音叉型圧電振動子
【課題】 低融点金属ろう材の励振電極への流れ出しを抑制するとともにより信頼性の高い電極構造が得られる音叉型圧電振動子を提供する。
【解決手段】 リード端子を有するベース２と、励振電極と電極パッドが形成されるとともに、２つの主面と２つの側面とを有する基部と脚部とから構成された圧電振動片１とを有し、前記リード端子の先端部分に圧電振動片の電極パッドを低融点金属ろう材により電気機械的に接合してなる音叉型圧電振動子であって、前記電極パッドは基部主面のうち基部他端部あたりに形成された第1電極パッド１７，１８と、基部側面のうち基部他端部あたりに形成された第２電極パッド１５ｅ，１６ｅとを有しており、前記第２電極パッドは前記励振電極と第１電極パッドより低融点金属ろう材の濡れ性の低い電極膜で形成するとともに、前記第１電極パッドを前記低融点金属ろう材で接合した。
【解決手段】 リード端子を有するベース２と、励振電極と電極パッドが形成されるとともに、２つの主面と２つの側面とを有する基部と脚部とから構成された圧電振動片１とを有し、前記リード端子の先端部分に圧電振動片の電極パッドを低融点金属ろう材により電気機械的に接合してなる音叉型圧電振動子であって、前記電極パッドは基部主面のうち基部他端部あたりに形成された第1電極パッド１７，１８と、基部側面のうち基部他端部あたりに形成された第２電極パッド１５ｅ，１６ｅとを有しており、前記第２電極パッドは前記励振電極と第１電極パッドより低融点金属ろう材の濡れ性の低い電極膜で形成するとともに、前記第１電極パッドを前記低融点金属ろう材で接合した。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、音叉型圧電振動子に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
圧電振動子は、通信機器の基準発振源、あるいはマイクロコンピュータのクロック源として用いられる。例えば特許文献１に示すようなシリンダー型の圧電振動子では、金属製のシェルに絶縁ガラスが充填され、当該絶縁ガラスにリード端子が貫通固定されたベースを用い、ベース上面に圧電振動片を取着し、キャップをベースに圧入することにより、圧電振動片等を気密封止する構成である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１−６８００７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、近年の電子部品の鉛フリー要請により、上述の圧電振動子においても鉛フリー製品が求められている。このような要請に対応して、圧電振動片を支持する低融点金属ろう材も鉛フリー製品が採用されるようになっている。低融点金属ろう材は鉛はんだ材に対してより電極上面での拡散が生じやすく、鉛フリーはんだ材の励振電極への流れ出しをなくす構成が必要不可欠となっている。特に、例えば銀（Ａｇ）や金（Ａｕ）などの導通性の高い電極膜の上部に対して、錫（Ｓｎ）を主成分として構成される鉛フリーはんだ材や鉛フリー低融点金属ろう材を用いると、前記導電性の高い電極膜上面を錫（Ｓｎ）の成分が拡散する現象が生じやすくなるという問題が顕著であった。
【０００５】
本発明は上記問題点を解決するためになされたもので、低融点金属ろう材の励振電極への流れ出しを抑制するとともにより信頼性の高い電極構造が得られる鉛フリー対応した音叉型圧電振動子を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記目的を達成するためになされたもので、請求項１に示すように、リード端子が植設された気密端子用のベースと、励振電極と電極パッドが形成されるとともに、基部とこの基部一端部から突出する複数本の脚部とから構成され、前記基部は少なくとも前記脚部とつながる２つの主面と２つの側面とを有する圧電振動片とを有し、前記リード端子の先端部分に対して圧電振動片の電極パッドを低融点金属ろう材により電気機械的に接合してベースに圧電振動片を搭載してなる音叉型圧電振動子であって、前記電極パッドは基部主面のうち基部他端部あたりに形成された第1電極パッドと、基部側面のうち基部他端部あたりに形成された第２電極パッドとを有しており、前記第２電極パッドは前記励振電極と第１電極パッドより低融点金属ろう材の濡れ性の低い電極膜で形成するとともに、前記第１電極パッドを前記低融点金属ろう材で接合した。
【０００７】
上記構成によれば、基部の２つの主面に形成された第１電極パッドと基部の２つの側面に形成された第２電極パッドとを端子として用途に応じて使い分けることができる。より具体的には、振動周波数の安定化と振動周波数の粗調整などを実施する際、基部の２つの側面に形成された第２電極パッドのみに治具の電極端子を接触させることができ、基部の２つの主面に形成された第１電極パッドを傷つけることがない。ベースのリード端子に圧電振動片を固着する際、基部の２つの主面に形成された無傷で膜状態がより安定した第１電極パッドにて接合することができる。また第２電極パッドを低融点金属ろう材の濡れ性の低い金属膜で形成しているので、第１電極パッドから第２電極パッドへ低融点金属ろう材が濡れ拡がることがなくなり、第１電極パッドに供給される低融点金属ろう材の塗布量が減少することなく、圧電振動片の接合強度が低下することがなくなる。
【０００８】
また請求項２に示すように、上記構成において、前記励振電極と第1電極パッドはお互いに離間した状態で形成されており、前記励振電極の一部は前記基部一端部あたりの側面に形成されてなるとともに、前記側面に形成された励振電極と前記第１電極パッドとが前記第２電極パッドにより接続してもよい。
【０００９】
上記構成によれば、前記励振電極と第1電極パッドはお互いに離間した状態で形成されているので、鉛フリー低融点金属ろう材が前記第１電極パッド内でのみ濡れ拡がり、リード端子との接合強度も安定する。また前記励振電極の一部は前記基部一端部あたりの側面に形成されてなるとともに、前記側面に形成された励振電極と前記第１電極パッドとが前記第２電極パッドにより接続しているので、第１電極パッドから側面の励振電極にかけての第２電極パッドを利用した導通経路が確保でき、他の導通経路と併用することによるお互いの導通性能を高めたり、電極形成に伴う設計が行いやすくなり、電極形成領域の縮小化を実現することもできる。なお、第１電極パッドと第２電極パッドの導通経路は、基部の主面から側面に面方向が変更されているため、鉛フリー低融点金属ろう材の濡れ拡がりをさらに抑えるのに好ましい。
【００１０】
また請求項３に示すように、上記請求項２の構成において、前記第１電極パッドのうち基部一端部側の端部位置をＡとし、前記側面に形成された励振電極のうち基部他端部側の端部位置をＢとした場合、前記Ｂの位置に対して前記Ａの位置を基部他端部側の位置に配置してもよい。
【００１１】
上記構成によれば、上述の作用効果に加え、鉛フリー低融点金属ろう材の濡れ拡がりを側面の励振電極の形成領域に到らせることなく、接続電極としての第２電極パッドで確実にせき止めることができるので、音叉型圧電振動子の振動を阻害することがより一層抑制され、音叉型圧電振動子の電気的特性の劣化をなくすのにさらに好ましい。
