリード端子３１は、ケース３内に突出している部分がインナーリード３１ａ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３１ｂとなっている。そして、インナーリード３１ａとマウント電極１５，１６とが、導電性のバンプＥを介してマウントされている。すなわち、バンプＥを介してインナーリード３１ａとマウント電極１５，１６とが機械的に接合されていると同時に、電気的に接続されている。その結果、圧電振動片２は、２本のリード端子３１にマウントされた状態となっている。
【００２９】
なお、上述した２本のリード端子３１は、一端側（アウターリード３１ｂ側）が外部に電気的に接続され、他端側（インナーリード３１ａ側）が圧電振動片２に対してマウントされる外部接続端子として機能する。
【００３０】
ここで、プラグ４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。
リード端子３１の直径は例えば約０．１２ｍｍであり、リード端子３１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、リード端子３１の外表面及びステム３０の外周に被膜させるメッキの材質としては、下地膜としてはＣｕが用いられ、仕上膜としては、耐熱ハンダメッキ（錫と鉛の合金で、その重量比が１：９）や、銀（Ａｇ）や錫銅合金（ＳｎＣｕ）や金錫合金（ＡｕＳｎ）等が用いられる。
また、ステム３０の外周に被膜された金属膜（メッキ層）を介在させながらケース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。
【００３１】
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３１のアウターリード３１ｂ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３１ａ、バンプＥ、マウント電極１５，１６及び引き出し電極１９，２０を介して、第１の励振電極１２及び第２の励振電極１３からなる励振電極１４に電流を流すことができ、一対の振動腕部８，９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８，９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。
【００３２】
（圧電振動子の製造方法）
次に、上述した圧電振動子の製造方法について説明する。以下の説明では、主として上述したケースの製造方法について説明する。図７，８は、ケースの製造方法を示す工程図であり、図９は各絞り工程前後における板材の形状を示す断面図である。
本実施形態のケース３（図１参照）は、複数段の絞り工程を経ることによって、洋白からなる平板状の板材５０（例えば、厚さＴ）を、軸方向に長い有底円筒状のケース３として形成することができる。
【００３３】
（絞り加工装置）
まず、図７（ａ）に基づいて、絞り工程で用いる絞り加工装置について説明する。
図７（ａ）に示すように、絞り加工装置６０は、ダイス６１と、パンチ６２とを備えている。
ダイス６１は、直方体状に外観構成されたものであり、その上面が板材５０の載置面６１ａになっている。載置面６１ａの中央部には高さ方向に沿ってダイ穴６３が形成されている。このダイ穴６３は、開口部が円形に形成され、板材５０が押し込まれる穴であり、その開口縁側にはくびれ部６４が形成されている。このくびれ部６４は、開口縁から漸次内径が縮小された縮径部６５と、縮径部６５の先端から高さ方向に沿って一様な内径で形成された絞り部６６と、絞り部６６の先端から漸次内径が拡大された拡径部６７とを有している。なお、ダイ穴６３の開口縁の角部、及びくびれ部６４の境界部分は、所定の曲率半径の曲面を構成している。
【００３４】
一方、パンチ６２は、その外径がくびれ部６４の絞り部６６の内径よりも小さく形成された面粗さが良好な円柱状の部材であり、その先端面の角部は所定の曲率半径の曲面を構成している。そして、パンチ６２は、図示しない移動機構によって軸方向に沿って所定のストロークで往復移動可能とされており、後述する絞り工程において、板材５０を間に挟んだ状態でダイス６１のダイ穴６３に押し込まれるようになっている。
【００３５】
ここで、図７（ｂ）に示すように、パンチ６２をダイ穴６３に押し込んだ際のパンチ６２の側面とダイス６１の絞り部６６の内周面との間のクリアランスＱは、絞り前の板材５０（例えば、平板時）の厚さＴ（図７（ａ）参照）よりも狭く設定されている（Ｑ＜Ｔ）。すなわち、絞り工程時において絞り部６６とパンチ６２との間には、隙間が生じないようになっている。なお、後述する各絞り工程では、サイズの異なる複数（例えば、２台）の絞り加工装置を用いるが、ダイ穴６３の内径やパンチ６２の外径等のサイズ以外はほぼ同一の構成からなるため、同一の符号を付して説明を省略する。
【００３６】
（絞り工程）
次に、上述したケースを製造するための各絞り工程について、具体的に説明する。
まず、図７（ａ）に示すように、板材５０に第１絞り加工を施して、平板から底の浅い有底円筒状（お椀状）の板材５０ａ（図９（ｂ）参照）を形成する（第１絞り工程）。具体的には、上述した洋白からなる厚さＴの板材５０を用意し、第１絞り加工に用いる絞り加工装置（以下、第１絞り加工装置６０という）のダイス（以下、第１ダイス６１という）の載置面６１ａにセットする。この時、板材５０の面方向における中心を、ダイ穴６３の中心に一致させた状態で第１ダイス６１の載置面６１ａにセットする。
【００３７】
続いて、所定のストロークでパンチ６２を下降させると（図７中白抜き矢印Ｇ参照）、まずパンチ６２の先端面が板材５０の表面に当接する。そして、図７（ｂ）に示すように、さらにパンチ６２を下降させることで、パンチ６２とダイス６１との間に板材５０を挟んだ状態で、板材５０がパンチ６２の外面形状とダイ穴６３の内面形状に倣ってダイ穴６３内へ絞り込まれていく。
具体的には、ダイ穴６３内に絞り込まれた板材５０には、ダイ穴６３の径方向内側に向けて圧縮力が作用し、その外周部分が縮径部６５の形状に倣って上方に向けて起き上がるようにして屈曲する（図７（ｂ）中矢印参照）。さらに、板材５０には、パンチ６２がダイ穴６３内に押し込まれることにより、ダイ穴６３の軸方向に沿って引張力が作用し、板材５０が軸方向に沿って延伸する。その後、絞り部６６においてさらに絞り込まれると、板材５０の中央部が底面、外周部分が周面を構成するとともに、これら底面と周面とが略９０度になるようなお椀状に形成される。以上により、第１絞り工程が終了し、板材５０が図９（ａ）に示すような平板状の状態から、図９（ｂ）に示すようなお椀状の板材５０ａに形成される。
【００３８】
ここで、本実施形態の第１絞り工程では、絞り加工装置６０のパンチ６２とダイス６１との間のクリアランスＱが、絞り前の板材５０の厚さＴよりも狭く設定されているので、パンチ６２とダイ穴６３との間にスペースが生じない。これにより、クリアランスＱが板材５０の厚さＴよりも広く形成されている場合に比べて、板材５０がダイ穴６３内に強く押し込まれるため、板材５０におけるダイ穴６３の軸方向への引張力を増加させるとともに、径方向への圧縮力を低減することができる。また、板材５０が押し込まれる際に、パンチ６２とダイス６１との間に板材５０が径方向に塑性変形するスペースがない。その結果、板材５０の内周面が径方向内側に向けて盛り上がることがなく、板材５０の内周面に凹凸が発生することを抑制できる。
