JP5111043B2 - 圧電振動子及び圧電振動子の製造方法、並びに、圧電振動子を備える発振器、電子機器、及び電波時計 - Google Patents

Description

本発明は、圧電振動子及び圧電振動子の製造方法、並びに、圧電振動子を備えた発振器、電子機器、及び電波時計に関するものである。

近年、携帯電話や携帯情報端末器には、時刻源や制御信号のタイミング源、リファレンス信号源などとして、水晶など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、略円筒状に形成されたシリンダーパッケージタイプの圧電振動子が知られている。

このようなシリンダーパッケージタイプの圧電振動子は、圧電振動片を気密に封止するケースの開口部側から２本のリードを突出させることで、圧電振動片の両面に設けられた励振電極のそれぞれと外部との接続を可能としている。このような圧電振動子の樹脂モールド後の断面寸法としては、一辺が１．２ｍｍから３．０ｍｍ程度のものが一般的であり、近年さらなる小型化が要求されている。ここで、小型化を図るためには、樹脂モールド内部のケースの外径を小さくする必要があり、それ故に、開口部からケースの内部に挿通される２本のリードの間隔も狭くなってしまい、これにより、リードとリングとの間を充填部材で確実に絶縁することができなくなってしまう、あるいは、リード同士が短絡してしまうおそれがあった。このため、２本のリードの内の１本をケースの開口部から突出させて圧電振動片の励振電極の一方と外部とを接続可能とする一方、ケースの開口部に圧入されるリング及びケースを導電性の部材とし、リードに代えてケースを介して励振電極の他方と外部とを接続可能とした圧電振動子が提案されている（例えば、特許文献１参照）。より詳しくは、ケースの内部において、リングの端部には、内方に突出し、かつ、その先端部分がリードの伸張方向に延びる突出片が形成されている。そして、リードとリングの突出片とのそれぞれに、対応する励振電極を導電性接着剤で接合することで、リード及びリングを介して励振電極のそれぞれと外部とが接続可能となり、これにより短絡を防止ししつつ、より小型化を図ることができるとされている。
特開２００２−４３８８６号公報

しかしながら、特許文献１の圧電振動子では、導電性接着剤と付着させるために、リングの端部に、内方に突出し、かつ、リードの伸張方向に延びる複雑な形状の突出片を形成する必要がある。このため、リングの外形とともに、このような突出片をプレス加工によって形成することは困難であり、結果として小型化を図るには至らなかった。

この発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、圧電振動片の両面に設けられた励振電極が互いに短絡してしまうことを防止しつつ小型化を図るとともに、容易に製造可能な圧電振動子及びその製造方法、並びに、圧電振動子を備えた発振器、電子機器、及び電波時計を提供するものである。

上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
本発明の圧電振動子は、開口部を有する有底筒状で、導電性を有するケースと、該ケースの前記開口部に圧入された略筒状で、導電性を有するリングと、該リングに挿通され、前記ケースの内部に突出したインナーリード部、及び、前記ケースの外部に突出したアウターリード部を有する一本のリードと、該リードと前記リングとの間を気密に封止する絶縁性を有する充填部材と、前記ケースの内部に配設された略板状で、両面にそれぞれ励振電極を有し、該励振電極の一方が前記リードの前記インナーリード部にバンプ接続されることで該インナーリード部に支持されるとともに、前記励振電極の一方と反対側の他方が前記リングにワイヤボンディングされた圧電振動片と、を備えることを特徴としている。

また、本発明は、開口部が気密に封止された有底筒状のケースの内部に、略板状で両面にそれぞれ励振電極を有する圧電振動片が配設された圧電振動子の製造方法であって、導電性を有する略筒状のリングの内部に、貫通孔が形成された絶縁性を有する充填部材を挿入する充填部材振込み工程と、前記リングの内部に挿入された前記充填部材の前記貫通孔に、両側から突出させるように１本のリードを挿通させるリード振込み工程と、前記充填部材を、前記リング及び前記リードとともに焼成して気密に一体化させる充填部材焼成工程と、前記リードの内、前記リングから突出するインナーリード部に、前記圧電振動片の前記励振電極の一方をバンプ接続する第一のマウント工程と、前記インナーリード部に接続された前記圧電振動片の前記励振電極の一方と反対側の他方を前記リングにワイヤボンディングする第二のマウント工程と、導電性を有する前記ケースの前記開口部に前記リングを圧入し、前記インナーリード部に接続された前記圧電振動片を、前記ケースの内部に気密に封止する圧入工程と、を備えることを特徴としている。

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よれば、充填部材振込み工程、リード振込み工程、及び、充填部材焼成工程によって、リング、充填部材、及び、リードを一体とすることができる。そして、第一のマウント工程において、圧電振動片の励振電極の一方を、リードのインナーリード部にバンプ接続することで、励振電極の一方とリードとを導通した状態とするとともに、圧電振動片は、リードのインナーリード部に支持された状態となる。この状態で、第二のマウント工程として励振電極の他方とリングとをワイヤボンディングすることによって、励振電極の他方をリングと導通した状態とする一方、充填部材によってリード及び励振電極の一方と絶縁した状態とすることができる。

そして、圧入工程において導電性を有するケースの開口部にリングを圧入すれば、圧電振動片はケースの内部に気密に封止されるとともに、励振電極の一方はリードと電気的に接続された状態なり、また、励振電極の他方はリングを介してケースと電気的に接続された状態となる。ここで、ワイヤボンディングによる励振電極の他方とリングとの接続においては、互いの間にボンディングワイヤを配設するだけであるのでケース及びリングの外径を大きくする必要が無い。また、ボンディングワイヤの端部をリングに接合するだけであるので、リングを複雑な形状とする必要がなく、外径を小さくしてもプレス加工によって容易に形成することができる。

また、上記の圧電振動子において、前記リードの前記インナーリード部の一部には、略平面に形成され、前記圧電振動片の前記励振電極の一方が接続されたバンプ接続部が設けられていることがより好ましいとされている。

また、上記の圧電振動子の製造方法において、前記リードの前記インナーリード部の一部を押し潰し、略平面のバンプ接続部を形成するバンプ接続部形成工程を備え、前記第一のマウント工程は、該バンプ接続部に、前記圧電振動片の前記励振電極の一方をバンプ接続することがより好ましいとされている。

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よれば、バンプ接続部形成工程及び第一のマウント工程によって、励振電極の一方が略平面に形成されたバンプ接続部にバンプ接続されることで、より確実に、励振電極の一方とリードとの導通を図るとともに、圧電振動片がリードに支持された状態とすることができる。また、バンプ接続部が、インナーリード部の一部を押し潰して略平面に形成されていることで、リード及び圧電振動片をケース及びリングの中心軸に略等しい位置に配置することができ、ケース及びリングの小型化をさらに図ることができる。

さらに、上記の圧電振動子の製造方法において、前記バンプ接続部形成工程は、前記充填部材焼成工程後に行われることがより好ましいとされている。
この発明に係る圧電振動子の製造方法によれば、バンプ接続部形成工程を充填部材焼成工程の後工程とすることによって、リード振込み工程及び充填部材焼成工程時にリングとリードのバンプ接続部との相対的な向きを調整する必要が無い。また、バンプ接続部形成工程でバンプ接続部を形成する際には、リードがリングと一体化しているので、リングとの相対的な向きを容易にかつ精度良く調整して、リードにバンプ接続部を形成することができる。

また、上記の圧電振動子において、前記リングの前記ケースの内部側に位置する端部には、前記リードとの間に隙間を有して内周側に突出し、前記励振電極の他方とワイヤボンディングされたワイヤ接続部が形成されていることがより好ましいとされている。

また、上記の圧電振動子の製造方法において、導電性を有する板部材をプレス加工することで、前記リングを略筒状に形成するとともに、該リングの端部に内周側に突出するワイヤ接続部を形成するリング形成工程を備え、前記第二のマウント工程は、前記リングの前記ワイヤ接続部にワイヤボンディングすることがより好ましいとされている。

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よれば、第二のマウント工程において、圧電振動片の励振電極の他方は、ワイヤ接続部にワイヤボンディングすることによってリングと電気的に接続される。ここで、ワイヤ接続部は、略筒状のリングの内周側に突出して設けられているため、励振電極の他方とワイヤ接続部とに接合されるボンディングワイヤの配設される範囲をリングの外径よりも小さくすることができ、より小型化を図ることができる。

さらに、上記の圧電振動子において、前記リングの前記ワイヤ接続部は、内周側に全周に亘って突出した内フランジであることがより好ましいとされている。
さらに、上記の圧電振動子の製造方法において、前記リング形成工程は、前記ワイヤ接続部として、プレス加工によって前記リングの前記端部を全周に亘って内周側に突出した内フランジを形成することがより好ましいとされている。

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よれば、ワイヤ接続部をリングの内周側に全周に亘って突出した内フランジとすることで、リング形成工程においてプレス加工によって容易に形成することができる。

また、上記の圧電振動子において、前記圧電振動片の前記励振電極の他方と前記リングとは、複数のワイヤによってワイヤボンディングされていることがより好ましいとされている。
また、上記の圧電振動子の製造方法において、前記第二のマウント工程は、前記圧電振動片の前記励振電極の他方と、前記リングと、を複数のワイヤによってワイヤボンディングすることがより好ましいとされている。

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よれば、第二のマウント工程によって複数のワイヤでワイヤボンディングすることで、圧電振動片の励振電極の他方とリングとの電気的な接続をより確実なものとすることができる。

本発明の圧電振動子は、開口部を有する有底筒状で、導電性を有するケースと、該ケースの前記開口部に圧入された圧入部、及び、前記ケースの内周面と隙間を有して前記圧入部から延出された縮径部を有する略筒状で、導電性を有するリングと、該リングに挿通され、前記ケースの内部に突出したインナーリード部、及び、前記ケースの外部に突出したアウターリード部を有する一本のリードと、該リードと前記リングとの間を気密に封止する絶縁性を有する充填部材と、前記ケースの内部に配設された略板状で、両面にそれぞれ励振電極を有し、該励振電極の一方が前記リードの前記インナーリード部にバンプ接続されることで該インナーリード部に支持されるとともに、前記励振電極の一方と反対側の他方が前記リングの前記縮径部の外周面にワイヤボンディングされた圧電振動片と、を備えることを特徴としている。

また、本発明は、内部に充填部材が充填されたリングが圧入されていることによって、開口部が気密に封止された有底筒状のケースの内部に、略板状で両面にそれぞれ励振電極を有する圧電振動片が配設された圧電振動子の製造方法であって、導電性を有する板部材をプレス加工することで、前記リングを、前記ケースに圧入される圧入部、及び、該圧入部から縮径して延出される縮径部を有した形状に形成するリング形成工程と、前記縮径部が形成された前記リングの内部に、貫通孔が形成された絶縁性を有する充填部材を挿入する充填部材振込み工程と、前記リングの内部に挿入された前記充填部材の前記貫通孔に、両側から突出させるように１本のリードを挿通させるリード振込み工程と、前記充填部材を、前記リング及び前記リードとともに焼成して気密に一体化させる充填部材焼成工程と、前記リードの内、前記リングの前記縮径部側から突出するインナーリード部に、前記圧電振動片の前記励振電極の一方をバンプ接続する第一のマウント工程と、前記インナーリード部に接続された前記圧電振動片の前記励振電極の一方と反対側の他方を前記リングの前記縮径部の外周面にワイヤボンディングする第二のマウント工程と、前記ケースの前記開口部に前記リングを圧入し、前記インナーリード部に接続された前記圧電振動片を、前記ケースの内部に気密に封止する圧入工程と、を備えることを特徴としている。