【００１２】
また請求項３に示すように、上記構成において、前記低融点金属ろう材が錫系の鉛フリー金属ろう材であり、第２電極パッドがクロムからなってもよい。
【００１３】
上記構成によれば、上述の作用効果に加え、クロムは硬質で錫系の鉛フリー低融点金属ろう材の濡れ拡がりにくいため、本発明のはんだ拡散防止と端子接触による傷にも強い好ましい電極材料となる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、低融点金属ろう材の励振電極への流れ出しを抑制するとともにより信頼性の高い電極構造が得られる鉛フリー対応した音叉型圧電振動子を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明による実施形態を示す音叉型圧電振動子の分解側面図。
【図２】図１の圧電振動片をベースに搭載した状態の斜視図。
【図３】図１のＸ−Ｘ線に沿った断面図。
【図４】他の実施形態を示す圧電振動片の斜視図。
【図５】他の実施形態を示す圧電振動片の斜視図。
【図６】他の実施形態を示す圧電振動片の斜視図。
【図７】他の実施形態を示す圧電振動片をベースに搭載した状態の斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明による好ましい実施形態について音叉型圧電振動子を例にとり、図面に基づいて説明する。図１は本実施形態による音叉型圧電振動子の分解側面図であり、図２は図１の圧電振動片をベースに搭載した状態の斜視図、図３は図１のＸ−Ｘ線に沿った断面図である。また図４〜図６は他の実施形態を示す圧電振動片の斜視図であり、図７は他の実施形態を示す圧電振動片をベースに搭載した状態の斜視図である。本発明の音叉型圧電振動子は、音叉型振動片（圧電振動片）１と、この音叉型振動片が搭載され接合されるリード端子２１，２２（２２については図示せず）を有するベース２と、音叉型振動片１とリード端子２１，２２とを接合する鉛フリー低融点金属ろう材としての鉛フリーはんだ材Ｈ、図示しないキャップとから構成されている。
【００１７】
音叉型振動片１は、水晶からなりＸＹカットやＮＴカットなどの屈曲振動する切断角度のものが用いられ、基部１０と当該基部の一端部側１０１から同一方向へ平行にのびる２本の脚部１１，１２を構成している。基部１０は脚部１１，１２とつながる２つの主面１０３，１０４（１０４については図示せず）と２つの側面１０５，１０６とを有している。脚部１１，１２には異極の励振電極である第１励振電極１３と第２励振電極１４とが形成されている。脚部１１には表裏主面に第１励振電極１３ａ，１３ｂと両側面に第２励振電極１４ｃ，１４ｄが形成され、脚部１２には表裏主面に第２励振電極１４ａ，１４ｂと両側面に第１励振電極１３ｃ，１３ｄが形成されている。このうち脚部１１の表裏主面の第１励振電極１３ａ，１３ｂと脚部１２の両側面の第１励振電極１３ｃ，１３ｄとが後述する引き回し電極により同極で共通接続され、脚部１２の表裏主面の第２励振電極１４ａ，１４ｂと脚部１１の両側面の第２励振電極１４ｃ，１４ｄとが後述する引き回し電極により同極で共通接続されている。
【００１８】
基部１０には表裏主面に後述するベース２のリード端子２１，２２と鉛フリーはんだ材Ｈを用いて導電接合されるとともに前記第１励振電極と第２励振電極とを個別に導出する第１電極パッド１７，１８（１８については図示せず）が基部の主面１０３，１０４（１０４については図示せず）のうち他端部側１０２の端部に接した状態かあるいは端部近傍（基部他端部あたり）のみに形成されている。図１では基部端部近傍に形成している。また、図１に示すように、これらの第１電極パッド１７，１８のうち基部の一端部側１０１（音叉型振動片の基部の脚部側）の端部位置Ａは、側面の励振電極１３ｄ，１４ｃ（１４ｃについては図示せず）のうち基部の他端部側（音叉型振動片の底面側）１０２の端部位置Ｂに対して基部の他端部側（音叉型振動片の底面側）１０２の位置に配置している。
【００１９】
上述の各励振電極と各電極パッドとはお互いが離間した状態で以下に説明する複数の引き回し電極と接続電極により共通接続されている。また図１に示す音叉型振動片１の基部１０を下側に配置した状態から表裏反転した状態に配置される裏面側の各電極は、図１に示す表面側の各電極と同様の配置や同様の形状で構成しているので、反転させた際に同位置に配置される電極については図中括弧書きで補足的に記載している。
【００２０】
第１励振電極１３は脚部１１の表裏主面の第１励振電極１３ａ，１３ｂと脚部１２の両側面の第１励振電極１３ｃ，１３ｄにより構成されており、脚部１１，１２から離間した基部１０に形成された第１電極パッド１７へと導出されている。このうち表裏主面の第１励振電極１３ａと第１励振電極１３ｂとは脚部１１の先端付近に形成された引き回し電極１５ａ，１５ｂにより接続されており、第１励振電極１３ａと第１励振電極１３ｃとは脚部１２の付根付近に形成された引き回し電極１５ｃにより接続され、第１励振電極１３ａと第１励振電極１３ｄとは基部１０に形成された接続電極１５ｄ，１５ｅおよび第１電極パッド１７により接続されている。
【００２１】
接続電極１５ｄは離間した第１励振電極１３ａと第１電極パッド１７との上面に一部が重なった状態でお互いを接続しており、接続電極１５ｅはお互いに離間した側面１０６の第１励振電極１３ｄと主面１０３の第１電極パッド１７との上面に一部が重なった状態でお互いを接続している。
【００２２】
第２電極パッドとしても機能する接続電極１５ｅは基部の主面１０３から側面１０６に面方向が変更された状態で形成されているとともに、基部の他端部側１０２の側面１０６にはその他端部に接した状態かあるいはその他端部近傍に（基部他端部あたりに）接続電極１５ｅのみが形成されている。図１では接続電極１５ｅを基部他端部近傍に形成している。接続電極１５ｅはつまり音叉型振動片の基部の他端部側１０２では、その主面１０３の端部近傍に第１電極パッド１７と接続電極１５ｅの重なり部分のみが形成された端子領域を構成し、その側面１０６の端部近傍に接続電極１５ｅのみが形成された端子領域を構成している。
【００２３】
第２励振電極１４は脚部１２の表裏主面の第２励振電極１４ａ，１４ｂと脚部１１の両側面の第２励振電極１４ｃ，１４ｄにより構成されており、脚部１１，１２から離間した基部１０に形成された第１電極パッド１８（図示せず）へと導出されている。このうち表裏主面の第２励振電極１４ａと第２励振電極１４ｂとは脚部１２の先端付近に形成された引き回し電極１６ａ，１６ｂにより接続されており、第２励振電極１４ｂと第２励振電極１４ｄとは脚部１１の付根付近に形成された引き回し電極１６ｃ（図示せず）により接続され、第２励振電極１４ｂと第２励振電極１４ｃとは基部１０に形成された接続電極１６ｄ，１６ｅ（図示せず）および第１電極パッド１８（図示せず）により接続されている。
【００２４】
