JP4937020B2 - 圧電振動子の製造方法、圧電振動子、発振器、電子機器及び電波時計 - Google Patents

Description

本発明は、リード端子に圧電振動片を接合したシリンダパッケージタイプの圧電振動子の製造方法、該製造方法により製造された圧電振動子、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。

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、音叉型の圧電振動片を有する圧電振動子が知られている。
この圧電振動片は、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ており、基部と、互いに平行に配置され、基端側が基部に一体的に固定された一対の振動腕部とで構成されている。また、一対の振動腕部の外表面上には、該一対の振動腕部を互いに接近又は離間する方向に振動させる励振電極が形成されている。この励振電極は、引き出し電極を介して、基部の外表面上に形成されたマウント電極に電気的に接続されている。

ところで、音叉型の圧電振動片を有する圧電振動子は、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、圧電振動子に関しても、さらなる小型化が求められている。よって、必然的に圧電振動片を小型化することが求められている。
例えば、時計に用いる３２．７６８ｋＨｚの音叉型水晶振動片では、一般的に振動腕部の長さと基部の長さとが、略６：４の比率になるように設計されている。圧電振動片の小型化を図るために、これらの長さをできるだけ短くすることが考えられている。ところで、周波数Ｆは、Ｆ＝ｋ（Ｗ／Ｌ²）の式で決定されている。なお、ｋは係数、Ｗは振動腕部の幅、Ｌは振動腕部の長さである。よって、振動腕部の長さを単純に短くすると、周波数が変わってしまって所望の数値に収まらない恐れがある。

そこで、振動腕部の長さを短くする場合には、例えば、振動腕部の幅寸法Ｗの縮小を考慮しつつ、断面Ｈ型となるように振動腕部の上下面に溝部を形成して共振抵抗値を下げたうえで短くしたり、振動腕部の先端側を重くして慣性モーメントを増大させるハンマーヘッドタイプにしたうえで短くしたりする等の工夫が必要である。

一方、基部の長さに関しては、周波数に影響しないため、振動漏れを考慮しつつ、短くすることが可能である。そのため、振動腕部の長さを短くすることよりも設計変更し易い。しかしながら、圧電振動片は、基部を介して機械的にマウントされるものであるため、基部の長さを短くしてしまうと機械的にマウントする部分の領域が狭くなってしまい、強固且つ安定したマウントが難しくなってしまう。そのため、この圧電振動片を組み込んだ圧電振動子が落下衝撃等を受けてしまった場合には、衝撃で圧電振動片のマウントが外れる恐れがあった。その結果、信頼性の低下を招いてしまうものであった。

そこで、基部の長さを単純に短くするのではなく、マウント用支持部を基部と一体的に形成したうえで、基部の長さを短くした圧電振動片を有する圧電振動子が知られている（特許文献１及び２参照）。このマウント用支持部は、振動腕部と平行に形成され、基部から振動腕部の先端側に向けて延びるように形成されている。
このように、マウント用支持部を形成することで、該マウント用支持部を介して圧電振動片を固定できるので、基部の長さを短くしたとしても従来のように強固且つ安定した固定を行うことができる。
特願平１−３１１７１２号公報 特開２００６−３１１０８８号公報

しかしながら、まだ以下の課題が残されている。
始めに、音叉型の圧電振動片を有する圧電振動子は、構造の異なるものが数種類あり、用途に応じて最適なものを使用している。例えば、圧電振動片をベースとリッド（蓋）とで箱型にパッケージングしたセラミックパッケージタイプのものや、圧電振動片を気密端子と円筒状のケースとでパッケージングしたシリンダパッケージタイプのものが知られている。なお、セラミックパッケージタイプの場合、圧電振動片はベースのマウント部に固定され、シリンダパッケージタイプの場合、圧電振動片は気密端子のインナーリードに固定される。

ここで、上述した従来の圧電振動子は、いずれもセラミックパッケージタイプであり、圧電振動片のマウント用支持部をマウントするための手段をベース側に形成している。その結果、全長が短くなって小型化した圧電振動片を強固且つ安定にマウントすることができ、圧電振動子自体の小型化を図っている。このセラミックパッケージタイプは、比較的自由にベースを設計することができるので、上述したようにマウント用支持部を形成して小型化を図った圧電振動片をマウントするための設計を行い易い。

これに対して、シリンダパッケージタイプの場合には、図２４に示すように、リード２０１の２本のインナーリード２０１ａに対してのみ圧電振動片２００を固定する必要がある。ここで、リード端子２０１とステム２０２とは、両者の絶縁性を確実なものとするために距離Ｘ１だけ離れている。
そのため、２本のリード端子２０１の間隔Ｘ２を広げる場合には、上記距離Ｘ１を確保するためにステム２０２の外径を大きくせざるを得ない。従って、マウント用支持部が形成された圧電振動片をマウントするために、マウント用支持部の間隔に合わせてリード端子２０１の間隔Ｘ２を広げてしまった場合には、どうしてもステム２０２の外径が大きくなってしまうものであった。つまり、マウント用支持部を形成することで圧電振動片の全長を短くしたとしても、ステム２０２の外径が大きくなってしまい、結果的に圧電振動子の小型化を図ることが難しかった。

また、シリンダパッケージタイプの場合には、比較的自由に設計することができるベースを有するセラミックパッケージタイプとは異なり、単にステムから突出した２本のインナーリードに圧電振動片を固定するだけであるので、設計が制限され、マウント用支持部を有する圧電振動片を固定する有効な手立てが見当たらなかった。

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、マウント用支持部が形成されて基部の長さが短くなった圧電振動片を強固且つ安定にマウントすることができるシリンダパッケージタイプの圧電振動子を、効率良く製造することができる圧電振動子の製造方法、該製造方法で製造された圧電振動子、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。

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。
本発明に係る圧電振動子は、平行に配置された一対の振動腕部と、該一対の振動腕部の基端側を一体的に固定する基部と、一対の振動腕部の外側で該一対の振動腕部に対して平行に配置され、基端側が基部に固定された一対のマウント用支持部と、を有し所定の電圧が印加されたときに振動する圧電振動片と、環状に形成されたステムと、該ステムを貫通するように平行配置され、ステムを間に挟んで一端側が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２本のリード端子と、ステムとリード端子とを固定させる絶縁性の充填材と、を有する気密端子と、前記インナーリードが接合される第１の平坦面と、該第１の平坦面からインナーリードの直径よりも離間した位置で第１の平坦面に対して平行に形成され、前記マウント用支持部が接合される第２の平坦面と、を有するように段状に形成され、インナーリードに対して前記一対の振動腕部を非接触にした状態で前記圧電振動片を支持すると共に、各インナーリードと各マウント用支持部とをそれぞれ電気的に接続させるマウント用アダプターと、前記圧電振動片及び前記マウント用アダプターを内部に収納した状態で前記ステムに固定されるケースと、を備え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の製造方法は、平行に配置された一対の振動腕部と、該一対の振動腕部の基端側を一体的に固定する基部と、一対の振動腕部の外側で該一対の振動腕部に対して平行に配置され、基端側が基部に固定された一対のマウント用支持部と、を有し所定の電圧が印加されたときに振動する圧電振動片がケース内に封止されたシリンダパッケージタイプの圧電振動子を製造する方法であって、環状に形成されたステムと、該ステムを貫通するように平行配置され、ステムを間に挟んで一端側が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２本のリード端子と、ステムとリード端子とを固定させる絶縁性の充填材と、を有する気密端子を作製する気密端子作製工程と、前記ステム及び前記リード端子の外表面に所定の金属膜をメッキするメッキ工程と、前記インナーリードが接合される第１の平坦面と、該第１の平坦面からインナーリードの直径よりも離間した位置で第１の平坦面に対して平行に形成され、前記マウント用支持部が接合される第２の平坦面と、を有する段状のマウント用アダプターを作製するアダプター作製工程と、前記メッキ工程及び前記アダプター作製工程後、前記インナーリードを前記第１の平坦面に接合させる第１のマウント工程と、該第１のマウント工程後、前記マウント用支持部を前記第２の平坦面に接合させて、前記インナーリードに対して前記一対の振動腕部を非接触にした状態で前記圧電振動片を支持すると共に、各インナーリードと各マウント用支持部とをそれぞれ電気的に接続する第２のマウント工程と、該第２のマウント工程後、前記圧電振動片及び前記マウント用アダプターを内部に収納するように前記ケースに前記ステムを圧入し、ケース内を封止する圧入工程と、を備えていることを特徴とするものである。

