気密端子の製造方法、気密端子、圧電振動子、発振器、電子機器及び電波時計
【課題】 ２本のリード端子を有する気密端子を、高品質で歩留まり良く、しかも小型化を図りながら効率良く製造すること。
【解決手段】 導電性材料からなるベース基板を加工して、所定の間隔Ｘを空けて平行に配された一対の平板部２１が両端で繋がった枠部２２を形成する枠部形成工程と、枠部の所定位置に充填材１２を介してステム１０を装着するステム装着工程と、枠部の一端側を切断して一対の平板部の繋がりを切り離し、各平板部の一端側をインナーリードとする第１切断工程と、枠部に対して所定の金属膜を被膜させる被膜工程と、枠部の他端側を切断して一対の平板部の繋がりを切り離し、各平板部の他端側をアウターリードとすると共に、一対の平板部をリード端子として機能させる第２切断工程とを行う気密端子の製造方法を提供する。
【解決手段】 導電性材料からなるベース基板を加工して、所定の間隔Ｘを空けて平行に配された一対の平板部２１が両端で繋がった枠部２２を形成する枠部形成工程と、枠部の所定位置に充填材１２を介してステム１０を装着するステム装着工程と、枠部の一端側を切断して一対の平板部の繋がりを切り離し、各平板部の一端側をインナーリードとする第１切断工程と、枠部に対して所定の金属膜を被膜させる被膜工程と、枠部の他端側を切断して一対の平板部の繋がりを切り離し、各平板部の他端側をアウターリードとすると共に、一対の平板部をリード端子として機能させる第２切断工程とを行う気密端子の製造方法を提供する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧電振動片をケース内に気密封止した状態で保持する気密端子の製造方法、該製造方法により製造された気密端子、これを有するシリンダパッケージタイプの圧電振動子、これを有する発振器、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３１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とを備えている。
気密端子７３は、金属材料で形成された環状のステム７４と、該ステム７４を貫くように配され、圧電振動片７１の両マウント電極７１ａに接合された２本のリード端子７５と、該リード端子７５とステム７４とを絶縁状態で一体的に固定すると共にケース７２内を密封させる充填材７６とで構成されている。
２本のリード端子７５は、ケース７２内に突出している部分がインナーリード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７５ｂとなっている。そして、このアウターリード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、ステム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本のリード端子７５のアウターリード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。そのため、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、ステムの外径を小さくすることが有効である。そのためには、２本のリード端子の径を細くする必要がある。ところが、リード端子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恐れがあった、特に、インナーリードよりも長さのあるアウターリードが変形し易いものであった。アウターリード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ので、品質が低下してしまい、製品として使用できなくなってしまう。その結果、歩留まりの悪化を招く可能性があった。
【０００６】
また、製造途中で、アウターリードが他の気密端子のアウターリードと絡み合ってしまい、生産ラインを一時的に停止させる恐れもあった。この点においても、歩留まりの悪化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恐れがあった。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本のリード端子ではなく、１本のリード端子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、ステム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の役目を果たしている。つまり、リード端子及び突出片が、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、ステムに一体的に形成した突出片をインナーリード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端子を１本にすることができる。
そのため、ステムの外径を小さくしたとしても、２本の場合と比べてリード端子の径を細くする必要がない。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、リード端子が１本であるので、製造途中で他のものと絡み合う恐れも少ない。従って、気密端子の小型化に繋がるので、圧電振動子の小型化を図ることができる。
【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】
【０００８】
しかしながら、上記従来の方法では、以下の課題が残されている。
即ち、特許文献１記載の気密端子は、ステムに対して突出片を一体的に形成する必要がある。しかも、環状に形成されたステム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った。特に、突出片を折り曲げ加工する際に、ステム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。従って、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。
【０００９】
本発明は、このような事情に考慮してなされたもので、その目的は、２本のリード端子を有する気密端子を、高品質で歩留まり良く、しかも小型化を図りながら効率良く製造することができる気密端子の製造方法、該製造方法で製造された気密端子、該気密端子を有する圧電振動子、該圧電振動子を有する発振器、電子機器及び電波時計を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、前記課題を解決するために以下の手段を提供する。
本発明に係る気密端子の製造方法は、環状のステムと、該ステムを貫通した状態で配置され、ステム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とされた板状の一対のリード端子と、該リード端子と前記ステム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、導電性材料からなるベース基板を加工して、所定の間隔を空けて平行に配された一対の平板部が両端で繋がった枠部を形成する枠部形成工程と、該枠部形成工程後、前記枠部の所定位置に前記充填材を介して前記ステムを装着するステム装着工程と、該ステム装着工程後、前記枠部の一端側を切断して前記一対の平板部の繋がりを切り離し、各平板部の一端側を前記インナーリードとする第１切断工程と、該第１切断工程後、少なくとも前記枠部に対して所定の金属膜を被膜させる被膜工程と、該被膜工程後、前記枠部の他端側を切断して前記一対の平板部の繋がりを切り離し、各平板部の他端側を前記アウターリードとすると共に、一対の平板部を前記リード端子として機能させる第２切断工程とを行うことを特徴とするものである。
【００１１】
この発明に係る気密端子の製造方法においては、まず、枠部形成工程により、導電性材料からなるベース基板を加工して枠部を形成する。この枠部は、所定の間隔を空けて平行に配された一対の平板部が両端で繋がった状態のものであり、例えば、四角い枠型に形成されている。また、一対の平板部は、後に一対のリード端子となるものである。
続いて、枠部の所定位置に充填材を介してステムを装着するステム装着工程を行う。これにより、ステムを間に挟んで、該ステムの両側から枠部が外方に突出した状態となる。
【００１２】
続いて、ステムから突出した枠部の一端側を切断して、一対の平板部の繋がりを切り離す第１切断工程を行う。これにより一対の平板部の一端側は、所定の間隔を空けて互いに平行に配された自由端となり、インナーリードとして機能する。
続いて、少なくとも枠部に対して所定の金属膜をメッキ等により被膜する被膜工程を行う。これにより、金属膜を利用して、後にインナーリードと圧電振動片とを電気的に確実に接続させることが可能となる。
【００１３】
最後に上記被膜工程が終了した後、ステムから突出した枠部の他端側を切断して、一対の平板部の繋がりを切り離す第２切断工程を行う。これにより一対の平板部の他端側は、一端側と同様に、所定の間隔を空けて互いに平行に配された自由端となり、アウターリードとして機能する。つまり、一対の平板部は、この時点で繋がりが完全になくなって互いに離間した状態となり、一対のリード端子として機能する。また、被膜工程によってアウターリードにも金属膜が被膜されているので、該金属膜を利用してアウターリードを外部に対して電気的に確実に接続させることが可能である。
この第２切断工程の結果、気密端子を製造することができる。
【００１４】
特にこの製造方法は、最後の第２切断工程を行うまで枠部の他端側を切断しないので、一対のリード端子のアウターリードが一体的に繋がった状態となっている。そのため、製造途中で外力を受けたとしても、アウターリードが変形し難くなっている。従って、互いのアウターリードの位置関係がずれないので平行度を維持することができる。その結果、気密端子の高品質化を図ることができる。
また、第２切断工程を行うまでアウターリードが繋がっているので、製造途中（例えば、被膜工程中）で他の枠部と一緒になったとしても、従来のように絡み合ってしまうことがない。そのため、歩留まり良く製造することができ、効率良く生産して大量生産にも対応することができる。
なお、インナーリードに関しては、アウターリードよりもステムからの長さが通常遥かに短いので、第１切断工程以降に変形したり、絡み合ったりする可能性が少ない。
【００１５】
また第２切断工程を行うまで、アウターリードが一体的に繋がっているので、リード端子の幅をできるだけ小さくしても全体の剛性としては低下し難い。よって、リード端子を小型にすることができ、ステムの小型化に繋げることができる。その結果、気密端子のさらなる小型化を図ることができる。
上述したように、第２切断工程を行うまで一対のリード端子をあたかも１つのリード端子のように取り扱うことができるので、高品質で歩留まり良く、しかも小型化を図りながら２本のリード端子を有する気密端子を効率良く製造することができる。
【００１６】
なお、製造された気密端子は、圧電振動子の組み立てに利用される。つまり、金属膜を利用してインナーリードと圧電振動片とを固定すると共に電気的に接続する。次いで、圧電振動片を収納するようにケースを挿入すると共に、該ケースを気密端子のステムに装着して、内部を封止する。これにより、圧電振動子を組み立てることができる。
【００１７】
また、本発明に係る気密端子の製造方法は、上記本発明の気密端子の製造方法において、前記枠部形成工程の際、接続部を介して前記枠部を前記ベース基板に繋げた状態で複数形成し、前記ステム装着工程の際、前記接続部を切断して複数の前記枠部を切り離すことを特徴とするものである。
【００１８】
この発明に係る気密端子の製造方法においては、枠部形成工程を行う際に、ベース基板から１つの枠部を形成するのではなく、接続部を介してベース基板に繋げた状態で複数の枠部を形成する。そして、ステム装着工程の際に、接続部を切断して複数の枠部をベース基板から切り離す。このように、１つのベース基板から枠部を一度に複数得ることができるので、より効率良く気密端子を製造することができる。
【００１９】
また、本発明に係る気密端子の製造方法は、上記本発明の気密端子の製造方法において、前記第１切断工程の際、一方の前記インナーリード上に前記圧電振動片を載置したときに、他方の前記インナーリードが圧電振動片の側面に当接するように、前記枠部を切断することを特徴とするものである。
【００２０】
この発明に係る気密端子の製造方法においては、第１切断工程の際に、ステムから突出する長さが一方のインナーリードに比べて他方のインナーリードの方が短くなるように切断する。これにより、圧電振動子を組み立てる際、一方のインナーリード上に圧電振動片を載置したときに、他方のインナーリードを圧電振動片の側面に当接させることができる。このように、インナーリードの長さを変えることで、一方のインナーリードに圧電振動片を面接触させることができるので、該圧電振動片をより確実に固定することができる。また、両インナーリードと圧電振動片との電気的接続をそれぞれ確認しながら別々のタイミングで行える。よって、圧電振動子の高品質化に繋がる気密端子を製造することができる。なお、他方のインナーリードと圧電振動片との間は、例えば、導電性接着剤や金バンプ等を介して電気的に接続すれば良い。
【００２１】
また、本発明に係る気密端子は、上記本発明のいずれか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ものである。
【００２２】
この発明に係る気密端子においては、上述した製造方法により製造されているので、高品質化、小型化及び低コスト化を図ることができる。
【００２３】
また、本発明に係る圧電振動子は、上記本発明の気密端子と、前記インナーリードに電気的に接続された圧電振動片と、該圧電振動片を内部に封止した状態で前記気密端子に接合されたケースとを備えていることを特徴とするものである。
【００２４】
この発明に係る圧電振動子においては、上述した気密端子を備えているので、圧電振動子自体の高品質化、小型化及び低コスト化を図ることができる。なお、圧電振動片とインナーリードとは、被膜工程によって被膜された金属膜を利用して接続されている。
【００２５】
また、本発明に係る圧電振動子は、上記本発明の圧電振動子において、前記圧電振動片と前記インナーリードとが、導電性接着剤を介して接続されていることを特徴とするものである。
【００２６】