接続電極１６ｄ（図示せず）は離間した第２励振電極１４ｂと第１電極パッド１８（図示せず）との上面に一部が重なった状態でお互いを接続しており、接続電極１６ｅ（図示せず）はお互いに離間した側面１０５の第２励振電極１４ｃと主面１０４（図示せず）の第１電極パッド１８（図示せず）との上面に一部が重なった状態でお互いを接続している。
【００２５】
第２電極パッドとしても機能する接続電極１６ｅ（図示せず）は基部の主面１０４（図示せず）から側面１０５に面方向が変更された状態で形成されているとともに、基部の他端部側１０２の側面１０５にはその他端部に接した状態かあるいはその他端部近傍に（他端部あたりに）接続電極１６ｅ（図示せず）のみが形成されている。つまり音叉型振動片の基部の他端部側１０２では、その主面１０４（図示せず）の端部近傍に第１電極パッド１８（図示せず）と接続電極１６ｅの重なり部分（図示せず）のみが形成された端子領域を構成し、その側面１０５の端部近傍に接続電極１６ｅ（図示せず）のみが形成された端子領域を構成している。
【００２６】
上述の各励振電極や各引き回し電極、各電極パッドは、マスク治具を用いるパターンニングによる手法やフォトリソグラフィー技術によるメタルエッチングなどによる手法で、例えば、クロム（Ｃｒ）の下地電極層に銀（Ａｇ）や金（Ａｕ）の上部電極から構成された薄膜であり、真空蒸着法やスパッタリング法などにより形成されている。これらは導通性の高い電極膜として形成されている。これに対して接続電極１５ｄ，１５ｅ，１６ｄ，１６ｅは、マスク治具を用いる手法で、例えば、クロム（Ｃｒ）の電極層のみから構成された薄膜であり、真空蒸着法やスパッタリング法などにより形成されている。これははんだ材の濡れ性の低い電極膜として形成されている。
【００２７】
ベース２は、金属製のシェルと、当該シェル内に充填された図示しない絶縁ガラスと、当該絶縁ガラスに貫通固定されたリード端子２１，２２とからなる。シェルは例えば４２アロイを基体としており、上下に貫通した円筒形状を有している。なお、このシェルの材料は４２アロイ以外に、コバールあるいは鉄ニッケル系合金を用いてもよい。
【００２８】
リード端子２１，２２は例えばコバールを基体とし、線状に加工されている。これらリード端子は前記シェル内に所定の間隔をもって貫通配置されている。シェル内に充填された絶縁ガラスは例えばホウケイ酸ガラスからなり、前記シェルとリード端子２１，２２とを各々電気的に独立させた状態で固定されている。
【００２９】
ベースのシェルおよびリード端子２１，２２の表面には次の金属膜が形成される。シェルの基体表面およびリード端子の基体表面には、図示していないが、それぞれＣｕ層からなる下地金属層が形成され、その上面にはＳｎ−Ｃｕ層が形成されている。上記Ｃｕ層は例えば２〜５μｍの厚さで形成され、上記Ｓｎ−Ｃｕ層は９〜１５μｍの厚さで形成される。これら層厚は一例であり、実施形態により適宜調整変更すればよい。なお、下地金属層としてＮｉ層を用いてもよい。このようなＳｎ−Ｃｕ層により鉛フリー（無鉛）対応ができ、また耐熱性を確保することができる。
【００３０】
図２に示すように、このようなベース２のリード端子のインナー側２１ａ，２２ａには前記音叉型水晶振動子片１が電気的機械的に接合される。すなわち基部１０に形成された第１電極パッド１７，１８（１８については図示せず）とリード端子のインナー側２１ａ，２２ａとがＳｎ−３Ａｇ−０．５Ｃｕ等の鉛フリーはんだ材Ｈを用いたろう付け等により導電接合される。なお、鉛フリーはんだ材としては錫系の鉛フリー金属ろう材以外に他の材料のものでもよく、さらにはんだ材以外の鉛フリー低融点金属ろう材であってもよい。本発明では銀（Ａｇ）や金（Ａｕ）の上部電極からなる導電性の高い電極膜に対して拡散する現象が生じやすくなる錫（Ｓｎ）を主成分として構成される鉛フリーはんだ材や鉛フリー低融点金属ろう材を用いる場合に好適である。
【００３１】
図示しないキャップは洋白（Ｃｕ−Ｎｉ−Ｚｎ系合金）からなり、有底の円筒状を有している。キャップの外周および内周面にはニッケル層が３〜９μｍの厚さでメッキ等の手段により形成されている。
【００３２】
キャップの内径は前記ベースのシェル部分よりも若干小さく設計されており、例えば２〜５％小さな内径に設定されている。このようなキャップを真空雰囲気中で前記音叉型振動片１を被覆し、キャップ開口部をベース２に圧入することにより、ベース２とキャップが強く密着しキャップ内部が真空状態に保たれた気密封止を行うことができる。
【００３３】
本発明では、銀（Ａｇ）や金（Ａｕ）の上部電極からなる導電性の高い電極膜により構成された励振電極１３，１４と第１電極パッド１７，１８に対して、クロム（Ｃｒ）の電極層のみからなる鉛フリー低融点金属ろう材の濡れ性の低い電極膜により構成されている。励振電極１３，１４と第１電極パッド１７，１８の一部と重なった状態でお互いを接続する接続電極の構成としては、上述の実施形態に限ることなく、図４に示されているような接続構成でもよい。
【００３４】
図４では、前記接続電極１５ｄ，１５ｅと第１電極パッド１７の重なり領域１５１ｄ，１５１ｅは、第１電極パッド１７から音叉型振動片の振動領域である励振電極１３，１４の形成された領域に近接しない方向の基部１０の幅方向のみで重なるように構成されている。また前記接続電極１６ｄ，１６ｅ（図示せず）と第１電極パッド１８の重なり領域１６１ｄ，１６１ｅ（図示せず）は、第１電極パッド１８（図示せず）から音叉型振動片の振動領域である励振電極１３，１４の形成された領域に近接しない方向の基部１０の幅方向のみで重なるように構成されている。すなわち第１電極パッド１７，１８（１８については図示せず）の基部の一端部側１０１の上端部からはみ出した状態で前記重なり領域１５１ｄ，１５１ｅ，１６１ｄ，１６１ｅ（１６１ｄと１６１ｅについて図示せず）が形成されないように配置されている。加えて接続電極１５ｄ，１５ｅも第１電極パッド１７，１８（１８については図示せず）より小さく、かつ基部の一端部側１０１の上端部からもはみ出さないように小さく形成されている。また図４では、第１電極パッド１７，１８（１８については図示せず）とは直接接続されず、表裏主面の励振電極（図では１３ａ）から両側面の励振電極（図では１３ｄ）へ直接接続する接続電極１５ｉ（１６ｉ）が別途形成されている。
【００３５】
また上述の実施形態に限ることなく、図５，図６に示すように接続電極の一部を断線させた構成ものでもよい。図５では、前記接続電極１５ｅ，１６ｅ（図示せず）が第１電極パッド１７，１８（図示せず）とは接続されず、両側面の励振電極（１３ｄのみ図示）から基部の他端部側１０２に延出された第２電極パッドとしての機能のみを有するものとしている。また第１電極パッド１７，１８（１８については図示せず）とは直接接続されず、表裏主面の励振電極（図では１３ａ）から両側面の励振電極（図では１３ｄ）へ直接接続する接続電極１５ｉ（１６ｉ）が別途形成されている。このため第1電極パッド１７，１８の形成領域を必要以上に拡大して形成することがなくなり、結果として音叉型振動片１の励振に対する悪影響の少ない電極構成とすることができる。図６では、前記接続電極１５ｅ，１６ｅ（図示せず）が両側面の励振電極（１３ｄのみ図示）とは接続されず、主面１０３から側面１０６あるいは主面１０４から側面１０５に面方向が変更された状態で第１電極パッド１７，１８（図示せず）とのみそれぞれ接続され、第２電極パッドとしての機能のみを有するものとしている。また第１電極パッド１７，１８（１８については図示せず）とは直接接続されず、表裏主面の励振電極（図では１３ａ）から両側面の励振電極（図では１３ｄ）へ直接接続する接続電極１５ｉ（１６ｉ）が別途形成されている。