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よれば、リング形成工程によって縮径部を有するリングを形成し、充填部材振込み工程、リード振込み工程、及び、充填部材焼成工程によって、リング、充填部材、及び、リードを一体とすることができる。そして、第一のマウント工程において、圧電振動片の励振電極の一方を、リードのインナーリード部にバンプ接続することで、励振電極の一方とリードとを導通した状態とするとともに、圧電振動片は、リードのインナーリード部に支持された状態となる。この状態で、第二のマウント工程として励振電極の他方とリングの縮径部の外周面とをワイヤボンディングすることによって、励振電極の他方をリングと導通した状態とする一方、充填部材によってリード及び励振電極の一方と絶縁した状態とすることができる。

そして、圧入工程において導電性を有するケースの開口部にリングの圧入部を圧入すれば、圧電振動片はケースの内部に気密に封止されるとともに、励振電極の一方はリードと接続された状態となり、また、励振電極の他方はリングを介してケースと接続された状態となる。ここで、励振電極の他方とリングの縮径部とは、ケースの内周面とリングの縮径部との間に形成される隙間を利用してボンディングワイヤを配設して接続することができ、ケース及びリングの外径が大きくなってしまうことが無い。また、リングは、圧入部と、圧入部から縮径して延出された縮径部とを有する単純な構造であるので、外径を小さくしてもプレス加工によって容易に形成することができる。

また、上記の圧電振動子において、前記縮径部の前記外周面の一部には、略平面に形成され、前記励振電極の他方とワイヤボンディングされるステップ部が設けられていることがより好ましいとされている。

また、上記の圧電振動子の製造方法において、前記リング形成工程は、前記圧入部及び前記縮径部を形成するとともに、該縮径部の前記外周面の一部に略平面のステップ部を形成し、前記第二のマウント工程は、前記リングの前記ステップ部にワイヤボンディングすることがより好ましいとされている。

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よれば、第二のマウント工程において、圧電振動片の励振電極の他方は、ステップ部にワイヤボンディングすることによってリングと接続される。ここで、ステップ部は、略平面に形成されているため、より確実に、ワイヤボンディングによって導通を図ることができる。なお、リングを、ステップ部を有する構成としたとしても、縮径部の外周面の一部を略平面に形成するだけであるので、同様にプレス加工によって容易に形成することができる。

さらに、上記の圧電振動子において、前記ステップ部は、前記リングの中心軸に対して略対称に複数形成され、前記励振電極の他方は、該ステップ部のいずれか一つとワイヤボンディングされていることがより好ましいとされている。
さらに、上記の圧電振動子の製造方法において、前記リング形成工程は、前記リングの中心軸に対して略対称に複数の前記ステップを形成し、前記第二のマウント工程は、前記リングの前記ステップ部のいずれか一つとワイヤボンディングすることがより好ましいとされている。

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よれば、ステップ部を略対称に複数形成することで、リング全体の構造を中心軸に対して対称な構造に形成することができる。このため、リングを充填部材やリードと組立てる際の取り扱いが容易であり、また、第二のマウント工程においても、複数のステップ部のいずれかと選択的にワイヤボンディングすることができ、作業を容易なものとすることができる。

また、上記の圧電振動子において、前記圧電振動片の前記励振電極の他方と前記リングの前記縮径部とは、複数のワイヤによってワイヤボンディングされていることがより好ましいとされている。
また、上記の圧電振動子の製造方法において、前記第二のマウント工程は、前記圧電振動片の前記励振電極の他方と、前記リングの前記縮径部と、を複数のワイヤによってワイヤボンディングすることがより好ましいとされている。

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よれば、第二のマウント工程によって複数のワイヤでワイヤボンディングすることで、圧電振動片の励振電極の他方とリングの縮径部との接続をより確実なものとすることができる。

また、上記の圧電振動子において、前記リードの前記インナーリード部の一部には、略平面に形成され、前記圧電振動片の前記励振電極の一方が接続されたバンプ接続部が設けられていることがより好ましいとされている。

また、上記の圧電振動子の製造方法において、前記リードの前記インナーリード部の一部を押し潰し、略平面のバンプ接続部を形成するバンプ接続部形成工程を備え、前記第一のマウント工程は、該バンプ接続部に、前記圧電振動片の前記励振電極の一方をバンプ接続することがより好ましいとされている。

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よれば、バンプ接続部形成工程及び第一のマウント工程によって、励振電極の一方が略平面に形成されたバンプ接続部にバンプ接続されることで、より確実に、励振電極の一方とリードとの導通を図るとともに、圧電振動片がリードに支持された状態とすることができる。また、バンプ接続部が、インナーリード部の一部を押し潰して略平面に形成されていることで、リード及び圧電振動片をケース及びリングの中心軸に略等しい位置に配置することができ、ケース及びリングの小型化をさらに図ることができる。

さらに、上記の圧電振動子の製造方法において、前記バンプ接続部形成工程は、前記充填部材焼成工程後に行われることがより好ましいとされている。
この発明に係る圧電振動子の製造方法によれば、バンプ接続部形成工程を充填部材焼成工程の後工程とすることによって、リード振込み工程及び充填部材焼成工程時にリングの縮径部とリードのバンプ接続部との相対的な向きを調整する必要が無い。また、バンプ接続部形成工程でバンプ接続部を形成する際には、リードがリングと一体化しているので、リングの縮径部との相対的な向きを容易にかつ精度良く調整して、リードにバンプ接続部を形成することができる。

また、上記圧電振動子において、前記ケースの開口部とは反対側から外方に突出するように形成された第二のアウターリード部と、前記アウターリード部、前記ケース及び前記第二のアウターリード部を覆う樹脂体と、弾性的に拡幅することで前記アウターリード部及び前記第二のアウターリード部が嵌合される嵌合溝を有し、外部から導通可能に少なくとも一部が前記樹脂体から露出した一対の外部接続端子と、を備えた表面実装型であることがより好ましいとされている。

この発明に係る圧電振動子によれば、表面実装型として、より小さいスペースで基板上に搭載することができ、基板上の省スペース化を図ることができる。
特に、外部接続端子の嵌合溝は、弾性的に拡幅するので、アウターリード部及び第二のアウターリード部を嵌合溝に押し付けるだけで、嵌合させることができる。このため、全体として小型化したとしても、アウターリード部及び第二のアウターリード部と外部接続端子とを容易に接続することができる。また、嵌合させた後、嵌合溝は弾性的に復元するので、アウターリード部及び第二のアウターリード部を挟持してしっかりと固定する。そのため、導通を確実に図ることができる。

また、本発明の発振器は、上記の圧電振動子が発振子として集積回路に接続されていることを特徴としている。
また、本発明の電子機器は、上記の圧電振動子を備えることを特徴としている。
また、本発明の電波時計は、上記の圧電振動子が、フィルタ部に電気的に接続されていることを特徴としている。

この発明に係る発振器、電子機器、電波時計によれば、小型で、かつ、短絡のおそれが無い圧電振動子を備えているので、小型で、信頼性の高い発振器、電子機器、電波時計を提供することができる。

本発明の圧電振動子及び圧電振動子の製造方法によれば、励振電極が互いに短絡してしまうことを防止しつつ小型化を図ることができるとともに、容易に歩留まり良く製造することができる。
また、本発明の発振器、電子機器、及び、電波時計によれば、上記の圧電振動子を備えることで、小型化、及び、信頼性の向上を図ることができる。

（第１の実施形態）
図１から図２２は、この発明に係る第１の実施形態を示している。図１は、本実施形態の圧電振動子の全体図を示している。なお、後述するケース３については、内部を詳細に説明するために二点鎖線としている。また、図２は図１に示す切断線Ａ−Ａにおける断面図を、図３は切断線Ｂ−Ｂにおける断面図を示している。

図１から図３に示すように、本実施形態の圧電振動子１は、シリンダーパッケージタイプの圧電振動子であり、圧電振動片２と、圧電振動片２を内部に配設させて外周を覆う有底略円筒状のケース３と、ケース３の開口部３ａを気密に封止する気密端子４とを備える。圧電振動片２は、本実施形態の場合、音叉型の振動片であり、隣接した状態で互いに平行に配設された一対の振動腕部５、６と、振動腕部５、６の基端側を一体的に固定する基部７とを備えた略板状の水晶片２ａで形成されている。

また、水晶片２ａの両面には、それぞれ、クロム（Ｃｒ）、ニッケル（Ｎｉ）、アルミニウム（Ａｌ）やチタン（Ｔｉ）などの導電性膜が所定のパターンに形成された第一の励振電極８及び第二の励振電極９が設けられている。第一の励振電極８と第二の励振電極９とは、互いに電気的に切り離されてパターニングされている。そして、第一の励振電極８及び第二の励振電極９のそれぞれに電圧を印加することによって、振動腕部５、６を互いに接近または離間する方向に所定の共振周波数で振動させることが可能である。
なお、振動腕部５、６の先端側において、第一の励振電極８または第二の励振電極９の少なくとも一方にはクロム（Ｃｒ）膜などで形成された微調部１０及び粗調部１１が設けられていて、微調部１０及び粗調部１１にレーザー光などを照射して削り込むことで、振動腕部５、６は所定の共振周波数に設定されている。

気密端子４は、ケース３の開口部３ａに圧入された略円筒状のリング１２と、リング１２に挿通された１本のリード１３と、リング１２の内部においてリング１２とリード１３との間に充填されて気密に封止する充填部材１４とを備える。充填部材１４は、絶縁性を有する材質で形成されていて、本実施形態では、貫通孔１４ａを有するホウ珪酸ガラスで形成されたガラスリングであり、リング１２の内部に挿入された状態で、貫通孔１４ａにリード１３を挿通させて焼成することで、リング１２とリード１３とを絶縁するとともに、ケース３の内部を気密に封止している。

リード１３は、ケース３の中心軸Ｌ３と同軸上に配設されていて、リング１２からケース３の内部側に突出するインナーリード部１５と、リング１２からケース３の外部側に突出する第一のアウターリード部１６とを有している。インナーリード部１５の先端側には、略平面に形成されたバンプ接続部１５ａが設けられている。バンプ接続部１５ａは、リード１３の一部が中心軸Ｌ３近傍まで略平面となるように押し潰されて形成されている。そして、バンプ接続部１５ａには、圧電振動片２の第一の励振電極８が基部７においてバンプ接続されていて、これにより、第一の励振電極８とリード１３とは電気的に接続された状態であるとともに、圧電振動片２はリード１３のインナーリード部１５によって片持ち状に支持された状態となっている。

リング１２は、略円筒状の本体部１２ａと、本体部１２ａのケース３の内部側に位置する端部から内周側に略９０度折れ曲がって突出したワイヤ接続部１２ｂとを有している。ワイヤ接続部１２ｂは、より詳しくは、本体部１２ａの全周に亘って内周側に突出した内フランジであり、内部に挿通されるリード１３と隙間を有した状態となっている。また、リング１２は、導電性の材質で形成されていて、充填部材１４を形成するガラスと同程度の熱膨張率を有する材質であることが好ましく、例えば、鉄ニッケルコバルト合金や鉄ニッケル合金などが選択される。そして、リング１２のワイヤ接続部１２ｂと、圧電振動片２の第二の励振電極９とは、ワイヤ１７でワイヤボンディングされていて、電気的に接続されている。なお、本実施形態においては、ワイヤ１７は、２本設けられている。