この発明に係る圧電振動子においては、圧電振動片とインナーリードとの間に段差が生じていたとしても、導電性接着剤を利用するので、段差の影響を受けることなく確実に圧電振動片とインナーリードとを電気的に接続することができる。
【００２７】
また、本発明に係る圧電振動子は、上記本発明の圧電振動子において、前記圧電振動片と前記インナーリードとが、導電性材料から形成されたバンプを介して接続されていることを特徴とするものである。
【００２８】
この発明に係る圧電振動子においては、圧電振動片とインナーリードとの間に段差が生じていたとしても、導電性材料から形成されたバンプ（例えば、金バンプ）を利用するので、段差の影響を受けることなく確実に圧電振動片とインナーリードとを電気的に接続することができる。
【００２９】
また、本発明に係る発振器は、上記本発明のいずれかの圧電振動子が、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するものである。
また、本発明に係る電子機器は、上記本発明のいずれかの圧電振動子が、計時部に電気的に接続されていることを特徴とするものである。
また、本発明に係る圧電振動子は、上記本発明のいずれかの圧電振動子が、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ものである。
【００３０】
この発明に係る発振器、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、同様に高品質化、小型化及び低コスト化を図ることができる。
【発明の効果】
【００３１】
本発明に係る気密端子の製造方法によれば、高品質で歩留まり良く、しかも小型化を図りながら２本のリード端子を有する気密端子を効率良く製造することができる。
また、本発明に係る気密端子によれば、上述した製造方法により製造されているので、高品質化、小型化及び低コスト化を図ることができる。
また、本発明に係る圧電振動子によれば、上述した気密端子を備えているので、圧電振動子自体の高品質化、小型化及び低コスト化を図ることができる
更に、本発明に係る発振器、電子機器及び電波時計によれば、上述した圧電振動子を備えているので、同様に高品質化、小型化及び低コスト化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、本発明に係る気密端子、圧電振動子及び気密端子の製造方法の一実施形態を、図１から図２２を参照して説明する。
本実施形態の圧電振動子１は、シリンダパッケージタイプの圧電振動子であって、図１に示すように、気密端子２と、圧電振動片３と、該圧電振動片３を内部に封止した状態で気密端子２に接合されたケース４とを備えている。
【００３３】
上記圧電振動片３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る。なお本実施形態では、ハンマーヘッドタイプの圧電振動片を例に挙げて説明する。
この圧電振動片３は、図１及び図２に示すように、互いに平行に配置され、基端側が基部５ａに一体的に固定された一対の振動腕部５ｂと、該一対の振動腕部５ｂの外表面上に形成されて一対の振動腕部５ｂを振動させる図示しない励振電極と、該励振電極に電気的に接続されたマウント電極６とを有している。
【００３４】
励振電極は、一対の振動腕部５ｂ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、図示しない引き出し電極を介してマウント電極６に電気的に接続されている。そして圧電振動片３は、このマウント電極６を介して電圧が印加されるようになっている。
なおマウント電極６は、例えば、クロム（Ｃｒ）と金（Ａｕ）との積層膜であり、水晶と密着性の良いクロム膜を下地として被膜した後に、表面に金の薄膜を施したものである。なお、この場合に限られず、例えば、クロムとニクロム（ＮｉＣｒ）の積層膜の表面にさらに金の薄膜を積層しても構わない。
【００３５】
また、一対の振動腕部５ｂは、略中間付近から先端に亘って横幅が大きくなるように設計されており、この部分が錘部５ｃとなっている。即ち、この錘部５ｃの横幅Ｗ１は、中間付近の横幅Ｗ２の倍近い大きさとなっている。これにより、一対の振動腕部５ｂは、錘部５ｃが形成されている分だけ、慣性モーメントが増大するようになっている。よって、一対の振動腕部５ｂの長さＬ１を短くすることができ、その結果、圧電振動片３の全長Ｌ２も、従来よりも短く設計されている。
【００３６】
なお、錘部５ｃには、一対の振動腕部５ｂ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、図示しない重り金属膜が被膜されている。この重り金属膜を利用して周波数調整を行うことで、一対の振動腕部５ｂ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ようになっている。
【００３７】
上記ケース４は、図１に示すように、有底円筒状に形成されており、圧電振動片３を内部に収納した状態で気密端子２の後述するステム１０の外周に対して圧入されて嵌合固定されている。これにより、圧電振動片３は、ケース４内に封止されている。
【００３８】
上記気密端子２は、図１から図３に示すように、ステム１０と、該ステム１０を貫通した状態で配置され、ステム１０を間に挟んで一端側が圧電振動片３のマウント電極６に電気的に接続されるインナーリード１１ａ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１１ｂとされた板状の一対のリード端子１１と、該リード端子１１とステム１０とを固定させる充填材１２とを有している。
【００３９】
上記ステム１０は、金属材料（例えば、低炭素鋼（Ｆｅ）、鉄ニッケル合金（Ｆｅ−Ｎｉ）、鉄ニッケルコバルト合金（Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ））で環状に形成されたものである。また、充填材１２の材料としては、例えば、ホウ珪酸ガラスである。なお、このステム１０の外周には、耐熱ハンダメッキや、錫銅合金や金錫合金等の後述する金属膜１３が被膜されている。（なお、ステム１０の外周の金属膜１３は図示を省略している）そして、ステム１０の外周の金属膜１３を介在させて、ケース４を真空中で冷間圧接させることにより、ケース４の内部を真空状態で気密封止できるようになっている。
【００４０】
一対のリード端子１１は、導電性材料からなる後述するベース基板２０から形成されたものであって、ケース４内に突出している部分がインナーリード１１ａとなり、ケース４外に突出している部分がアウターリード１１ｂとなっている。そして、インナーリード１１ａとマウント電極６とが、ケース４内で電気的及び機械的に接続されている。
また、本実施形態のインナーリード１１ａは、ステム１０から突出している長さが異なっており、一方のインナーリード１１ａの方が他方のインナーリード１１ａよりも長くなっている。これにより、図２に示すように、一方のインナーリード１１ａ上に圧電振動片３のマウント電極６が面接触した状態で電気的及び機械的に接続されている。なお、一方のインナーリード１１ａとマウント電極６とは、一方のインナーリード１１ａに被膜させた金の薄膜等からなる金属膜１３を利用して接続されている。なお、図を見易くするため、金属膜１３は一方のインナーリード１１ａ上に被膜されている部分のみを図示している。
【００４１】
また、他方のインナーリード１１ａは、圧電振動片３の側面に当接している。この際、図２に示すように、他方のインナーリード１１ａと圧電振動片３との間に若干の段差が生じていても構わない。そして、他方のインナーリード１１ａと圧電振動片３のマウント電極６とは、導電性接着材１４によって電気的及び機械的に接続されている。なお、導電性接着材１４としては、例えば、合成樹脂等を利用したバインダー成分に、銀粒子等の荷電粒子を混入したもので、機械的接合と電気的接合とを同時に達成することができるものである。
【００４２】
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１１のアウターリード１１ｂ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１１ａ、マウント電極６及び引き出し電極を介して、励振電極に電流を流すことができ、一対の振動腕部５ｂを所定の周波数で振動させることができる。そして、一対の振動腕部５ｂ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。
【００４３】
次に、上述した圧電振動子１を組み立てる場合について、図４及び図５に示すフローチャートを参照しながら以下に説明する。始めに、気密端子２の製造について説明する。
本実施形態の気密端子２の製造方法は、枠部形成工程、ステム装着工程、第１切断工程、被膜工程、第２切断工程を順に行うことで、ベース基板２０から一度に複数の気密端子２を製造する方法である。これら各工程について、以下に詳細に説明する。
【００４４】
まず、導電性材料からなるベース基板２０を加工して、図６に示すように、所定の間隔Ｘを空けて平行に配された一対の平板部２１が両端で繋がった枠部２２を形成する枠部形成工程を行う。この工程を具体的に説明すると、平板状のベース基板２０を準備（Ｓ１）した後、プレス加工、レーザ加工或いはエッチング等の化学的な加工を施して、枠部２２を形成する（Ｓ２）。
本実施形態では、図６及び図７に示すように、一対の平板部２１が両端で繋がった四角い枠型に枠部２２を形成する。しかも、接続部２３を介してベース基板２０に繋げた状態で枠部２２を複数形成する。なお、枠部２２を構成する一対の平板部２１は、後に一対のリード端子１１となるものである。
【００４５】
次いで、枠部２２の所定位置に充填材１２を介してステム１０を装着するステム装着工程を行う。この工程を具体的に説明すると、まず、充填材１２との密着性を高めるため、枠部２２が複数形成されたベース基板２０を酸化処理する（Ｓ３）。また、この酸化処理の間に、充填材１２の原料を準備しておく（Ｓ４）。この原料としては、例えばホウ珪酸ガラス粉末である。続いて、この充填材１２の原料を、図示しない型を利用して酸化処理が終了した各枠部２２の所定位置、具体的には、一対の平板部２１の間に充填すると共に、加圧成形する（Ｓ５）。続いて、７５０℃前後の温度雰囲気で仮焼成を行い、図８及び図９に示すように、充填材１２ａを仮焼結させる（Ｓ６）。なお、この充填材１２ａは、後述するリング部１２ｂと一緒になることで、上述した充填材１２となるものである。また、この時点では充填材１２ａはまだ一対の平板部２１との間に隙間をもったままである。また、充填材１２ａの長さＬ３は、リング部１２ｂと同じ長さになるようにしておく。
【００４６】
そして充填材１２ａの仮焼結が終了した後、枠部２２をベース基板２０から切り離す工程を行う。つまり、図１０に示すように、枠部２２と接続部２３との境界線を切断して、複数の枠部２２をベース基板２０から切り離す（Ｓ７）。これにより、充填材１２ａが仮焼結された枠部２２を一度に複数得ることができる。
【００４７】
また、上述した工程と同時に以下の工程を行って、図１１に示すリング部１２ｂを用意しておく（Ｓ８）。即ち、充填材１２の原料を図示しない型の中に充填して加圧成形した後、仮焼結を行う。これにより、筒状のリング部１２ｂを形成することができる。このリング部１２ｂは、外形が円状に形成されており、中心に枠部２２が挿通される断面略四角状の挿通孔１２ｃが形成されたものである。
続いて、リング部１２ｂを用意した後、図１２に示すように、リング部１２ｂの挿通孔１２ｃ内に枠部２２を挿入する（Ｓ９）。そして、図１３に示すように、挿通孔１２ｃ内に完全にリング部１２ｂが挿入された時点で、枠部２２とリング部１２ｂとを仮固定する。
【００４８】
また、上記工程と同時にさらに以下の工程を行って、ステム１０を用意しておく。即ち、低炭素鋼、鉄ニッケル合金、鉄ニッケルコバルト合金等からなるステム１０用の板材を準備（Ｓ１０）した後、この板材をプレスで打ち抜いて環状に形成する（Ｓ１１）。続いて、酸洗浄や還元処理等の前処理を実施（Ｓ１２）した後、リング部１２ｂ及び充填材１２ａとの密着性を高めるために酸化処理を行う（Ｓ１３）。これらの工程を行って、予めステム１０を用意しておく。
【００４９】
そして、図１４に示すように、ステム１０をリング部１２ｂの外側に装着する（Ｓ１４）。また、ステム１０を装着した後、１０００℃前後の温度雰囲気でリング部１２ｂ及び充填材１２ａの焼成を実施する（Ｓ１５）。これにより、リング部１２ｂ及び充填材１２ａと枠部２２との間、リング部１２ｂとステム１０との間が完全に封着され、気密に耐えられる構造となる。また、この時点で充填材１２ａとリング１２ｂとが一緒になって、充填材１２となる。特に、予め充填材１２ａを枠部２２内に仮焼結させているので、気密を確実なものにすることができる。
これにより、ステム１０と枠部２２とを固定することができ、ステム１０を間に挟んで該ステム１０の両側から枠部２２が外方に突出した状態となる。なおこの時点で、ステム装着工程が終了する。
【００５０】
次に、枠部２２の一端側を切断して一対の平板部２１の繋がりを切り離し、各平板部２１の一端側をインナーリード１１ａとする第１切断工程を行う。即ち、図１５に示すように、枠部２２の一端側を切断線Ａに沿って切断する。これにより、一対の平板部２１の一端側は、図１６に示すように、所定の間隔Ｘを空けて互いに平行に配された自由端となり、インナーリード１１ａとして機能する（Ｓ１６）。
また、この切断を行う際に、ステム１０から突出する長さが、一方のインナーリード１１ａに比べて他方のインナーリード１１ａの方が短くなるように切断する。これにより、圧電振動子１を組み立てた際、図２に示すように、一方のインナーリード１１ａ上に圧電振動片３を載置したときに、他方のインナーリード１１ａを圧電振動片３の側面に当接させることが可能となる。
【００５１】
そして第１切断工程後、図１６に示すように、少なくとも枠部２２に対して所定の金属膜１３を被膜させる被膜工程を行う。なお、本実施形態では、枠部２２だけでなく、ステム１０の外周面にも同一材料の金属膜１３を湿式メッキ方で被膜する場合を例にする。但し、図を見易くするため、一方のインナーリード１１ａに被膜された金属膜１３のみを図示している。また、この金属膜１３は、下地金属膜と仕上金属膜とからなる多層膜を例にする。
まず、前処理として枠部２２の表面及びステム１０の外周面を洗浄すると共に、アルカリ溶液で脱脂した後、塩酸及び硫酸の溶液にて酸洗浄を行う（Ｓ１７）。この前処理が終了した後、枠部２２の表面及びステム１０の外周面に下地金属膜を形成する（Ｓ１８）。例えば、銅メッキを略２μｍから５μｍの膜厚で被膜させる。