【００３６】
またベースのリード端子のインナー側２１ａ，２２ａと音叉型水晶振動子片１と接合構成については、上述の実施形態に限ることなく、図７に示すようにシリコーン系樹脂やエポキシ系樹脂、イミド系樹脂などの絶縁性樹脂接着剤Ｚにより音叉型水晶振動片の基部１０の他端部側１０２とベース２の平面部分２０との隙間の一部を埋めるようにお互いを接合することで、機械的な接合強度のさらなる補強を実現した構成としてもよい。
【００３７】
上記実施形態により、励振電極１３，１４と第１電極パッド１７，１８とはお互いが離間した状態で銀（Ａｇ）や金（Ａｕ）などの導通性の高い電極膜により形成しているので、直列共振抵抗値などの圧電振動子の電気的特性を向上させながら錫（Ｓｎ）を主成分として構成される鉛フリー低融点金属ろう材Ｈが電極パッド１７，１８の内部でのみ濡れ拡がり、リード端子２１，２２との接合強度も安定する。
【００３８】
また励振電極１３，１４と第１電極パッド１７，１８とは、前記錫（Ｓｎ）を主成分として構成される鉛フリー低融点金属ろう材の濡れ性の低い電極膜で形成した接続電極１５ｄ，１５ｅ，１６ｄ，１６ｅにより励振電極１３，１４あるいは第１電極パッド１７，１８の上面端部の一部が重なった状態でお互いが接続されているので、鉛フリー低融点金属ろう材Ｈが第１電極パッド１７，１８からから励振電極１３，１４へ濡れ拡がることがなくなり、音叉型圧電振動子の振動を阻害することがなく、リード端子２１，２２との接合強度も低下することがない。特に図４に示す実施形態では、接続電極と第１電極パッドとの重なり領域１５１ｄ，１５１ｅ，１６１ｄ，１６１ｅが、第１電極パッド１７，１８から圧電振動片の振動領域である励振電極１３，１４の形成された領域に近接しない方向の基部１０の幅方向のみで重なるように構成されているので、前記重なり領域の第１電極パッドと接続電極との界面に鉛フリー低融点金属ろう材Ｈが拡散しても、圧電振動子の振動を阻害することがなく、より一層圧電振動子の電気的特性の劣化をなくすことができる。
【００３９】
さらに音叉型振動片の基部１０は主面１０３，１０４と側面１０５，１０６とを有しており、第１電極パッド１７，１８は基部の主面１０３，１０４のみに形成され、基部の他端部側１０２の側面１０５，１０６には接続電極１５ｅ，１６ｅのみが形成されているので、接続電極１５ｅ，１６ｅは電極パッド１７，１８と側面の励振電極１３ｄ，１４ｃとを接続するだけでなく、主面１０３から側面１０６あるいは主面１０４から側面１０５に面方向が変更されているため、鉛フリー低融点金属ろう材Ｈの濡れ拡がりをさらに抑えることができる。またこの側面の接続電極１５ｅ，１６ｅを第１電極パッド１７，１８が存在しない基部の他端部側１０２の側面に形成された第２電極パッド（端子領域）として活用することができるため、基部の主面１０３，１０４に形成された第１電極パッド１７，１８と、基部の側面１０５，１０６に形成された第２電極パッドとしての接続電極１５ｅ，１６ｅとを端子として用途に応じて使い分けることができる。例えば機械加工による音叉型振動片１であれば、ベースに搭載する前に音叉型振動片の脚部先端を研削して各脚部の重量バランスを整えながら周波数の粗調整を行う自動バランサー工程がある。この工程を実施する際、クロムを主成分とした傷に強い第２電極パッドとしての接続電極１５ｅ，１６ｅのみに治具の電極端子を接触させることができ、銀（Ａｇ）や金（Ａｕ）を主成分とした導電性の高い第１電極パッド１７，１８を傷つけることがない。ベースのリード端子２１，２２に音叉型振動片１を固着する際に、無傷で導通性能の優れた第１電極パッド１７，１８を接合することができる。
【００４０】
また第１電極パッド１７，１８のうち基部の一端部側１０１の端部位置をＡとし、側面の励振電極１３ｄ，１４ｃのうち基部の他端部側１０２の端部位置をＢとした場合、前記Ｂの位置に対して前記Ａの位置を基部の他端部側１０２の位置に配置しているので、鉛フリー低融点金属ろう材Ｈの濡れ拡がりを側面の励振電極１３ｄ，１４ｃの形成領域に到らせることなく、接続電極１５ｅ，１６ｅで確実にせき止めることができるので、音叉型圧電振動子の振動を阻害することがより一層抑制され、音叉型圧電振動子の電気的特性の劣化をなくすのにさらに好ましい。
【００４１】
また接続電極１５ｄ，１５ｅ，１６ｄ，１６ｅがクロムで構成されているため、硬質で鉛フリー低融点金属ろう材Ｈの濡れ拡がりにくい材料とすることができ、はんだ拡散防止と端子接触による傷にも強い好ましい電極材料となる。
【００４２】
なお、本発明は、その精神や主旨または主要な特徴から逸脱することなく、他のいろいろな形で実施することができる。そのため、上述の実施例はあらゆる点で単なる例示にすぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示すものであって、明細書本文には、なんら拘束されない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
水晶振動子等の圧電振動デバイスの量産に適用できる。
【符号の説明】
【００４４】
１ 水晶振動片
２ ベース
【技術分野】
【０００１】
本発明は、音叉型圧電振動子に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
圧電振動子は、通信機器の基準発振源、あるいはマイクロコンピュータのクロック源として用いられる。例えば特許文献１に示すようなシリンダー型の圧電振動子では、金属製のシェルに絶縁ガラスが充填され、当該絶縁ガラスにリード端子が貫通固定されたベースを用い、ベース上面に圧電振動片を取着し、キャップをベースに圧入することにより、圧電振動片等を気密封止する構成である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１−６８００７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、近年の電子部品の鉛フリー要請により、上述の圧電振動子においても鉛フリー製品が求められている。このような要請に対応して、圧電振動片を支持する低融点金属ろう材も鉛フリー製品が採用されるようになっている。低融点金属ろう材は鉛はんだ材に対してより電極上面での拡散が生じやすく、鉛フリーはんだ材の励振電極への流れ出しをなくす構成が必要不可欠となっている。特に、例えば銀（Ａｇ）や金（Ａｕ）などの導通性の高い電極膜の上部に対して、錫（Ｓｎ）を主成分として構成される鉛フリーはんだ材や鉛フリー低融点金属ろう材を用いると、前記導電性の高い電極膜上面を錫（Ｓｎ）の成分が拡散する現象が生じやすくなるという問題が顕著であった。