さらに、パンチ６２から板材５０に作用する面圧が従来に比べて増加するため、板材５０の内周面にパンチ６２の表面が転写されることになる。すなわち、板材５０の内面形状は、パンチ６２の外面形状に倣って形成されるため、これによっても板材５０の内周面における凹凸の発生を抑制することができる。
【００３９】
次に、お椀状の板材５０ａに再び絞り加工を施して、板材５０ａの内径を縮小するとともに、軸方向の長さを延ばす（第２絞り加工工程）。なお、第２絞り工程で用いる第２絞り加工装置６０は、上述した第１絞り加工装置６０のダイ穴６３の内径Ｒ１（図７（ａ）参照）及びパンチ６２の外径に比べて、ダイ穴６３の内径Ｒ２及びパンチ６２の外径が小さく設定されたものであり、それ以外はほぼ同一の構成である。
まず、図８（ａ）に示すように、第１絞り工程で形成されたお椀状の板材５０ａを、上述した第１絞り加工工程と同様に、第２絞り加工装置６０のダイス６１にセットする。
【００４０】
続いて、所定のストロークでパンチ６２を下降させると（図８中白抜き矢印Ｇ参照）、まずパンチ６２の先端面が板材５０ａの表面に当接する。そして、図８（ｂ）に示すように、さらにパンチ６２を下降させることで、板材５０ａはパンチ６２の外面形状とダイ穴６３の内面形状に倣って、内径が縮小しながらダイ穴６３内へ絞り込まれていく。これにより、板材５０ａが図９（ｂ）に示すような底の浅いお椀状の状態から、図９（ｃ）に示すような内径が縮小し、かつ軸方向に延伸された筒状に形成される。なお、各絞り工程後の板材（例えば、板材５０ａ）の板厚Ｔは、板材の面方向においてそれぞれ僅かながら異なるが、平均的には平板状の板材５０の板厚Ｔと同等である。
【００４１】
ここで、本実施形態では、各絞り工程において絞り加工装置６０のパンチ６２とダイス６１との間のクリアランスＱが、絞り前の板材５０ａの厚さＴよりも狭く設定されているので、上述したように板材５０ｂの内周面における凹凸の発生を抑制することができる。すなわち、各絞り工程において板材５０ｂ（５０ａ，５０）の内周面における凹凸の発生を抑制することができるため、周方向に隣接する凸部同士が重なり合って皺やクラックに成長することも抑制できる。その結果、内周面形状が良好で気密性が高いケース３を製造することができる。
【００４２】
なお、図９（ｃ）に示すように、パンチ６２のストロークを調整することで、板材５０ｃの開口側が、ダイ穴６３の縮径部６５に倣って漏斗状に形成される。そのため、第２絞り工程後に板材５０ｃの開口端を軸方向に直交する方向に切断する。これにより、上述したケース３が完成する。
【００４３】
一方、圧電振動片２を気密封止する前に、圧電振動片２とプラグ４とを電気的に接続する。
具体的には、まず圧電振動片２のマウント電極１５，１６をインナーリード３１ａに接合するマウント工程を行う。具体的には、バンプＥを加熱しながら、このバンプＥを間に挟んだ状態でインナーリード３１ａと圧電振動片２とを所定の圧力で重ね合わせる。これにより、バンプＥを介してインナーリード３１ａとマウント電極１５，１６とを接続することができる。その結果、圧電振動片２をマウントすることができる。すなわち、圧電振動片２は、リード端子３１に機械的に支持されると共に、電気的に接続された状態となる。
なお、バンプ接続する際に、加熱・加圧を行ってマウントしたが、超音波を利用してバンプ接続を行っても構わない。
【００４４】
続いて、圧電振動片２の周波数調整（微調）等を行った後、マウントされた圧電振動片２を内部に収納するように、上述した製造方法で製造されたケース３をステム３０に圧入し、圧電振動片２を気密封止するケース圧入工程を行う。具体的には、真空中で所定の荷重を加えながらケース３をプラグ４のステム３０の外周に圧入する。すると、ステム３０の外周に形成された金属膜が弾性変形するので、冷間圧接により気密封止することができる。これにより、ケース３内に圧電振動片２を密閉して真空封止することができる。
なお、この工程を行う前に、圧電振動片２、ケース３及びプラグ４を十分に加熱して、表面吸着水分等を脱離させておくことが好ましい。
【００４５】
そして、ケース３の固定が終了した後、スクリーニングを行う。このスクリーニングは、周波数や共振抵抗値の安定化を図ると共に、ケース３を圧入した嵌合部に圧縮応力に起因する金属ウイスカが発生してしまうことを抑制するために行うものである。
スクリーニング終了後、内部の電気特性検査を行う。即ち、圧電振動片２の共振周波数、共振抵抗値、ドライブレベル特性（共振周波数及び共振抵抗値の励振電力依存性）等を測定してチェックする。また、絶縁抵抗特性等を併せてチェックする。そして、最後に圧電振動子１の外観検査を行って、寸法や品質等を最終的にチェックする。この結果、図１に示す圧電振動子１を製造することができる。
【００４６】
このように、本実施形態では、ケース３の絞り工程において、各絞り工程で用いるパンチ６２とダイ穴６３との間のクリアランスＱを、絞り前の板材（例えば、板材５０，５０ａ）の板厚Ｔよりも狭く設定する構成とした。
この構成によれば、絞り時においてパンチ６２とダイ穴６３との間にスペースが生じないので、両者間のクリアランスＱが板材の厚さＴよりも広く形成されている場合に比べて、板材におけるダイ穴６３の軸方向への引張力を増加させるとともに、径方向への圧縮力を低減することができる。また、板材が押し込まれる際に、パンチ６２とダイス６１との間に板材が径方向内側に盛り上がって塑性変形するスペースがない。その結果、板材の内周面に凹凸が発生することを抑制し、そして周方向に隣接する凸部同士が絞り工程毎に重なり合って皺やクラックに成長することを抑制することができる。
さらに、パンチ６２から板材に作用する面圧が従来に比べて増加するため、板材の内周面にパンチ６２の表面が転写されることになる。すなわち、板材の内面形状は、パンチ６２の外面形状に倣って形成されるため、これによっても板材の内周面における皺やクラックの発生を抑制することができる。
したがって、絞り工程を複数段行う場合であっても、各絞り工程において皺やクラックの発生を抑制することができるため、内面形状が良好で気密性の高いケース３を製造することができる。その結果、ケース３の経時劣化等によって発生するスローリークを防ぐことができる。そして、このように製造されたケース３を用いて圧電振動片２を気密封止することで、長期間に亘って安定した高精度な圧電振動子１を提供することができる。
【００４７】
（発振器）
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１００は、図１０に示すように、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。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、発振器用の上述した集積回路１０１が実装されており、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。
【００４８】
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、この圧電振動子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。
【００４９】