【００５２】
続いて、下地金属膜上に仕上金属膜を形成する（Ｓ１９）。例えば、金を薄膜状に被膜させる。このように下地金属膜及び仕上金属膜からなる金属膜１３を被膜させることで、一方のインナーリード１１ａと圧電振動片３のマウント電極６との接続を確実にすることができる。また、圧電振動片３の接続だけでなく、ステム１０の外周面に被膜された金属膜１３を弾性変形させることで、ステム１０とケース４との冷間圧接を可能にすることができ、気密接合を行うことができる。なお、金属膜１３を被膜する際に、湿式メッキ法で行った場合を例にしたが、この場合に限られず、例えば、蒸着法や化学気相法等も構わない。
続いて、金属膜１３の安定化を図るために、真空雰囲気の炉中でアニーリングを行う（Ｓ２０）。例えば、１７０℃の温度で１時間の加熱を行う。これにより、下地金属膜の材料と仕上金属膜の材料との界面に形成される金属間化合物の組成を調整して、ウイスカの発生を抑制することができる。
【００５３】
このアニーリングが終了した後、枠部２２の他端側を切断して一対の平板部２１の繋がりを切り離し、各平板部２１の他端側をアウターリード１１ｂとすると共に、一対の平板部２１をリード端子１１として機能させる第２切断工程を行う。即ち、図１６に示すように、枠部２２の他端側を切断線Ｂに沿って切断する。これにより、一対の平板部２１の他端側は、一端側と同様、図１７に示すように、所定の間隔Ｘを空けて互いに平行に配された自由端となり、アウターリード１１ｂとして機能する（Ｓ２１）。つまり、一対の平板部２１は、この時点で繋がりが完全になくなって互いに離間した状態となり、一対のリード端子１１として機能する。
また、先に行った被膜工程によってアウターリード１１ｂにも金属膜１３が被膜されているので、該金属膜１３を利用してアウターリード１１ｂを外部に対して電気的に確実に接続させることが可能である。
【００５４】
この第２切断工程の結果、図３に示す気密端子２を製造することができる。続いて、この気密端子２を利用して圧電振動子１の組み立てを行う。なお、この組み立ては、図１８に示すパレット２５を利用して行う。ここで、このパレット２５について、簡単に説明する。このパレット２５は、複数の気密端子２を固定するために使用されるものであって、絶縁性材料（例えば、ジルコニア系のセラミック材料等）により、図１８（ａ）、（ｂ）に示すように長尺な平板状に形成されている。また、パレット２５の表裏面には、長手方向に沿って一定間隔毎に溝部２５ａが形成されている。
【００５５】
まず、製造した複数の気密端子２を、このパレット２５に固定する（Ｓ２２）。具体的には、図１９（ａ）、（ｂ）に示すように、パレット２５に形成された溝部２５ａに沿って気密端子２をアウターリード１１ｂ側から挿入する。この際、一対のリード端子１１の間でパレット２５を挟むように挿入する。これにより、インナーリード１１ａを外側に向けた状態で、気密端子２をパレット２５に固定することができる。なお、気密端子２を固定した後、押さえ板２５ｂでアウターリード１１ｂをパレット２５に押さえつけて、しっかりと気密端子２を固定する。
【００５６】
次に、図２０（ａ）、（ｂ）に示すように、圧電振動片３のマウント電極６と一方のインナーリード１１ａとを機械的に位置合わして、面接触させる。この際、他方のインナーリード１１ａは、圧電振動片３の側面に当接した状態となっている。続いて、一方のインナーリード１１ａに先ほど施された金属膜１３を熱源により溶融させて、一方のインナーリード１１ａとマウント電極６とを接続する。これにより、一方のインナーリード１１ａと圧電振動片３とを電気的及び機械的に接続することができる（Ｓ２３）。なお、熱源としては、加熱した不活性ガス、レーザや光源等が利用される。
【００５７】
続いて、図２１（ａ）、（ｂ）に示すように、他方のインナーリード１１ａと圧電振動片３のマウント電極６との間に導電性接着材１４を塗布した後、該導電性接着材１４を硬化させる。これにより、他方のインナーリード１１ａと圧電振動片３とを電気的及び機械的に接続することができる（Ｓ２４）。その結果、圧電振動片３のマウントが終了する。
【００５８】
次に、上述したマウントによる歪みを除去するために、所定の温度でベーキングを行う（Ｓ２５）。続いて、ケース４を固定する前に、圧電振動片３の周波数調整（微調）を行う（Ｓ２６）。この周波数調整について具体的に説明すると、全体を真空チャンバーに入れた状態で、両アウターリード１１ｂ間に電圧を印加して圧電振動片３を振動させる。そして、周波数を計測しながら、レーザにより一対の振動腕部５ｂの錘部５ｃに設けられた重り金属膜を蒸発させることで、周波数の調整を行う。なお、周波数計測を行うには、図２１（ｂ）に示すように、両アウターリード１１ｂにプローブＰの先端を押し付けることで、計測を正確に行うことができる。この周波数調整工程を行うことで、予め決められた周波数の範囲内に圧電振動片３の周波数を調整することができる。
なお、レーザの照射により重り金属膜を蒸発させることで、周波数調整を行ったが、レーザではなくアルゴンイオンを利用しても構わない。この場合には、アルゴンイオンの照射によりスパッタリングを行い、重り金属膜を除去することで周波数調整を行う。
【００５９】
次に、圧電振動片３を内部に収納した状態で、ケース４と気密端子２とを固定する工程を行う。この工程について具体的に説明すると、真空中で図２２（ａ）、（ｂ）に示すようにケース４を接近させると共に、所定の荷重を加えながらケース４を気密端子２のステム１０の外周に圧入する（Ｓ２７）。すると、ステム１０の外周面に形成された金属膜１３が弾性変形するので、気密封止することができる。これにより、ケース４内に圧電振動片３を密閉して真空封止することができる。
また、この工程を行う前に、気密端子２、圧電振動片３及びケース４を十分に加熱して、表面吸着水分等を脱離させておく。
【００６０】
続いて、ケース４を固定した後、複数の気密端子２をパレット２５から取り外す。そして、取り外した後、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４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３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及び図２に示す圧電振動子１を組み立てることができる。
【００６１】
特に、圧電振動子１を構成する気密端子２を製造する際に、最後の第２切断工程を行うまで、枠部２２の他端側を切断しないので、一対のリード端子１１のアウターリード１１ｂが一体的に繋がった状態となっている。そのため、製造途中で外力を受けたとしても、アウターリード１１ｂが変形し難くなっている。従って、互いのアウターリード１１ｂの位置関係がずれないので平行度を維持することができる。その結果、気密端子２の高品質化を図ることができる。
【００６２】
また、第２切断工程を行うまで、アウターリード１１ｂが繋がっているので、製造途中（例えば、被膜工程中）で他の枠部２２と一緒になったとしても、従来のように絡み合ってしまうことがない。そのため、歩留まり良く製造することができ、効率良く生産して大量生産にも対応することができる。しかも、本実施形態では、枠部形成工程の際に、ベース基板２０から１つの枠部２２を形成するのではなく、複数の枠部２２を形成している。そのため、枠部２２を一度に複数得ることができるので、より効率良く気密端子２を製造することができる。
なお、インナーリード１１ａに関しては、アウターリード１１ｂよりもステム１０からの長さが遥かに短いので、第１切断工程以降に変形したり、絡み合ったりする可能性が少ない。
【００６３】
更に、第２切断工程を行うまで、アウターリード１１ｂが一体的に繋がっているので、リード端子１１の幅をできるだけ小さくしても、全体の剛性としては低下し難い。よって、リード端子１１を小型にすることができ、ステム１０の小型化に繋げることができる。その結果、気密端子２のさらなる小型化を図ることができる。
【００６４】
上述したように、本実施形態の気密端子２の製造方法によれば、第２切断工程を行うまで、一対のリード端子１１をあたかも１つのリード端子１１のように取り扱うことができるので、高品質で歩留まり良く、しかも小型化を図りながら２本のリード端子１１を有する気密端子２を製造することができる。
また、本実施形態では、インナーリード１１ａの長さを変えて製造しているので、一方のインナーリード１１ａに圧電振動片３のマウント電極６を面接触させることができ、該圧電振動片３をより確実に固定することができる。また、両インナーリード１１ａと圧電振動片３との機械的及び電気的接続を、それぞれ確認しながら別々のタイミングで行える。つまり、一方のインナーリード１１ａと圧電振動片３との接続状態をしっかりと確認した後に、他方のインナーリード１１ａと圧電振動片３との接続作業を開始することができる。よって、圧電振動子１を高品質に組み立てることができる。つまり、圧電振動子１の高品質化に繋がる気密端子２を製造することができる。
【００６５】
そして本実施形態の圧電振動子１は、上述したように高品質化、小型化及び低コスト化が図られた気密端子２を有しているので、同様に高品質化、小型化及び低コスト化を図ることができる。
【００６６】
次に、本発明に係る発振器の一実施形態について、図２３を参照しながら説明する。
本実施形態の発振器３０は、図２３に示すように、圧電振動子１を、集積回路３１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３０は、コンデンサ等の電子部品３２が実装された基板３３を備えている。基板３３には、発振器用の上記集積回路３１が実装されており、この集積回路３１の近傍に、圧電振動子１の圧電振動片３が実装されている。これら電子部品３２、集積回路３１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３０において、圧電振動子１に電圧を印加すると、該圧電振動子１内の圧電振動片３が振動する。この振動は、圧電振動片３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３１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３１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３１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】
上述したように、本実施形態の発振器３０によれば、高品質化、小型化及び低コスト化が図られた圧電振動子１を備えているので、発振器３０自体の高品質化を図ることができ、製品の信頼性を向上することができる。また、発振器自体の小型化及び低コスト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。
【００６９】
次に、本発明に係る電子機器の一実施形態について、図２４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４０を例にして説明する。
始めに本実施形態の携帯情報機器４０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。
【００７０】
次に、本実施形態の携帯情報機器４０の構成について説明する。この携帯情報機器４０は、図２４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４１とを備えている。電源部４１は、例えば、リチウム二次電池からなっている。この電源部４１には、各種制御を行う制御部４２と、時刻等のカウントを行う計時部４３と、外部との通信を行う通信部４４と、各種情報を表示する表示部４５と、それぞれの機能部の電圧を検出する電圧検出部４６とが並列に接続されている。そして、電源部４１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。
【００７１】
制御部４２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１０全体の動作制御を行う。また、制御部４２は、予めプログラムが書き込まれたＲＯＭと、該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、該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。
【００７２】
計時部４３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３が振動し、該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４２と信号の送受信が行われ、表示部４５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。
【００７３】
通信部４４は、従来の携帯電話と同様の機能を有し、無線部４７、音声処理部４８、切替部４９、増幅部５０、音声入出力部５１、電話番号入力部５２、着信音発生部５３及び呼制御メモリ部５４を備えている。
無線部４７は、音声データ等の各種データを、アンテナ５５を介して基地局と送受信のやりとりを行う。音声処理部４８は、無線部４７又は増幅部５０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５０は、音声処理部４８又は音声入出力部５１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５１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。
【００７４】
また、着信音発生部５３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４９は、着信時に限って、音声処理部４８に接続されている増幅部５０を着信音発生部５３に切り替えることによって、着信音発生部５３において生成された着信音が増幅部５０を介して音声入出力部５１に出力される。
なお、呼制御メモリ部５４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５２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。