ケース３は、導電性の材質で形成されていて、一端側に開口部３ａを有するとともに、他端側に底部３ｂを有している。そして、開口部３ａに気密端子４のリング１２が圧入されていることで、内部を真空状態として気密に封止されている。また、底部３ｂには、外部へ突出する第二のアウターリード部１８が形成されている。このため、本実施形態の圧電振動子１では、第一のアウターリード部１６によって、ケース３の外部からリード１３を介して圧電振動片２の第一の励振電極８に導通可能であるとともに、第二のアウターリード部１８によって、ケース３の外部からケース３、リング１２及びワイヤ１７を介して圧電振動片２の第二の励振電極９に導通可能となっている。

なお、気密端子４のリング１２においてワイヤ接続部１２ｂのワイヤ１７が接合する部分、及び、リード１３のバンプ接続部１５ａには、それぞれ部分的に図示しない金メッキが施されて導通を良好なものとしている。このような金メッキとしては、ワイヤ接続部１２ｂ及びバンプ接続部１５ａにおいて、膜厚数千Å程度で成膜される。次に、この圧電振動子１の製造方法について説明する。

図４は本実施形態の圧電振動子１の製造工程のフロー図を、図５から図２２は各製造工程の説明図を示している。本実施形態の圧電振動子１の製造工程は、圧電振動片を製造する圧電振動片製造工程Ｓ１０と、気密端子４を製造する気密端子製造工程Ｓ２０と、圧電振動片２、気密端子４、及びケース３を組み立てる組立工程Ｓ３０とに大きく分けられる。以下に各詳細を説明する。

圧電振動片製造工程Ｓ１０は、まず、水晶のランパード原石をスライスして所定の厚みのウエハを作製し、さらに、このウエハを一定の厚みになるまで研磨を行う。そして、このウエハに、フォトリソグラフィー技術によって水晶片２ａの外形をパターニングしてエッチングすることで、ウエハから複数の水晶片２ａを作製することができる。次に、作製された各水晶片２ａについて、第一の励振電極８、第二の励振電極９、微調部１０、粗調部１１などとなる金属膜を成膜する。そして、各水晶片２ａについて、粗調部１１にレーザー光を照射して粗調部１１を形成する金属膜の一部を蒸発させることで、重量を変化させ、これにより水晶片２ａの共振周波数の粗調を行い、圧電振動片２が完成する。なお、水晶片２ａの共振周波数をより高精度に調整する微調については、気密端子４と組み付けられた後に行う。そして、このようにして作製された複数の圧電振動片２は、図５に示すように、専用パレット３０上に配列されて、後述する組立工程Ｓ３０に搬送される。

次に、気密端子製造工程Ｓ２０について説明する。気密端子製造工程Ｓ２０は、まず、リング形成工程Ｓ２１としてリング１２の作製を行う。すなわち、図６（ａ）に示すように、リング１２を形成する鉄ニッケルコバルト合金や鉄ニッケル合金などの導電性を有する板部材３１にランス加工を施した後に、複数回深絞り加工を実施することで、リング１２の最終形状の外径と略等しい有底の筒部材３２が形成される。なお、筒部材３２が形成される加工位置は、板部材３１に予め形成された図示しないパイロット穴によって正確に位置決めされていて、これにより複数の筒部材３２を配列して形成することができる。次に、図６（ｂ）に示すように、各筒部材３２の底部３２ａにおいて中心位置に天井穴３２ｂを打ち抜くことで、内フランジ状のワイヤ接続部１２ｂが形成される。最後に、図６（ｃ）に示すように、外形抜きを行うことで、板部材３１から筒部材３２が離脱してリング１２が完成する。

次に、リング１２と、リード１３と、充填部材１４との組立を行う。すなわち、まずリング振込み工程Ｓ２２として、図７に示すように、リング１２の形状と対応した複数の凹部３３ａを有する振込み治具３３に、上記のリング形成工程Ｓ２１で形成された複数のリング１２を装填していく。この際、振込み治具３３には振動が与えられていて、この振動により、複数のリング１２は次々とワイヤ接続部１２ｂを上向きとして各凹部３３ａに装填されていく。次に、図８に示すように、リング用カーボン治具３４を用意する。リング用カーボン治具３４は、後述する充填部材焼成工程Ｓ２５において充填部材１４を焼成する際に使用可能にカーボンで形成されていて、リング１２をワイヤ接続部１２ｂが下向きとなるようにして装填可能な凹部３４ａが形成されている。

凹部３４ａの底面からは、凹部３４ａと同軸でリード１３を挿入可能な挿入穴３４ｂが形成されている。挿入穴３４ｂの深さは、リード１３のインナーリード部１５の長さと対応していて、底板３４ｃで閉塞されている。そして、このリング用カーボン治具３４の上面にリング１２が装填された振込み治具３３を反転させて載置することで、リング１２は、ワイヤ接続部１２ｂを下向きとしてリング用カーボン治具３４の凹部３４ａにそれぞれ装填されていく。なお、振込み治具３３と、リング用カーボン治具３４とには、対応する図示しない位置決めピンと位置決め穴とが設けられていて、これにより互いの凹部３３ａ、３４ａを対向させてリング１２を移動させることができる。

次に、充填部材振込み工程Ｓ２３として、図９に示すように、リング用カーボン治具３４の凹部３４ａに装填された各リング１２の内部に、充填部材１４を挿入していく。充填部材１４は、後述する充填部材焼成工程Ｓ２５によって焼成される前の形状につき、リング１２の内部に挿入可能な外径を有するとともに、リード１３を挿入可能な貫通孔１４ａを有した形状を呈している。そして、複数の充填部材１４をリング用カーボン治具３４の上面に載置してリング用カーボン治具３４に振動を与えることで、各充填部材１４は、リング１２の内部に挿入されていくこととなる。

次に、リード振込み工程Ｓ２４として、図１０に示すように、各リング１２の内部に挿入された充填部材１４の貫通孔１４ａに、リード１３を挿通させていく。まず、リング１２及び充填部材１４が装填されたリング用カーボン治具３４の上面に、リード用カーボン治具３５を載置する。リード用カーボン治具３５には、リード１３を挿通可能な貫通孔３５ａが複数形成されている。また、リング用カーボン治具３４と、リード用カーボン治具３５とには、対応する図示しない位置決めピンと位置決め穴とが設けられていて、これにより互いに組み付けた状態で、凹部３４ａと貫通孔３５ａとは同軸上に配置される。そして、複数のリード１３をリード用カーボン治具３５の上面に載置してリング用カーボン治具３４及びリード用カーボン治具３５に振動を与えることで、各リード１３は、リング１２に挿入された充填部材１４の貫通孔１４ａに挿通され、リング１２の下方にインナーリード部１５が、リング１２の上方に第一のアウターリード部１６が突出した状態で、リング１２及び充填部材１４と組み付けられる。

次に、充填部材焼成工程Ｓ２５として、リング１２及びリード１３と組み付けられた状態で充填部材１４の焼成を行う。すなわち、図１１に示すように、リング１２、リード１３及び充填部材１４が内部に装填された状態で、リング用カーボン治具３４及びリード用カーボン治具３５を加熱炉の内部に配置して所定の温度で加熱する。これにより、充填部材１４は焼成されてリング１２及びリード１３のそれぞれとの間を気密に封止し、また、リング１２、リード１３及び充填部材１４は一体となり、図１２に示すように、気密端子４が形成される。なお、リード１３のインナーリード部１５のバンプ接続部１５ａは、後述するバンプ接続部形成工程Ｓ２７で形成される。

次に、気密端子挿入工程Ｓ２６として、気密端子４をリング用カーボン治具３４及びリード用カーボン治具３５から取り外し、ユニットフレーム３６に配列させる。図１３は気密端子４配列前のユニットフレーム３６を、図１４は気密端子４配列後のユニットフレーム３６を示している。図１３において省略しているが、ユニットフレーム３６は帯状に連続する部材であり、長手方向に気密端子配置部３７が等間隔に複数設けられている。気密端子配置部３７は、各気密端子４においてリード１３の第一のアウターリード部１６を嵌合可能な一対の嵌合部３７ａ、３７ｂで構成されている。そして、図１４に示すように、ユニットフレーム３６の各気密端子配置部３７に、上記工程で形成された各気密端子４を、第一のアウターリード部１６を一対の嵌合部３７ａ、３７ｂに嵌合させて配置していく。

次に、バンプ接続部形成工程Ｓ２７として、各気密端子４のインナーリード部１５にバンプ接続部１５ａを形成する。すなわち、図１５に示すように、ユニットフレーム３６を移動させながら、順次ユニットフレーム３６から突出する各気密端子４のインナーリード部１５の先端部分を上方から押し潰していく。ここで、本実施形態のようにバンプ接続部形成工程Ｓ２７を充填部材焼成工程Ｓ２５後にすることで、上記のリード振込み工程Ｓ２４及び充填部材焼成工程Ｓ２５時にリング１２とリード１３のバンプ接続部１５ａとの相対的な向きを調整する必要が無い。また、バンプ接続部形成工程Ｓ２７でバンプ接続部１５ａを形成する際には、リード１３がリング１２と一体化しているので、リング１２との相対的向きを容易にかつ精度良く調整して、バンプ接続部１５ａを形成することができる。さらに、気密端子挿入工程Ｓ２６後にバンプ接続部形成工程Ｓ２７を行うことで、気密端子挿入工程Ｓ２６では気密端子４を中心軸回りに向きを合わせる必要なく配置可能である一方、バンプ接続部形成工程Ｓ２７後では全ての気密端子４のバンプ接続部１５ａを、ユニットフレーム３６と対応させて上方に向かせた状態として形成することができる。

次に、フレーム切断工程Ｓ２８として、図１６に示すように、帯状のユニットフレーム３６を所定の長さ毎に裁断する。以下、裁断後のユニットフレームをパレット３８と称す。次に、メッキ工程Ｓ２９として、図１７に示すように、パレット３８毎に、各気密端子４におけるリング１２の本体部１２ａの外周面及びワイヤ接続部１２ｂ、並びに、リード１３のバンプ接続部１５ａに金メッキを施す。
メッキは、下地メッキと仕上げメッキが施される。下地メッキには、例えば銅メッキが施される。リング１２の本体部１２ａの外周面の仕上げメッキには、ケース３との圧入嵌合で気密を保持するための例えば錫銅合金メッキが数μｍから十μｍ程度の膜厚に施される。ワイヤ接続部１２ｂ及びバンプ接続部１５ａの仕上げメッキには金メッキが施される。

ワイヤ接続部１２ｂにおける金メッキは、後述するワイヤボンディングを行うためのものであり、リード１３のバンプ接続部１５ａにおける金メッキは、後述する圧電振動片２の第一の励振電極８とのバンプ接続のためのものである。ワイヤ接続部１２ｂ及びバンプ接続部１５ａの金メッキとしては、例えば数千Å程度の膜厚で形成される。
尚、ワイヤ接続部１２ｂ及びバンプ接続部１５ａは、錫銅合金メッキが施され、更にその上に金メッキが施されても良い。また、リング１２の本体部１２ａの錫銅合金メッキの表面にさらに金メッキが施されてもよい。
これにより、気密端子製造工程Ｓ２０の全ての工程が完了する。