上述したように、本実施形態の発振器１００によれば、高品質化された圧電振動子１を備えているので、発振器１００自体も同様に高品質化を図ることができる。さらにこれに加え、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。
【００５０】
（電子機器）
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１１０を例にして説明する。始めに本実施形態の携帯情報機器１１０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。
【００５１】
次に、本実施形態の携帯情報機器１１０の構成について説明する。この携帯情報機器１１０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１１１とを備えている。電源部１１１は、例えば、リチウム二次電池からなっている。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。
【００５２】
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、この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、この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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
即ち、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、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を備えることで、通信部１１４の機能をより確実に停止することができる。
【００５８】
上述したように、本実施形態の携帯情報機器１１０によれば、高品質化された圧電振動子１を備えているので、携帯情報機器自体も同様に高品質化を図ることができる。さらにこれに加え、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。
【００５９】
（電波時計）
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１３０は、図１２に示すように、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、上述した２つの送信所で日本国内を全て網羅している。
【００６０】
以下、電波時計１３０の機能的構成について詳細に説明する。
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。
本実施形態における圧電振動子１は、上述した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１３８、１３９をそれぞれ備えている。
【００６１】
さらに、濾波された所定周波数の信号は、検波、整流回路１３４により検波復調される。
続いて、波形整形回路１３５を介してタイムコードが取り出され、ＣＰＵ１３６でカウントされる。ＣＰＵ１３６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、ＲＴＣ１３７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１３８、１３９は、上述した音叉型の構造を持つ振動子が好適である。
【００６２】
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１３０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。
【００６３】
上述したように、本実施形態の電波時計１３０によれば、高品質化された圧電振動子１を備えているので、電波時計自体も同様に高品質化を図ることができる。さらにこれに加え、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。
【００６４】
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、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。
例えば、上述した実施形態では、圧電振動子の一例として、シリンダパッケージタイプの圧電振動子１を例に挙げて説明したが、この圧電振動子１に限定されるものではない。例えば、セラミックパッケージタイプの圧電振動子や、シリンダパッケージタイプの圧電振動子１を、さらにモールド樹脂部で固めて表面実装型振動子としても構わない。また、圧電振動子に限らず、種々の電子部品を気密封止する場合に、上述した製造方法により製造されたケースを用いてもよい。この場合、ケースを製造する材料は洋白に限らず、種々の材料を選択して用いることが可能である。
【００６５】
また、上述した実施形態では、板材に対して絞り工程を２段行う場合について説明したが、前段の絞り工程よりもダイ穴６３の内径及びパンチ６２の外径を漸次縮小させていくとともに、各絞り工程で用いる絞り加工装置６０のクリアランスＱを、絞り前の板材の板厚Ｔよりも狭く設定すれば、２段に限らず３段以上行うようにしてもよい。
【符号の説明】
【００６６】
１…圧電振動子 ２…圧電振動片（電子部品） ３…ケース（封止缶） ５０，５０ａ，５０ｂ…板材 ６１…ダイス ６２…パンチ ６３…ダイ穴 １００…発振器 １０１…発振器の集積回路 １１０…携帯情報機器（電子機器） １１３…電子機器の計時部 １３０…電波時計 １３１…電波時計のフィルタ部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、封止缶の製造方法及び封止缶を備えた圧電振動子、並びに圧電振動子を備えた発振器、電子機器、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、時刻源や制御信号等のタイミング源、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、様々なものが知られており、例えば音叉型の圧電振動片を有するものや、厚み滑り振動する圧電振動片を有するもの等が知られている。
【０００３】
上述した圧電振動子は、音叉型の圧電振動片と、プラグと、プラグとともに圧電振動片を気密封止するケース（封止缶）とを備えている。
ここで、ケースは、銅（Ｃｕ）／ニッケル（Ｎｉ）／亜鉛（Ｚｎ）等の合金である洋白からなる有底円筒状のものであり、例えば真空中においてケース内部に圧電振動片を収納した状態で、プラグのステム外周に対して圧入されるようになっている（例えば、特許文献１，２参照）。
【０００４】
また、上述したケースは、平板状の板材に絞り加工を施すことによって、上述した有底円筒状に形成するのが一般的である。具体的には、ダイスにセットされた板材を、製品となるケースの外径よりやや小さいパンチによってダイ穴内に押し込んでいく。そして、板材がダイスの穴に絞り込まれる際の塑性変形によって、板材の径方向内側に向かって圧縮力が、軸方向に沿って引張力が生じるため、板材の内径が縮小し、かつ軸方向に延伸されていくことになる。この場合、ケースの軸方向の長さや内径を、板材の限界絞り以上に形成する場合には、絞り工程を複数段に分けて徐々に絞っていくことで、所望の長さ及び内径の製品を製造するような技術も知られている（いわゆる、再絞り成形）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平５−１６７３７１号公報