【００７５】
電圧検出部４６は、電源部４１によって制御部４２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４２に通知する。このときの所定の電圧値は、通信部４４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４６から電圧降下の通知を受けた制御部４２は、無線部４７、音声処理部４８、切替部４９及び着信音発生部５３の動作を禁止する。特に、消費電力の大きな無線部４７の動作停止は、必須となる。更に、表示部４５に、通信部４４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。
【００７６】
即ち、電圧検出部４６と制御部４２とによって、通信部４４の動作を禁止し、その旨を表示部４５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４５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４４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５６を備えることで、通信部４４の機能をより確実に停止することができる。
【００７７】
上述したように、本実施形態の携帯情報機器４０によれば、高品質化、小型化及び低コスト化が図られた圧電振動子１を備えているので、携帯情報機器４０自体の高品質化を図ることができ、製品の信頼性を向上することができる。また、携帯情報機器自体の小型化及び低コスト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。
【００７８】
次に、本発明に係る電波時計の一実施形態について、図２５を参照して説明する。
本実施形態の電波時計６０は、図２５に示すように、フィルタ部６１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。
【００７９】
以下、電波時計６０の機能的構成について詳細に説明する。
アンテナ６２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６３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６１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、上記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６８、６９をそれぞれ備えている。
【００８０】
更に、濾波された所定周波数の信号は、検波、整流回路６４により検波復調される。続いて、波形整形回路６５を介してタイムコードが取り出され、ＣＰＵ６６でカウントされる。ＣＰＵ６６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、ＲＴＣ６７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６８、６９は、上述した音叉型の構造を持つ振動子が好適である。
【００８１】
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６０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。
【００８２】
上述したように、本実施形態の電波時計６０によれば、高品質化、小型化及び低コスト化が図られた圧電振動子１を備えているので、電波時計６０自体の高品質化を図ることができ、製品の信頼性を向上することができる。また、電波時計自体の小型化及び低コスト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。
【００８３】
なお、本発明の技術範囲は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
【００８４】
例えば、上記実施形態では、音叉型の圧電振動片３を例に挙げたが、圧電振動片は屈曲振動する音叉型に限られず、例えば厚み滑りモードで振動する圧電振動片であってもよい。また、圧電振動片３の一例として、振動腕部５ｂの先端が錘部５ｃとなったハンマーヘッドタイプを例に挙げたが、この場合に限られず、基端から先端に亘って横幅が一定の振動腕部を有する圧電振動片でも構わない。但し、圧電振動片をハンマーヘッドタイプにすることで、気密端子の全長を抑えてより小型化を図ることができるので、好ましい。特に、携帯電話等の小型の電子機器に好適に使用することができる。
【００８５】
また、上記実施形態では、四角い枠型の枠部２２としたが、この形状に限られず、所定の間隔Ｘを空けて平行に配された一対の平板部２１を両端で繋げた形状であれば構わない。例えば、図２６及び図２７に示す枠部２２であっても構わない。但し、加工し易い点で、四角い枠型の枠部２２とすることが好ましい。
【００８６】
また、上記実施形態において、圧電振動片３の厚みが薄い場合には、圧電振動片３と他方のインナーリード１１ａとの間に生じる段差が大きくなってしまう。このような場合には、図２８に示すように、第１切断工程の際、一方のインナーリード１１ａの先端に段差が生じるように、枠部２２の一端側を切断しても構わない。こうすることで、厚みが薄い圧電振動片３であっても、図２９に示すように、該圧電振動片３と他方のインナーリード１１ａとの間に生じる段差をできるだけ狭めることができ、機械的及び電気的な接続を確実にすることができる。
【００８７】
更には、第１切断工程時に、図３０に示すように、他方のインナーリード１１ａの端面が一部斜面になるように切断しても構わない。こうすることで、他方のインナーリード１１ａと圧電振動片３との間の段差をなだらかにすることができると共に、導電性接着材１４の接触面積を増大することができる。従って、他方のインナーリード１１ａと圧電振動片３とを、より確実に接続することができる。
【００８８】
また、上記実施形態では、他方のインナーリード１１ａと圧電振動片３のマウント電極６とを、導電性接着材１４を介して電気的及び機械的に接続したが、この場合に限られるものではない。例えば、金等の導電性材料によりバンプを形成し、該バンプを利用して両者を接続しても構わない。特に、バンプを利用することで、他方のインナーリード１１ａと圧電振動片３との間に多少の段差があったとしても、問題なく両者を接続することができる。また、一方のインナーリード１１ａと圧電振動片３との間も同様にバンプを利用して接続しても構わない。また、半田を利用して接続しても構わない。
【００８９】
また、上記実施形態では、被膜工程を行う際に、ステム１０及び枠部２２に対して共に下地金属層及び仕上金属層を被膜させたが、例えば、ステム１０及び枠部２２に対して下地金属層を被膜させた後、圧電振動片３のマウント電極６と面接触する一方のインナーリード１１ａの一部分だけに、金の薄膜等の仕上げ金属膜を被膜させても構わない。
【００９０】
また、上記実施形態において、枠部形成工程後、バレル処理等を行って枠部２２の縁を面取りしても構わない。こうすることで、枠部２２の表面積を大きくすることができ、リング部１２ｂとの間の密着度をより高めることができる。その結果、気密封止をより確実に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】本発明に係る圧電振動子の一実施形態を示す斜視図である。
【図２】図１に示す切断線Ａ−Ａに沿った断面図である。
【図３】図１に示す気密端子の斜視図である。
【図４】図１に示す圧電振動子を製造する際の一工程を示すフローチャートである。
【図５】図４に示すフローチャートの続きである。
【図６】図１に示す圧電振動子を製造する際の一工程を示す図であって、ベース基板を加工して、接続部を介してベース基板に接続された枠部を複数形成した状態を示す図である。
【図７】図６に示す枠部を拡大した状態を示す斜視図である。
【図８】図６に示す状態から、枠部内に充填材を仮焼結させた状態を示す図である。
【図９】図８に示す枠部を拡大した状態を示す斜視図である。
【図１０】図９に示す状態から、接続部を切断して、ベース基板から枠部を切り離した状態を示す斜視図である。
【図１１】充填材材料を成型して作製したリング部を示す図であって、（ａ）は挿通孔に沿って切断した断面図であり、（ｂ）は（ａ）の断面矢視Ｂ−Ｂ図である。
【図１２】図１０に示す枠部を、リング部の挿通孔内に挿通している状態を示す図である。
【図１３】図１２に示す状態から、枠部に仮焼結させた充填材とリング部とを一致させた位置で、枠部とリング部とを仮固定した状態を示す図である。
【図１４】図１３に示す状態から、ステムを挿着した後、リング部及び充填材の焼成を行った状態を示す図である。
【図１５】図１４に示す状態から、枠部の一端側を切断線に沿って切断する直前の状態を示す図である。
【図１６】図１５に示す状態から、枠部の一端側を切断してインナーリードを形成した後、金属膜を被膜させた状態を示す図である。
【図１７】図１６に示す状態から、枠部の他端側を切断してアウターリードを形成すると共にリード端子を形成して、気密端子を製造した状態を示す図である。
【図１８】気密端子を固定するパレットを示す図であって、（ａ）は上方から見た図であり、（ｂ）は（ａ）の断面矢視Ｃ−Ｃ図である。
【図１９】製造した気密端子を図１８に示すパレットに固定した状態を示す図であって、（ａ）は上方から見た図であり、（ｂ）は（ａ）を側面から見た図である。
【図２０】図１９に示す状態から、一方のインナーリードと圧電振動片のマウント電極とを接続した状態を示す図であって、（ａ）は上方から見た図であり、（ｂ）は（ａ）を側面から見た図である。
【図２１】図２０に示す状態から、他方のインナーリードと圧電振動片のマウント電極とを接続した状態を示す図であって、（ａ）は上方から見た図であり、（ｂ）は（ａ）を側面から見た図である。
【図２２】図２１に示す状態から、圧電振動片を内部に収納させるようにケースを被せている状態を示す図であって、（ａ）は上方から見た図であり、（ｂ）は（ａ）を側面から見た図である。
【図２３】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２４】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２５】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。
【図２６】本発明に係る枠部の他の例を示す斜視図である。
【図２７】本発明に係る枠部のさらに他の例を示す斜視図である。
【図２８】枠部の一端側を切断する際に、一方のインナーリードの先端に段差がつくように切断する直前の状態を示す図である。
【図２９】図２８に示す切断線で切断されたインナーリードを有する圧電振動子の断面図である。
【図３０】先端の一部が斜面となった他方のインナーリードを有する圧電振動子の断面図である。
【図３１】従来の圧電振動子の一例を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００９２】
１ 圧電振動子
２ 気密端子
３ 圧電振動片
４ ケース
１０ ステム
１１ 一対のリード端子
１１ａ インナーリード
１１ｂ アウターリード
１２ 充填材
１３ 金属膜
２０ ベース基板
２１ 一対の平板部
２２ 枠部
２３ 接続部
３０ 発振器
３１ 集積回路
４０ 携帯情報機器（電子機器）
４３ 計時部
６０ 電波時計
６１ フィルタ部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧電振動片をケース内に気密封止した状態で保持する気密端子の製造方法、該製造方法により製造された気密端子、これを有するシリンダパッケージタイプの圧電振動子、これを有する発振器、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３１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とを備えている。
気密端子７３は、金属材料で形成された環状のステム７４と、該ステム７４を貫くように配され、圧電振動片７１の両マウント電極７１ａに接合された２本のリード端子７５と、該リード端子７５とステム７４とを絶縁状態で一体的に固定すると共にケース７２内を密封させる充填材７６とで構成されている。
２本のリード端子７５は、ケース７２内に突出している部分がインナーリード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７５ｂとなっている。そして、このアウターリード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、ステム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本のリード端子７５のアウターリード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。そのため、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、ステムの外径を小さくすることが有効である。そのためには、２本のリード端子の径を細くする必要がある。ところが、リード端子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恐れがあった、特に、インナーリードよりも長さのあるアウターリードが変形し易いものであった。アウターリード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ので、品質が低下してしまい、製品として使用できなくなってしまう。その結果、歩留まりの悪化を招く可能性があった。
【０００６】
また、製造途中で、アウターリードが他の気密端子のアウターリードと絡み合ってしまい、生産ラインを一時的に停止させる恐れもあった。この点においても、歩留まりの悪化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恐れがあった。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本のリード端子ではなく、１本のリード端子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、ステム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の役目を果たしている。つまり、リード端子及び突出片が、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、ステムに一体的に形成した突出片をインナーリード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端子を１本にすることができる。