【０００５】
本発明は上記問題点を解決するためになされたもので、低融点金属ろう材の励振電極への流れ出しを抑制するとともにより信頼性の高い電極構造が得られる鉛フリー対応した音叉型圧電振動子を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記目的を達成するためになされたもので、請求項１に示すように、リード端子が植設された気密端子用のベースと、励振電極と電極パッドが形成されるとともに、基部とこの基部一端部から突出する複数本の脚部とから構成され、前記基部は少なくとも前記脚部とつながる２つの主面と２つの側面とを有する圧電振動片とを有し、前記リード端子の先端部分に対して圧電振動片の電極パッドを低融点金属ろう材により電気機械的に接合してベースに圧電振動片を搭載してなる音叉型圧電振動子であって、前記電極パッドは基部主面のうち基部他端部あたりに形成された第1電極パッドと、基部側面のうち基部他端部あたりに形成された第２電極パッドとを有しており、前記第２電極パッドは前記励振電極と第１電極パッドより低融点金属ろう材の濡れ性の低い電極膜で形成するとともに、前記第１電極パッドを前記低融点金属ろう材で接合した。
【０００７】
上記構成によれば、基部の２つの主面に形成された第１電極パッドと基部の２つの側面に形成された第２電極パッドとを端子として用途に応じて使い分けることができる。より具体的には、振動周波数の安定化と振動周波数の粗調整などを実施する際、基部の２つの側面に形成された第２電極パッドのみに治具の電極端子を接触させることができ、基部の２つの主面に形成された第１電極パッドを傷つけることがない。ベースのリード端子に圧電振動片を固着する際、基部の２つの主面に形成された無傷で膜状態がより安定した第１電極パッドにて接合することができる。また第２電極パッドを低融点金属ろう材の濡れ性の低い金属膜で形成しているので、第１電極パッドから第２電極パッドへ低融点金属ろう材が濡れ拡がることがなくなり、第１電極パッドに供給される低融点金属ろう材の塗布量が減少することなく、圧電振動片の接合強度が低下することがなくなる。
【０００８】
また請求項２に示すように、上記構成において、前記励振電極と第1電極パッドはお互いに離間した状態で形成されており、前記励振電極の一部は前記基部一端部あたりの側面に形成されてなるとともに、前記側面に形成された励振電極と前記第１電極パッドとが前記第２電極パッドにより接続してもよい。
【０００９】
上記構成によれば、前記励振電極と第1電極パッドはお互いに離間した状態で形成されているので、鉛フリー低融点金属ろう材が前記第１電極パッド内でのみ濡れ拡がり、リード端子との接合強度も安定する。また前記励振電極の一部は前記基部一端部あたりの側面に形成されてなるとともに、前記側面に形成された励振電極と前記第１電極パッドとが前記第２電極パッドにより接続しているので、第１電極パッドから側面の励振電極にかけての第２電極パッドを利用した導通経路が確保でき、他の導通経路と併用することによるお互いの導通性能を高めたり、電極形成に伴う設計が行いやすくなり、電極形成領域の縮小化を実現することもできる。なお、第１電極パッドと第２電極パッドの導通経路は、基部の主面から側面に面方向が変更されているため、鉛フリー低融点金属ろう材の濡れ拡がりをさらに抑えるのに好ましい。
【００１０】
また請求項３に示すように、上記請求項２の構成において、前記第１電極パッドのうち基部一端部側の端部位置をＡとし、前記側面に形成された励振電極のうち基部他端部側の端部位置をＢとした場合、前記Ｂの位置に対して前記Ａの位置を基部他端部側の位置に配置してもよい。
【００１１】
上記構成によれば、上述の作用効果に加え、鉛フリー低融点金属ろう材の濡れ拡がりを側面の励振電極の形成領域に到らせることなく、接続電極としての第２電極パッドで確実にせき止めることができるので、音叉型圧電振動子の振動を阻害することがより一層抑制され、音叉型圧電振動子の電気的特性の劣化をなくすのにさらに好ましい。
【００１２】
また請求項３に示すように、上記構成において、前記低融点金属ろう材が錫系の鉛フリー金属ろう材であり、第２電極パッドがクロムからなってもよい。
【００１３】
上記構成によれば、上述の作用効果に加え、クロムは硬質で錫系の鉛フリー低融点金属ろう材の濡れ拡がりにくいため、本発明のはんだ拡散防止と端子接触による傷にも強い好ましい電極材料となる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、低融点金属ろう材の励振電極への流れ出しを抑制するとともにより信頼性の高い電極構造が得られる鉛フリー対応した音叉型圧電振動子を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明による実施形態を示す音叉型圧電振動子の分解側面図。
【図２】図１の圧電振動片をベースに搭載した状態の斜視図。
【図３】図１のＸ−Ｘ線に沿った断面図。
【図４】他の実施形態を示す圧電振動片の斜視図。
【図５】他の実施形態を示す圧電振動片の斜視図。
【図６】他の実施形態を示す圧電振動片の斜視図。
【図７】他の実施形態を示す圧電振動片をベースに搭載した状態の斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明による好ましい実施形態について音叉型圧電振動子を例にとり、図面に基づいて説明する。図１は本実施形態による音叉型圧電振動子の分解側面図であり、図２は図１の圧電振動片をベースに搭載した状態の斜視図、図３は図１のＸ−Ｘ線に沿った断面図である。また図４〜図６は他の実施形態を示す圧電振動片の斜視図であり、図７は他の実施形態を示す圧電振動片をベースに搭載した状態の斜視図である。本発明の音叉型圧電振動子は、音叉型振動片（圧電振動片）１と、この音叉型振動片が搭載され接合されるリード端子２１，２２（２２については図示せず）を有するベース２と、音叉型振動片１とリード端子２１，２２とを接合する鉛フリー低融点金属ろう材としての鉛フリーはんだ材Ｈ、図示しないキャップとから構成されている。
【００１７】
音叉型振動片１は、水晶からなりＸＹカットやＮＴカットなどの屈曲振動する切断角度のものが用いられ、基部１０と当該基部の一端部側１０１から同一方向へ平行にのびる２本の脚部１１，１２を構成している。基部１０は脚部１１，１２とつながる２つの主面１０３，１０４（１０４については図示せず）と２つの側面１０５，１０６とを有している。脚部１１，１２には異極の励振電極である第１励振電極１３と第２励振電極１４とが形成されている。脚部１１には表裏主面に第１励振電極１３ａ，１３ｂと両側面に第２励振電極１４ｃ，１４ｄが形成され、脚部１２には表裏主面に第２励振電極１４ａ，１４ｂと両側面に第１励振電極１３ｃ，１３ｄが形成されている。このうち脚部１１の表裏主面の第１励振電極１３ａ，１３ｂと脚部１２の両側面の第１励振電極１３ｃ，１３ｄとが後述する引き回し電極により同極で共通接続され、脚部１２の表裏主面の第２励振電極１４ａ，１４ｂと脚部１１の両側面の第２励振電極１４ｃ，１４ｄとが後述する引き回し電極により同極で共通接続されている。