この発明に係る圧電振動子及び圧電振動子の製造方法においては、気密端子作製工程、メッキ工程、アダプター作製工程、第１のマウント工程、第２のマウント工程、圧入工程を行うことで、マウント用支持部が形成されて小型化が図られた圧電振動片を有するシリンダパッケージタイプの圧電振動子を得ることができる。
まず、気密端子作製工程により気密端子を作製すると共に、メッキ工程によりステム及びリード端子の外表面に所定の金属膜を形成する。この金属膜によって、圧電振動片のマウントやケースの圧入が可能となる。

また、上記工程と同時或いは前後してアダプター作製工程を行い、段状のマウント用アダプターを作製する。即ち、インナーリードが接合される第１の平坦面と、マウント用支持部が接合される第２の平坦面とが段違いに配置されたマウント用アダプターを作製する。この際、第２の平坦面は、第１の平坦面からインナーリードの直径よりも離れた位置に形成されており、しかも第１の平坦面に対して平行に形成されている。

上述した気密端子の作製とマウント用アダプターの作製とが共に終了した後、気密端子の２本のインナーリードを第１の平坦面に接合させる第１のマウント工程を行う。これにより、各インナーリードはマウント用アダプターに機械的に接合されると共に、電気的に導通した状態となる。
特に、マウント用アダプターは段状に形成されているので、インナーリードの間隔が一対のマウント用支持部の間隔より小さくても、第２の平坦面間の間隔をマウント用支持部の間隔に一致させることができる。つまり、マウント用アダプターは、互いに間隔の異なるインナーリードとマウント用支持部とをマッチングさせるための、変換器的な役割を果たしている。

よって、マウント用アダプターの第２の平坦面に、圧電振動片のマウント用支持部を確実に重ね合わせることができる。そして、第２の平坦面にマウント用支持部を接合する第２のマウント工程を行う。これにより、圧電振動片は、マウント用支持部及びマウント用アダプターを介してインナーリード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。
しかも、第２の平坦面と第１の平坦面との間は、インナーリードの直径よりも離れているので、第２の平坦面はインナーリードの上端よりも上方に位置している。そのため、インナーリードに対して一対の振動腕部を非接触にした状態でマウントすることができる。

最後に、マウントされた圧電振動片とマウント用アダプターとを内部に収納するように、ケースをステムに圧入し、ケース内を封止する圧入工程を行う。これにより、圧電振動片が気密端子にマウントされた状態でケース内に収納されたシリンダパッケージタイプの圧電振動子を得ることができる。

特に、変換器的な役割を果たすマウント用アダプターを利用して、互いに間隔の異なるインナーリードとマウント用支持部とをマウントすることができる。そのため、気密端子は、アウターリードからインナーリードに亘って、マウント用支持部の間隔に関係なく、一律に近接させた状態（所定距離だけ離間した状態）にすることができる。そのため、充填材を介して電気的な絶縁性を確保できるサイズまで、ステムの外径を小さくすることができる。
このようにステムの外径を小さくしたとしても、マウント用アダプターを利用してインナーリードの間隔を一対の振動腕部の外側に配置されたマウント用支持部の間隔に一致させることができるので、容易且つ確実に圧電振動片をマウントすることができる。しかも、この圧電振動片は、マウント用支持部が形成されているため、基部の長さをできるだけ短くして小型化が図られたものである。

つまり、外径の小さいステムを用いながら、小型化が図られた圧電振動片を容易且つ確実にマウントした、従来にはないシリンダパッケージタイプの圧電振動子とすることができる。また、マウント用支持部だけがマウント用アダプターの第２の平坦面にマウントされるので、圧電振動片の一対の振動腕部及び基部がインナーリードやマウント用アダプターに干渉せず、圧電振動片の振動が妨げられる恐れがない。よって、安定した振動を確保することができ、信頼性の向上化を図ることができる。

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、前記マウント用アダプターが、金属材料により形成され、２つに分断された状態で前記インナーリードのそれぞれに接合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の製造方法は、上記本発明の圧電振動子の製造方法において、前記アダプター作製工程の際、金属材料により前記マウント用アダプターを作製し、前記第１のマウント工程後、前記マウント用アダプターを２本の前記インナーリードの間で切断して２つに分断する切断工程を備えていることを特徴とするものである。

この発明に係る圧電振動子及び圧電振動子の製造方法においては、マウント用アダプターを金属材料で作製するので、第１のマウント工程が終了した時点で２本のマウント用支持部は、マウント用アダプターを介して互いに導通した状態となってしまう。
そのため、第１のマウント工程後、マウント用アダプターを２本のインナーリードの間で切断して２つに分断する切断工程を行う。これにより、電気的な繋がりをなくすことができ、各インナーリードと各マウント用支持部とをそれぞれ単独で電気的接続することができる。
特に、マウント用アダプターを金属材料で作製するので、強固且つ導電性に優れたマウント用アダプターとすることができ、信頼性を高めることができる。

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、前記マウント用アダプターが、前記リード端子と熱膨張率が略等しい金属材料から形成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の製造方法は、上記本発明の圧電振動子の製造方法において、前記金属材料として、前記リード端子と熱膨張率が略等しい材料を使用することを特徴とするものである。

この発明に係る圧電振動子及び圧電振動子の製造方法においては、リード端子と熱膨張率が略等しい金属材料を使用するので、マウント用アダプターとリード端子とを共に略同じ熱膨張率とすることができる。そのため、圧電振動子を製造するにあたり大きな温度変化を伴う処理を適宜行ったとしても、マウント用アダプター及びインナーリードは同じように熱膨張する。従って、両者の間に、熱膨張率の違いによる歪や変形等が生じ難い。そのため、マウント用アダプターとリード端子との接合箇所に過度な応力がかかってしまうことを防止することができ、接合強度の低下を防止することができる。

また、本発明に係る圧電振動子の製造方法は、上記本発明の圧電振動子の製造方法において、前記アダプター作製工程の際、前記マウント用アダプターの表面に所定の金属層を被膜させる被膜工程を備えていることを特徴とするものである。

この発明に係る圧電振動子の製造方法においては、被膜工程によりマウント用アダプターの表面に所定の導電性膜を被膜させるので、マウント用アダプターの導電性を高めることができると共に、インナーリードをマウントする際に濡れ性を良くすることができる。従って、電気的な導通性能をより向上することができると共に、機械的な接合をより強固にすることができる。

また、本発明に係る圧電振動子の製造方法は、上記本発明の圧電振動子の製造方法において、前記アダプター作製工程の際、前記切断工程で切断する切断線に沿って、前記マウント用アダプターの板厚を薄肉にする薄肉部形成工程を備えていることを特徴とするものである。

この発明に係る圧電振動子の製造方法においては、薄肉部形成工程を行うことで、マウント用アダプターを切断して２つに分断する切断線に沿って、マウント用アダプターの板厚を予め薄肉にすることができる。よって、切断工程を行う際に、切削量を減らすことができる。特に、切断工程は、インナーリードがマウントされた後に行うので、切断時の振動等がマウント箇所に伝わってしまうが、上述したように切削量を減らすことができるので、伝わってしまう振動等をできるだけ抑えることができる。そのため、接合強度に影響を与え難くすることができ、強度低下を防止することができる。