そのため、ステムの外径を小さくしたとしても、２本の場合と比べてリード端子の径を細くする必要がない。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、リード端子が１本であるので、製造途中で他のものと絡み合う恐れも少ない。従って、気密端子の小型化に繋がるので、圧電振動子の小型化を図ることができる。
【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】
【０００８】
しかしながら、上記従来の方法では、以下の課題が残されている。
即ち、特許文献１記載の気密端子は、ステムに対して突出片を一体的に形成する必要がある。しかも、環状に形成されたステム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った。特に、突出片を折り曲げ加工する際に、ステム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。従って、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。
【０００９】
本発明は、このような事情に考慮してなされたもので、その目的は、２本のリード端子を有する気密端子を、高品質で歩留まり良く、しかも小型化を図りながら効率良く製造することができる気密端子の製造方法、該製造方法で製造された気密端子、該気密端子を有する圧電振動子、該圧電振動子を有する発振器、電子機器及び電波時計を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、前記課題を解決するために以下の手段を提供する。
本発明に係る気密端子の製造方法は、環状のステムと、該ステムを貫通した状態で配置され、ステム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とされた板状の一対のリード端子と、該リード端子と前記ステム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、導電性材料からなるベース基板を加工して、所定の間隔を空けて平行に配された一対の平板部が両端で繋がった枠部を形成する枠部形成工程と、該枠部形成工程後、前記枠部の所定位置に前記充填材を介して前記ステムを装着するステム装着工程と、該ステム装着工程後、前記枠部の一端側を切断して前記一対の平板部の繋がりを切り離し、各平板部の一端側を前記インナーリードとする第１切断工程と、該第１切断工程後、少なくとも前記枠部に対して所定の金属膜を被膜させる被膜工程と、該被膜工程後、前記枠部の他端側を切断して前記一対の平板部の繋がりを切り離し、各平板部の他端側を前記アウターリードとすると共に、一対の平板部を前記リード端子として機能させる第２切断工程とを行うことを特徴とするものである。
【００１１】
この発明に係る気密端子の製造方法においては、まず、枠部形成工程により、導電性材料からなるベース基板を加工して枠部を形成する。この枠部は、所定の間隔を空けて平行に配された一対の平板部が両端で繋がった状態のものであり、例えば、四角い枠型に形成されている。また、一対の平板部は、後に一対のリード端子となるものである。
続いて、枠部の所定位置に充填材を介してステムを装着するステム装着工程を行う。これにより、ステムを間に挟んで、該ステムの両側から枠部が外方に突出した状態となる。
【００１２】
続いて、ステムから突出した枠部の一端側を切断して、一対の平板部の繋がりを切り離す第１切断工程を行う。これにより一対の平板部の一端側は、所定の間隔を空けて互いに平行に配された自由端となり、インナーリードとして機能する。
続いて、少なくとも枠部に対して所定の金属膜をメッキ等により被膜する被膜工程を行う。これにより、金属膜を利用して、後にインナーリードと圧電振動片とを電気的に確実に接続させることが可能となる。
【００１３】
最後に上記被膜工程が終了した後、ステムから突出した枠部の他端側を切断して、一対の平板部の繋がりを切り離す第２切断工程を行う。これにより一対の平板部の他端側は、一端側と同様に、所定の間隔を空けて互いに平行に配された自由端となり、アウターリードとして機能する。つまり、一対の平板部は、この時点で繋がりが完全になくなって互いに離間した状態となり、一対のリード端子として機能する。また、被膜工程によってアウターリードにも金属膜が被膜されているので、該金属膜を利用してアウターリードを外部に対して電気的に確実に接続させることが可能である。
この第２切断工程の結果、気密端子を製造することができる。
【００１４】
特にこの製造方法は、最後の第２切断工程を行うまで枠部の他端側を切断しないので、一対のリード端子のアウターリードが一体的に繋がった状態となっている。そのため、製造途中で外力を受けたとしても、アウターリードが変形し難くなっている。従って、互いのアウターリードの位置関係がずれないので平行度を維持することができる。その結果、気密端子の高品質化を図ることができる。
また、第２切断工程を行うまでアウターリードが繋がっているので、製造途中（例えば、被膜工程中）で他の枠部と一緒になったとしても、従来のように絡み合ってしまうことがない。そのため、歩留まり良く製造することができ、効率良く生産して大量生産にも対応することができる。
なお、インナーリードに関しては、アウターリードよりもステムからの長さが通常遥かに短いので、第１切断工程以降に変形したり、絡み合ったりする可能性が少ない。
【００１５】
また第２切断工程を行うまで、アウターリードが一体的に繋がっているので、リード端子の幅をできるだけ小さくしても全体の剛性としては低下し難い。よって、リード端子を小型にすることができ、ステムの小型化に繋げることができる。その結果、気密端子のさらなる小型化を図ることができる。
上述したように、第２切断工程を行うまで一対のリード端子をあたかも１つのリード端子のように取り扱うことができるので、高品質で歩留まり良く、しかも小型化を図りながら２本のリード端子を有する気密端子を効率良く製造することができる。
【００１６】
なお、製造された気密端子は、圧電振動子の組み立てに利用される。つまり、金属膜を利用してインナーリードと圧電振動片とを固定すると共に電気的に接続する。次いで、圧電振動片を収納するようにケースを挿入すると共に、該ケースを気密端子のステムに装着して、内部を封止する。これにより、圧電振動子を組み立てることができる。
【００１７】
また、本発明に係る気密端子の製造方法は、上記本発明の気密端子の製造方法において、前記枠部形成工程の際、接続部を介して前記枠部を前記ベース基板に繋げた状態で複数形成し、前記ステム装着工程の際、前記接続部を切断して複数の前記枠部を切り離すことを特徴とするものである。
【００１８】
この発明に係る気密端子の製造方法においては、枠部形成工程を行う際に、ベース基板から１つの枠部を形成するのではなく、接続部を介してベース基板に繋げた状態で複数の枠部を形成する。そして、ステム装着工程の際に、接続部を切断して複数の枠部をベース基板から切り離す。このように、１つのベース基板から枠部を一度に複数得ることができるので、より効率良く気密端子を製造することができる。
【００１９】
また、本発明に係る気密端子の製造方法は、上記本発明の気密端子の製造方法において、前記第１切断工程の際、一方の前記インナーリード上に前記圧電振動片を載置したときに、他方の前記インナーリードが圧電振動片の側面に当接するように、前記枠部を切断することを特徴とするものである。
【００２０】
この発明に係る気密端子の製造方法においては、第１切断工程の際に、ステムから突出する長さが一方のインナーリードに比べて他方のインナーリードの方が短くなるように切断する。これにより、圧電振動子を組み立てる際、一方のインナーリード上に圧電振動片を載置したときに、他方のインナーリードを圧電振動片の側面に当接させることができる。このように、インナーリードの長さを変えることで、一方のインナーリードに圧電振動片を面接触させることができるので、該圧電振動片をより確実に固定することができる。また、両インナーリードと圧電振動片との電気的接続をそれぞれ確認しながら別々のタイミングで行える。よって、圧電振動子の高品質化に繋がる気密端子を製造することができる。なお、他方のインナーリードと圧電振動片との間は、例えば、導電性接着剤や金バンプ等を介して電気的に接続すれば良い。
【００２１】
また、本発明に係る気密端子は、上記本発明のいずれか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ものである。
【００２２】
この発明に係る気密端子においては、上述した製造方法により製造されているので、高品質化、小型化及び低コスト化を図ることができる。
【００２３】
また、本発明に係る圧電振動子は、上記本発明の気密端子と、前記インナーリードに電気的に接続された圧電振動片と、該圧電振動片を内部に封止した状態で前記気密端子に接合されたケースとを備えていることを特徴とするものである。
【００２４】
この発明に係る圧電振動子においては、上述した気密端子を備えているので、圧電振動子自体の高品質化、小型化及び低コスト化を図ることができる。なお、圧電振動片とインナーリードとは、被膜工程によって被膜された金属膜を利用して接続されている。
【００２５】
また、本発明に係る圧電振動子は、上記本発明の圧電振動子において、前記圧電振動片と前記インナーリードとが、導電性接着剤を介して接続されていることを特徴とするものである。
【００２６】
この発明に係る圧電振動子においては、圧電振動片とインナーリードとの間に段差が生じていたとしても、導電性接着剤を利用するので、段差の影響を受けることなく確実に圧電振動片とインナーリードとを電気的に接続することができる。
【００２７】
また、本発明に係る圧電振動子は、上記本発明の圧電振動子において、前記圧電振動片と前記インナーリードとが、導電性材料から形成されたバンプを介して接続されていることを特徴とするものである。
【００２８】
この発明に係る圧電振動子においては、圧電振動片とインナーリードとの間に段差が生じていたとしても、導電性材料から形成されたバンプ（例えば、金バンプ）を利用するので、段差の影響を受けることなく確実に圧電振動片とインナーリードとを電気的に接続することができる。
【００２９】
また、本発明に係る発振器は、上記本発明のいずれかの圧電振動子が、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するものである。
また、本発明に係る電子機器は、上記本発明のいずれかの圧電振動子が、計時部に電気的に接続されていることを特徴とするものである。
また、本発明に係る圧電振動子は、上記本発明のいずれかの圧電振動子が、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ものである。
【００３０】
この発明に係る発振器、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、同様に高品質化、小型化及び低コスト化を図ることができる。
【発明の効果】
【００３１】
本発明に係る気密端子の製造方法によれば、高品質で歩留まり良く、しかも小型化を図りながら２本のリード端子を有する気密端子を効率良く製造することができる。
また、本発明に係る気密端子によれば、上述した製造方法により製造されているので、高品質化、小型化及び低コスト化を図ることができる。
また、本発明に係る圧電振動子によれば、上述した気密端子を備えているので、圧電振動子自体の高品質化、小型化及び低コスト化を図ることができる
更に、本発明に係る発振器、電子機器及び電波時計によれば、上述した圧電振動子を備えているので、同様に高品質化、小型化及び低コスト化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、本発明に係る気密端子、圧電振動子及び気密端子の製造方法の一実施形態を、図１から図２２を参照して説明する。
本実施形態の圧電振動子１は、シリンダパッケージタイプの圧電振動子であって、図１に示すように、気密端子２と、圧電振動片３と、該圧電振動片３を内部に封止した状態で気密端子２に接合されたケース４とを備えている。
【００３３】
上記圧電振動片３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る。なお本実施形態では、ハンマーヘッドタイプの圧電振動片を例に挙げて説明する。
この圧電振動片３は、図１及び図２に示すように、互いに平行に配置され、基端側が基部５ａに一体的に固定された一対の振動腕部５ｂと、該一対の振動腕部５ｂの外表面上に形成されて一対の振動腕部５ｂを振動させる図示しない励振電極と、該励振電極に電気的に接続されたマウント電極６とを有している。
【００３４】
励振電極は、一対の振動腕部５ｂ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、図示しない引き出し電極を介してマウント電極６に電気的に接続されている。そして圧電振動片３は、このマウント電極６を介して電圧が印加されるようになっている。
なおマウント電極６は、例えば、クロム（Ｃｒ）と金（Ａｕ）との積層膜であり、水晶と密着性の良いクロム膜を下地として被膜した後に、表面に金の薄膜を施したものである。なお、この場合に限られず、例えば、クロムとニクロム（ＮｉＣｒ）の積層膜の表面にさらに金の薄膜を積層しても構わない。
【００３５】
また、一対の振動腕部５ｂは、略中間付近から先端に亘って横幅が大きくなるように設計されており、この部分が錘部５ｃとなっている。即ち、この錘部５ｃの横幅Ｗ１は、中間付近の横幅Ｗ２の倍近い大きさとなっている。これにより、一対の振動腕部５ｂは、錘部５ｃが形成されている分だけ、慣性モーメントが増大するようになっている。よって、一対の振動腕部５ｂの長さＬ１を短くすることができ、その結果、圧電振動片３の全長Ｌ２も、従来よりも短く設計されている。
【００３６】