【００１８】
基部１０には表裏主面に後述するベース２のリード端子２１，２２と鉛フリーはんだ材Ｈを用いて導電接合されるとともに前記第１励振電極と第２励振電極とを個別に導出する第１電極パッド１７，１８（１８については図示せず）が基部の主面１０３，１０４（１０４については図示せず）のうち他端部側１０２の端部に接した状態かあるいは端部近傍（基部他端部あたり）のみに形成されている。図１では基部端部近傍に形成している。また、図１に示すように、これらの第１電極パッド１７，１８のうち基部の一端部側１０１（音叉型振動片の基部の脚部側）の端部位置Ａは、側面の励振電極１３ｄ，１４ｃ（１４ｃについては図示せず）のうち基部の他端部側（音叉型振動片の底面側）１０２の端部位置Ｂに対して基部の他端部側（音叉型振動片の底面側）１０２の位置に配置している。
【００１９】
上述の各励振電極と各電極パッドとはお互いが離間した状態で以下に説明する複数の引き回し電極と接続電極により共通接続されている。また図１に示す音叉型振動片１の基部１０を下側に配置した状態から表裏反転した状態に配置される裏面側の各電極は、図１に示す表面側の各電極と同様の配置や同様の形状で構成しているので、反転させた際に同位置に配置される電極については図中括弧書きで補足的に記載している。
【００２０】
第１励振電極１３は脚部１１の表裏主面の第１励振電極１３ａ，１３ｂと脚部１２の両側面の第１励振電極１３ｃ，１３ｄにより構成されており、脚部１１，１２から離間した基部１０に形成された第１電極パッド１７へと導出されている。このうち表裏主面の第１励振電極１３ａと第１励振電極１３ｂとは脚部１１の先端付近に形成された引き回し電極１５ａ，１５ｂにより接続されており、第１励振電極１３ａと第１励振電極１３ｃとは脚部１２の付根付近に形成された引き回し電極１５ｃにより接続され、第１励振電極１３ａと第１励振電極１３ｄとは基部１０に形成された接続電極１５ｄ，１５ｅおよび第１電極パッド１７により接続されている。
【００２１】
接続電極１５ｄは離間した第１励振電極１３ａと第１電極パッド１７との上面に一部が重なった状態でお互いを接続しており、接続電極１５ｅはお互いに離間した側面１０６の第１励振電極１３ｄと主面１０３の第１電極パッド１７との上面に一部が重なった状態でお互いを接続している。
【００２２】
第２電極パッドとしても機能する接続電極１５ｅは基部の主面１０３から側面１０６に面方向が変更された状態で形成されているとともに、基部の他端部側１０２の側面１０６にはその他端部に接した状態かあるいはその他端部近傍に（基部他端部あたりに）接続電極１５ｅのみが形成されている。図１では接続電極１５ｅを基部他端部近傍に形成している。接続電極１５ｅはつまり音叉型振動片の基部の他端部側１０２では、その主面１０３の端部近傍に第１電極パッド１７と接続電極１５ｅの重なり部分のみが形成された端子領域を構成し、その側面１０６の端部近傍に接続電極１５ｅのみが形成された端子領域を構成している。
【００２３】
第２励振電極１４は脚部１２の表裏主面の第２励振電極１４ａ，１４ｂと脚部１１の両側面の第２励振電極１４ｃ，１４ｄにより構成されており、脚部１１，１２から離間した基部１０に形成された第１電極パッド１８（図示せず）へと導出されている。このうち表裏主面の第２励振電極１４ａと第２励振電極１４ｂとは脚部１２の先端付近に形成された引き回し電極１６ａ，１６ｂにより接続されており、第２励振電極１４ｂと第２励振電極１４ｄとは脚部１１の付根付近に形成された引き回し電極１６ｃ（図示せず）により接続され、第２励振電極１４ｂと第２励振電極１４ｃとは基部１０に形成された接続電極１６ｄ，１６ｅ（図示せず）および第１電極パッド１８（図示せず）により接続されている。
【００２４】
接続電極１６ｄ（図示せず）は離間した第２励振電極１４ｂと第１電極パッド１８（図示せず）との上面に一部が重なった状態でお互いを接続しており、接続電極１６ｅ（図示せず）はお互いに離間した側面１０５の第２励振電極１４ｃと主面１０４（図示せず）の第１電極パッド１８（図示せず）との上面に一部が重なった状態でお互いを接続している。
【００２５】
第２電極パッドとしても機能する接続電極１６ｅ（図示せず）は基部の主面１０４（図示せず）から側面１０５に面方向が変更された状態で形成されているとともに、基部の他端部側１０２の側面１０５にはその他端部に接した状態かあるいはその他端部近傍に（他端部あたりに）接続電極１６ｅ（図示せず）のみが形成されている。つまり音叉型振動片の基部の他端部側１０２では、その主面１０４（図示せず）の端部近傍に第１電極パッド１８（図示せず）と接続電極１６ｅの重なり部分（図示せず）のみが形成された端子領域を構成し、その側面１０５の端部近傍に接続電極１６ｅ（図示せず）のみが形成された端子領域を構成している。
【００２６】
上述の各励振電極や各引き回し電極、各電極パッドは、マスク治具を用いるパターンニングによる手法やフォトリソグラフィー技術によるメタルエッチングなどによる手法で、例えば、クロム（Ｃｒ）の下地電極層に銀（Ａｇ）や金（Ａｕ）の上部電極から構成された薄膜であり、真空蒸着法やスパッタリング法などにより形成されている。これらは導通性の高い電極膜として形成されている。これに対して接続電極１５ｄ，１５ｅ，１６ｄ，１６ｅは、マスク治具を用いる手法で、例えば、クロム（Ｃｒ）の電極層のみから構成された薄膜であり、真空蒸着法やスパッタリング法などにより形成されている。これははんだ材の濡れ性の低い電極膜として形成されている。
【００２７】
ベース２は、金属製のシェルと、当該シェル内に充填された図示しない絶縁ガラスと、当該絶縁ガラスに貫通固定されたリード端子２１，２２とからなる。シェルは例えば４２アロイを基体としており、上下に貫通した円筒形状を有している。なお、このシェルの材料は４２アロイ以外に、コバールあるいは鉄ニッケル系合金を用いてもよい。
【００２８】
リード端子２１，２２は例えばコバールを基体とし、線状に加工されている。これらリード端子は前記シェル内に所定の間隔をもって貫通配置されている。シェル内に充填された絶縁ガラスは例えばホウケイ酸ガラスからなり、前記シェルとリード端子２１，２２とを各々電気的に独立させた状態で固定されている。
【００２９】
ベースのシェルおよびリード端子２１，２２の表面には次の金属膜が形成される。シェルの基体表面およびリード端子の基体表面には、図示していないが、それぞれＣｕ層からなる下地金属層が形成され、その上面にはＳｎ−Ｃｕ層が形成されている。上記Ｃｕ層は例えば２〜５μｍの厚さで形成され、上記Ｓｎ−Ｃｕ層は９〜１５μｍの厚さで形成される。これら層厚は一例であり、実施形態により適宜調整変更すればよい。なお、下地金属層としてＮｉ層を用いてもよい。このようなＳｎ−Ｃｕ層により鉛フリー（無鉛）対応ができ、また耐熱性を確保することができる。
【００３０】