また、本発明に係る圧電振動子の製造方法は、上記本発明の圧電振動子の製造方法において、前記薄肉にした領域のうち一定の範囲を除去する除去工程を備えていることを特徴とするものである。

この発明に係る圧電振動子の製造方法においては、除去工程により、板厚を薄肉にした部分のうち一定の範囲を予め除去しておく。これにより、切断工程時の切削量を最少限に抑えることができる。従って、上述した薄肉にしたときの効果をさらに顕著なものにすることができる。

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、前記マウント用アダプターが、絶縁材材料により形成され、前記インナーリードと前記マウント用支持部とを電気的に接続する導電性膜が表面にパターニング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の製造方法は、上記本発明の圧電振動子の製造方法において、前記アダプター作製工程の際、絶縁性材料により前記マウント用アダプターを作製し、前記アダプター作製工程と前記第１のマウント工程との間に、前記マウント用アダプターの表面に前記インナーリードと前記マウント用支持部とを電気的に接続する導電性膜をパターニングする導電性膜形成工程を行うことを特徴とするものである。

この発明に係る圧電振動子及び圧電振動子の製造方法においては、マウント用アダプターを絶縁性材料（例えば、セラミックスやガラス等）で作製するので、金属材料等に比べて多様の方法で容易に作製し易い。従って、製造効率を向上することができる。また、マウント用アダプターを形作った後、導電性膜形成工程を行って、表面に導電性膜をパターニングする。これにより、各インナーリードと各マウント用支持部とをそれぞれ単独で電気的接続することができる。
このように、導電性膜のパターニングで、一方のインナーリードと一方のマウント用支持部との導通経路と、他方のインナーリードと他方のマウント用支持部との導通経路とを分けることができるので、金属材料で作製する場合とは異なり、２本のインナーリードを一体的に固定するようにマウント用アダプターを作製することができる。従って、圧電振動片をより強固に支持することができ、マウントの信頼性を高めることができる。

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、前記第１の平坦面には、前記インナーリードを位置決めさせる案内溝がライン状に形成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の製造方法は、上記本発明の圧電振動子の製造方法において、前記アダプター作製工程の際、前記インナーリードを位置決めさせる案内溝を前記第１の平坦面にライン状に形成する案内溝形成工程を備えていることを特徴とするものである。

この発明に係る圧電振動子及び圧電振動子の製造方法においては、案内溝形成工程により、第１の平坦面にライン状の案内溝を形成することができる。よって、インナーリードをマウントする際に、該インナーリードが案内溝に案内されて常に同じ位置に位置決めされるので、品質にばらつきがなくなり高品質化を図ることができる。また、案内溝によって、インナーリードと第１の平坦面との接触面積が増えるので、より強固且つ安定にマウントすることができ、信頼性を高めることができる。

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、前記マウント用アダプターと前記マウント用支持部とが、導電性のバンプを介して接合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の製造方法は、上記本発明の圧電振動子の製造方法において、前記第２のマウント工程の際、導電性のバンプを介して前記第２の平坦面と前記マウント用支持部とを接合することを特徴とするものである。

この発明に係る圧電振動子及び圧電振動子の製造方法においては、圧電振動片をマウントする際に第２の平坦面に導電性のバンプを形成し、該バンプを利用して圧電振動片をバンプ接続することでマウントを行う。この際、圧電振動片は、バンプによってかさ上げされるので、インナーリードとの間隔がさらに開いた状態となる。従って、一対の振動腕部及び基部が、インナーリードに対して干渉してしまうことをより確実に防止することができる。よって、さらなる信頼性の向上化を図ることができる。

また、本発明の発振器は、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するものである。
また、本発明の電子機器は、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するものである。
また、本発明の電波時計は、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するものである。

この発明に係る発振器、電子機器及び電波時計によれば、小型化及び信頼性が向上した圧電振動片を有しているので、同様に小型化及び信頼性の向上化を図ることができる。

本発明に係る圧電振動子によれば、マウント用支持部が形成されて基部の長さが短くなった圧電振動片を強固且つ安定にマウントすることができ、自身のサイズの小型化を図ることができる。また、安定した振動を確保することができ、信頼性の向上化を図ることができる。
また、本発明に係る圧電振動子の製造方法によれば、上述した圧電振動子を効率良く製造することができる。
また、本発明に係る発振器、電子機器及び電波時計によれば、上述した圧電振動片を有しているので、同様に小型化及び信頼性の向上化を図ることができる。

以下、本発明に係る圧電振動子及び該圧電振動子の製造方法の一実施形態を、図１から図１４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１であって、図１及び図２に示すように、圧電振動片２と、該圧電振動片２を内部に収納するケース３と、圧電振動片２をケース３内に密閉させる気密端子であるプラグ４と、該プラグ４の後述するインナーリード３１ａと圧電振動片２とを接合させるためのマウント用アダプター５と、を備えている。
なお、図１においては、図を見易くするために、後述する励振電極１６、引き出し電極２１、２２、マウント電極１７、１８及び重り金属膜２３の図示を省略している。

圧電振動片２は、図３及び図４に示すように、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１０、１１と、該一対の振動腕部１０、１１の基端側を一体的に固定する基部１２と、基端側が基部１２に一体的に固定された一対のマウント用支持部１３と、一対の振動腕部１０、１１の外表面上に形成されて一対の振動腕部１０、１１を振動させる第１の励振電極１４と第２の励振電極１５とからなる励振電極１６と、該両励振電極１６に電気的に接続されたマウント電極１７、１８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１０、１１の両主面上に、該振動腕部１０、１１の長手方向Ｘに沿ってそれぞれ形成された溝部２０を備えている。この溝部２０は、振動腕部１０、１１の基端側から略中間付近まで形成されている。

一対のマウント用支持部１３は、一対の振動腕部１０、１１の外側で振動腕部１０、１１に対して平行に配置された状態で、基端側が基部１２に固定されている。また、一対のマウント用支持部１３は、先端が一対の振動腕部１０、１１の先端と同じ方向を向くように形成されており、先端位置が基部１２を越えた辺りに位置するように長さ調整されている。
本実施形態の圧電振動片２は、この一対のマウント用支持部１３を有しているので、マウント用支持部１３を有していない振動片に比べて、基部１２の長さＬ１が短く設計されている。従って、全長Ｌ３（振動腕部１０、１１の長さＬ１＋基部１２の長さＬ２）が短く、小型化が図られた圧電振動片２とされている。また、一対のマウント用支持部１３間の距離は、Ｗ１とされている。

また、基部１２の両側には、基部１２の幅寸法を部分的に短縮するように切り欠き部（以下、ノッチ１２ａと称する）が形成されている。このノッチ１２ａは、一対の振動腕部１０、１１から適切な範囲離れるように、一対のマウント用支持部１３の基端側が固定されているポイントに隣接して形成されている。このノッチ１２ａは、一対の振動腕部１０、１１が振動した際に、振動の垂直成分（厚み方向の成分）に起因する基部１２の撓みを抑えて、共振抵抗値のばらつきを低減するものである。このノッチ１２ａは、必須なものではないが、高性能化を図ることができる点で形成することが好ましい。

第１の励振電極１４と第２の励振電極１５とからなる励振電極１６は、一対の振動腕部１０、１１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１０、１１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、図５に示すように、第１の励振電極１４が、一方の振動腕部１０の溝部２０上と、他方の振動腕部１１の両側面上とに主に形成され、第２の励振電極１５が、一方の振動腕部１０の両側面上と他方の振動腕部１１の溝部２０上とに主に形成されている。

