JP2003258554A - 温度補償型圧電発振器 - Google Patents
温度補償型圧電発振器Info
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- JP2003258554A JP2003258554A JP2002052901A JP2002052901A JP2003258554A JP 2003258554 A JP2003258554 A JP 2003258554A JP 2002052901 A JP2002052901 A JP 2002052901A JP 2002052901 A JP2002052901 A JP 2002052901A JP 2003258554 A JP2003258554 A JP 2003258554A
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- circuit element
- piezoelectric vibrator
- piezoelectric oscillator
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Abstract
(57)【要約】
【課題】従来の温度補償型圧電発振器において、圧電素
子が搭載されている空間と感温素子が集積されている集
積回路素子が搭載されている空間が別々になっており、
且つ感温素子が集積されている集積回路素子は通電動作
時に熱を発生させるため、圧電振動子側の温度と、感温
素子を集積した集積回路素子側の温度に差異が生じ、よ
り高精度の温度補償ができにくくなる。 【解決方法】外部接続端子を設けた矩形状の基板の一方
の主面に凹部を設け、この凹部内に発振回路及び感温素
子を含む温度補償回路を内包した集積回路素子を配置
し、この集積回路素子の上平面上に圧電振動子を密接状
態で配置し、基板上面に設けられ、且つ集積回路素子の
信号入力端子等と電気的に接続された複数の接続パッド
と圧電振動子の外部接続端子との間を固着導通してある
温度補償型圧電発振器。
子が搭載されている空間と感温素子が集積されている集
積回路素子が搭載されている空間が別々になっており、
且つ感温素子が集積されている集積回路素子は通電動作
時に熱を発生させるため、圧電振動子側の温度と、感温
素子を集積した集積回路素子側の温度に差異が生じ、よ
り高精度の温度補償ができにくくなる。 【解決方法】外部接続端子を設けた矩形状の基板の一方
の主面に凹部を設け、この凹部内に発振回路及び感温素
子を含む温度補償回路を内包した集積回路素子を配置
し、この集積回路素子の上平面上に圧電振動子を密接状
態で配置し、基板上面に設けられ、且つ集積回路素子の
信号入力端子等と電気的に接続された複数の接続パッド
と圧電振動子の外部接続端子との間を固着導通してある
温度補償型圧電発振器。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は圧電発振器に関す
るものであり、特に温度補償型圧電発振器に関するもの
である。
るものであり、特に温度補償型圧電発振器に関するもの
である。
【０００２】
【従来技術】圧電振動子と発振回路で構成されている圧
電発振器は、他の発振器と比べ、その発振周波数の安定
度は優れているが、近年における移動体通信の基準とな
る周波数発振器として用いる場合は、圧電振動子の温度
特性に起因する発振周波数の変動が問題となる。この問
題を解決するために、圧電振動子の温度特性による発振
周波数変動を補償する補償回路を併設した温度補償型圧
電発振器が広く使用されるようになり、その周波数安定
度も年々高い値が求められるようになってきた。
電発振器は、他の発振器と比べ、その発振周波数の安定
度は優れているが、近年における移動体通信の基準とな
る周波数発振器として用いる場合は、圧電振動子の温度
特性に起因する発振周波数の変動が問題となる。この問
題を解決するために、圧電振動子の温度特性による発振
周波数変動を補償する補償回路を併設した温度補償型圧
電発振器が広く使用されるようになり、その周波数安定
度も年々高い値が求められるようになってきた。
【０００３】図４には従来の温度補償型圧電発振器４１
の構造図の一例を示す。両主面に凹部を形成した基板４
２の上側凹部内４２aに圧電素子の一つである水晶素子
４３を搭載し、金属製の蓋４４などで気密封止されてい
る。内部の水晶素子４３は、水晶素子両主面上に形成し
た励振用電極（図示せず）から水晶素子の長さ方向の一
方端縁部に延出した引出電極（図示せず）を、上側凹部
内４２ａに形成された接続電極を設けた台座４５に、導
電性接着剤４６により固着導通されている。