次に、組立工程Ｓ３０として、圧電振動片２、ケース３、及び、気密端子４の組立を行う。まず、第一のマウント工程Ｓ３１として、図１８に示すように、パレット３８において、各気密端子４のインナーリード部１５に圧電振動片２を搭載する。すなわち、圧電振動片製造工程Ｓ１０で作製された圧電振動片２を専用パレット３０上から取り出す。そして、各気密端子４のインナーリード部１５において金メッキが施されたバンプ接続部１５ａに、取り出した圧電振動片２の第一の励振電極８を基部７でバンプ接続させる。バンプ接続の条件としては、例えば、実装温度１３０℃、ボンド荷重０．５Ｎ、荷重時間が１５×１０^-3秒程度である。これにより、圧電振動片２の第一の励振電極とリード１３とは電気的に接続された状態となるとともに、圧電振動片２は、リード１３のインナーリード部１５に片持ち状に支持された状態となる。

ここで、リード１３のインナーリード部１５において圧電振動片２をバンプ接続する部分が、バンプ接続部１５ａとして略平面に形成されていることで、より確実に、第一の励振電極８とリード１３との導通を図ることができるとともに、リード１３によって圧電振動片２を支持することができる。また、バンプ接続部１５ａがリード１３の中心軸と略等しい位置まで押し潰して形成されていることで、圧電振動片２をリード１３の中心軸に略等しい位置でリード１３と接合することができる。

次に、第二のマウント工程Ｓ３２として、図１９に示すように、各気密端子４のリング１２のワイヤ接続部１２ｂと、各気密端子４に搭載された圧電振動片２の第二の励振電極９とをワイヤボンディングする。本実施形態においては、ワイヤ接続部１２ｂと第二の励振電極９との間に２本のワイヤ１７をボンディングしている。使用されるワイヤ１７としては、例えば金（Ａｕ）線が選択され、このワイヤ１７の一端を、圧電振動片２の基部７において第二の励振電極９にボンディングした後に、他端を、リング１２のワイヤ接続部１２ｂにボンディングする。ワイヤボンディングの各条件としては、例えば、実装温度１３０℃、ワイヤ径２５μｍ、ボール径８０〜８５μｍ、ボール厚１３μｍ、せん断強度０．４５〜０．５３Ｎであり、第二の励振電極９にボンディングする際のボンド荷重が０．５５Ｎ、荷重時間が７×１０^-3秒、ワイヤ接続部１２ｂにボンディングする際のボンド荷重が０．４Ｎ、荷重時間が５×１０^-3秒程度である。

これにより、圧電振動片２の第二の励振電極９とリング１２とは電気的に接続された状態となる。特に、複数のワイヤ１７によって接続することで、確実に導通を図ることができる。なお、第一の励振電極８と電気的に接続されたリード１３と、第二の励振電極９と電気的に接続されたリング１２とは、その間に絶縁性の充填部材１４が介装されていることで絶縁された状態であり、これにより圧電振動片２の第一の励振電極８と第二の励振電極９とを絶縁した状態とし、短絡を防ぐことができる。

次に、微調工程Ｓ３３として、圧電振動片２の微調を行う。すなわち、図２０に示すように、真空雰囲気中において、リング１２の本体部１２ａの外周面及びパレット３８に設定したコンタクト３９に電極を接触させて電圧を印加することで、圧電振動片２の振動腕部５、６を振動させる。そして、微調部１０にレーザー光を照射して微調部１０を形成する金属膜を蒸発させながら振動腕部５、６の周波数を測定することで、圧電振動片２の振動腕部５、６の振動が所定の共振周波数となるように微調整を行う。

次に、圧入工程Ｓ３４として、図２１に示すように、真空雰囲気中において、予め所定の形状に形成しておいたケース３の開口部３ａから各圧電振動片２を挿入し、さらにケース３に気密端子４のリング１２を圧入することで、圧電振動片２は、ケース３の内部に気密に封止された状態となる。最後に切り離し工程Ｓ３５として、図２２に示すように、リード１３の第一のアウターリード部１６の内、パレット３８の気密端子配置部３７に嵌合されている部分を切り離すことで、圧電振動子１が完成する。

以上のように、本実施形態の圧電振動子１では、ケース３の内部に配設された圧電振動片２の第一の励振電極８及び第二の励振電極９について、第一の励振電極８はリード１３の第一のアウターリード部１６によって、また、第二の励振電極９はケース３の第二のアウターリード部１８によってリング１２及びケース３を介して、それぞれ互いに短絡してしまうことなく外部から導通を図ることができる。ここで、第二の励振電極９とワイヤ接続部１２ｂとの接続は、互いの間にワイヤ１７を配設して接合するだけであるので、ケース３及びリング１２の外径を大きくすることがなく、また、リング１２を複雑な形状にする必要がない。このため、本実施形態の圧電振動子１では、短絡を防止しつつ小型化を図るとともに、容易に歩留まり良く製造することが可能である。特に、リング１２のワイヤ１７が接続される位置を、内周側に突出したワイヤ接続部１２ｂとすることで、ワイヤ１７の配設される範囲をリング１２の外径よりも小さくすることができ、より小型化を図ることができる。

また、ワイヤ接続部１２ｂをリング１２の本体部１２ａから内周側に全周に亘って突出した内フランジとすることで、リング１２の外径を小さくしても、リング形成工程においてプレス加工によって容易に形成することができる。また、圧電振動片２は、略平面に形成されたバンプ接続部１５ａによってリード１３の中心軸と略等しい位置に配置されることで、リード１３とともにケース３の中心軸Ｌ３に略等しい位置に配置することができる。このため、ケース３の内周面と圧電振動片２との離隔を圧電振動片２が変位する範囲に応じて最小限の大きさに設定することができ、それ故にケース３及びリング１２の小型化をさらに図ることができる。

（第２の実施形態）
図２３から図４３は、この発明に係る第２の実施形態を示している。
第２の実施形態と第１の実施形態との異なる点は、ワイヤ１７とリング１２との接続方法が異なる点である。即ち、第１の実施形態では、リング１２を構成する本体部１２ａの全周に亘って内周側に突出するように形成された内フランジとなるワイヤ接続部１２ｂに対してワイヤ１７が接続されていたが、第２の実施形態では、ケース１０３に圧入される圧入部１１２ａよりも外径が予め小さく形成された縮径部１１２ｂを有するリング１１２を使用し、この縮径部１１２ｂに形成された平らなステップ部１１２ｅにワイヤ１１７を接続する点である。
なお、本実施形態では、第１の実施形態と同一の構成要素であっても、新たに符号を付して説明する。図２３は、本実施形態の圧電振動子の全体図を示している。また、図２４は図２３に示す切断線Ａ−Ａにおける断面図を、図２５は切断線Ｂ−Ｂにおける断面図を示している。

図２３から図２５に示すように、本実施形態の圧電振動子１０１は、シリンダーパッケージタイプの圧電振動子であり、圧電振動片１０２と、圧電振動片１０２を内部に配設させて外周を覆う有底略円筒状のケース１０３と、ケース１０３の開口部１０３ａを気密に封止する気密端子１０４とを備える。圧電振動片１０２は、本実施形態の場合、音叉型の振動片であり、隣接した状態で互いに平行に配設された一対の振動腕部１０５、１０６と、振動腕部１０５、１０６の基端側を一体的に固定する基部１０７とを備えた略板状の水晶片１０２ａで形成されている。

また、水晶片１０２ａの両面には、それぞれ、クロム（Ｃｒ）、ニッケル（Ｎｉ）、アルミニウム（Ａｌ）やチタン（Ｔｉ）などの導電性膜が所定のパターンに形成された第一の励振電極１０８及び第二の励振電極１０９が設けられている。第一の励振電極１０８と第二の励振電極１０９とは、互いに電気的に切り離されてパターニングされている。そして、第一の励振電極１０８及び第二の励振電極１０９のそれぞれに電圧を印加することによって、振動腕部１０５、１０６を互いに接近または離間する方向に所定の共振周波数で振動させることが可能である。なお、振動腕部１０５、１０６の先端側において、第一の励振電極１０８または第二の励振電極１０９の少なくとも一方にはクロム（Ｃｒ）膜などで形成された微調部１１０及び粗調部１１１が設けられていて、微調部１１０及び粗調部１１１にレーザー光などを照射して削り込むことで、振動腕部１０５、１０６は所定の共振周波数に設定されている。

気密端子１０４は、ケース１０３の開口部１０３ａに圧入された略円筒状のリング１１２と、リング１１２に挿通された１本のリード１１３と、リング１１２の内部においてリング１１２とリード１１３との間に充填されて気密に封止する充填部材１１４とを備える。充填部材１１４は、絶縁性を有する材質で形成されていて、本実施形態では、貫通孔１１４ａを有するホウ珪酸ガラスで形成されたガラスリングであり、リング１１２の内部に挿入された状態で、貫通孔１１４ａにリード１１３を挿通させて焼成することで、リング１１２とリード１１３とを絶縁するとともに、ケース１０３の内部を気密に封止している。

リード１１３は、ケース１０３の中心軸Ｌ１０３及びリング１１２の中心軸Ｌ１１２と同軸上となるように配設されていて、リング１１２からケース１０３の内部側に突出するインナーリード部１１５と、リング１１２からケース１０３の外部側に突出する第一のアウターリード部１１６とを有している。インナーリード部１１５の先端側には、略平面に形成されたバンプ接続部１１５ａが設けられている。バンプ接続部１１５ａは、リード１１３の一部が中心軸Ｌ１０３近傍まで略平面となるように押し潰されて形成されている。そして、バンプ接続部１１５ａには、圧電振動片１０２の第一の励振電極１０８が基部１０７においてバンプ接続されていて、これにより、第一の励振電極１０８とリード１１３とは電気的に接続された状態であるとともに、圧電振動片１０２はリード１１３のインナーリード部１１５によって片持ち状に支持された状態となっている。

リング１１２は、略円筒状の圧入部１１２ａと、圧入部１１２ａからケース１０３の内部に延出された縮径部１１２ｂとを有する。圧入部１１２ａは、外径がケース１０３の内径と略等しく設定されていて、ケース１０３に圧入されている。また、縮径部１１２ｂは、圧入部１１２ａよりも縮径していて、ケース１０３の内周面との間に隙間１１２ｄを有して配設されている。また、縮径部１１２ｂの外周面１１２ｃの一部には、略平面に形成された二つのステップ部１１２ｅ、１１２ｆが設けられている。ステップ部１１２ｅ、１１２ｆは、リング１１２の中心軸Ｌ１１２に対して略対称に、また、圧電振動片１０２の第一の励振電極１０８及び第二の励振電極１０９が形成された両面と略平行に形成されている。

また、リング１１２は、導電性の材質で形成されていて、充填部材１１４を形成するガラスと同程度の熱膨張率を有する材質であることが好ましく、例えば、鉄ニッケルコバルト合金や鉄ニッケル合金などが選択される。そして、リング１１２のステップ部１１２ｅ、１１２ｆの内から選択される圧電振動片１０２の第二の励振電極１０９側に位置するステップ部１１２ｅと、圧電振動片１０２の第二の励振電極１０９とは、ワイヤ１１７でワイヤボンディングされていて、電気的に接続されている。なお、本実施形態においては、ワイヤ１１７は、２本設けられている。