なお、錘部５ｃには、一対の振動腕部５ｂ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、図示しない重り金属膜が被膜されている。この重り金属膜を利用して周波数調整を行うことで、一対の振動腕部５ｂ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ようになっている。
【００３７】
上記ケース４は、図１に示すように、有底円筒状に形成されており、圧電振動片３を内部に収納した状態で気密端子２の後述するステム１０の外周に対して圧入されて嵌合固定されている。これにより、圧電振動片３は、ケース４内に封止されている。
【００３８】
上記気密端子２は、図１から図３に示すように、ステム１０と、該ステム１０を貫通した状態で配置され、ステム１０を間に挟んで一端側が圧電振動片３のマウント電極６に電気的に接続されるインナーリード１１ａ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１１ｂとされた板状の一対のリード端子１１と、該リード端子１１とステム１０とを固定させる充填材１２とを有している。
【００３９】
上記ステム１０は、金属材料（例えば、低炭素鋼（Ｆｅ）、鉄ニッケル合金（Ｆｅ−Ｎｉ）、鉄ニッケルコバルト合金（Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ））で環状に形成されたものである。また、充填材１２の材料としては、例えば、ホウ珪酸ガラスである。なお、このステム１０の外周には、耐熱ハンダメッキや、錫銅合金や金錫合金等の後述する金属膜１３が被膜されている。（なお、ステム１０の外周の金属膜１３は図示を省略している）そして、ステム１０の外周の金属膜１３を介在させて、ケース４を真空中で冷間圧接させることにより、ケース４の内部を真空状態で気密封止できるようになっている。
【００４０】
一対のリード端子１１は、導電性材料からなる後述するベース基板２０から形成されたものであって、ケース４内に突出している部分がインナーリード１１ａとなり、ケース４外に突出している部分がアウターリード１１ｂとなっている。そして、インナーリード１１ａとマウント電極６とが、ケース４内で電気的及び機械的に接続されている。
また、本実施形態のインナーリード１１ａは、ステム１０から突出している長さが異なっており、一方のインナーリード１１ａの方が他方のインナーリード１１ａよりも長くなっている。これにより、図２に示すように、一方のインナーリード１１ａ上に圧電振動片３のマウント電極６が面接触した状態で電気的及び機械的に接続されている。なお、一方のインナーリード１１ａとマウント電極６とは、一方のインナーリード１１ａに被膜させた金の薄膜等からなる金属膜１３を利用して接続されている。なお、図を見易くするため、金属膜１３は一方のインナーリード１１ａ上に被膜されている部分のみを図示している。
【００４１】
また、他方のインナーリード１１ａは、圧電振動片３の側面に当接している。この際、図２に示すように、他方のインナーリード１１ａと圧電振動片３との間に若干の段差が生じていても構わない。そして、他方のインナーリード１１ａと圧電振動片３のマウント電極６とは、導電性接着材１４によって電気的及び機械的に接続されている。なお、導電性接着材１４としては、例えば、合成樹脂等を利用したバインダー成分に、銀粒子等の荷電粒子を混入したもので、機械的接合と電気的接合とを同時に達成することができるものである。
【００４２】
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１１のアウターリード１１ｂ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１１ａ、マウント電極６及び引き出し電極を介して、励振電極に電流を流すことができ、一対の振動腕部５ｂを所定の周波数で振動させることができる。そして、一対の振動腕部５ｂ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。
【００４３】
次に、上述した圧電振動子１を組み立てる場合について、図４及び図５に示すフローチャートを参照しながら以下に説明する。始めに、気密端子２の製造について説明する。
本実施形態の気密端子２の製造方法は、枠部形成工程、ステム装着工程、第１切断工程、被膜工程、第２切断工程を順に行うことで、ベース基板２０から一度に複数の気密端子２を製造する方法である。これら各工程について、以下に詳細に説明する。
【００４４】
まず、導電性材料からなるベース基板２０を加工して、図６に示すように、所定の間隔Ｘを空けて平行に配された一対の平板部２１が両端で繋がった枠部２２を形成する枠部形成工程を行う。この工程を具体的に説明すると、平板状のベース基板２０を準備（Ｓ１）した後、プレス加工、レーザ加工或いはエッチング等の化学的な加工を施して、枠部２２を形成する（Ｓ２）。
本実施形態では、図６及び図７に示すように、一対の平板部２１が両端で繋がった四角い枠型に枠部２２を形成する。しかも、接続部２３を介してベース基板２０に繋げた状態で枠部２２を複数形成する。なお、枠部２２を構成する一対の平板部２１は、後に一対のリード端子１１となるものである。
【００４５】
次いで、枠部２２の所定位置に充填材１２を介してステム１０を装着するステム装着工程を行う。この工程を具体的に説明すると、まず、充填材１２との密着性を高めるため、枠部２２が複数形成されたベース基板２０を酸化処理する（Ｓ３）。また、この酸化処理の間に、充填材１２の原料を準備しておく（Ｓ４）。この原料としては、例えばホウ珪酸ガラス粉末である。続いて、この充填材１２の原料を、図示しない型を利用して酸化処理が終了した各枠部２２の所定位置、具体的には、一対の平板部２１の間に充填すると共に、加圧成形する（Ｓ５）。続いて、７５０℃前後の温度雰囲気で仮焼成を行い、図８及び図９に示すように、充填材１２ａを仮焼結させる（Ｓ６）。なお、この充填材１２ａは、後述するリング部１２ｂと一緒になることで、上述した充填材１２となるものである。また、この時点では充填材１２ａはまだ一対の平板部２１との間に隙間をもったままである。また、充填材１２ａの長さＬ３は、リング部１２ｂと同じ長さになるようにしておく。
【００４６】
そして充填材１２ａの仮焼結が終了した後、枠部２２をベース基板２０から切り離す工程を行う。つまり、図１０に示すように、枠部２２と接続部２３との境界線を切断して、複数の枠部２２をベース基板２０から切り離す（Ｓ７）。これにより、充填材１２ａが仮焼結された枠部２２を一度に複数得ることができる。
【００４７】
また、上述した工程と同時に以下の工程を行って、図１１に示すリング部１２ｂを用意しておく（Ｓ８）。即ち、充填材１２の原料を図示しない型の中に充填して加圧成形した後、仮焼結を行う。これにより、筒状のリング部１２ｂを形成することができる。このリング部１２ｂは、外形が円状に形成されており、中心に枠部２２が挿通される断面略四角状の挿通孔１２ｃが形成されたものである。
続いて、リング部１２ｂを用意した後、図１２に示すように、リング部１２ｂの挿通孔１２ｃ内に枠部２２を挿入する（Ｓ９）。そして、図１３に示すように、挿通孔１２ｃ内に完全にリング部１２ｂが挿入された時点で、枠部２２とリング部１２ｂとを仮固定する。
【００４８】
また、上記工程と同時にさらに以下の工程を行って、ステム１０を用意しておく。即ち、低炭素鋼、鉄ニッケル合金、鉄ニッケルコバルト合金等からなるステム１０用の板材を準備（Ｓ１０）した後、この板材をプレスで打ち抜いて環状に形成する（Ｓ１１）。続いて、酸洗浄や還元処理等の前処理を実施（Ｓ１２）した後、リング部１２ｂ及び充填材１２ａとの密着性を高めるために酸化処理を行う（Ｓ１３）。これらの工程を行って、予めステム１０を用意しておく。
【００４９】
そして、図１４に示すように、ステム１０をリング部１２ｂの外側に装着する（Ｓ１４）。また、ステム１０を装着した後、１０００℃前後の温度雰囲気でリング部１２ｂ及び充填材１２ａの焼成を実施する（Ｓ１５）。これにより、リング部１２ｂ及び充填材１２ａと枠部２２との間、リング部１２ｂとステム１０との間が完全に封着され、気密に耐えられる構造となる。また、この時点で充填材１２ａとリング１２ｂとが一緒になって、充填材１２となる。特に、予め充填材１２ａを枠部２２内に仮焼結させているので、気密を確実なものにすることができる。
これにより、ステム１０と枠部２２とを固定することができ、ステム１０を間に挟んで該ステム１０の両側から枠部２２が外方に突出した状態となる。なおこの時点で、ステム装着工程が終了する。
【００５０】
次に、枠部２２の一端側を切断して一対の平板部２１の繋がりを切り離し、各平板部２１の一端側をインナーリード１１ａとする第１切断工程を行う。即ち、図１５に示すように、枠部２２の一端側を切断線Ａに沿って切断する。これにより、一対の平板部２１の一端側は、図１６に示すように、所定の間隔Ｘを空けて互いに平行に配された自由端となり、インナーリード１１ａとして機能する（Ｓ１６）。
また、この切断を行う際に、ステム１０から突出する長さが、一方のインナーリード１１ａに比べて他方のインナーリード１１ａの方が短くなるように切断する。これにより、圧電振動子１を組み立てた際、図２に示すように、一方のインナーリード１１ａ上に圧電振動片３を載置したときに、他方のインナーリード１１ａを圧電振動片３の側面に当接させることが可能となる。
【００５１】
そして第１切断工程後、図１６に示すように、少なくとも枠部２２に対して所定の金属膜１３を被膜させる被膜工程を行う。なお、本実施形態では、枠部２２だけでなく、ステム１０の外周面にも同一材料の金属膜１３を湿式メッキ方で被膜する場合を例にする。但し、図を見易くするため、一方のインナーリード１１ａに被膜された金属膜１３のみを図示している。また、この金属膜１３は、下地金属膜と仕上金属膜とからなる多層膜を例にする。
まず、前処理として枠部２２の表面及びステム１０の外周面を洗浄すると共に、アルカリ溶液で脱脂した後、塩酸及び硫酸の溶液にて酸洗浄を行う（Ｓ１７）。この前処理が終了した後、枠部２２の表面及びステム１０の外周面に下地金属膜を形成する（Ｓ１８）。例えば、銅メッキを略２μｍから５μｍの膜厚で被膜させる。
【００５２】
続いて、下地金属膜上に仕上金属膜を形成する（Ｓ１９）。例えば、金を薄膜状に被膜させる。このように下地金属膜及び仕上金属膜からなる金属膜１３を被膜させることで、一方のインナーリード１１ａと圧電振動片３のマウント電極６との接続を確実にすることができる。また、圧電振動片３の接続だけでなく、ステム１０の外周面に被膜された金属膜１３を弾性変形させることで、ステム１０とケース４との冷間圧接を可能にすることができ、気密接合を行うことができる。なお、金属膜１３を被膜する際に、湿式メッキ法で行った場合を例にしたが、この場合に限られず、例えば、蒸着法や化学気相法等も構わない。
続いて、金属膜１３の安定化を図るために、真空雰囲気の炉中でアニーリングを行う（Ｓ２０）。例えば、１７０℃の温度で１時間の加熱を行う。これにより、下地金属膜の材料と仕上金属膜の材料との界面に形成される金属間化合物の組成を調整して、ウイスカの発生を抑制することができる。
【００５３】
このアニーリングが終了した後、枠部２２の他端側を切断して一対の平板部２１の繋がりを切り離し、各平板部２１の他端側をアウターリード１１ｂとすると共に、一対の平板部２１をリード端子１１として機能させる第２切断工程を行う。即ち、図１６に示すように、枠部２２の他端側を切断線Ｂに沿って切断する。これにより、一対の平板部２１の他端側は、一端側と同様、図１７に示すように、所定の間隔Ｘを空けて互いに平行に配された自由端となり、アウターリード１１ｂとして機能する（Ｓ２１）。つまり、一対の平板部２１は、この時点で繋がりが完全になくなって互いに離間した状態となり、一対のリード端子１１として機能する。
また、先に行った被膜工程によってアウターリード１１ｂにも金属膜１３が被膜されているので、該金属膜１３を利用してアウターリード１１ｂを外部に対して電気的に確実に接続させることが可能である。
【００５４】
この第２切断工程の結果、図３に示す気密端子２を製造することができる。続いて、この気密端子２を利用して圧電振動子１の組み立てを行う。なお、この組み立ては、図１８に示すパレット２５を利用して行う。ここで、このパレット２５について、簡単に説明する。このパレット２５は、複数の気密端子２を固定するために使用されるものであって、絶縁性材料（例えば、ジルコニア系のセラミック材料等）により、図１８（ａ）、（ｂ）に示すように長尺な平板状に形成されている。また、パレット２５の表裏面には、長手方向に沿って一定間隔毎に溝部２５ａが形成されている。
【００５５】
まず、製造した複数の気密端子２を、このパレット２５に固定する（Ｓ２２）。具体的には、図１９（ａ）、（ｂ）に示すように、パレット２５に形成された溝部２５ａに沿って気密端子２をアウターリード１１ｂ側から挿入する。この際、一対のリード端子１１の間でパレット２５を挟むように挿入する。これにより、インナーリード１１ａを外側に向けた状態で、気密端子２をパレット２５に固定することができる。なお、気密端子２を固定した後、押さえ板２５ｂでアウターリード１１ｂをパレット２５に押さえつけて、しっかりと気密端子２を固定する。
【００５６】
次に、図２０（ａ）、（ｂ）に示すように、圧電振動片３のマウント電極６と一方のインナーリード１１ａとを機械的に位置合わして、面接触させる。この際、他方のインナーリード１１ａは、圧電振動片３の側面に当接した状態となっている。続いて、一方のインナーリード１１ａに先ほど施された金属膜１３を熱源により溶融させて、一方のインナーリード１１ａとマウント電極６とを接続する。これにより、一方のインナーリード１１ａと圧電振動片３とを電気的及び機械的に接続することができる（Ｓ２３）。なお、熱源としては、加熱した不活性ガス、レーザや光源等が利用される。
【００５７】
続いて、図２１（ａ）、（ｂ）に示すように、他方のインナーリード１１ａと圧電振動片３のマウント電極６との間に導電性接着材１４を塗布した後、該導電性接着材１４を硬化させる。これにより、他方のインナーリード１１ａと圧電振動片３とを電気的及び機械的に接続することができる（Ｓ２４）。その結果、圧電振動片３のマウントが終了する。
【００５８】