図２に示すように、このようなベース２のリード端子のインナー側２１ａ，２２ａには前記音叉型水晶振動子片１が電気的機械的に接合される。すなわち基部１０に形成された第１電極パッド１７，１８（１８については図示せず）とリード端子のインナー側２１ａ，２２ａとがＳｎ−３Ａｇ−０．５Ｃｕ等の鉛フリーはんだ材Ｈを用いたろう付け等により導電接合される。なお、鉛フリーはんだ材としては錫系の鉛フリー金属ろう材以外に他の材料のものでもよく、さらにはんだ材以外の鉛フリー低融点金属ろう材であってもよい。本発明では銀（Ａｇ）や金（Ａｕ）の上部電極からなる導電性の高い電極膜に対して拡散する現象が生じやすくなる錫（Ｓｎ）を主成分として構成される鉛フリーはんだ材や鉛フリー低融点金属ろう材を用いる場合に好適である。
【００３１】
図示しないキャップは洋白（Ｃｕ−Ｎｉ−Ｚｎ系合金）からなり、有底の円筒状を有している。キャップの外周および内周面にはニッケル層が３〜９μｍの厚さでメッキ等の手段により形成されている。
【００３２】
キャップの内径は前記ベースのシェル部分よりも若干小さく設計されており、例えば２〜５％小さな内径に設定されている。このようなキャップを真空雰囲気中で前記音叉型振動片１を被覆し、キャップ開口部をベース２に圧入することにより、ベース２とキャップが強く密着しキャップ内部が真空状態に保たれた気密封止を行うことができる。
【００３３】
本発明では、銀（Ａｇ）や金（Ａｕ）の上部電極からなる導電性の高い電極膜により構成された励振電極１３，１４と第１電極パッド１７，１８に対して、クロム（Ｃｒ）の電極層のみからなる鉛フリー低融点金属ろう材の濡れ性の低い電極膜により構成されている。励振電極１３，１４と第１電極パッド１７，１８の一部と重なった状態でお互いを接続する接続電極の構成としては、上述の実施形態に限ることなく、図４に示されているような接続構成でもよい。
【００３４】
図４では、前記接続電極１５ｄ，１５ｅと第１電極パッド１７の重なり領域１５１ｄ，１５１ｅは、第１電極パッド１７から音叉型振動片の振動領域である励振電極１３，１４の形成された領域に近接しない方向の基部１０の幅方向のみで重なるように構成されている。また前記接続電極１６ｄ，１６ｅ（図示せず）と第１電極パッド１８の重なり領域１６１ｄ，１６１ｅ（図示せず）は、第１電極パッド１８（図示せず）から音叉型振動片の振動領域である励振電極１３，１４の形成された領域に近接しない方向の基部１０の幅方向のみで重なるように構成されている。すなわち第１電極パッド１７，１８（１８については図示せず）の基部の一端部側１０１の上端部からはみ出した状態で前記重なり領域１５１ｄ，１５１ｅ，１６１ｄ，１６１ｅ（１６１ｄと１６１ｅについて図示せず）が形成されないように配置されている。加えて接続電極１５ｄ，１５ｅも第１電極パッド１７，１８（１８については図示せず）より小さく、かつ基部の一端部側１０１の上端部からもはみ出さないように小さく形成されている。また図４では、第１電極パッド１７，１８（１８については図示せず）とは直接接続されず、表裏主面の励振電極（図では１３ａ）から両側面の励振電極（図では１３ｄ）へ直接接続する接続電極１５ｉ（１６ｉ）が別途形成されている。
【００３５】
また上述の実施形態に限ることなく、図５，図６に示すように接続電極の一部を断線させた構成ものでもよい。図５では、前記接続電極１５ｅ，１６ｅ（図示せず）が第１電極パッド１７，１８（図示せず）とは接続されず、両側面の励振電極（１３ｄのみ図示）から基部の他端部側１０２に延出された第２電極パッドとしての機能のみを有するものとしている。また第１電極パッド１７，１８（１８については図示せず）とは直接接続されず、表裏主面の励振電極（図では１３ａ）から両側面の励振電極（図では１３ｄ）へ直接接続する接続電極１５ｉ（１６ｉ）が別途形成されている。このため第1電極パッド１７，１８の形成領域を必要以上に拡大して形成することがなくなり、結果として音叉型振動片１の励振に対する悪影響の少ない電極構成とすることができる。図６では、前記接続電極１５ｅ，１６ｅ（図示せず）が両側面の励振電極（１３ｄのみ図示）とは接続されず、主面１０３から側面１０６あるいは主面１０４から側面１０５に面方向が変更された状態で第１電極パッド１７，１８（図示せず）とのみそれぞれ接続され、第２電極パッドとしての機能のみを有するものとしている。また第１電極パッド１７，１８（１８については図示せず）とは直接接続されず、表裏主面の励振電極（図では１３ａ）から両側面の励振電極（図では１３ｄ）へ直接接続する接続電極１５ｉ（１６ｉ）が別途形成されている。
【００３６】
またベースのリード端子のインナー側２１ａ，２２ａと音叉型水晶振動子片１と接合構成については、上述の実施形態に限ることなく、図７に示すようにシリコーン系樹脂やエポキシ系樹脂、イミド系樹脂などの絶縁性樹脂接着剤Ｚにより音叉型水晶振動片の基部１０の他端部側１０２とベース２の平面部分２０との隙間の一部を埋めるようにお互いを接合することで、機械的な接合強度のさらなる補強を実現した構成としてもよい。
【００３７】
上記実施形態により、励振電極１３，１４と第１電極パッド１７，１８とはお互いが離間した状態で銀（Ａｇ）や金（Ａｕ）などの導通性の高い電極膜により形成しているので、直列共振抵抗値などの圧電振動子の電気的特性を向上させながら錫（Ｓｎ）を主成分として構成される鉛フリー低融点金属ろう材Ｈが電極パッド１７，１８の内部でのみ濡れ拡がり、リード端子２１，２２との接合強度も安定する。
【００３８】
また励振電極１３，１４と第１電極パッド１７，１８とは、前記錫（Ｓｎ）を主成分として構成される鉛フリー低融点金属ろう材の濡れ性の低い電極膜で形成した接続電極１５ｄ，１５ｅ，１６ｄ，１６ｅにより励振電極１３，１４あるいは第１電極パッド１７，１８の上面端部の一部が重なった状態でお互いが接続されているので、鉛フリー低融点金属ろう材Ｈが第１電極パッド１７，１８からから励振電極１３，１４へ濡れ拡がることがなくなり、音叉型圧電振動子の振動を阻害することがなく、リード端子２１，２２との接合強度も低下することがない。特に図４に示す実施形態では、接続電極と第１電極パッドとの重なり領域１５１ｄ，１５１ｅ，１６１ｄ，１６１ｅが、第１電極パッド１７，１８から圧電振動片の振動領域である励振電極１３，１４の形成された領域に近接しない方向の基部１０の幅方向のみで重なるように構成されているので、前記重なり領域の第１電極パッドと接続電極との界面に鉛フリー低融点金属ろう材Ｈが拡散しても、圧電振動子の振動を阻害することがなく、より一層圧電振動子の電気的特性の劣化をなくすことができる。
【００３９】