ケース１０３は、導電性の材質で形成されていて、一端側に開口部１０３ａを有するとともに、他端側に底部１０３ｂを有している。そして、開口部１０３ａに気密端子１０４のリング１１２が圧入されていることで、内部を真空状態として気密に封止されている。また、底部１０３ｂには、外部へ突出する第二のアウターリード部１１８が形成されている。このため、本実施形態の圧電振動子１０１では、第一のアウターリード部１１６によって、ケース１０３の外部からリード１１３を介して圧電振動片１０２の第一の励振電極１０８に導通可能であるとともに、第二のアウターリード部１１８によって、ケース１０３の外部からケース１０３、リング１１２及びワイヤ１１７を介して圧電振動片１０２の第二の励振電極１０９に導通可能となっている。

なお、気密端子１０４のリング１１２においてステップ部１１２ｅのワイヤ１１７が接合する部分、及び、リード１１３のバンプ接続部１１５ａには、それぞれ部分的に図示しない金メッキが施されて導通を良好なものとしている。このような金メッキとしては、ステップ部１１２ｅ及びバンプ接続部１１５ａにおいて、膜厚数千Å程度で成膜される。次に、この圧電振動子１０１の製造方法について説明する。

図２６は本実施形態の圧電振動子１０１の製造工程のフロー図を、図２７から図４３は各製造工程の説明図を示している。本実施形態の圧電振動子１０１の製造工程は、圧電振動片を製造する圧電振動片製造工程Ｓ１１０と、気密端子１０４を製造する気密端子製造工程Ｓ１２０と、圧電振動片１０２、気密端子１０４、及びケース１０３を組立てる組立工程Ｓ１３０とに大きく分けられる。以下に各詳細を説明する。

圧電振動片製造工程Ｓ１１０は、まず、水晶のランパード原石をスライスして所定の厚みのウエハを作製し、さらに、このウエハを一定の厚みになるまで研磨を行う。そして、このウエハに、フォトリソグラフィー技術によって水晶片１０２ａの外形をパターニングしてエッチングすることで、ウエハから複数の水晶片１０２ａを作製することができる。次に、作製された各水晶片１０２ａについて、第一の励振電極１０８、第二の励振電極１０９、微調部１１０、粗調部１１１などとなる金属膜を成膜する。そして、各水晶片１０２ａについて、粗調部１１１にレーザー光を照射して粗調部１１１を形成する金属膜の一部を蒸発させることで、重量を変化させ、これにより水晶片１０２ａの共振周波数の粗調を行い、圧電振動片１０２が完成する。なお、水晶片１０２ａの共振周波数をより高精度に調整する微調については、気密端子１０４と組み付けられた後に行う。そして、このようにして作製された複数の圧電振動片１０２は、図２７に示すように、専用パレット１３０上に配列されて、後述する組立工程Ｓ１３０に搬送される。

次に、気密端子製造工程Ｓ１２０について説明する。気密端子製造工程Ｓ１２０は、まず、リング形成工程Ｓ１２１としてリング１１２の作製を行う。すなわち、図２８（ａ）に示すように、リング１１２を形成する鉄ニッケルコバルト合金や鉄ニッケル合金などの導電性を有する板部材１３１にランス加工を施した後に、複数回深絞り加工を実施することで、リング１１２の圧入部１１２ａの外径と略等しい有底の筒部材１３２が形成される。なお、筒部材１３２が形成される加工位置は、板部材１３１に予め形成された図示しないパイロット穴によって正確に位置決めされていて、これにより複数の筒部材１３２を配列して形成することができる。

次に、図２８（ｂ）に示すように、サイジングを行い、縮径部１１２ｂ及びステップ部１１２ｅ、１１２ｆを形成する。すなわち、筒部材１３２の内、縮径部１１２ｂとなる部分についてさらに圧縮し、外径を縮径させるとともに、ステップ部１１２ｅ、１１２ｆとなる部分については平面となるように型加工する。ここで、ステップ部１１２ｅ、１１２ｆが中心軸Ｌ１１２に対して略対称に形成されていることで、縮径部１１２ｂを、全体に変形してしまうことなく均一な略円筒状に形成することができる。辞に、図２８（ｃ）に示すように、各筒部材１３２の底部１３２ａに天井穴１３２ｂを打ち抜く。最後に、図２８（ｄ）に示すように、外形抜きを行うことで、板部材１３１から筒部材１３２が離脱してリング１１２が完成する。

次に、リング１１２と、リード１１３と、充填部材１１４との組立を行う。すなわち、まずリング振込み工程Ｓ１２２として、図２９に示すように、複数の凹部１３４を有するリング用カーボン治具１３３に複数のリング１１２を装填していく。より詳しくは、リング用カーボン治具１３３は、後述する充填部材焼成工程Ｓ１２５において充填部材１１４を焼成する際に使用可能にカーボンで形成されている。また、凹部１３４は、リング１１２を下向きに挿入可能に、底側にリング１１２の縮径部１１２ｂと対応する縮径部１３４ａ、及び、リング１１２のステップ部１１２ｅ、１１２ｆと対応する平坦部１３４ｂが形成されている。複数の凹部１３４の各平坦部１３４ｂの向きは、相互に略等しくなるように形成されている。

また、凹部１３４の底面からは、凹部１３４と同軸でリード１１３を挿入可能な挿入穴１３３ａが形成されている。挿入穴１３３ａの深さは、リード１１３のインナーリード部１１５の長さと対応していて、底板１３３ｂで閉塞されている。そして、このリング用カーボン治具１３３の上面に複数のリング１１２を載置して、リング用カーボン治具１３３に振動を与えることで、複数のリング１１２は、それぞれ、凹部１３４に向きを略等しくして装填されていくことになる。この際、リング１１２は、二つのステップ部１１２ｅ、１１２ｆを中心軸Ｌ１１２に対して略対称として形成し、全体として略対称な部材として形成されていることで、振動により円滑に装填させていくことができる。

次に、充填部材振込み工程Ｓ１２３として、図３０に示すように、リング用カーボン治具１３３の凹部１３４に装填された各リング１１２の内部に、充填部材１１４を挿入していく。充填部材１１４は、後述する充填部材焼成工程Ｓ１２５によって焼成される前の形状につき、リング１１２の内部に挿入可能な外径を有するとともに、リード１１３を挿入可能な貫通孔１１４ａを有した形状を呈している。そして、複数の充填部材１１４をリング用カーボン治具１３３の上面に載置してリング用カーボン治具１３３に振動を与えることで、各充填部材１１４は、リング１１２の内部に挿入されていくこととなる。

次に、リード振込み工程Ｓ１２４として、図３１に示すように、各リング１１２の内部に挿入された充填部材１１４の貫通孔１１４ａに、リード１１３を挿通させていく。まず、リング１１２及び充填部材１１４が装填されたリング用カーボン治具１３３の上面に、リード用カーボン治具１３５を載置する。リード用カーボン治具１３５には、リード１１３を挿通可能な貫通孔１３５ａが複数形成されている。また、リング用カーボン治具１３３と、リード用カーボン治具１３５とには、対応する図示しない位置決めピンと位置決め穴とが設けられていて、これにより互いに組み付けた状態で、凹部１３４と貫通孔１３５ａとは同軸上に配置される。そして、複数のリード１１３をリード用カーボン治具１３５の上面に載置してリング用カーボン治具１３３及びリード用カーボン治具１３５に振動を与えることで、各リード１１３は、リング１１２に挿入された充填部材１１４の貫通孔１１４ａに挿通され、リング１１２の下方にインナーリード部１１５が、リング１１２の上方に第一のアウターリード部１１６が突出した状態で、リング１１２及び充填部材１１４と組み付けられる。

次に、充填部材焼成工程Ｓ１２５として、リング１１２及びリード１１３と組み付けられた状態で充填部材１１４の焼成を行う。すなわち、図３２に示すように、リング１１２、リード１１３及び充填部材１１４が内部に装填された状態で、リング用カーボン治具１３３及びリード用カーボン治具１３５を加熱炉の内部に配置して所定の温度で加熱する。これにより、充填部材１１４は焼成されてリング１１２及びリード１１３のそれぞれとの間を気密に封止し、また、リング１１２、リード１１３及び充填部材１１４は一体となり、図３３に示すように、気密端子１０４が形成される。なお、リード１１３のインナーリード部１１５のバンプ接続部１１５ａは、後述するバンプ接続部形成工程Ｓ１２７で形成される。

次に、気密端子挿入工程Ｓ１２６として、気密端子１０４をリング用カーボン治具１３３及びリード用カーボン治具１３５から取り外し、ユニットフレーム１３６に配列させる。図３４は気密端子１０４配列前のユニットフレーム１３６を、図３５は気密端子１０４配列後のユニットフレーム１３６を示している。図３４において省略しているが、ユニットフレーム１３６は帯状に連続する部材であり、長手方向に気密端子配置部１３７が等間隔に複数設けられている。気密端子配置部１３７は、各気密端子１０４においてリード１１３の第一のアウターリード部１１６を嵌合可能な一対の嵌合部１３７ａ、１３７ｂで構成されている。そして、図３５に示すように、ユニットフレーム１３６の各気密端子配置部１３７に、上記工程で形成された各気密端子１０４を、リング１１２のステップ部１１２ｅ、１１２ｆのいずれかが上方に向くようにして、第一のアウターリード部１１６を一対の嵌合部１３７ａ、１３７ｂに嵌合させて配置していく。

ここで、気密端子１０４において、リング１１２のステップ部１１２ｅ、１１２ｆは、中心軸Ｌ１１２に対して互いに略対称に形成されている。このため、ステップ部１１２ｅ、１１２ｆのいずれを選択して上方に向くように配置したとしても、後述する第二のマウント工程Ｓ１３２で同じ条件でワイヤボンディングすることができる。すなわち、ステップ部を複数有していることで、上記の気密端子１０４の配置に際しては、後にワイヤボンディングする位置となるいずれかのステップ部を容易に上向きに調整することができる。

次に、バンプ接続部形成工程Ｓ１２７として、各気密端子１０４のインナーリード部１１５にバンプ接続部１１５ａを形成する。すなわち、図３６に示すように、ユニットフレーム１３６を移動させながら、順次ユニットフレーム１３６から突出する各気密端子１０４のインナーリード部１１５の先端部分を上方から押し潰していく。ここで、本実施形態のようにバンプ接続部形成工程Ｓ１２７を充填部材焼成工程Ｓ１２５後にすることで、上記のリード振込み工程Ｓ１２４及び充填部材焼成工程Ｓ１２５時にリング１１２のステップ部１１２ｅ、１１２ｆとリード１１３のバンプ接続部１１５ａとの相対的な向きを調整する必要が無い。また、バンプ接続部形成工程Ｓ１２７でバンプ接続部１１５ａを形成する際には、リード１１３がリング１１２と一体化しているので、リング１１２のステップ部１１２ｅ、１１２ｆとの相対的な向きを容易にかつ精度良く調整して、バンプ接続部１１５ａを形成することができる。

次に、フレーム切断工程Ｓ１２８として、図３７に示すように、帯状のユニットフレーム１３６を所定の長さ毎に裁断する。以下、裁断後のユニットフレームをパレット１３８と称す。
次に、メッキ工程Ｓ１２９として、図３８に示すように、パレット１３８毎に、各気密端子１０４におけるリング１１２の圧入部１１２ａの外周面及びステップ部１１２ｅの一部、並びに、リード１１３のバンプ接続部１１５ａに金メッキを施す。
メッキは、下地メッキと仕上げメッキが施される。下地メッキには、例えば銅メッキが施される。リング１１２の圧入部１１２ａの外周面の仕上げメッキには、ケース１０３との圧入嵌合で気密を保持するための例えば錫銅合金メッキが数μｍから十μｍ程度の膜厚に施される。ステップ部１１２ｅ及びバンプ接続部１１５ａの仕上げメッキには金メッキが施される。