次に、上述したマウントによる歪みを除去するために、所定の温度でベーキングを行う（Ｓ２５）。続いて、ケース４を固定する前に、圧電振動片３の周波数調整（微調）を行う（Ｓ２６）。この周波数調整について具体的に説明すると、全体を真空チャンバーに入れた状態で、両アウターリード１１ｂ間に電圧を印加して圧電振動片３を振動させる。そして、周波数を計測しながら、レーザにより一対の振動腕部５ｂの錘部５ｃに設けられた重り金属膜を蒸発させることで、周波数の調整を行う。なお、周波数計測を行うには、図２１（ｂ）に示すように、両アウターリード１１ｂにプローブＰの先端を押し付けることで、計測を正確に行うことができる。この周波数調整工程を行うことで、予め決められた周波数の範囲内に圧電振動片３の周波数を調整することができる。
なお、レーザの照射により重り金属膜を蒸発させることで、周波数調整を行ったが、レーザではなくアルゴンイオンを利用しても構わない。この場合には、アルゴンイオンの照射によりスパッタリングを行い、重り金属膜を除去することで周波数調整を行う。
【００５９】
次に、圧電振動片３を内部に収納した状態で、ケース４と気密端子２とを固定する工程を行う。この工程について具体的に説明すると、真空中で図２２（ａ）、（ｂ）に示すようにケース４を接近させると共に、所定の荷重を加えながらケース４を気密端子２のステム１０の外周に圧入する（Ｓ２７）。すると、ステム１０の外周面に形成された金属膜１３が弾性変形するので、気密封止することができる。これにより、ケース４内に圧電振動片３を密閉して真空封止することができる。
また、この工程を行う前に、気密端子２、圧電振動片３及びケース４を十分に加熱して、表面吸着水分等を脱離させておく。
【００６０】
続いて、ケース４を固定した後、複数の気密端子２をパレット２５から取り外す。そして、取り外した後、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４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３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及び図２に示す圧電振動子１を組み立てることができる。
【００６１】
特に、圧電振動子１を構成する気密端子２を製造する際に、最後の第２切断工程を行うまで、枠部２２の他端側を切断しないので、一対のリード端子１１のアウターリード１１ｂが一体的に繋がった状態となっている。そのため、製造途中で外力を受けたとしても、アウターリード１１ｂが変形し難くなっている。従って、互いのアウターリード１１ｂの位置関係がずれないので平行度を維持することができる。その結果、気密端子２の高品質化を図ることができる。
【００６２】
また、第２切断工程を行うまで、アウターリード１１ｂが繋がっているので、製造途中（例えば、被膜工程中）で他の枠部２２と一緒になったとしても、従来のように絡み合ってしまうことがない。そのため、歩留まり良く製造することができ、効率良く生産して大量生産にも対応することができる。しかも、本実施形態では、枠部形成工程の際に、ベース基板２０から１つの枠部２２を形成するのではなく、複数の枠部２２を形成している。そのため、枠部２２を一度に複数得ることができるので、より効率良く気密端子２を製造することができる。
なお、インナーリード１１ａに関しては、アウターリード１１ｂよりもステム１０からの長さが遥かに短いので、第１切断工程以降に変形したり、絡み合ったりする可能性が少ない。
【００６３】
更に、第２切断工程を行うまで、アウターリード１１ｂが一体的に繋がっているので、リード端子１１の幅をできるだけ小さくしても、全体の剛性としては低下し難い。よって、リード端子１１を小型にすることができ、ステム１０の小型化に繋げることができる。その結果、気密端子２のさらなる小型化を図ることができる。
【００６４】
上述したように、本実施形態の気密端子２の製造方法によれば、第２切断工程を行うまで、一対のリード端子１１をあたかも１つのリード端子１１のように取り扱うことができるので、高品質で歩留まり良く、しかも小型化を図りながら２本のリード端子１１を有する気密端子２を製造することができる。
また、本実施形態では、インナーリード１１ａの長さを変えて製造しているので、一方のインナーリード１１ａに圧電振動片３のマウント電極６を面接触させることができ、該圧電振動片３をより確実に固定することができる。また、両インナーリード１１ａと圧電振動片３との機械的及び電気的接続を、それぞれ確認しながら別々のタイミングで行える。つまり、一方のインナーリード１１ａと圧電振動片３との接続状態をしっかりと確認した後に、他方のインナーリード１１ａと圧電振動片３との接続作業を開始することができる。よって、圧電振動子１を高品質に組み立てることができる。つまり、圧電振動子１の高品質化に繋がる気密端子２を製造することができる。
【００６５】
そして本実施形態の圧電振動子１は、上述したように高品質化、小型化及び低コスト化が図られた気密端子２を有しているので、同様に高品質化、小型化及び低コスト化を図ることができる。
【００６６】
次に、本発明に係る発振器の一実施形態について、図２３を参照しながら説明する。
本実施形態の発振器３０は、図２３に示すように、圧電振動子１を、集積回路３１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３０は、コンデンサ等の電子部品３２が実装された基板３３を備えている。基板３３には、発振器用の上記集積回路３１が実装されており、この集積回路３１の近傍に、圧電振動子１の圧電振動片３が実装されている。これら電子部品３２、集積回路３１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３０において、圧電振動子１に電圧を印加すると、該圧電振動子１内の圧電振動片３が振動する。この振動は、圧電振動片３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３１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３１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３１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】
上述したように、本実施形態の発振器３０によれば、高品質化、小型化及び低コスト化が図られた圧電振動子１を備えているので、発振器３０自体の高品質化を図ることができ、製品の信頼性を向上することができる。また、発振器自体の小型化及び低コスト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。
【００６９】
次に、本発明に係る電子機器の一実施形態について、図２４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４０を例にして説明する。
始めに本実施形態の携帯情報機器４０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。
【００７０】
次に、本実施形態の携帯情報機器４０の構成について説明する。この携帯情報機器４０は、図２４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４１とを備えている。電源部４１は、例えば、リチウム二次電池からなっている。この電源部４１には、各種制御を行う制御部４２と、時刻等のカウントを行う計時部４３と、外部との通信を行う通信部４４と、各種情報を表示する表示部４５と、それぞれの機能部の電圧を検出する電圧検出部４６とが並列に接続されている。そして、電源部４１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。
【００７１】
制御部４２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１０全体の動作制御を行う。また、制御部４２は、予めプログラムが書き込まれたＲＯＭと、該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、該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。
【００７２】
計時部４３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３が振動し、該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４２と信号の送受信が行われ、表示部４５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。
【００７３】
通信部４４は、従来の携帯電話と同様の機能を有し、無線部４７、音声処理部４８、切替部４９、増幅部５０、音声入出力部５１、電話番号入力部５２、着信音発生部５３及び呼制御メモリ部５４を備えている。
無線部４７は、音声データ等の各種データを、アンテナ５５を介して基地局と送受信のやりとりを行う。音声処理部４８は、無線部４７又は増幅部５０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５０は、音声処理部４８又は音声入出力部５１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５１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。
【００７４】
また、着信音発生部５３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４９は、着信時に限って、音声処理部４８に接続されている増幅部５０を着信音発生部５３に切り替えることによって、着信音発生部５３において生成された着信音が増幅部５０を介して音声入出力部５１に出力される。
なお、呼制御メモリ部５４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５２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。
【００７５】
電圧検出部４６は、電源部４１によって制御部４２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４２に通知する。このときの所定の電圧値は、通信部４４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４６から電圧降下の通知を受けた制御部４２は、無線部４７、音声処理部４８、切替部４９及び着信音発生部５３の動作を禁止する。特に、消費電力の大きな無線部４７の動作停止は、必須となる。更に、表示部４５に、通信部４４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。
【００７６】
即ち、電圧検出部４６と制御部４２とによって、通信部４４の動作を禁止し、その旨を表示部４５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４５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４４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５６を備えることで、通信部４４の機能をより確実に停止することができる。
【００７７】
上述したように、本実施形態の携帯情報機器４０によれば、高品質化、小型化及び低コスト化が図られた圧電振動子１を備えているので、携帯情報機器４０自体の高品質化を図ることができ、製品の信頼性を向上することができる。また、携帯情報機器自体の小型化及び低コスト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。
【００７８】
次に、本発明に係る電波時計の一実施形態について、図２５を参照して説明する。
本実施形態の電波時計６０は、図２５に示すように、フィルタ部６１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。
【００７９】
以下、電波時計６０の機能的構成について詳細に説明する。
アンテナ６２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６３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６１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、上記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６８、６９をそれぞれ備えている。
【００８０】
更に、濾波された所定周波数の信号は、検波、整流回路６４により検波復調される。続いて、波形整形回路６５を介してタイムコードが取り出され、ＣＰＵ６６でカウントされる。ＣＰＵ６６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、ＲＴＣ６７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６８、６９は、上述した音叉型の構造を持つ振動子が好適である。
【００８１】
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６０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。
【００８２】
上述したように、本実施形態の電波時計６０によれば、高品質化、小型化及び低コスト化が図られた圧電振動子１を備えているので、電波時計６０自体の高品質化を図ることができ、製品の信頼性を向上することができる。また、電波時計自体の小型化及び低コスト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。
【００８３】
なお、本発明の技術範囲は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
【００８４】
例えば、上記実施形態では、音叉型の圧電振動片３を例に挙げたが、圧電振動片は屈曲振動する音叉型に限られず、例えば厚み滑りモードで振動する圧電振動片であってもよい。また、圧電振動片３の一例として、振動腕部５ｂの先端が錘部５ｃとなったハンマーヘッドタイプを例に挙げたが、この場合に限られず、基端から先端に亘って横幅が一定の振動腕部を有する圧電振動片でも構わない。但し、圧電振動片をハンマーヘッドタイプにすることで、気密端子の全長を抑えてより小型化を図ることができるので、好ましい。特に、携帯電話等の小型の電子機器に好適に使用することができる。