【特許文献２】特開平５−１８３３６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上述した絞り加工では、ダイスやパンチの磨耗等を考慮して、パンチをダイ穴内に押し込んだ際のパンチの側面とダイ穴の内周面との間のクリアランスを、板材の板厚よりも広く設定した状態で行うことが一般的である。
【０００７】
しかしながら、上述のようにクリアランスを設定した状態で絞り加工を行なうと、板材の径方向内側に向かって作用する圧縮力と、軸方向に沿って作用する引張力によって、ケース内周面が梨地状に荒れて、軸方向に延びる微細な凹凸が発生するという問題がある。さらに、上述した再絞り成形によって絞り加工を複数段行うことで、ケース内周面に形成された凹凸が工程毎に深くなり、周方向に隣接する凸部が互いに重なってクラック状の皺が形成されるという問題がある。
このようにクラック状の皺が発生していると、この皺部分が経時劣化により外部とリークして（いわゆる、スローリーク）、気密性を保てなくなる虞がある。
【０００８】
そこで、本発明は、上述した問題に鑑みてなされたものであり、封止缶の内周面における皺の発生を抑制して、封止缶の気密性を維持することができる封止缶の製造方法及び圧電振動子、発振器、電子機器、並びに電波時計を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した課題を解決するために、本発明は以下の手段を提供する。
本発明に係る封止缶の製造方法は、電子部品を内部に気密封止した状態で収納する封止缶の製造方法であって、前記封止缶に加工すべき板材をダイスにセットし、パンチによって前記ダイスのダイ穴内に押し込む絞り工程を複数段有し、前記各絞り工程では、前段の前記絞り工程よりも前記ダイ穴の内径及び前記パンチの外径が小さく設定され、前記各絞り工程では、前記パンチの側面と前記ダイ穴の内周面との間のクリアランスを、当該絞り工程における絞り前の前記板材の板厚よりも狭く設定することを特徴としている。
【００１０】
この構成によれば、絞り時においてパンチとダイ穴との間にスペースが生じないので、両者間のクリアランスが板材の厚さよりも広く形成されている場合に比べて、板材におけるダイ穴の軸方向への引張力を増加させるとともに、径方向への圧縮力を低減することができる。また、板材が押し込まれる際に、パンチとダイスとの間に板材が径方向内側に盛り上がって塑性変形するスペースがない。その結果、板材の内周面に凹凸が発生することを抑制し、そしてこれら凹凸同士が絞り工程毎に重なり合って皺やクラックに成長することを抑制することができる。
さらに、パンチから板材に作用する面圧が従来に比べて増加するため、板材の内周面にパンチの表面が転写されることになる。すなわち、板材の内面形状は、パンチの外面形状に倣って形成されるため、これによっても板材の内周面における皺やクラックの発生を抑制することができる。
したがって、絞り工程を複数段行う場合であっても、皺やクラックの発生を抑制することができるため、内周面形状が良好で気密性の高い封止缶を製造することができる。その結果、封止缶の経時劣化等によって発生するスローリークを防ぐことができる。
【００１１】
また、本発明に係る圧電振動子は、圧電板の表面に励振電極を備えた圧電振動片と、前記圧電振動片が実装されるプラグと、前記プラグとともに前記圧電振動片を気密封止する、上記本発明の封止缶の製造方法によって製造された前記封止缶とを備えていることを特徴としている。
この構成によれば、上記本発明の封止缶の製造方法によって製造された封止缶を備えているため、封止缶の経時劣化等によって発生するスローリークを防ぐことができ、長期間に亘って安定した高精度な圧電振動子を提供することができる。
【００１２】
また、本発明に係る発振器は、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している。
【００１３】
また、本発明に係る電子機器は、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している。
【００１４】
また、本発明に係る電波時計は、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している。
【００１５】
本発明に係る発振器、電子機器及び電波時計においては、上述した圧電振動子を備えているので、圧電振動子と同様に高品質化を図ることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る封止缶の製造方法によれば、絞り工程を複数段行う場合であっても、皺の発生を抑制することができるため、内周面形状が良好で気密性の高い封止缶を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、封止缶の経時劣化等によって発生するスローリークを防ぐことができ、長期間に亘って安定した高精度な圧電振動子を提供することができる。
本発明に係る発振器、電子機器及び電波時計においては、上述した圧電振動子を備えているので、圧電振動子と同様に長期間に亘って高品質化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に係る一実施形態の圧電振動子のケースの中身を見た図であって、圧電振動片を平面視した状態の図である。
【図２】図１に示す圧電振動片を上面から見た平面図である。
【図３】図１に示す圧電振動片を下面から見た平面図である。
【図４】図２のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図５】図１に示す圧電振動片の斜視図である。
【図６】図５のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図７】ケースの製造方法を示す工程図である。
【図８】ケースの製造方法を示す工程図である。
【図９】各絞り工程前後における板材の形状を示す断面図である。
【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。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
次に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
（圧電振動子）
図１は、本実施形態に係る圧電振動子の斜視図である。図１に示すように、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であって、音叉型の圧電振動片（電子部品）２と、圧電振動片２がマウントされたプラグ４と、プラグ４とともに圧電振動片２を気密封止するケース（封止缶）３とを備えている。
【００１９】
図２は圧電振動片の上面から見た平面図であり、図３は下面から見た平面図である。また、図４は図２のＡ−Ａ線に沿う断面図であり、図５は圧電振動片の斜視図である。
図２，３に示すように、圧電振動片２は、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、所定の電圧が印加されたときに振動するものである。