さらに音叉型振動片の基部１０は主面１０３，１０４と側面１０５，１０６とを有しており、第１電極パッド１７，１８は基部の主面１０３，１０４のみに形成され、基部の他端部側１０２の側面１０５，１０６には接続電極１５ｅ，１６ｅのみが形成されているので、接続電極１５ｅ，１６ｅは電極パッド１７，１８と側面の励振電極１３ｄ，１４ｃとを接続するだけでなく、主面１０３から側面１０６あるいは主面１０４から側面１０５に面方向が変更されているため、鉛フリー低融点金属ろう材Ｈの濡れ拡がりをさらに抑えることができる。またこの側面の接続電極１５ｅ，１６ｅを第１電極パッド１７，１８が存在しない基部の他端部側１０２の側面に形成された第２電極パッド（端子領域）として活用することができるため、基部の主面１０３，１０４に形成された第１電極パッド１７，１８と、基部の側面１０５，１０６に形成された第２電極パッドとしての接続電極１５ｅ，１６ｅとを端子として用途に応じて使い分けることができる。例えば機械加工による音叉型振動片１であれば、ベースに搭載する前に音叉型振動片の脚部先端を研削して各脚部の重量バランスを整えながら周波数の粗調整を行う自動バランサー工程がある。この工程を実施する際、クロムを主成分とした傷に強い第２電極パッドとしての接続電極１５ｅ，１６ｅのみに治具の電極端子を接触させることができ、銀（Ａｇ）や金（Ａｕ）を主成分とした導電性の高い第１電極パッド１７，１８を傷つけることがない。ベースのリード端子２１，２２に音叉型振動片１を固着する際に、無傷で導通性能の優れた第１電極パッド１７，１８を接合することができる。
【００４０】
また第１電極パッド１７，１８のうち基部の一端部側１０１の端部位置をＡとし、側面の励振電極１３ｄ，１４ｃのうち基部の他端部側１０２の端部位置をＢとした場合、前記Ｂの位置に対して前記Ａの位置を基部の他端部側１０２の位置に配置しているので、鉛フリー低融点金属ろう材Ｈの濡れ拡がりを側面の励振電極１３ｄ，１４ｃの形成領域に到らせることなく、接続電極１５ｅ，１６ｅで確実にせき止めることができるので、音叉型圧電振動子の振動を阻害することがより一層抑制され、音叉型圧電振動子の電気的特性の劣化をなくすのにさらに好ましい。
【００４１】
また接続電極１５ｄ，１５ｅ，１６ｄ，１６ｅがクロムで構成されているため、硬質で鉛フリー低融点金属ろう材Ｈの濡れ拡がりにくい材料とすることができ、はんだ拡散防止と端子接触による傷にも強い好ましい電極材料となる。
【００４２】
なお、本発明は、その精神や主旨または主要な特徴から逸脱することなく、他のいろいろな形で実施することができる。そのため、上述の実施例はあらゆる点で単なる例示にすぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示すものであって、明細書本文には、なんら拘束されない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
水晶振動子等の圧電振動デバイスの量産に適用できる。
【符号の説明】
【００４４】
１ 水晶振動片
２ ベース
【特許請求の範囲】
【請求項１】
リード端子が植設された気密端子用のベースと、励振電極と電極パッドが形成されるとともに、基部とこの基部一端部から突出する複数本の脚部とから構成され、前記基部は少なくとも前記脚部とつながる２つの主面と２つの側面とを有する圧電振動片とを有し、前記リード端子の先端部分に対して圧電振動片の電極パッドを低融点金属ろう材により電気機械的に接合してベースに圧電振動片を搭載してなる音叉型圧電振動子であって、
前記電極パッドは基部主面のうち基部他端部あたりに形成された第1電極パッドと、基部側面のうち基部他端部あたりに形成された第２電極パッドとを有しており、
前記第２電極パッドは前記励振電極と第１電極パッドより低融点金属ろう材の濡れ性の低い電極膜で形成するとともに、前記第１電極パッドを前記低融点金属ろう材で接合したことを特徴とする音叉型圧電振動子。
【請求項２】
前記励振電極と第1電極パッドはお互いに離間した状態で形成されており、前記励振電極の一部は前記基部一端部あたりの側面に形成されてなるとともに、前記側面に形成された励振電極と前記第１電極パッドとが前記第２電極パッドにより接続されたことを特徴とする特許請求項１記載の音叉型圧電振動子。
【請求項３】
前記第１電極パッドのうち基部一端部側の端部位置をＡとし、前記側面に形成された励振電極のうち基部他端部側の端部位置をＢとした場合、
前記Ｂの位置に対して前記Ａの位置を基部他端部側の位置に配置したことを特徴とする特許請求項２記載の音叉型圧電振動子。
【請求項４】
前記低融点金属ろう材が錫系の鉛フリー金属ろう材であり、第２電極パッドがクロムからなることを特徴とする特許請求項１〜３のうちいずれか１項記載の音叉型圧電振動子。
【請求項１】
リード端子が植設された気密端子用のベースと、励振電極と電極パッドが形成されるとともに、基部とこの基部一端部から突出する複数本の脚部とから構成され、前記基部は少なくとも前記脚部とつながる２つの主面と２つの側面とを有する圧電振動片とを有し、前記リード端子の先端部分に対して圧電振動片の電極パッドを低融点金属ろう材により電気機械的に接合してベースに圧電振動片を搭載してなる音叉型圧電振動子であって、
前記電極パッドは基部主面のうち基部他端部あたりに形成された第1電極パッドと、基部側面のうち基部他端部あたりに形成された第２電極パッドとを有しており、
前記第２電極パッドは前記励振電極と第１電極パッドより低融点金属ろう材の濡れ性の低い電極膜で形成するとともに、前記第１電極パッドを前記低融点金属ろう材で接合したことを特徴とする音叉型圧電振動子。
【請求項２】
前記励振電極と第1電極パッドはお互いに離間した状態で形成されており、前記励振電極の一部は前記基部一端部あたりの側面に形成されてなるとともに、前記側面に形成された励振電極と前記第１電極パッドとが前記第２電極パッドにより接続されたことを特徴とする特許請求項１記載の音叉型圧電振動子。
【請求項３】
前記第１電極パッドのうち基部一端部側の端部位置をＡとし、前記側面に形成された励振電極のうち基部他端部側の端部位置をＢとした場合、
前記Ｂの位置に対して前記Ａの位置を基部他端部側の位置に配置したことを特徴とする特許請求項２記載の音叉型圧電振動子。
【請求項４】
前記低融点金属ろう材が錫系の鉛フリー金属ろう材であり、第２電極パッドがクロムからなることを特徴とする特許請求項１〜３のうちいずれか１項記載の音叉型圧電振動子。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−５４８９５（Ｐ２０１２−５４８９５Ａ）
【公開日】平成２４年３月１５日（２０１２．３．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１９８０７９（Ｐ２０１０−１９８０７９）
【出願日】平成２２年９月３日（２０１０．９．３）
【出願人】（０００１４９７３４）株式会社大真空 (312)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月１５日（２０１２．３．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月３日（２０１０．９．３）
【出願人】（０００１４９７３４）株式会社大真空 (312)
【Ｆターム（参考）】
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