また、第１の励振電極１４及び第２の励振電極１５は、図３及び図４に示すように、基部１２の両主面上において、それぞれ引き出し電極２１、２２を介してマウント電極１７、１８に電気的に接続されている。そして圧電振動片２は、このマウント電極１７、１８を介して電圧が印加されるようになっている。また、このマウント電極１７、１８は、基部１２だけではなく一対のマウント用支持部１３の外表面上にも形成されている。
なお、上述した励振電極１６、マウント電極１７、１８及び引き出し電極２１、２２は、例えば、クロム（Ｃｒ）、ニッケル（Ｎｉ）、アルミニウム（Ａｌ）やチタン（Ｔｉ）等の導電性膜の被膜により形成されたものである。

また、一対の振動腕部１０、１１の先端には、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２３が被膜されている。なお、この重り金属膜２３は、周波数を粗く調整する際に使用される粗調膜２３ａと、微小に調整する際に使用される微調膜２３ｂとに分かれている。これら粗調膜２３ａ及び微調膜２３ｂを利用して周波数調整を行うことで、一対の振動腕部１０、１１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。

ケース３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２を内部に収納した状態でプラグ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。

プラグ４は、ケース３を密閉させるステム３０と、該ステム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マウント用支持部１３を介して圧電振動片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メッキが施されている。

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。また、２本のリード端子３１は、中実丸棒とされ、インナーリード３１ａからアウターリード３１ｂに亘って一律に所定間隔Ｗ２だけ離間した状態で平行に配置されている。

マウント用アダプター５は、図１に示すように、インナーリード３１ａに対して一対の振動腕部１３を非接触にした状態で圧電振動片２を機械的に支持すると共に、各インナーリード３１ａと各マウント用支持部１３とをそれぞれ電気的に接続させるアダプターである。
具体的には、図６に示すように、マウント用アダプター５は、インナーリード３１ａが接合される第１の平坦面４０ａと、該第１の平坦面４０ａからインナーリード３１ａの直径よりも離間した位置で第１の平坦面４０ａに対して平行に形成され、マウント用支持部１３が接合される第２の平坦面４２ａと、を有するように段状に形成されている。

本実施形態では、断面Ｚ形状に形成されたマウント用アダプター５を例に挙げて説明する。このマウント用アダプター５は、リード端子３１と熱膨張率が略等しい金属材料からなる後述するシート材５１から作製されたものであり、２つに分断された状態でインナーリード３１ａのそれぞれに接合されている。つまり、本実施形態のマウント用アダプター５は、左右対称に並んだ状態で配置されている。

マウント用アダプター５について、より詳細に説明する。
このマウント用アダプター５は、下方プレート４０と、該下方プレート４０の一端側から折曲された側板プレート４１と、該側板プレート４１の一端側から折曲された上方プレート４２と、で略Ｚ状に一体的形成されている。この際、上方プレート４２は、下方プレート４０に対して平行で、且つ、下方プレート４０に対向しないように下方プレート４０の外側に延びるように折曲されている。そして、下方プレート４０の上面が上記第１の平坦面４０ａとされ、上方プレート４２の上面が上記第２の平坦面４２ａとされている。また、上述したように、両平坦面４０ａ、４２ａ間の距離Ｔがインナーリード３１ａの直径よりも大きくなるように高さ調整されている。

また、左右に並んだ２つのマウント用アダプター５は、互いの上方プレート４２の間隔が一対のマウント用支持部１３間の距離Ｗ１に一致するように調整されている。これにより、第２の平坦面４２ａにマウント用支持部１３を重ね合わせてマウントすることができるようになっている。
しかも、上方プレート４２とマウント用支持部１３とは、図１及び図２に示すように、導電性のバンプＥを介してマウントされている。即ち、バンプＥを介して上方プレート４２とマウント用支持部１３とが機械的に接合されていると同時に、上方プレート４２とマウント用支持部１３の外表面に形成されたマウント電極１７、１８とが電気的に接続されている。しかも、圧電振動片２は、バンプＥによってかさ上げされており、圧電振動片２とインナーリード３１ａとの間には所定の隙間（例えば、１５μｍ〜２０μｍの隙間）が開いた状態となっている。

また、本実施形態のマウント用アダプター５は、図６に示すように、第１の平坦面４０ａにインナーリード３１ａを位置決めさせるための案内溝４３がライン状に形成されている。この案内溝４３は、例えば、Ｖ字状に形成されている。これによりインナーリード３１ａは、この案内溝４３に嵌って位置決めされた状態で第１の平坦面４０ａにマウントされている。また、このように構成されたマウント用アダプター５の外表面には、図示しない所定の金属層が被膜されている。

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、下地金属膜としてはＣｕが用いられ、仕上金属膜としては、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。

また、マウント用アダプター５は、例えば、リード端子３１と同じ材料であるコバール（ＦｅＮｉＣｏ合金）や、４２アロイ（４２Ｎｉ−Ｆｅ）等のニッケル合金から作製されている。また、マウント用アダプター５の外表面に被膜されている金属膜としては、例えば、Ｎｉが使用される。

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、マウント用アダプター５、バンプＥ、マウント電極１７、１８及び引き出し電極２１、２２を介して、第１の励振電極１４及び第２の励振電極１５からなる励振電極１６に電流を流すことができ、一対の振動腕部１０、１１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１０、１１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。

次に、上述した圧電振動子１の製造方法を、図７に示すフローチャートを参照しながら説明する。本実施形態の圧電振動子１の製造方法は、圧電振動片２を作製する圧電振動片作製工程と、プラグ４を作製する気密端子作製工程と、メッキ工程と、アダプター作製工程と、第１のマウント工程と、切断工程と、第２のマウント工程と、圧入工程と、を順に行って、圧電振動子１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。

初めに、圧電振動子作製工程を行って図３に示す圧電振動片２を作製する（Ｓ１０）。具体的には、まず水晶のランバート原石を所定の角度でスライスして一定の厚みのウエハとする。続いて、このウエハをラッピングして粗加工した後、加工変質層をエッチングで取り除き、その後ポリッシュ等の鏡面研磨加工を行って、所定の厚みのウエハとする。続いて、ウエハに洗浄等の適切な処理を施した後、該ウエハをフォトリソグラフィ技術によって圧電振動片２の外形形状でパターニングすると共に、金属膜の成膜及びパターニングを行って、励振電極１６、引き出し電極２１、２２、マウント電極１７、１８、重り金属膜２３を形成する。これにより、圧電振動片２を作製することができる。

また、圧電振動片２を作製した後、共振周波数の粗調を行っておく。これは、重り金属膜２３の粗調膜２３ａにレーザ光を照射して一部を蒸発させ、重量を変化させることで行う。なお、共振周波数をより高精度に調整する微調に関しては、マウントされた後に行う。これについては、後に説明する。

次に、上述した圧電振動片作製工程と同じタイミング、或いは前後のタイミングで、プラグ４を作製する気密端子作製工程を行う（Ｓ２０）。具体的には、まず、ステム作製工程によりステム３０を作製する（Ｓ２１）。即ち、鉄ニッケルコバルト合金や鉄ニッケル合金等の導電性を有する板部材をランス加工した後、複数回の深絞り加工を行って有底の筒部材を形成する。そして、筒部材の底面に開口を形成すると共に、外形抜きを行って筒部材を板部材から切り離すことで、ステム３０を作製する。