この圧電振動片２は、平行に配置された一対の振動腕部８，９と、これら一対の振動腕部８，９の基端側を一体的に固定する基部１０と、一対の振動腕部８，９の外表面上に形成されて一対の振動腕部８，９を振動させる第１の励振電極１２と第２の励振電極１３とからなる励振電極１４と、第１の励振電極１２及び第２の励振電極１３に電気的に接続されたマウント電極１５，１６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８，９の両主面上に、振動腕部８，９の基端部から先端部に向かって一定長さＬ形成された溝部１７を備えている。この溝部１７は、図４に示すように、振動腕部８，９の基端部から略中間付近まで形成されている。なお、一対の振動腕部８，９の腕幅は共通であり、それぞれＷとする。また、基部１０において一対の振動腕部８，９の基端部と連結されている部分を股部１０ａとする。
【００２０】
図２，３，５に示すように、第１の励振電極１２と第２の励振電極１３とからなる励振電極１４は、一対の振動腕部８，９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８，９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、第１の励振電極１２が、一方の振動腕部８の溝部１７上と、他方の振動腕部９の両側面上とに主に形成され、第２の励振電極１３が、一方の振動腕部８の両側面上と他方の振動腕部９の溝部１７上とに主に形成されている。
【００２１】
また、図２，３に示すように、第１の励振電極１２及び第２の励振電極１３は、基部１０の両主面上において連続的に形成されており、それぞれ引き出し電極１９，２０を介してマウント電極１５，１６に電気的に接続されている。このマウント電極１５，１６は、圧電板１１の基端側に形成されている。すなわち、励振電極１４、マウント電極１５，１６及び引き出し電極１９，２０は、所定の電圧が印加されたときに一対の振動腕部８，９を振動させる電極膜１８として機能している。
【００２２】
電極膜１８は、図４に示すように、下地金属層１８ａと仕上金属層１８ｂとで２層に積層された状態で形成されている。本実施形態では、下地金属層１８ａにクロム、仕上金属層１８ｂに金を用いるが、これに限られるものでない。例えば、ニッケル（Ｎｉ）、アルミニウム（Ａｌ）やチタン（Ｔｉ）等の他の導電性膜の被膜により形成されても構わない。
【００２３】
また、電極膜１８は、図５に示すように、少なくとも振動腕部８，９の基端部から先端部に至る領域で、仕上金属層１８ｂの一部或いは全部が除去されている。より詳しくは、振動腕部８，９の基端部より先端部側では、基端部から一定長さＬ以上離間した位置まで（図５に示す領域ＲＡ）、図６に示すように、仕上金属層１８ｂの全部が除去されている。さらに、振動腕部８，９の基端部より基部１０側には、基端部から基部１０に向かって振動腕部８，９の腕幅Ｗの２倍離間した位置に至るまで（図５に示す領域ＲＢ）、仕上金属層１８ｂの全部が除去されている。
【００２４】
すなわち、電極膜１８は、振動腕部８，９の溝部１７が形成されている領域を含む領域ＲＡ及び領域ＲＢで、溝部１７内を含めて全面的に下地金属層１８ａだけの単層膜になる。そして、領域ＲＡ及び領域ＲＢの下地金属層１８ａ上には、酸化珪素（ＳｉＯ２）等からなる絶縁膜（不図示）が被覆されている。なお、以下では、領域ＲＡ及び領域ＲＢを合わせた領域を単層領域Ｒとして説明する。
【００２５】
また、一対の振動腕部８，９の先端には、図２，３に示すように、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２１が被膜されている。なお、この重り金属膜２１は、周波数を粗く調整する際に使用される粗調膜２１ａと、微小に調整する際に使用される微調膜２１ｂとに分かれている。これら粗調膜２１ａ及び微調膜２１ｂを利用して周波数調整を行うことで、一対の振動腕部８，９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。
【００２６】
ここで、ケース３は、図１に示すように、銅／ニッケル／亜鉛等の合金である洋白からなる有底円筒状に形成されており、その軸方向と圧電振動片２の長手方向とを一致させた状態で、圧電振動片２を内部に収納している。そして、この状態でケース３は、プラグ４の後述するステム３０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。
【００２７】
プラグ４は、ケース３を密閉させるステム３０と、このステム３０を貫通するように平行配置され、ステム３０を間に挟んで一端側が圧電振動片２をマウント（機械的に接合及び電気的に接続）するインナーリード３１ａ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３１ｂとされた２本のリード端子３１と、ステム３０の内側に充填されてステム３０とリード端子３１とを固定させる絶縁性の充填材３２とを有している。
ステム３０は、金属材料で環状に形成されたものである。また、充填材３２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３１の表面及びステム３０の外周には、それぞれ同材料の図示しないめっきが施されている。
【００２８】
２本のリード端子３１は、ケース３内に突出している部分がインナーリード３１ａ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３１ｂとなっている。そして、インナーリード３１ａとマウント電極１５，１６とが、導電性のバンプＥを介してマウントされている。すなわち、バンプＥを介してインナーリード３１ａとマウント電極１５，１６とが機械的に接合されていると同時に、電気的に接続されている。その結果、圧電振動片２は、２本のリード端子３１にマウントされた状態となっている。
【００２９】
なお、上述した２本のリード端子３１は、一端側（アウターリード３１ｂ側）が外部に電気的に接続され、他端側（インナーリード３１ａ側）が圧電振動片２に対してマウントされる外部接続端子として機能する。
【００３０】
ここで、プラグ４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。
リード端子３１の直径は例えば約０．１２ｍｍであり、リード端子３１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、リード端子３１の外表面及びステム３０の外周に被膜させるメッキの材質としては、下地膜としてはＣｕが用いられ、仕上膜としては、耐熱ハンダメッキ（錫と鉛の合金で、その重量比が１：９）や、銀（Ａｇ）や錫銅合金（ＳｎＣｕ）や金錫合金（ＡｕＳｎ）等が用いられる。
また、ステム３０の外周に被膜された金属膜（メッキ層）を介在させながらケース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。
【００３１】
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３１のアウターリード３１ｂ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３１ａ、バンプＥ、マウント電極１５，１６及び引き出し電極１９，２０を介して、第１の励振電極１２及び第２の励振電極１３からなる励振電極１４に電流を流すことができ、一対の振動腕部８，９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８，９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。