【００８５】
また、上記実施形態では、四角い枠型の枠部２２としたが、この形状に限られず、所定の間隔Ｘを空けて平行に配された一対の平板部２１を両端で繋げた形状であれば構わない。例えば、図２６及び図２７に示す枠部２２であっても構わない。但し、加工し易い点で、四角い枠型の枠部２２とすることが好ましい。
【００８６】
また、上記実施形態において、圧電振動片３の厚みが薄い場合には、圧電振動片３と他方のインナーリード１１ａとの間に生じる段差が大きくなってしまう。このような場合には、図２８に示すように、第１切断工程の際、一方のインナーリード１１ａの先端に段差が生じるように、枠部２２の一端側を切断しても構わない。こうすることで、厚みが薄い圧電振動片３であっても、図２９に示すように、該圧電振動片３と他方のインナーリード１１ａとの間に生じる段差をできるだけ狭めることができ、機械的及び電気的な接続を確実にすることができる。
【００８７】
更には、第１切断工程時に、図３０に示すように、他方のインナーリード１１ａの端面が一部斜面になるように切断しても構わない。こうすることで、他方のインナーリード１１ａと圧電振動片３との間の段差をなだらかにすることができると共に、導電性接着材１４の接触面積を増大することができる。従って、他方のインナーリード１１ａと圧電振動片３とを、より確実に接続することができる。
【００８８】
また、上記実施形態では、他方のインナーリード１１ａと圧電振動片３のマウント電極６とを、導電性接着材１４を介して電気的及び機械的に接続したが、この場合に限られるものではない。例えば、金等の導電性材料によりバンプを形成し、該バンプを利用して両者を接続しても構わない。特に、バンプを利用することで、他方のインナーリード１１ａと圧電振動片３との間に多少の段差があったとしても、問題なく両者を接続することができる。また、一方のインナーリード１１ａと圧電振動片３との間も同様にバンプを利用して接続しても構わない。また、半田を利用して接続しても構わない。
【００８９】
また、上記実施形態では、被膜工程を行う際に、ステム１０及び枠部２２に対して共に下地金属層及び仕上金属層を被膜させたが、例えば、ステム１０及び枠部２２に対して下地金属層を被膜させた後、圧電振動片３のマウント電極６と面接触する一方のインナーリード１１ａの一部分だけに、金の薄膜等の仕上げ金属膜を被膜させても構わない。
【００９０】
また、上記実施形態において、枠部形成工程後、バレル処理等を行って枠部２２の縁を面取りしても構わない。こうすることで、枠部２２の表面積を大きくすることができ、リング部１２ｂとの間の密着度をより高めることができる。その結果、気密封止をより確実に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】本発明に係る圧電振動子の一実施形態を示す斜視図である。
【図２】図１に示す切断線Ａ−Ａに沿った断面図である。
【図３】図１に示す気密端子の斜視図である。
【図４】図１に示す圧電振動子を製造する際の一工程を示すフローチャートである。
【図５】図４に示すフローチャートの続きである。
【図６】図１に示す圧電振動子を製造する際の一工程を示す図であって、ベース基板を加工して、接続部を介してベース基板に接続された枠部を複数形成した状態を示す図である。
【図７】図６に示す枠部を拡大した状態を示す斜視図である。
【図８】図６に示す状態から、枠部内に充填材を仮焼結させた状態を示す図である。
【図９】図８に示す枠部を拡大した状態を示す斜視図である。
【図１０】図９に示す状態から、接続部を切断して、ベース基板から枠部を切り離した状態を示す斜視図である。
【図１１】充填材材料を成型して作製したリング部を示す図であって、（ａ）は挿通孔に沿って切断した断面図であり、（ｂ）は（ａ）の断面矢視Ｂ−Ｂ図である。
【図１２】図１０に示す枠部を、リング部の挿通孔内に挿通している状態を示す図である。
【図１３】図１２に示す状態から、枠部に仮焼結させた充填材とリング部とを一致させた位置で、枠部とリング部とを仮固定した状態を示す図である。
【図１４】図１３に示す状態から、ステムを挿着した後、リング部及び充填材の焼成を行った状態を示す図である。
【図１５】図１４に示す状態から、枠部の一端側を切断線に沿って切断する直前の状態を示す図である。
【図１６】図１５に示す状態から、枠部の一端側を切断してインナーリードを形成した後、金属膜を被膜させた状態を示す図である。
【図１７】図１６に示す状態から、枠部の他端側を切断してアウターリードを形成すると共にリード端子を形成して、気密端子を製造した状態を示す図である。
【図１８】気密端子を固定するパレットを示す図であって、（ａ）は上方から見た図であり、（ｂ）は（ａ）の断面矢視Ｃ−Ｃ図である。
【図１９】製造した気密端子を図１８に示すパレットに固定した状態を示す図であって、（ａ）は上方から見た図であり、（ｂ）は（ａ）を側面から見た図である。
【図２０】図１９に示す状態から、一方のインナーリードと圧電振動片のマウント電極とを接続した状態を示す図であって、（ａ）は上方から見た図であり、（ｂ）は（ａ）を側面から見た図である。
【図２１】図２０に示す状態から、他方のインナーリードと圧電振動片のマウント電極とを接続した状態を示す図であって、（ａ）は上方から見た図であり、（ｂ）は（ａ）を側面から見た図である。
【図２２】図２１に示す状態から、圧電振動片を内部に収納させるようにケースを被せている状態を示す図であって、（ａ）は上方から見た図であり、（ｂ）は（ａ）を側面から見た図である。
【図２３】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２４】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２５】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。
【図２６】本発明に係る枠部の他の例を示す斜視図である。
【図２７】本発明に係る枠部のさらに他の例を示す斜視図である。
【図２８】枠部の一端側を切断する際に、一方のインナーリードの先端に段差がつくように切断する直前の状態を示す図である。
【図２９】図２８に示す切断線で切断されたインナーリードを有する圧電振動子の断面図である。
【図３０】先端の一部が斜面となった他方のインナーリードを有する圧電振動子の断面図である。
【図３１】従来の圧電振動子の一例を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００９２】
１ 圧電振動子
２ 気密端子
３ 圧電振動片
４ ケース
１０ ステム
１１ 一対のリード端子
１１ａ インナーリード
１１ｂ アウターリード
１２ 充填材
１３ 金属膜
２０ ベース基板
２１ 一対の平板部
２２ 枠部
２３ 接続部
３０ 発振器
３１ 集積回路
４０ 携帯情報機器（電子機器）
４３ 計時部
６０ 電波時計
６１ フィルタ部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
環状のステムと、該ステムを貫通した状態で配置され、ステム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とされた板状の一対のリード端子と、該リード端子と前記ステム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、
導電性材料からなるベース基板を加工して、所定の間隔を空けて平行に配された一対の平板部が両端で繋がった枠部を形成する枠部形成工程と、
該枠部形成工程後、前記枠部の所定位置に前記充填材を介して前記ステムを装着するステム装着工程と、
該ステム装着工程後、前記枠部の一端側を切断して前記一対の平板部の繋がりを切り離し、各平板部の一端側を前記インナーリードとする第１切断工程と、
該第１切断工程後、少なくとも前記枠部に対して所定の金属膜を被膜させる被膜工程と、
該被膜工程後、前記枠部の他端側を切断して前記一対の平板部の繋がりを切り離し、各平板部の他端側を前記アウターリードとすると共に、一対の平板部を前記リード端子として機能させる第２切断工程とを行う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、
前記枠部形成工程の際、接続部を介して前記枠部を前記ベース基板に繋げた状態で複数形成し、
前記ステム装着工程の際、前記接続部を切断して複数の前記枠部を切り離す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、
前記第１切断工程の際、一方の前記インナーリード上に前記圧電振動片を載置したときに、他方の前記インナーリードが圧電振動片の側面に当接するように、前記枠部を切断する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１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５】
請求項４に記載の気密端子と、
前記インナーリードに電気的に接続された圧電振動片と、
該圧電振動片を内部に封止した状態で前記気密端子に接合されたケースとを備えていることを特徴とする圧電振動子。
【請求項６】
請求項５に記載の圧電振動子において、
前記圧電振動片と前記インナーリードとは、導電性接着剤を介して接続されていることを特徴とする圧電振動子。
【請求項７】
請求項５に記載の圧電振動子において、
前記圧電振動片と前記インナーリードとは、導電性材料から形成されたバンプを介して接続されていることを特徴とする圧電振動子。
【請求項８】
請求項４から７のいずれか１項に記載の圧電振動子が、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する発振器。
【請求項９】
請求項４から７のいずれか１項に記載の圧電振動子が、計時部に電気的に接続されていることを特徴とする電子機器。
【請求項１０】
請求項４から７のいずれか１項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。
【請求項１】
環状のステムと、該ステムを貫通した状態で配置され、ステム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とされた板状の一対のリード端子と、該リード端子と前記ステム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、
導電性材料からなるベース基板を加工して、所定の間隔を空けて平行に配された一対の平板部が両端で繋がった枠部を形成する枠部形成工程と、
該枠部形成工程後、前記枠部の所定位置に前記充填材を介して前記ステムを装着するステム装着工程と、
該ステム装着工程後、前記枠部の一端側を切断して前記一対の平板部の繋がりを切り離し、各平板部の一端側を前記インナーリードとする第１切断工程と、
該第１切断工程後、少なくとも前記枠部に対して所定の金属膜を被膜させる被膜工程と、
該被膜工程後、前記枠部の他端側を切断して前記一対の平板部の繋がりを切り離し、各平板部の他端側を前記アウターリードとすると共に、一対の平板部を前記リード端子として機能させる第２切断工程とを行う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、
前記枠部形成工程の際、接続部を介して前記枠部を前記ベース基板に繋げた状態で複数形成し、
前記ステム装着工程の際、前記接続部を切断して複数の前記枠部を切り離す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、
前記第１切断工程の際、一方の前記インナーリード上に前記圧電振動片を載置したときに、他方の前記インナーリードが圧電振動片の側面に当接するように、前記枠部を切断する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１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５】
請求項４に記載の気密端子と、
前記インナーリードに電気的に接続された圧電振動片と、
該圧電振動片を内部に封止した状態で前記気密端子に接合されたケースとを備えていることを特徴とする圧電振動子。
【請求項６】
請求項５に記載の圧電振動子において、
前記圧電振動片と前記インナーリードとは、導電性接着剤を介して接続されていることを特徴とする圧電振動子。
【請求項７】
請求項５に記載の圧電振動子において、
前記圧電振動片と前記インナーリードとは、導電性材料から形成されたバンプを介して接続されていることを特徴とする圧電振動子。
【請求項８】
請求項４から７のいずれか１項に記載の圧電振動子が、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する発振器。
【請求項９】
請求項４から７のいずれか１項に記載の圧電振動子が、計時部に電気的に接続されていることを特徴とする電子機器。
【請求項１０】
請求項４から７のいずれか１項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。
【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１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【公開番号】特開２００８−１７７９３０（Ｐ２００８−１７７９３０Ａ）
【公開日】平成２０年７月３１日（２００８．７．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１０４９１（Ｐ２００７−１０４９１）
【出願日】平成１９年１月１９日（２００７．１．１９）
【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２０年７月３１日（２００８．７．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１月１９日（２００７．１．１９）
【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）】
[ Back to top ]