次いで、ステム３０内に、リード端子３１及び充填材３２をそれぞれセットするセット工程を行う（Ｓ２２）。まず、作製したステム３０を、図示しない専用の治具にセットした後、予めリング状に焼結された充填材３２をステム３０の内部にセットすると共に、充填材３２を貫通するようにリード端子３１をセットする。
このセット工程により、ステム３０とリード端子３１と充填材３２とを組み合わせた後、治具を加熱炉内に入れて１０００℃前後の温度雰囲気で充填材３２の焼成を行う（Ｓ２３）。これにより、充填材３２とリード端子３１との間、充填材３２とステム３０との間が完全に封着されて、気密に耐えられる構造となる。そして、治具から取り出すことで、インナーリード３１ａからアウターリード３１ｂに亘って、２本のリード端子３１が一律に所定距離Ｗ２だけ離間したプラグ４を得ることができる。この時点で、気密端子作製工程が終了する。

次に、リード端子３１の外表面及びステム３０の外周に同一材料の金属膜を湿式メッキ法で被膜させるメッキ工程を行う（Ｓ２４）。そのための前処理として、リード端子３１の外表面及びステム３０の外周を洗浄すると共に、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。この前処理が終了した後、リード端子３１の外表面及びステム３０の外周面に下地金属膜を形成する。例えば、Ｃｕメッキ或いはＮｉメッキを略２μｍ〜５μｍの膜厚で被膜させる。続いて、下地金属膜上に仕上金属膜を形成する。例えば錫や銀等の単一材料の他、耐熱メッキや、錫銅合金、錫ビス膜合金、錫アンチモン合金等を、略８μｍ〜１５μｍの膜厚で被膜させる。
このように、下地金属膜及び仕上金属膜からなる金属膜を被膜させることで、インナーリード３１ａとマウント用アダプター５との接続を可能にすることができる。また、マウント用アダプター５との接続だけでなく、ステム３０の外周に被膜された金属膜が柔らかく弾性変形する特性を有しているので、ステム３０とケース３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。

続いて、金属膜の安定化を図るため、真空雰囲気の炉中でアニーリングを行う（Ｓ２５）。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。このアニーリングが終了した時点で第１のマウント工程を行うことができる。なお、金属膜を被膜する際に、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で行っても構わない。

次に、上述した圧電振動片作製工程及び気密端子作製工程と同じタイミング、或いは前後のタイミングでアダプター作製工程を行って、２つのマウント用アダプター５が連結した状態の連結アダプター５０を作製する。
先にこの連結アダプター５０について簡単に説明する。連結アダプター５０は、図８に示すように、下方プレート４０と、該下方プレート４０の両端から同じ方向に折曲された側板プレート４１と、下方プレート４０に対して平行で且つ下方プレート４０の外側に延びるように側板プレート４１の一端側から折曲された上方プレート４２と、で一体的に構成されている。つまり、この連結アダプター５０は、断面Ｚ状のマウント用アダプター５が左右対称に２つ並んだ状態で連結されたように作製されている。

また、下方プレート４０の中間部分４４は、他の部分よりも板厚が薄くなった薄肉部とされている。この中間部分４４は、後に行う切断工程によって切断される領域である。しかも、薄肉となった中間部分４４は、一定の範囲が既に除去された状態となっている。また、第１の平坦面４０ａには、この中間部分４４を間に挟んだ両側において、Ｖ字状の案内溝４３がライン状に形成されている。

次に、このように構成された連結アダプター５０を作製するアダプター作製工程について説明する。本実施形態では、１枚のシート材５１をプレス加工することにより連結アダプター５０を一度に複数作製する場合を例に挙げて説明する。
まず、図９に示すように、リード端子３１と熱膨張率が略等しい金属材料からなるシート材５１を準備する（Ｓ３０）。このシート材５１は、例えば、長尺なフープ材である。なお、図９から図１１に図示する点線枠Ｓは、プレス加工によって１つの連結アダプター５０となる領域を示している。

シート材５１を準備した後、最初にインナーリード３１ａを位置決めさせるための案内溝４３を下方プレート４０の第１の平坦面４０ａとなる領域に形成する案内溝形成工程と、後に行う切断工程で連結アダプター５０を切断して２つのマウント用アダプター５とする切断線に沿って、シート材５１の板厚を他の部分よりも薄肉にする薄肉部形成工程と、を行う（Ｓ３１）。これら両工程は、別々に行っても構わないが、シート材５１をプレス加工することで、両工程を同時に行うことができる。これにより、図１０に示すように、シート材５１に案内溝４３及び薄肉となった中間部分４４を形成することができる。

次に、薄肉にした領域のうち一定の範囲を予め除去する除去工程を引き続き行う（Ｓ３３）。つまり、薄肉となった中間部分４４を全部残すのではなく、この後に作製される連結アダプター５０が分断されない程度に一定の範囲を除去しておく。具体的には、図１０に示すように、薄肉となった中間部分４４に開口部５２を形成することで一定の範囲を除去する。
そして、この開口部５２を形成した後、シート材５１の外表面に所定の金属層をメッキ等により被膜させる被膜工程を行う（Ｓ３４）。この際、少なくとも、案内溝４３が形成された片面に金属層を形成すれば良い。
その後、シート材５１をプレス加工しながら図１０に示す点線枠Ｓに沿ってシート材５１を打ち抜くプレス工程を行う（Ｓ３５）。これにより、図８に示す連結アダプター５０を作製することができる。

次に、プラグ４の作製と連結アダプター５０の作製とが共に終了した後、プラグ４の２本のインナーリード３１ａを下方プレート４０の第１の平坦面４０ａに接合させる第１のマウント工程を行う（Ｓ４０）。具体的には、図１２に示すように、インナーリード３１ａを下方プレート４０の第１の平坦面４０ａに重ね合わせた後、インナーリード３１ａの外表面に形成された金属膜を溶融させ、半田接続する。これにより、インナーリード３１ａと連結アダプター５０とがマウント、即ち、機械的に接合されると共に電気的に接続された状態となる。

特に、第１の平坦面４０ａには案内溝４３が形成されているので、インナーリード３１ａを重ね合わせる際に、該インナーリード３１ａが案内溝４３に案内されて常に決まった位置に位置決めされる。よって、品質にばらつきがなくなり高品質化を図ることができる。また、案内溝４３によって、インナーリード３１ａと下方プレート４０との接触面積が増えるので、強固且つ安定にマウントすることができる。
また、連結アダプター５０には金属層が被膜されているので、導電性が高まっていると共に、濡れ性が優れた状態となっている。従って、インナーリード３１ａと連結アダプター５０との電気的な導通性能を向上することができると共に、機械的な接合をより強固にすることができる。

なお、この時点においては、２本のインナーリード３１ａは、連結アダプター５０を介して一体的に固定されたうえ、電気的に導通した状態となっている。そこで、この工程が終了した後、連結アダプター５０を２本のインナーリード３１ａ間で切断して２つに分断する切断工程を行う（Ｓ４１）。これにより、薄肉となった中間部分４４が切断され、図１３に示すように、連結アダプター５０から各インナーリード３１ａに接合された断面Ｚ状のマウント用アダプター５を得ることができる。また、各インナーリード３１ａは、電気的に切り離された状態となる。従って、各インナーリード３１ａと、各マウント用支持部１３とをそれぞれ単独で電気的接続することができる。

また、上述した薄肉部形成工程及び除去工程によって、切断箇所でもある中間部分４４が薄肉になっているだけでなく、開口部５２によって一定の範囲が既に除去されている。そのため、切断工程を容易にすることができる。特に、この切断工程は、インナーリード３１ａがマウントされた後に行うので、切断時の振動等がマウント箇所に伝わってしまうが、切断工程が容易になるので伝わってしまう振動等をできるだけ抑えることができる。そのため、インナーリード３１ａとマウント用アダプター５との接合強度に影響を与え難くすることができ、強度低下を抑えることができる。