【００３２】
（圧電振動子の製造方法）
次に、上述した圧電振動子の製造方法について説明する。以下の説明では、主として上述したケースの製造方法について説明する。図７，８は、ケースの製造方法を示す工程図であり、図９は各絞り工程前後における板材の形状を示す断面図である。
本実施形態のケース３（図１参照）は、複数段の絞り工程を経ることによって、洋白からなる平板状の板材５０（例えば、厚さＴ）を、軸方向に長い有底円筒状のケース３として形成することができる。
【００３３】
（絞り加工装置）
まず、図７（ａ）に基づいて、絞り工程で用いる絞り加工装置について説明する。
図７（ａ）に示すように、絞り加工装置６０は、ダイス６１と、パンチ６２とを備えている。
ダイス６１は、直方体状に外観構成されたものであり、その上面が板材５０の載置面６１ａになっている。載置面６１ａの中央部には高さ方向に沿ってダイ穴６３が形成されている。このダイ穴６３は、開口部が円形に形成され、板材５０が押し込まれる穴であり、その開口縁側にはくびれ部６４が形成されている。このくびれ部６４は、開口縁から漸次内径が縮小された縮径部６５と、縮径部６５の先端から高さ方向に沿って一様な内径で形成された絞り部６６と、絞り部６６の先端から漸次内径が拡大された拡径部６７とを有している。なお、ダイ穴６３の開口縁の角部、及びくびれ部６４の境界部分は、所定の曲率半径の曲面を構成している。
【００３４】
一方、パンチ６２は、その外径がくびれ部６４の絞り部６６の内径よりも小さく形成された面粗さが良好な円柱状の部材であり、その先端面の角部は所定の曲率半径の曲面を構成している。そして、パンチ６２は、図示しない移動機構によって軸方向に沿って所定のストロークで往復移動可能とされており、後述する絞り工程において、板材５０を間に挟んだ状態でダイス６１のダイ穴６３に押し込まれるようになっている。
【００３５】
ここで、図７（ｂ）に示すように、パンチ６２をダイ穴６３に押し込んだ際のパンチ６２の側面とダイス６１の絞り部６６の内周面との間のクリアランスＱは、絞り前の板材５０（例えば、平板時）の厚さＴ（図７（ａ）参照）よりも狭く設定されている（Ｑ＜Ｔ）。すなわち、絞り工程時において絞り部６６とパンチ６２との間には、隙間が生じないようになっている。なお、後述する各絞り工程では、サイズの異なる複数（例えば、２台）の絞り加工装置を用いるが、ダイ穴６３の内径やパンチ６２の外径等のサイズ以外はほぼ同一の構成からなるため、同一の符号を付して説明を省略する。
【００３６】
（絞り工程）
次に、上述したケースを製造するための各絞り工程について、具体的に説明する。
まず、図７（ａ）に示すように、板材５０に第１絞り加工を施して、平板から底の浅い有底円筒状（お椀状）の板材５０ａ（図９（ｂ）参照）を形成する（第１絞り工程）。具体的には、上述した洋白からなる厚さＴの板材５０を用意し、第１絞り加工に用いる絞り加工装置（以下、第１絞り加工装置６０という）のダイス（以下、第１ダイス６１という）の載置面６１ａにセットする。この時、板材５０の面方向における中心を、ダイ穴６３の中心に一致させた状態で第１ダイス６１の載置面６１ａにセットする。
【００３７】
続いて、所定のストロークでパンチ６２を下降させると（図７中白抜き矢印Ｇ参照）、まずパンチ６２の先端面が板材５０の表面に当接する。そして、図７（ｂ）に示すように、さらにパンチ６２を下降させることで、パンチ６２とダイス６１との間に板材５０を挟んだ状態で、板材５０がパンチ６２の外面形状とダイ穴６３の内面形状に倣ってダイ穴６３内へ絞り込まれていく。
具体的には、ダイ穴６３内に絞り込まれた板材５０には、ダイ穴６３の径方向内側に向けて圧縮力が作用し、その外周部分が縮径部６５の形状に倣って上方に向けて起き上がるようにして屈曲する（図７（ｂ）中矢印参照）。さらに、板材５０には、パンチ６２がダイ穴６３内に押し込まれることにより、ダイ穴６３の軸方向に沿って引張力が作用し、板材５０が軸方向に沿って延伸する。その後、絞り部６６においてさらに絞り込まれると、板材５０の中央部が底面、外周部分が周面を構成するとともに、これら底面と周面とが略９０度になるようなお椀状に形成される。以上により、第１絞り工程が終了し、板材５０が図９（ａ）に示すような平板状の状態から、図９（ｂ）に示すようなお椀状の板材５０ａに形成される。
【００３８】
ここで、本実施形態の第１絞り工程では、絞り加工装置６０のパンチ６２とダイス６１との間のクリアランスＱが、絞り前の板材５０の厚さＴよりも狭く設定されているので、パンチ６２とダイ穴６３との間にスペースが生じない。これにより、クリアランスＱが板材５０の厚さＴよりも広く形成されている場合に比べて、板材５０がダイ穴６３内に強く押し込まれるため、板材５０におけるダイ穴６３の軸方向への引張力を増加させるとともに、径方向への圧縮力を低減することができる。また、板材５０が押し込まれる際に、パンチ６２とダイス６１との間に板材５０が径方向に塑性変形するスペースがない。その結果、板材５０の内周面が径方向内側に向けて盛り上がることがなく、板材５０の内周面に凹凸が発生することを抑制できる。
さらに、パンチ６２から板材５０に作用する面圧が従来に比べて増加するため、板材５０の内周面にパンチ６２の表面が転写されることになる。すなわち、板材５０の内面形状は、パンチ６２の外面形状に倣って形成されるため、これによっても板材５０の内周面における凹凸の発生を抑制することができる。
【００３９】
次に、お椀状の板材５０ａに再び絞り加工を施して、板材５０ａの内径を縮小するとともに、軸方向の長さを延ばす（第２絞り加工工程）。なお、第２絞り工程で用いる第２絞り加工装置６０は、上述した第１絞り加工装置６０のダイ穴６３の内径Ｒ１（図７（ａ）参照）及びパンチ６２の外径に比べて、ダイ穴６３の内径Ｒ２及びパンチ６２の外径が小さく設定されたものであり、それ以外はほぼ同一の構成である。
まず、図８（ａ）に示すように、第１絞り工程で形成されたお椀状の板材５０ａを、上述した第１絞り加工工程と同様に、第２絞り加工装置６０のダイス６１にセットする。
【００４０】
続いて、所定のストロークでパンチ６２を下降させると（図８中白抜き矢印Ｇ参照）、まずパンチ６２の先端面が板材５０ａの表面に当接する。そして、図８（ｂ）に示すように、さらにパンチ６２を下降させることで、板材５０ａはパンチ６２の外面形状とダイ穴６３の内面形状に倣って、内径が縮小しながらダイ穴６３内へ絞り込まれていく。これにより、板材５０ａが図９（ｂ）に示すような底の浅いお椀状の状態から、図９（ｃ）に示すような内径が縮小し、かつ軸方向に延伸された筒状に形成される。なお、各絞り工程後の板材（例えば、板材５０ａ）の板厚Ｔは、板材の面方向においてそれぞれ僅かながら異なるが、平均的には平板状の板材５０の板厚Ｔと同等である。
【００４１】
ここで、本実施形態では、各絞り工程において絞り加工装置６０のパンチ６２とダイス６１との間のクリアランスＱが、絞り前の板材５０ａの厚さＴよりも狭く設定されているので、上述したように板材５０ｂの内周面における凹凸の発生を抑制することができる。すなわち、各絞り工程において板材５０ｂ（５０ａ，５０）の内周面における凹凸の発生を抑制することができるため、周方向に隣接する凸部同士が重なり合って皺やクラックに成長することも抑制できる。その結果、内周面形状が良好で気密性が高いケース３を製造することができる。