ステップ部１１２ｅにおける金メッキは、後述するワイヤボンディングを行うためのものであり、リード１１３のバンプ接続部１１５ａにおける金メッキは、後述する圧電振動片１０２の第一の励振電極１０８とのバンプ接続のためのものである。ステップ部１１２ｅ及びバンプ接続部１１５ａの金メッキとしては、例えば数千Å程度の膜厚で形成される。
尚、ステップ部１１２ｅ及びバンプ接続部１１５ａは、錫銅合金メッキが施され、更にその上に金メッキが施されても良い。また、リング１１２の圧入部１１２ａの錫銅合金メッキの表面にさらに金メッキが施されてもよい。
これにより、気密端子製造工程Ｓ１２０の全ての工程が完了する。

次に、組立工程Ｓ１３０として、圧電振動片１０２、ケース１０３、及び、気密端子１０４の組立を行う。まず、第一のマウント工程Ｓ１３１として、図３９に示すように、パレット１３８において、各気密端子１０４のインナーリード部１１５に圧電振動片１０２を搭載する。すなわち、圧電振動片製造工程Ｓ１１０で作製された圧電振動片１０２を専用パレット１３０上から取り出す。そして、各気密端子１０４のインナーリード部１１５において金メッキが施されたバンプ接続部１１５ａに、取り出した圧電振動片１０２の第一の励振電極１０８を基部１０７でバンプ接続させる。バンプ接続の条件としては、例えば、実装温度１３０℃、ボンド荷重０．５Ｎ、荷重時間が１５×１０^-3秒程度である。これにより、圧電振動片１０２の第一の励振電極１０８とリード１１３とは電気的に接続された状態となるとともに、圧電振動片１０２は、リード１１３のインナーリード部１１５に片持ち状に支持された状態となる。

ここで、リード１１３のインナーリード部１１５において圧電振動片１０２をバンプ接続する部分が、バンプ接続部１１５ａとして略平面に形成されていることで、より確実に、第一の励振電極１０８とリード１１３との導通を図ることができるとともに、リード１１３によって圧電振動片１０２を支持することができる。また、バンプ接続部１１５ａがリード１１３の中心軸と略等しい位置まで押し潰して形成されていることで、圧電振動片１０２をリード１１３の中心軸に略等しい位置でリード１１３と接合することができる。

次に、第二のマウント工程Ｓ１３２として、図４０に示すように、各気密端子１０４のリング１１２のステップ部１１２ｅ、１１２ｆから選択されたステップ部１１２ｅと、各気密端子１０４に搭載された圧電振動片１０２の第二の励振電極１０９とをワイヤボンディングする。本実施形態においては、ステップ部１１２ｅと第二の励振電極１０９との間に２本のワイヤ１１７をボンディングしている。使用されるワイヤ１１７としては、例えば金（Ａｕ）線が選択され、このワイヤ１１７の一端を、圧電振動片１０２の基部１０７において第二の励振電極１０９にボンディングした後に、他端を、リング１１２のステップ部１１２ｅにボンディングする。ワイヤボンディングの各条件としては、例えば、実装温度１３０℃、ワイヤ径２５μｍ、ボール径８０〜８５μｍ、ボール厚１３μｍ、せん断強度０．４５〜０．５３Ｎであり、第二の励振電極１０９にボンディングする際のボンド荷重が０．５５Ｎ、荷重時間が７×１０^-3秒、ステップ部１１２ｅにボンディングする際のボンド荷重が０．４Ｎ、荷重時間が５×１０^-3秒程度である。

これにより、圧電振動片１０２の第二の励振電極１０９とリング１１２とは電気的に接続された状態となる。ここで、縮径部１１２ｂの外周面の内、略平面に形成されたステップ部１１２ｅにボンディングすることで、確実に導通を図ることができる。特に、複数のワイヤ１１７によって接続することで、より確実に導通を図ることができる。なお、第一の励振電極１０８と接続されたリード１１３と、第二の励振電極１０９と接続されたリング１１２とは、その間に絶縁性の充填部材１１４が介装されていることで絶縁された状態であり、これにより圧電振動片１０２の第一の励振電極１０８と第二の励振電極１０９とを絶縁した状態とし、短絡を防ぐことができる。

次に、微調工程Ｓ１３３として、圧電振動片１０２の微調を行う。すなわち、図４１に示すように、真空雰囲気中において、リング１１２の圧入部１１２ａの外周面及びパレット１３８に設定したコンタクト１３９に電極を接触させて電圧を印加することで、圧電振動片１０２の振動腕部１０５、１０６を振動させる。そして、微調部１１０にレーザー光を照射して微調部１１０を形成する金属膜を蒸発させながら振動腕部１０５、１０６の周波数を測定することで、圧電振動片１０２の振動腕部１０５、１０６の振動が所定の共振周波数となるように微調整を行う。

次に、圧入工程Ｓ１３４として、図４２に示すように、真空雰囲気中において、予め所定の形状に形成しておいたケース１０３の開口部１０３ａから各圧電振動片１０２を挿入し、さらにケース１０３に気密端子１０４のリング１１２を圧入することで、圧電振動片１０２は、ケース１０３の内部に気密に封止された状態となる。最後に切り離し工程Ｓ１３５として、図４３に示すように、リード１１３の第一のアウターリード部１１６の内、パレット１３８の気密端子配置部１３７に嵌合されている部分を切り離すことで、圧電振動子１０１が完成する。

以上のように、本実施形態の圧電振動子１０１では、ケース１０３の内部に配設された圧電振動片１０２の第一の励振電極１０８及び第二の励振電極１０９について、第一の励振電極１０８はリード１１３の第一のアウターリード部１１６によって、また、第二の励振電極１０９はケース１０３の第二のアウターリード部１１８によってリング１１２及びケース１０３を介して、それぞれ互いに短絡してしまうことなく外部から導通を図ることができる。ここで、第二の励振電極１０９と縮径部１１２ｂに形成されたステップ部１１２ｅとは、ケース１０３の内周面とリング１１２のステップ部１１２ｅとの間に形成される隙間１１２ｄを利用してワイヤ１１７を配設して接続することができ、ケース１０３及びリング１１２の外径が大きくなってしまうことが無い。

また、リング１１２は、圧入部１１２ａと、縮径部１１２ｂと、ステップ部１１２ｅ、１１２ｆとを有する単純な構造であるので、外径を小さくしてもプレス加工によって容易に形成することができる。このため、本実施形態の圧電振動子１０１では、短絡を防止しつつ小型化を図るとともに、容易に歩留まり良く製造することが可能である。また、圧電振動片１０２は、略平面に形成されたバンプ接続部１１５ａによってリード１１３の中心軸と略等しい位置に配置されることで、リード１１３とともにケース１０３の中心軸Ｌ１０３に略等しい位置に配置することができる。このため、ケース１０３の内周面と圧電振動片１０２との離隔を圧電振動片１０２が変位する範囲に応じて最小限の大きさに設定することができ、それ故にケース１０３及びリング１１２の小型化をさらに図ることができる。

（第３の実施形態）
図４４から図４６は、この発明に係る第３の実施形態を示している。この実施形態において、前述した実施形態で用いた部材と共通の部材には同一の符号を付して、その説明を省略する。

図４４から図４６に示すように、この実施形態の圧電振動子１５０は、第１の実施形態の圧電振動子１を樹脂モールドした表面実装型の圧電振動子である。より詳しくは、圧電振動子１５０は、ケース３、第一のアウターリード部１６及び第二のアウターリード部１８を覆う樹脂体であるパッケージ１５１と、弾性的に拡幅することで第一のアウターリード部１６及び第二のアウターリード部１８が嵌合される嵌合溝１５２を有し、外部から導通可能に少なくとも一部がパッケージ１５１から露出した一対の外部接続端子１５５と、を備えている。

外部接続端子１５５は、弾性変形可能な導電性を有する板状の金属を折曲成形した部材であり、パッケージ１５１から接続面である一面１５３ａが外部に露出する外部接続部１５３と、第一のアウターリード部１６又は第二のアウターリード部１８が嵌合されるＶ字状の上記嵌合溝１５２を有する嵌合部１５４と、を備えている。なお、第一のアウターリード部１６が一方の外部接続端子１５５の嵌合部１５４に嵌合され、第二のアウターリード部１８が他方の外部接続端子１５５の嵌合部１５４に嵌合されている。
Ｖ字状の嵌合溝１５２は、図４６に示すように、片側が「くの字」形に形成されており、第一のアウターリード部１６又は第二のアウターリード部１８を押し込んだときに、一旦弾性的に拡幅した後に元の状態に復元して、第一のアウターリード部１６又は第二のアウターリード部１８に対して４点で接触しながら挟み込んで固定するようになっている。

また、外部接続端子１５５の外表面には、図示しないメッキ層が形成されている。よって、第一のアウターリード部１６及び第二のアウターリード部１８との導通性を高めることができると共に、メッキ層を介して第一のアウターリード部１６及び第二のアウターリード部１８と嵌合部１５４とを固着させることができる。そのため、電気的な接続及び機械的な接続を共により確実なものにすることができる。また、外部接続端子１５５と外部との導通性に関してもより確実なものにすることができる。

また、パッケージ１５１には、全体的に略直方体状にモールドされている。この際、第一のアウターリード部１６側におけるパッケージ１５１の外面には、図４４及び図４５に示すように、面取り部１５１ａが形成されている。このため、圧電振動子１がパッケージ１５１によってモールドされていたとしても、この面取り部１５１ａを指標として第一のアウターリード部１６及び第二のアウターリード部１８の位置を正確に確認することができる。よって、向きを間違えることなく、実装することができる。

このような圧電振動子１５０においても、水晶片２ａの両面に設けられた図示しない励振電極同士が短絡してしまうこと無く、小型化を図ることができるとともに、容易に製造することができ、例えばパッケージ１５１の外形形状として、断面が一辺１．１ｍｍ以下で、長さが４．３ｍｍ以下のサイズを実現することができる。このため、より小さいスペースで基板上に搭載することができ、基板上の省スペース化を図ることができる。
特に、外部接続端子１５５の嵌合溝１５２は、弾性的に拡幅するので、第一のアウターリード部１６及び第二のアウターリード部１８を嵌合溝１５２に押し付けるだけで、嵌合させることができる。このため、全体として小型化したとしても、第一のアウターリード部１６及び第二のアウターリード部１８と外部接続端子１５５とを容易に接続することができる。

なお、本実施形態では、第１の実施形態の圧電振動子１を樹脂モールドした場合を例に挙げて説明したが、第２の実施形態の圧電振動子１０１を樹脂モールドしても構わない。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。

（第４の実施形態）
図４７は、この発明に係る第４の実施形態を示している。この実施形態において、前述した実施形態で用いた部材と共通の部材には同一の符号を付して、その説明を省略する。

図４７は、本発明に係る音叉型水晶発振器の構成を示す概略図であり、上述した圧電振動子を利用した表面実装型圧電発振器の平面図を示している。図４７に示すように、この実施形態の発振器１６０は、シリンダーパッケージ型の圧電振動子１を、集積回路１６１に電気的に接続された発振子として構成したものである。なお、圧電振動子１については、第１の実施形態のものと同様であるので、その説明を省略する。