また、切断工程によって、各インナーリード３１ａには断面Ｚ状のマウント用アダプター５が接合された形となるので、インナーリード３１ａの間隔（距離Ｗ２）が一定のマウント用支持部１３の間隔（距離Ｗ１）よりも小さくても、マウント用アダプター５の上方プレート４２間の間隔Ｗ１をマウント用支持部１３の間隔に一致させることができる。つまり、マウント用アダプター５は、互いに間隔の異なるインナーリード３１ａとマウント用支持部１３とのをマッチングさせるための、変換器的な役割を果たしている。
よって、マウント用アダプター５の上方プレート４２の第２の平坦面４２ａに、圧電振動片２のマウント用支持部１３を確実に重ね合わせることができる。

ここで、本実施形態では、次に行う第２のマウント工程のために、連結アダプター５０の上方プレート４２の第２の平坦面４２ａに図１４に示すように金等の導電性のバンプＥを形成しておく（Ｓ４２）。そして、バンプＥを形成した後、第２の平坦面４２ａにマウント用支持部１３を接合する第２のマウント工程を行う（Ｓ４３）。
具体的には、バンプＥを加熱しながら、該バンプＥを間に挟んだ状態でマウント用アダプター５とマウント用支持部１３とを所定の圧力で重ね合わせる。これにより、バンプＥを介してマウント用アダプター５とマウント用支持部１３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。即ち、マウント用支持部１３及びマウント用アダプター５を介して圧電振動片２を機械的に支持することができると共に、インナーリード３１ａに対して圧電振動片２のマウント電極１７、１８を電気的に接続することができる。

特に、断面Ｚ状に形成されたマウント用アダプター５の下方プレート４０にインナーリード３１ａをマウントし、下方プレート４０に対して段違いに配置された上方プレート４２にマウント用支持部１３をマウントしているので、インナーリード３１ａに対して圧電振動片２を非接触状態にすることができる。しかも、本実施形態では、さらにバンプＥを介して圧電振動片２をマウントしているので、該バンプＥによって若干かさ上げされている。これらの結果、図２に示すように、圧電振動片２はインナーリード３１ａに対して所定の隙間を空けた状態でマウントされる。
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。

次に、圧入工程を行う前に、上述したマウントによる歪みをなくすために、所定の温度でベーキングを行う（Ｓ４４）。続いて、圧電振動片２の周波数調整（微調）を行う（Ｓ４５）。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、アウターリード３１ｂ間に電圧を印加して圧電振動片２を振動させる。そして、周波数を計測しながら、レーザにより重り金属膜２３の微調膜２３ｂ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、アウターリード３１ｂに図示しないプローブ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２の周波数を調整することができる。

なお、上記微調及び先に行った粗調の際に、レーザの照射により重り金属膜２３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２３を除去することで周波数調整を行う。

最後に、プラグ４によってマウントされた圧電振動片２とマウント用アダプター５とを内部に収納するようにケース３をステム３０に圧入し、ケース３内を封止する圧入工程を行う（Ｓ４６）。具体的に説明すると、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、マウント用アダプター５、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。

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（Ｓ４７）。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（Ｓ４８）。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及び図２に示す圧電振動子１を製造することができる。

特に、本実施形態の圧電振動子１は、変換器的な役割を果たすマウント用アダプター５を利用して、互いの間隔の異なるインナーリード３１ａとマウント用支持部１３とをマウントすることができる。そのため、プラグ４は、アウターリード３１ｂからインナーリード３１ａに亘って、マウント用支持部１３の間隔に関係なく一律に近接させた状態（所定距離Ｗ２だけ離間した状態）にすることができる。そのため、充填材３２を介して電気的な絶縁性を確保できるサイズまで、ステム３０の外径を小さくすることができる。
このようにステム３０の外径を小さくしたとしても、マウント用アダプター５を利用してインナーリード３１ａの間隔を一対の振動腕部１０、１１の外側に配置されたマウント用支持部１３の間隔に一致させることができるので、容易且つ確実に圧電振動片２をマウントすることができる。しかも、この圧電振動片２は、マウント用支持部１３が形成されているため、基部１２の長さをできるだけ短くして小型化が図られたものである。

つまり、外径の小さいステム３０を用いながら、小型化が図られた圧電振動片２を容易且つ確実にマウントした、従来にはないシリンダパッケージタイプの圧電振動子１とすることができる。
また、圧電振動片２は、インナーリード３１ａとの間に所定の隙間が確保されている。そのため、一対の振動腕部１０、１１及び基部１２がインナーリード３１ａやマウント用アダプター５に干渉することがないので、振動が妨げられることがない。よって、安定した振動を確保することができ、信頼性の向上化を図ることができる。

また、マウント用アダプター５は段状に形成されているので、マウントされた圧電振動片２はインナーリード３１ａに近接している。つまり、マウント用アダプター５を使用しても、圧電振動片２の位置がケース３の中心から大きくずれないようになっている。従って、ケース３内に収納された圧電振動片２のバランスが良いだけでなく、ケース３に対して圧電振動片２が接近しすぎることがなく十分な隙間を確保することができる。よって、落下等による衝撃が加わったとしても、圧電振動片２がケース３に干渉してしまうことを防止することができる。
また、マウント用アダプター５は、リード端子３１と熱膨張率が略等しいシート材５１から作製されているので、両者の熱膨張率が略等しい。そのため、圧電振動片２を製造するにあたって、大きな温度変化を伴う処理（例えば、ベーキング等）を行ったとしても、マウント用アダプター５及びリード端子３１は同じように熱膨張する。従って、両者の間に、熱膨張率の違いによる歪や変形等が生じ難い。そのため、マウント用アダプター５とリード端子３１との接合箇所に過度な応力がかかってしまうことを防止することができる。この点においても、接合強度の低下を防止することができ、高品質化を図ることができる。

次に、本発明に係る発振器の一実施形態について、図１５を参照しながら説明する。
本実施形態の発振器６０は、図１５に示すように、圧電振動子１を、集積回路６１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６０は、コンデンサ等の電子部品６２が実装された基板６３を備えている。基板６３には、発振器用の上記集積回路６１が実装されており、この集積回路６１の近傍に、圧電振動子１の圧電振動片２が実装されている。これら電子部品６２、集積回路６１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。

このように構成された発振器６０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６１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６１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６１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。

上述したように、本実施形態の発振器６０によれば、小型化及び信頼性が向上した圧電振動子１を備えているので、発振器６０自体の小型化及び信頼性の向上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。

次に、本発明に係る電子機器の一実施形態について、図１６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７０を例にして説明する。
始めに本実施形態の携帯情報機器７０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。

次に、本実施形態の携帯情報機器７０の構成について説明する。この携帯情報機器７０は、図１６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７１とを備えている。電源部７１は、例えば、リチウム二次電池からなっている。この電源部７１には、各種制御を行う制御部７２と、時刻等のカウントを行う計時部７３と、外部との通信を行う通信部７４と、各種情報を表示する表示部７５と、それぞれの機能部の電圧を検出する電圧検出部７６とが並列に接続されている。そして、電源部７１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。

制御部７２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７２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。

計時部８３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２２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８２と信号の送受信が行われ、表示部７５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。

通信部８４は、従来の携帯電話と同様の機能を有し、無線部７７、音声処理部７８、切替部７９、増幅部８０、音声入出力部８１、電話番号入力部８２、着信音発生部８３及び呼制御メモリ部８４を備えている。
無線部７７は、音声データ等の各種データを、アンテナ８５を介して基地局と送受信のやりとりを行う。音声処理部７８は、無線部７７又は増幅部８０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８０は、音声処理部７８又は音声入出力部８１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８１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。

また、着信音発生部８３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７９は、着信時に限って、音声処理部７８に接続されている増幅部８０を着信音発生部８３に切り替えることによって、着信音発生部８３において生成された着信音が増幅部８０を介して音声入出力部８１に出力される。
なお、呼制御メモリ部８４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８２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。