【００４２】
なお、図９（ｃ）に示すように、パンチ６２のストロークを調整することで、板材５０ｃの開口側が、ダイ穴６３の縮径部６５に倣って漏斗状に形成される。そのため、第２絞り工程後に板材５０ｃの開口端を軸方向に直交する方向に切断する。これにより、上述したケース３が完成する。
【００４３】
一方、圧電振動片２を気密封止する前に、圧電振動片２とプラグ４とを電気的に接続する。
具体的には、まず圧電振動片２のマウント電極１５，１６をインナーリード３１ａに接合するマウント工程を行う。具体的には、バンプＥを加熱しながら、このバンプＥを間に挟んだ状態でインナーリード３１ａと圧電振動片２とを所定の圧力で重ね合わせる。これにより、バンプＥを介してインナーリード３１ａとマウント電極１５，１６とを接続することができる。その結果、圧電振動片２をマウントすることができる。すなわち、圧電振動片２は、リード端子３１に機械的に支持されると共に、電気的に接続された状態となる。
なお、バンプ接続する際に、加熱・加圧を行ってマウントしたが、超音波を利用してバンプ接続を行っても構わない。
【００４４】
続いて、圧電振動片２の周波数調整（微調）等を行った後、マウントされた圧電振動片２を内部に収納するように、上述した製造方法で製造されたケース３をステム３０に圧入し、圧電振動片２を気密封止するケース圧入工程を行う。具体的には、真空中で所定の荷重を加えながらケース３をプラグ４のステム３０の外周に圧入する。すると、ステム３０の外周に形成された金属膜が弾性変形するので、冷間圧接により気密封止することができる。これにより、ケース３内に圧電振動片２を密閉して真空封止することができる。
なお、この工程を行う前に、圧電振動片２、ケース３及びプラグ４を十分に加熱して、表面吸着水分等を脱離させておくことが好ましい。
【００４５】
そして、ケース３の固定が終了した後、スクリーニングを行う。このスクリーニングは、周波数や共振抵抗値の安定化を図ると共に、ケース３を圧入した嵌合部に圧縮応力に起因する金属ウイスカが発生してしまうことを抑制するために行うものである。
スクリーニング終了後、内部の電気特性検査を行う。即ち、圧電振動片２の共振周波数、共振抵抗値、ドライブレベル特性（共振周波数及び共振抵抗値の励振電力依存性）等を測定してチェックする。また、絶縁抵抗特性等を併せてチェックする。そして、最後に圧電振動子１の外観検査を行って、寸法や品質等を最終的にチェックする。この結果、図１に示す圧電振動子１を製造することができる。
【００４６】
このように、本実施形態では、ケース３の絞り工程において、各絞り工程で用いるパンチ６２とダイ穴６３との間のクリアランスＱを、絞り前の板材（例えば、板材５０，５０ａ）の板厚Ｔよりも狭く設定する構成とした。
この構成によれば、絞り時においてパンチ６２とダイ穴６３との間にスペースが生じないので、両者間のクリアランスＱが板材の厚さＴよりも広く形成されている場合に比べて、板材におけるダイ穴６３の軸方向への引張力を増加させるとともに、径方向への圧縮力を低減することができる。また、板材が押し込まれる際に、パンチ６２とダイス６１との間に板材が径方向内側に盛り上がって塑性変形するスペースがない。その結果、板材の内周面に凹凸が発生することを抑制し、そして周方向に隣接する凸部同士が絞り工程毎に重なり合って皺やクラックに成長することを抑制することができる。
さらに、パンチ６２から板材に作用する面圧が従来に比べて増加するため、板材の内周面にパンチ６２の表面が転写されることになる。すなわち、板材の内面形状は、パンチ６２の外面形状に倣って形成されるため、これによっても板材の内周面における皺やクラックの発生を抑制することができる。
したがって、絞り工程を複数段行う場合であっても、各絞り工程において皺やクラックの発生を抑制することができるため、内面形状が良好で気密性の高いケース３を製造することができる。その結果、ケース３の経時劣化等によって発生するスローリークを防ぐことができる。そして、このように製造されたケース３を用いて圧電振動片２を気密封止することで、長期間に亘って安定した高精度な圧電振動子１を提供することができる。
【００４７】
（発振器）
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１００は、図１０に示すように、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。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、発振器用の上述した集積回路１０１が実装されており、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。
【００４８】
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、この圧電振動子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。
【００４９】
上述したように、本実施形態の発振器１００によれば、高品質化された圧電振動子１を備えているので、発振器１００自体も同様に高品質化を図ることができる。さらにこれに加え、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。
【００５０】
（電子機器）
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１１０を例にして説明する。始めに本実施形態の携帯情報機器１１０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。
【００５１】
次に、本実施形態の携帯情報機器１１０の構成について説明する。この携帯情報機器１１０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１１１とを備えている。電源部１１１は、例えば、リチウム二次電池からなっている。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。
【００５２】
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、この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、この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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
即ち、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、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を備えることで、通信部１１４の機能をより確実に停止することができる。
【００５８】
上述したように、本実施形態の携帯情報機器１１０によれば、高品質化された圧電振動子１を備えているので、携帯情報機器自体も同様に高品質化を図ることができる。さらにこれに加え、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。