この発振器１６０は、コンデンサ等の電子部品１６２が実装された基板１６３を備えている。基板１６３には、発振器用の集積回路１６１が実装されていて、この集積回路１６１の近傍に、圧電振動子１が実装されている。これら電子部品１６２、集積回路１６１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１６０において、圧電振動子１に電圧を印加すると、圧電振動子１内の圧電振動片２が振動し、この振動が水晶の圧電特性により電気信号に変換されて、集積回路１６１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１６１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１６１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。

以上のように、本実施形態の発振器１６０によれば、上記のような小型で、かつ、短絡のおそれが無い圧電振動子１を備えることで、小型で、信頼性の高い発振器を提供することができる。
なお、上記の発振器１６０は、シリンダーパッケージタイプの圧電振動子１を備えるものとして説明したが、これに限るものでは無く、例えば、第２の実施形態で示したシリンダーパッケージタイプの圧電振動子１０１であっても構わないし、第３の実施形態で示した表面実装型パッケージタイプの圧電振動子１５０としても良い。

（第５の実施形態）
図４８は、この発明に係る第５の実施形態を示している。この実施形態において、前述した実施形態で用いた部材と共通の部材には同一の符号を付して、その説明を省略する。

この実施形態においては、電子機器として、上述した圧電振動子１を有する携帯情報機器を例にして説明する。図４８は、この電子機器の構成を示すブロック図である。図４８に示すように、この実施形態の携帯情報機器１７０は、圧電振動子１と、電力を供給するための電源部１７１とを備えている。電源部１７１は、例えば、リチウム二次電池で構成されている。この電源部１７１には、各種制御を行う制御部１７２と、時刻等のカウントを行う計時部１７３と、外部との通信を行う通信部１７４と、各種情報を表示する表示部１７５と、それぞれの機能部の電圧を検出する電圧検出部１７６とが並列に接続されている。そして、電源部１７１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１７２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１７２は、予めプログラムが書き込まれたＲＯＭと、ＲＯＭに書き込まれたプログラムを読み出して実行するＣＰＵと、ＣＰＵのワークエリアとして使用されるＲＡＭ等とを備えている。

計時部１７３は、発振回路、レジスタ回路、カウンタ回路及びインターフェース回路等を内蔵する集積回路と、圧電振動子１とを備えている。圧電振動子１に電圧を印加すると圧電振動片２が振動し、この振動が水晶の有する圧電特性により電気信号に変換されて、発振回路に電気信号として入力される。発振回路の出力は二値化され、レジスタ回路とカウンタ回路とにより計数される。そして、インターフェース回路を介して、制御部１７２と信号の送受信が行われ、表示部１７５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１７４は、従来の携帯電話と同様の機能を有し、無線部１７７、音声処理部１７８、切替部１７９、増幅部１８０、音声入出力部１８１、電話番号入力部１８２、着信音発生部１８３及び呼制御メモリ部１８４を備えている。無線部１７７は、音声データ等の各種データを、アンテナ１８５を介して基地局と送受信のやりとりを行う。音声処理部１７８は、無線部１７７又は増幅部１８０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１８０は、音声処理部１７８又は音声入出力部１８１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１８１は、スピーカやマイクロフォン等から構成され、着信音や受話音声を拡声したり、音声を集音したりする。

また、着信音発生部１８３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１７９は、着信時に限って、音声処理部１７８に接続されている増幅部１８０を着信音発生部１８３に切り替えることによって、着信音発生部１８３において生成された着信音が増幅部１８０を介して音声入出力部１８１に出力される。なお、呼制御メモリ部１８４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１８２は、例えば、０から９の番号キー及びその他のキーを備えていて、これら番号キー等を押下することにより、通話先の電話番号等が入力される。

電圧検出部１７６は、電源部１７１によって制御部１７２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１７２に通知する。このときの所定の電圧値は、通信部１７４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１７６から電圧降下の通知を受けた制御部１７２は、無線部１７７、音声処理部１７８、切替部１７９及び着信音発生部１８３の動作を禁止する。特に、消費電力の大きな無線部１７７の動作停止は、必須となる。更に、表示部１７５に、通信部１７４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。

すなわち、電圧検出部１７６と制御部１７２とによって、通信部１７４の動作を禁止し、その旨を表示部１７５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１７５の表示面の上部に表示された電話アイコンに、×（バツ）印を付けるようにしても良い。なお、携帯情報機器１７０は、通信部１７４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１８６を備えており、この電源遮断部１８６によって、通信部１７４の機能が確実に停止される。

この実施形態の携帯情報機器１７０によれば、上記のような小型で、かつ、短絡のおそれが無い圧電振動子１を備えることで、小型で、信頼性の高い携帯情報機器を提供することができる。
なお、上記の携帯情報機器１７０は、シリンダーパッケージタイプの圧電振動子１を備えるものとして説明したが、これに限るものでは無く、例えば、第２の実施形態に示したシリンダーパッケージタイプの圧電振動子１０１でも構わないし、第３の実施形態に示す表面実装型パッケージタイプの圧電振動子１５０としても良い。圧電振動子１５０を実装するものとすれば、他の電子部品と同時にプリント基板上にリフロー半田にて接続できるためより好適である。

（第６の実施形態）
図４９は、この発明に係る第６の実施形態を示している。この実施形態において、前述した実施形態で用いた部材と共通の部材には同一の符号を付して、その説明を省略する。

この実施形態においては、電波時計の一実施形態として、上述した圧電振動子１を有する電波時計について説明する。図４９は、この電波時計の構成を示すブロック図である。図４９に示すように、この実施形態の電波時計１９０は、フィルタ部１９１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。

アンテナ１９２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１９３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１９１によって濾波、同調される。なお、圧電振動子１として、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圧電振動子部１９４、１９５をそれぞれ備えている。

さらに、濾波された所定周波数の信号は、検波、整流回路１９６により検波復調される。そして、波形整形回路１９７を介してタイムコードが取り出され、ＣＰＵ１９８でカウントされる。ＣＰＵ１９８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、ＲＴＣ１９９に反映され、正確な時刻情報が表示される。搬送波は４０ｋＨｚ若しくは６０ｋＨｚであるから、圧電振動子部１９４、１９５は、上述した音叉型の構造を持つ圧電振動子が好適である。６０ｋＨｚを例にとれば、音叉型振動子片の寸法例として、全長が約２．８ｍｍ、基部の幅寸法が約０．５ｍｍの寸法で構成することが可能である。

この実施形態の電波時計１９０によれば、上記のような小型で、かつ、短絡のおそれが無い圧電振動子１を備えることで、小型で、信頼性の高い電波時計を提供することができる。
なお、上記の電波時計１９０は、シリンダーパッケージタイプの圧電振動子１を備えるものとして説明したが、これに限るものでは無く、例えば、第２の実施形態に示したシリンダーパッケージタイプの圧電振動子１０１でも構わないし、第３の実施形態に示す表面実装型パッケージタイプの圧電振動子１５０としても良い。

以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、振動のモードは、音叉型である屈曲振動に限定されず、厚み滑り振動モード等の他の振動モードの振動片であっても良い。また、圧電体材料は、水晶に限定されず、ニオブ酸リチウム、タンタル酸リチウム、ランガサイト等の圧電材料であっても良い。また、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。

この発明の第１の実施形態の圧電振動子の上面図である。 この発明の第１の実施形態の圧電振動子の図１に示す切断線Ａ−Ａにおける断面図である。 この発明の第１の実施形態の圧電振動子の図１に示す切断線Ｂ−Ｂにおける断面図である。 この発明の第１の実施形態の圧電振動子の製造工程を示すフロー図である。 この発明の第１の実施形態の圧電振動子の製造工程において、圧電振動子製造工程を示す説明図である。 この発明の第１の実施形態の圧電振動子の製造工程において、リング形成工程を示す説明図である。 この発明の第１の実施形態の圧電振動子の製造工程において、リング振込み工程を示す説明図である。 この発明の第１の実施形態の圧電振動子の製造工程において、リング振込み工程を示す説明図である。 この発明の第１の実施形態の圧電振動子の製造工程において、充填部材振込み工程を示す説明図である。 この発明の第１の実施形態の圧電振動子の製造工程において、リード振込み工程を示す説明図である。 この発明の第１の実施形態の圧電振動子の製造工程において、充填部材焼成工程を示す説明図である。 この発明の第１の実施形態の圧電振動子の製造工程において、気密端子製造工程で作製された気密端子を示す概略図である。 この発明の第１の実施形態の圧電振動子の製造工程において、ユニットフレームの概略図である。 この発明の第１の実施形態の圧電振動子の製造工程において、気密端子挿入工程を示す説明図である。 この発明の第１の実施形態の圧電振動子の製造工程において、バンプ接続部形成工程を示す説明図である。 この発明の第１の実施形態の圧電振動子の製造工程において、フレーム切断工程を示す説明図である。 この発明の第１の実施形態の圧電振動子の製造工程において、メッキ工程を示す説明図である。 この発明の第１の実施形態の圧電振動子の製造工程において、第一のマウント工程を示す説明図である。 この発明の第１の実施形態の圧電振動子の製造工程において、第二のマウント工程を示す説明図である。 この発明の第１の実施形態の圧電振動子の製造工程において、微調工程を示す説明図である。 この発明の第１の実施形態の圧電振動子の製造工程において、圧入工程を示す説明図である。 この発明の第１の実施形態の圧電振動子の製造工程において、切り離し工程を示す説明図である。 この発明の第２の実施形態の圧電振動子の上面図である。 この発明の第２の実施形態の圧電振動子の図２３に示す切断線Ａ−Ａにおける断面図である。 この発明の第２の実施形態の圧電振動子の図２３に示す切断線Ｂ−Ｂにおける断面図である。 この発明の第２の実施形態の圧電振動子の製造工程を示すフロー図である。 この発明の第２の実施形態の圧電振動子の製造工程において、圧電振動子製造工程を示す説明図である。 この発明の第２の実施形態の圧電振動子の製造工程において、リング形成工程を示す説明図である。 この発明の第２の実施形態の圧電振動子の製造工程において、リング振込み工程を示す説明図である。 この発明の第２の実施形態の圧電振動子の製造工程において、充填部材振込み工程を示す説明図である。 この発明の第２の実施形態の圧電振動子の製造工程において、リード振込み工程を示す説明図である。 この発明の第２の実施形態の圧電振動子の製造工程において、充填部材焼成工程を示す説明図である。 この発明の第２の実施形態の圧電振動子の製造工程において、気密端子製造工程で作製された気密端子を示す概略図である。 この発明の第２の実施形態の圧電振動子の製造工程において、ユニットフレームの概略図である。 この発明の第２の実施形態の圧電振動子の製造工程において、気密端子挿入工程を示す説明図である。 この発明の第２の実施形態の圧電振動子の製造工程において、バンプ接続部形成工程を示す説明図である。 この発明の第２の実施形態の圧電振動子の製造工程において、フレーム切断工程を示す説明図である。 この発明の第２の実施形態の圧電振動子の製造工程において、メッキ工程を示す説明図である。 この発明の第２の実施形態の圧電振動子の製造工程において、第一のマウント工程を示す説明図である。 この発明の第２の実施形態の圧電振動子の製造工程において、第二のマウント工程を示す説明図である。 この発明の第２の実施形態の圧電振動子の製造工程において、微調工程を示す説明図である。 この発明の第２の実施形態の圧電振動子の製造工程において、圧入工程を示す説明図である。 この発明の第２の実施形態の圧電振動子の製造工程において、切り離し工程を示す説明図である。 この発明の第３の実施形態の圧電振動子の上面図である。 この発明の第３の実施形態の圧電振動子の側面図である。 この発明の第３の実施形態の圧電振動子の正面図である。 この発明の第４の実施形態の発振器の概要図である。 この発明の第５の実施形態の電子機器のブロック図である。 この発明の第６の実施形態の電波時計のブロック図である。