電圧検出部７６は、電源部８１によって制御部８２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８２に通知する。このときの所定の電圧値は、通信部８４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７６から電圧降下の通知を受けた制御部８２は、無線部７７、音声処理部７８、切替部７９及び着信音発生部８３の動作を禁止する。特に、消費電力の大きな無線部７７の動作停止は、必須となる。更に、表示部７５に、通信部８４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。

即ち、電圧検出部７６と制御部８２とによって、通信部８４の動作を禁止し、その旨を表示部７５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７５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８４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８６を備えることで、通信部８４の機能をより確実に停止することができる。

上述したように、本実施形態の携帯情報機器７０によれば、小型化及び信頼性が向上した圧電振動子１を備えているので、携帯情報機器７０自体の小型化及び信頼性の向上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。

次に、本発明に係る電波時計の一実施形態について、図１７を参照して説明する。
本実施形態の電波時計９０は、図１７に示すように、フィルタ部９１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。

以下、電波時計９０の機能的構成について詳細に説明する。
アンテナ９２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９３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９１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９８、９９をそれぞれ備えている。

更に、濾波された所定周波数の信号は、検波、整流回路９４により検波復調される。続いて、波形整形回路９５を介してタイムコードが取り出され、ＣＰＵ９６でカウントされる。ＣＰＵ９６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、ＲＴＣ９７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９８、９９は、上述した音叉型の構造を持つ振動子が好適である。

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９０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。

上述したように、本実施形態の電波時計９０によれば、小型化及び信頼性が向上した圧電振動子１を備えているので、電波時計９０自体の小型化及び信頼性の向上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。

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。

例えば、上記実施形態では、一対の振動腕部１０、１１に溝部２０が形成された溝付きタイプの圧電振動片２を備えた圧電振動子１を例に挙げて説明したが、このタイプの圧電振動片２に限定されるものではない。例えば、溝部２０が形成されていない圧電振動片であっても構わないし、一対に振動腕部１０、１１の先端側が若干大きく形成されたハンマーヘッドタイプの圧電振動片であっても構わない。

また、上記実施形態では、マウント用アダプター５とマウント用支持部１３とをバンプＥを介して接続したが、バンプ接続ではなく、マウント用アダプター５の外表面に被膜させた金属層を利用して、該マウント用アダプター５とマウント用支持部１３とを直接マウントしても構わない。例えば、マウント用アダプター５の表面に被覆した金属層を、加熱した窒素等により溶融させることでマウント用支持部１３に直接マウントすることができる。このような金属層としては、上述したＮｉ層の他、金錫合金や錫銅合金等が用いられる。或いは、導電性接着剤を用いることで、マウント用アダプター５とマウント用支持部１３とを接続することができる。

また、上記実施形態では、第１の平坦面４０ａにＶ字状の案内溝４３をライン状に形成したが、Ｖ字状に限られるものではない。例えば、Ｕ字状に形成しても構わない。いずれにしても、インナーリード３１ａを重ね合わせた時に、該インナーリード３１ａが案内されたうえ嵌り込んで位置決めがされるような形状であればどのような断面形状で案内溝４３を形成しても構わない。なお、この案内溝４３は必須なものではなく、形成しなくても構わない。但し、インナーリード３１ａを確実に位置決めした状態でマウントできるので、案内溝４３を形成することが好ましい。

さらにまた、上記実施形態では、圧電振動片２のマウント用支持部１３が振動片の長さ方向の中心線に対して対称形の場合を示したが、これにとらわれることなく、非対称であっても良い。例えば、マウント用支持部１３の長さが左右で異なっても差し支えない。この場合には、非対称なマウント用支持部１３の形状に対応するように、マウント用アダプター５の上方プレート４２の軸方向の長さをマウント用支持部１３の長さに対応するように適宜変更すれば良い。

また、上記実施形態では、マウント用アダプター５を断面Ｚ形状としたが、この形状に限定されるものではない。インナーリード３１ａが接合される第１の平坦面４０ａと、マウント用支持部１３が接合される第２の平坦面４２ａとが段違いに配置されるように段状に形成されていれば構わない。
例えば、図１８及び図１９に示すように、断面Ｌ型に作製したマウント用アダプター１００でも構わない。この場合であっても、同様の作用効果を奏することができる。更には、図２０及び図２１に示すようなマウント用アダプター１１０であっても構わない。この場合であっても、同様の作用効果を奏することができる。

また、上記実施形態では、マウント用アダプター５を作製するにあたり、シート材５１をプレス加工することで作製したが、プレス加工に限定されるものではなく、マウント用アダプターの形状に合わせて適宜変更して構わない。例えば、厚みのある金属板を切削加工やエッチング加工することで、作製しても構わない。

更に、上記実施形態では、マウント用アダプター５を金属材料で作製したが、金属材料ではなく、絶縁性材料、例えば、セラミックやガラス等で作製しても構わない。この場合には、金属材料の場合に比べて多様の方法（型等を利用する等）で作製し易い。従って、製造効率を向上することができる。なお、図２２に示すように、絶縁性材料を利用してマウント用アダプター１２０を作製した場合には、表面に導電性膜１２１をパターニングすれば良い。

特に、絶縁性材料で作製する場合には、金属材料で作製する場合と異なり、図２３に示すように、２本のインナーリード３１ａを一体的に固定するようにマウント用アダプター１３０を作製しても構わない。この場合には、導電性膜１３１を形成する導電性膜形成工程の際に、各インナーリード３１ａと各マウント用支持部１３とをそれぞれ単独で電気的接続させるようにパターニングすれば良い。つまり、一方のインナーリード３１ａと一方のマウント用支持部１３との導通経路と、他方のインナーリード３１ａと他方のマウント用支持部１３との導通経路とが、電気的に分かれるようにパターニングすれば良い。この場合のマウント用アダプター１３０であっても、同様の作用効果を奏することができる。それに加え、２本のインナーリード３１ａを一体的に固定できるので、圧電振動片２をより強固且つ安定に支持することができ、マウントの信頼性を高めることができる。

本発明に係る圧電振動子の一実施形態を示す分解斜視図である。 図１に示す圧電振動子を切断線Ａ−Ａ線に沿って切断した断面図である。 図１に示す圧電振動子が有する圧電振動片を上面から見た図である。 図１に示す圧電振動子が有する圧電振動片を下面から見た図である。 図３に示す断面矢視Ｂ−Ｂ図である。 図１に示す圧電振動子が有するマウント用アダプターの斜視図である。 図１に示す圧電振動子を製造する際の流れを示すフローチャートである。 図７に示すフローチャートに沿って圧電振動子を製造する際の一工程図であって、シート材から作製される連結アダプターの斜視図である。 図７に示すフローチャートに沿って圧電振動子を製造する際の一工程図であって、連結アダプターの元となるシート材の斜視図である。 図７に示すフローチャートに沿って圧電振動子を製造する際の一工程図であって、図９に示すシート材の上面に案内溝を形成すると共に、薄肉部分を形成した状態を示す図である。 図７に示すフローチャートに沿って圧電振動子を製造する際の一工程図であって、図１０に示す状態の後、開口部を形成して薄肉部分を一定の範囲だけ除去した状態を示す図である。 図７に示すフローチャートに沿って圧電振動子を製造する際の一工程図であって、図８に示す連結アダプターとインナーリードとをマウントした状態を示す斜視図である。 図７に示すフローチャートに沿って圧電振動子を製造する際の一工程図であって、図１２に示す状態の後、連結アダプターを２つに分断して、各インナーリードに接合された２つのマウント用アダプターを作製した状態を示す斜視図である。 図７に示すフローチャートに沿って圧電振動子を製造する際の一工程図であって、図１３に示す状態の後、各マウント用アダプターの第２の平坦面にバンプを形成した状態を示す斜視図である。 本発明に係る発振器の一実施形態を示す構成図である。 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。 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。 本発明に係る圧電振動子を構成するマウント用アダプターの変形例を示す斜視図である。 図１８に示すマウント用アダプターにより圧電振動片がマウントされている状態を示す圧電振動子の断面図である。 本発明に係る圧電振動子を構成するマウント用アダプターの他の変形例を示す斜視図である。 図２０に示すマウント用アダプターにより圧電振動片がマウントされている状態を示す圧電振動子の断面図である。 本発明に係る圧電振動子を構成するマウント用アダプターの別の変形例を示す斜視図である。 本発明に係る圧電振動子を構成するマウント用アダプターの更に別の変形例を示す斜視図である。 従来の気密端子の一例を示す斜視図である。