【００５９】
（電波時計）
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１３０は、図１２に示すように、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、上述した２つの送信所で日本国内を全て網羅している。
【００６０】
以下、電波時計１３０の機能的構成について詳細に説明する。
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。
本実施形態における圧電振動子１は、上述した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１３８、１３９をそれぞれ備えている。
【００６１】
さらに、濾波された所定周波数の信号は、検波、整流回路１３４により検波復調される。
続いて、波形整形回路１３５を介してタイムコードが取り出され、ＣＰＵ１３６でカウントされる。ＣＰＵ１３６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、ＲＴＣ１３７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１３８、１３９は、上述した音叉型の構造を持つ振動子が好適である。
【００６２】
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１３０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。
【００６３】
上述したように、本実施形態の電波時計１３０によれば、高品質化された圧電振動子１を備えているので、電波時計自体も同様に高品質化を図ることができる。さらにこれに加え、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。
【００６４】
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、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。
例えば、上述した実施形態では、圧電振動子の一例として、シリンダパッケージタイプの圧電振動子１を例に挙げて説明したが、この圧電振動子１に限定されるものではない。例えば、セラミックパッケージタイプの圧電振動子や、シリンダパッケージタイプの圧電振動子１を、さらにモールド樹脂部で固めて表面実装型振動子としても構わない。また、圧電振動子に限らず、種々の電子部品を気密封止する場合に、上述した製造方法により製造されたケースを用いてもよい。この場合、ケースを製造する材料は洋白に限らず、種々の材料を選択して用いることが可能である。
【００６５】
また、上述した実施形態では、板材に対して絞り工程を２段行う場合について説明したが、前段の絞り工程よりもダイ穴６３の内径及びパンチ６２の外径を漸次縮小させていくとともに、各絞り工程で用いる絞り加工装置６０のクリアランスＱを、絞り前の板材の板厚Ｔよりも狭く設定すれば、２段に限らず３段以上行うようにしてもよい。
【符号の説明】
【００６６】
１…圧電振動子 ２…圧電振動片（電子部品） ３…ケース（封止缶） ５０，５０ａ，５０ｂ…板材 ６１…ダイス ６２…パンチ ６３…ダイ穴 １００…発振器 １０１…発振器の集積回路 １１０…携帯情報機器（電子機器） １１３…電子機器の計時部 １３０…電波時計 １３１…電波時計のフィルタ部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品を内部に気密封止した状態で収納する封止缶の製造方法であって、
前記封止缶に加工すべき板材をダイスにセットし、パンチによって前記ダイスのダイ穴内に押し込む絞り工程を複数段有し、
前記各絞り工程では、前段の前記絞り工程よりも前記ダイ穴の内径及び前記パンチの外径が小さく設定され、
前記各絞り工程では、前記パンチの側面と前記ダイ穴の内周面との間のクリアランスを、当該絞り工程における絞り前の前記板材の板厚よりも狭く設定することを特徴とする封止缶の製造方法。
【請求項２】
圧電板の表面に励振電極を備えた圧電振動片と、
前記圧電振動片が実装されるプラグと、
前記プラグとともに前記圧電振動片を気密封止する、請求項１記載の封止缶の製造方法によって製造された前記封止缶とを備えていることを特徴とする圧電振動子。
【請求項３】
請求項２に記載の前記圧電振動子が、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４】
請求項２に記載の前記圧電振動子が、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５】
請求項２記載の前記圧電振動子が、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。
【請求項１】
電子部品を内部に気密封止した状態で収納する封止缶の製造方法であって、
前記封止缶に加工すべき板材をダイスにセットし、パンチによって前記ダイスのダイ穴内に押し込む絞り工程を複数段有し、
前記各絞り工程では、前段の前記絞り工程よりも前記ダイ穴の内径及び前記パンチの外径が小さく設定され、
前記各絞り工程では、前記パンチの側面と前記ダイ穴の内周面との間のクリアランスを、当該絞り工程における絞り前の前記板材の板厚よりも狭く設定することを特徴とする封止缶の製造方法。
【請求項２】
圧電板の表面に励振電極を備えた圧電振動片と、
前記圧電振動片が実装されるプラグと、
前記プラグとともに前記圧電振動片を気密封止する、請求項１記載の封止缶の製造方法によって製造された前記封止缶とを備えていることを特徴とする圧電振動子。
【請求項３】
請求項２に記載の前記圧電振動子が、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４】
請求項２に記載の前記圧電振動子が、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５】
請求項２記載の前記圧電振動子が、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。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１０−１８３５３６（Ｐ２０１０−１８３５３６Ａ）
【公開日】平成２２年８月１９日（２０１０．８．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２７８５３（Ｐ２００９−２７８５３）
【出願日】平成２１年２月９日（２００９．２．９）
【出願人】（０００００２３２５）セイコーインスツル株式会社 (3,629)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年８月１９日（２０１０．８．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年２月９日（２００９．２．９）
【出願人】（０００００２３２５）セイコーインスツル株式会社 (3,629)
【Ｆターム（参考）】
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