符号の説明

１、１０１、１５０ 圧電振動子
２、１０２ 圧電振動片
３、１０３ ケース
３ａ、１０３ａ 開口部
８、１０８ 第一の励振電極（励振電極）
９、１０９ 第二の励振電極（励振電極）
１２、１１２ リング
１２ｂ ワイヤ接続部
１１２ａ 圧入部
１１２ｂ 縮径部
１１２ｃ 外周面
１１２ｄ 隙間
１１２ｅ、１１２ｆ ステップ部
１３、１１３ リード
１４、１１４ 充填部材
１４ａ、１１４ａ 充填部材の貫通孔
１５、１１５ インナーリード部
１５ａ、１１５ａ バンプ接続部
１６、１１６ 第一のアウターリード部（アウターリード部）
１７、１１７ ワイヤ
１８、１１８ 第二のアウターリード部
１５１ 樹脂体（パッケージ）
１５２ 嵌合溝
１５５ 外部接続端子
１６０ 発振器
１７０ 携帯情報機器（電子機器）
１９０ 電波時計
Ｌ３、Ｌ１０３ 中心軸
Ｓ２１、Ｓ１２１ リング形成工程
Ｓ２３、Ｓ１２３ 充填部材振込み工程
Ｓ２４、Ｓ１２４ リード振込み工程
Ｓ２５、Ｓ１２５ 充填部材焼成工程
Ｓ２７、Ｓ１２７ バンプ接続部形成工程
Ｓ３１、Ｓ１３１ 第一のマウント工程
Ｓ３２、Ｓ１３２ 第二のマウント工程
Ｓ３４、Ｓ１３４ 圧入工程

Claims (23)

1. 開口部を有する有底筒状で、導電性を有するケースと、
   該ケースの前記開口部に圧入された略筒状で、導電性を有するリングと、
   該リングに挿通され、前記ケースの内部に突出したインナーリード部、及び、前記ケースの外部に突出したアウターリード部を有する一本のリードと、
   該リードと前記リングとの間を気密に封止する絶縁性を有する充填部材と、
   前記ケースの内部に配設された略板状で、両面にそれぞれ励振電極を有し、該励振電極の一方が前記リードの前記インナーリード部にバンプ接続されることで該インナーリード部に支持されるとともに、前記励振電極の一方と反対側の他方が前記リングにワイヤボンディングされた圧電振動片と、を備え、
   前記リングの前記ケースの内部側に位置する端部には、前記リードとの間に隙間を有して内周側に突出し、前記励振電極の他方とワイヤボンディングされたワイヤ接続部が形成され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、
   前記リードの前記インナーリード部の一部には、略平面に形成され、前記圧電振動片の前記励振電極の一方が接続されたバンプ接続部が設けられていることを特徴とする圧電振動子。
3. 請求項１又は２に記載の圧電振動子において、
   前記リングの前記ワイヤ接続部は、内周側に全周に亘って突出した内フランジであることを特徴とする圧電振動子。
4. 請求項１から請求項３のいずれかに記載の圧電振動子において、
   前記圧電振動片の前記励振電極の他方と前記リングとは、複数のワイヤによってワイヤボンディングされていることを特徴とする圧電振動子。
5. 開口部を有する有底筒状で、導電性を有するケースと、
   該ケースの前記開口部に圧入された圧入部、及び、前記ケースの内周面と隙間を有して前記圧入部から延出された縮径部を有する略筒状で、導電性を有するリングと、
   該リングに挿通され、前記ケースの内部に突出したインナーリード部、及び、前記ケースの外部に突出したアウターリード部を有する一本のリードと、
   該リードと前記リングとの間を気密に封止する絶縁性を有する充填部材と、
   前記ケースの内部に配設された略板状で、両面にそれぞれ励振電極を有し、該励振電極の一方が前記リードの前記インナーリード部にバンプ接続されることで該インナーリード部に支持されるとともに、前記励振電極の一方と反対側の他方が前記リングの前記縮径部の外周面にワイヤボンディングされた圧電振動片と、を備えることを特徴とする圧電振動子。
6. 請求項５に記載の圧電振動子において、
   前記縮径部の前記外周面の一部には、略平面に形成され、前記励振電極の他方とワイヤボンディングされるステップ部が設けられていることを特徴とする圧電振動子。
7. 請求項６に記載の圧電振動子において、
   前記ステップ部は、前記リングの中心軸に対して略対称に複数形成され、
   前記励振電極の他方は、該ステップ部のいずれか一つとワイヤボンディングされていることを特徴とする圧電振動子。
8. 請求項５から請求項７のいずれかに記載の圧電振動子において、
   前記圧電振動片の前記励振電極の他方と前記リングの前記縮径部とは、複数のワイヤによってワイヤボンディングされていることを特徴とする圧電振動子。
9. 請求項５から請求項８のいずれかに記載の圧電振動子において、
   前記リードの前記インナーリード部の一部には、略平面に形成され、前記圧電振動片の前記励振電極の一方が接続されたバンプ接続部が設けられていることを特徴とする圧電振動子。
10. 請求項１から請求項９のいずれかに記載の圧電振動子において、
    前記ケースの開口部とは反対側から外方に突出するように形成された第二のアウターリード部と、
    前記アウターリード部、前記ケース及び前記第二のアウターリード部を覆う樹脂体と、
    弾性的に拡幅することで前記アウターリード部及び前記第二のアウターリード部が嵌合される嵌合溝を有し、外部から導通可能に少なくとも一部が前記樹脂体から露出した一対の外部接続端子と、を備えた表面実装型であることを特徴とする圧電振動子。
11. 開口部が気密に封止された有底筒状のケースの内部に、略板状で両面にそれぞれ励振電極を有する圧電振動片が配設された圧電振動子の製造方法であって、
    導電性を有する略筒状のリングの内部に、貫通孔が形成された絶縁性を有する充填部材を挿入する充填部材振込み工程と、
    前記リングの内部に挿入された前記充填部材の前記貫通孔に、両側から突出させるように１本のリードを挿通させるリード振込み工程と、
    前記充填部材を、前記リング及び前記リードとともに焼成して気密に一体化させる充填部材焼成工程と、
    前記リードの内、前記リングから突出するインナーリード部に、前記圧電振動片の前記励振電極の一方をバンプ接続する第一のマウント工程と、
    前記インナーリード部に接続された前記圧電振動片の前記励振電極の一方と反対側の他方を前記リングにワイヤボンディングする第二のマウント工程と、
    導電性を有する前記ケースの前記開口部に前記リングを圧入し、前記インナーリード部に接続された前記圧電振動片を、前記ケースの内部に気密に封止する圧入工程と、
    前記リードの前記インナーリード部の一部を押し潰し、略平面のバンプ接続部を形成するバンプ接続部形成工程と、を備え、
    前記第一のマウント工程は、該バンプ接続部に、前記圧電振動片の前記励振電極の一方をバンプ接続し、
    前記バンプ接続部形成工程は、前記充填部材焼成工程後に行われ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、
    導電性を有する板部材をプレス加工することで、前記リングを略筒状に形成するとともに、該リングの端部に内周側に突出するワイヤ接続部を形成するリング形成工程を備え、
    前記第二のマウント工程は、前記リングの前記ワイヤ接続部にワイヤボンディングすることを特徴とする圧電振動子の製造方法。
13. 請求項１２に記載の圧電振動子の製造方法において、
    前記リング形成工程は、前記ワイヤ接続部として、プレス加工によって前記リングの前記端部を全周に亘って内周側に突出した内フランジを形成することを特徴とする圧電振動子の製造方法。
14. 請求項１１から請求項１３のいずれかに記載の圧電振動子の製造方法において、
    前記第二のマウント工程は、前記圧電振動片の前記励振電極の他方と、前記リングと、を複数のワイヤによってワイヤボンディングすることを特徴とする圧電振動子の製造方法。
15. 内部に充填部材が充填されたリングが圧入されていることによって、開口部が気密に封止された有底筒状のケースの内部に、略板状で両面にそれぞれ励振電極を有する圧電振動片が配設された圧電振動子の製造方法であって、
    導電性を有する板部材をプレス加工することで、前記リングを、前記ケースに圧入される圧入部、及び、該圧入部から縮径して延出される縮径部を有した形状に形成するリング形成工程と、
    前記縮径部が形成された前記リングの内部に、貫通孔が形成された絶縁性を有する充填部材を挿入する充填部材振込み工程と、
    前記リングの内部に挿入された前記充填部材の前記貫通孔に、両側から突出させるように１本のリードを挿通させるリード振込み工程と、
    前記充填部材を、前記リング及び前記リードとともに焼成して気密に一体化させる充填部材焼成工程と、
    前記リードの内、前記リングの前記縮径部側から突出するインナーリード部に、前記圧電振動片の前記励振電極の一方をバンプ接続する第一のマウント工程と、
    前記インナーリード部に接続された前記圧電振動片の前記励振電極の一方と反対側の他方を前記リングの前記縮径部の外周面にワイヤボンディングする第二のマウント工程と、
    前記ケースの前記開口部に前記リングを圧入し、前記インナーリード部に接続された前記圧電振動片を、前記ケースの内部に気密に封止する圧入工程と、を備えることを特徴とする圧電振動子の製造方法。
16. 請求項１５に記載の圧電振動子の製造方法において、
    前記リング形成工程は、前記圧入部及び前記縮径部を形成するとともに、該縮径部の前記外周面の一部に略平面のステップ部を形成し、
    前記第二のマウント工程は、前記リングの前記ステップ部にワイヤボンディングすることを特徴とする圧電振動子の製造方法。
17. 請求項１５または請求項１６に記載の圧電振動子の製造方法において、
    前記リング形成工程は、前記リングの中心軸に対して略対称に複数の前記ステップを形成し、
    前記第二のマウント工程は、前記リングの前記ステップ部のいずれか一つとワイヤボンディングすることを特徴とする圧電振動子の製造方法。
18. 請求項１５から請求項１７のいずれかに記載の圧電振動子の製造方法において、
    前記第二のマウント工程は、前記圧電振動片の前記励振電極の他方と、前記リングの前記縮径部と、を複数のワイヤによってワイヤボンディングすることを特徴とする圧電振動子の製造方法。
19. 請求項１５から請求項１８のいずれかに記載の圧電振動子の製造方法において、
    前記リードの前記インナーリード部の一部を押し潰し、略平面のバンプ接続部を形成するバンプ接続部形成工程を備え、
    前記第一のマウント工程は、該バンプ接続部に、前記圧電振動片の前記励振電極の一方をバンプ接続することを特徴とする圧電振動子の製造方法。
20. 請求項１９に記載の圧電振動子の製造方法において、
    前記バンプ接続部形成工程は、前記充填部材焼成工程後に行われることを特徴とする圧電振動子の製造方法。
21. 請求項１から請求項１０のいずれかに記載の圧電振動子が、発振子として集積回路に接続されていることを特徴とする発振器。
22. 請求項１から請求項１０のいずれかに記載の圧電振動子を備えることを特徴とする電子機器。
23. 請求項１から請求項１０のいずれか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。

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