符号の説明

Ｅ バンプ
１ 圧電振動子
２ 圧電振動片
３ ケース
４ プラグ（気密端子）
５、１００、１１０、１２０、１３０ マウント用アダプター
１０、１１ 一対の振動腕部
１２ 基部
１３ マウント用支持部
３０ ステム
３１ リード端子
３１ａ インナーリード
３１ｂ アウターリード
３２ 充填材
４０ マウント用アダプターの下方プレート
４０ａ 下方プレートの上面（第１の平坦面）
４１ マウント用アダプターの側板プレート
４２ マウント用アダプターの上方プレート
４２ａ 上方プレートの上面（第２の平坦面）
４３ 案内溝
５０ 連結アダプター
５１ シート材
７０ 発振器
８０ 携帯情報機器（電子機器）
９０ 電波時計
１２１、１３１ 導電性膜

Claims (18)

1. 平行に配置された一対の振動腕部と、該一対の振動腕部の基端側を一体的に固定する基部と、一対の振動腕部の外側で該一対の振動腕部に対して平行に配置され、基端側が基部に固定された一対のマウント用支持部と、を有し所定の電圧が印加されたときに振動する圧電振動片と、
   環状に形成されたステムと、該ステムを貫通するように平行配置され、ステムを間に挟んで一端側が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２本のリード端子と、ステムとリード端子とを固定させる絶縁性の充填材と、を有する気密端子と、
   前記インナーリードが接合される第１の平坦面と、該第１の平坦面からインナーリードの直径よりも離間した位置で第１の平坦面に対して平行に形成され、前記マウント用支持部が接合される第２の平坦面と、を有するように段状に形成され、インナーリードに対して前記一対の振動腕部を非接触にした状態で前記圧電振動片を支持すると共に、各インナーリードと各マウント用支持部とをそれぞれ電気的に接続させるマウント用アダプターと、
   前記圧電振動片及び前記マウント用アダプターを内部に収納した状態で前記ステムに固定されるケースと、を備えていることを特徴とする圧電振動子。
2. 請求項１に記載の圧電振動子において、
   前記マウント用アダプターは、金属材料により形成され、２つに分断された状態で前記インナーリードのそれぞれに接合されていることを特徴とする圧電振動子。
3. 請求項２に記載の圧電振動子において、
   前記マウント用アダプターは、前記リード端子と熱膨張率が略等しい金属材料から形成されていることを特徴とする圧電振動子。
4. 請求項１に記載の圧電振動子において、
   前記マウント用アダプターは、絶縁材材料により形成され、前記インナーリードと前記マウント用支持部とを電気的に接続する導電性膜が表面にパターニングされていることを特徴とする圧電振動子。
5. 請求項１から４のいずれか１項に記載の圧電振動子において、
   前記第１の平坦面には、前記インナーリードを位置決めさせる案内溝がライン状に形成されていることを特徴とする圧電振動子。
6. 請求項１から４のいずれか１項に記載の圧電振動子において、
   前記マウント用アダプターと前記マウント用支持部とは、導電性のバンプを介して接合されていることを特徴とする圧電振動子。
7. 請求項１から６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。
8. 請求項１から６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。
9. 請求項１から６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。
10. 平行に配置された一対の振動腕部と、該一対の振動腕部の基端側を一体的に固定する基部と、一対の振動腕部の外側で該一対の振動腕部に対して平行に配置され、基端側が基部に固定された一対のマウント用支持部と、を有し所定の電圧が印加されたときに振動する圧電振動片がケース内に封止されたシリンダパッケージタイプの圧電振動子を製造する方法であって、
    環状に形成されたステムと、該ステムを貫通するように平行配置され、ステムを間に挟んで一端側が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２本のリード端子と、ステムとリード端子とを固定させる絶縁性の充填材と、を有する気密端子を作製する気密端子作製工程と、
    前記ステム及び前記リード端子の外表面に所定の金属膜をメッキするメッキ工程と、
    前記インナーリードが接合される第１の平坦面と、該第１の平坦面からインナーリードの直径よりも離間した位置で第１の平坦面に対して平行に形成され、前記マウント用支持部が接合される第２の平坦面と、を有する段状のマウント用アダプターを作製するアダプター作製工程と、
    前記メッキ工程及び前記アダプター作製工程後、前記インナーリードを前記第１の平坦面に接合させる第１のマウント工程と、
    該第１のマウント工程後、前記マウント用支持部を前記第２の平坦面に接合させて、前記インナーリードに対して前記一対の振動腕部を非接触にした状態で前記圧電振動片を支持すると共に、各インナーリードと各マウント用支持部とをそれぞれ電気的に接続する第２のマウント工程と、
    該第２のマウント工程後、前記圧電振動片及び前記マウント用アダプターを内部に収納するように前記ケースに前記ステムを圧入し、ケース内を封止する圧入工程と、を備えていることを特徴とする圧電振動子の製造方法。
11. 請求項１０に記載の圧電振動子の製造方法において、
    前記アダプター作製工程の際、金属材料により前記マウント用アダプターを作製し、
    前記第１のマウント工程後、前記マウント用アダプターを２本の前記インナーリードの間で切断して２つに分断する切断工程を備えていることを特徴とする圧電振動子の製造方法。
12. 請求項１１に記載の圧電振動子の製造方法において、
    前記金属材料として、前記リード端子と熱膨張率が略等しい材料を使用することを特徴とする圧電振動子の製造方法。
13. 請求項１１又は１２に記載の圧電振動子の製造方法において、
    前記アダプター作製工程の際、前記マウント用アダプターの表面に所定の金属層を被膜させる被膜工程を備えていることを特徴とする圧電振動子の製造方法。
14. 請求項１１から１３のいずれか１項に記載の圧電振動子の製造方法において、
    前記アダプター作製工程の際、前記切断工程で切断する切断線に沿って、前記マウント用アダプターの板厚を薄肉にする薄肉部形成工程を備えていることを特徴とする圧電振動子の製造方法。
15. 請求項１４に記載の圧電振動子の製造方法において、
    前記薄肉にした領域のうち一定の範囲を除去する除去工程を備えていることを特徴とする圧電振動子の製造方法。
16. 請求項１０に記載の圧電振動子の製造方法において、
    前記アダプター作製工程の際、絶縁性材料により前記マウント用アダプターを作製し、
    前記アダプター作製工程と前記第１のマウント工程との間に、前記マウント用アダプターの表面に前記インナーリードと前記マウント用支持部とを電気的に接続する導電性膜をパターニングする導電性膜形成工程を行うことを特徴とする圧電振動子の製造方法。
17. 請求項１０から１６のいずれか１項に記載の圧電振動子の製造方法において、
    前記アダプター作製工程の際、前記インナーリードを位置決めさせる案内溝を前記第１の平坦面にライン状に形成する案内溝形成工程を備えていることを特徴とする圧電振動子の製造方法。
18. 請求項１０から１７のいずれか１項に記載の圧電振動子の製造方法において、
    前記第２のマウント工程の際、導電性のバンプを介して前記第２の平坦面と前記マウント用支持部とを接合することを特徴とする圧電振動子の製造方法。

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