の構造図の一例を示す。両主面に凹部を形成した基板４
２の上側凹部内４２aに圧電素子の一つである水晶素子
４３を搭載し、金属製の蓋４４などで気密封止されてい
る。内部の水晶素子４３は、水晶素子両主面上に形成し
た励振用電極（図示せず）から水晶素子の長さ方向の一
方端縁部に延出した引出電極（図示せず）を、上側凹部
内４２ａに形成された接続電極を設けた台座４５に、導
電性接着剤４６により固着導通されている。
【０００４】下側凹部内４２ｂには、発振回路や、サー
ミスタ等の感温素子より構成される温度補償回路を構成
する集積回路素子及び電子部品がボンディング等により
搭載されている。現在では、発振回路及び温度補償回路
等を構成する電子部品をすべて集積化した集積回路素子
４７を搭載し、発振器の小型化を成している。更に、下
側凹部内は樹脂によりポッティングされている場合もあ
る。また、集積回路素子４７の発振回路信号入力端子と
上側凹部内の台座に設けた接続電極とは電気的に導通さ
れており、水晶素子４３からの出力は発振回路の入力端
へ入力される。
ミスタ等の感温素子より構成される温度補償回路を構成
する集積回路素子及び電子部品がボンディング等により
搭載されている。現在では、発振回路及び温度補償回路
等を構成する電子部品をすべて集積化した集積回路素子
４７を搭載し、発振器の小型化を成している。更に、下
側凹部内は樹脂によりポッティングされている場合もあ
る。また、集積回路素子４７の発振回路信号入力端子と
上側凹部内の台座に設けた接続電極とは電気的に導通さ
れており、水晶素子４３からの出力は発振回路の入力端
へ入力される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】 しかし、前記記載の
ような構成の温度補償型圧電発振器において、より高い
周波数安定度を得るような場合、圧電素子が搭載されて
いる空間と感温素子が集積化されている集積回路素子が
搭載されている空間が別々になっており、且つ感温素子
が集積されている集積回路素子は動作時に熱を発生させ
るため、圧電振動子側の温度と、感温素子を集積した集
積回路素子側の温度に差異が生じ、より高精度の温度補
償ができにくくなる。
ような構成の温度補償型圧電発振器において、より高い
周波数安定度を得るような場合、圧電素子が搭載されて
いる空間と感温素子が集積化されている集積回路素子が
搭載されている空間が別々になっており、且つ感温素子
が集積されている集積回路素子は動作時に熱を発生させ
るため、圧電振動子側の温度と、感温素子を集積した集
積回路素子側の温度に差異が生じ、より高精度の温度補
償ができにくくなる。
【０００６】また、集積回路素子が搭載されている空間
は、四方を壁部及び外部基板で囲まれた空間であり、集
積回路素子の発する熱が籠もりやすい構造である。その
ため、圧電振動子と集積回路素子との温度差が動作時間
毎に広がってしまうことからも、高精度な温度補償が困
難に成っている。
は、四方を壁部及び外部基板で囲まれた空間であり、集
積回路素子の発する熱が籠もりやすい構造である。その
ため、圧電振動子と集積回路素子との温度差が動作時間
毎に広がってしまうことからも、高精度な温度補償が困
難に成っている。
【０００７】更に、従来の温度補償型圧電発振器では、
専用のパッケージが必要であり、その開発及び製造には
コスト及び時間が必要となっていた。
専用のパッケージが必要であり、その開発及び製造には
コスト及び時間が必要となっていた。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この発明は前記従来技術
の課題を鑑みて成されたものであり、外部接続端子を設
けた矩形状の基板の一方の主面に凹部を設け、この凹部
内に発振回路及び感温素子を含む温度補償回路を内包し
た集積回路素子を配置し、この集積回路素子の上平面上
に圧電振動子を密接状態で配置し、基板上面に設けら
れ、且つ集積回路素子の信号入力端子等と電気的に接続
された複数の接続パッドと圧電振動子の外部接続端子と
の間を固着導通してあることを特徴とする温度補償型圧
電発振器である。
の課題を鑑みて成されたものであり、外部接続端子を設
けた矩形状の基板の一方の主面に凹部を設け、この凹部
内に発振回路及び感温素子を含む温度補償回路を内包し
た集積回路素子を配置し、この集積回路素子の上平面上
に圧電振動子を密接状態で配置し、基板上面に設けら
れ、且つ集積回路素子の信号入力端子等と電気的に接続
された複数の接続パッドと圧電振動子の外部接続端子と
の間を固着導通してあることを特徴とする温度補償型圧
電発振器である。
【０００９】又、前記凹部の深さが、凹部内に配置する
集積回路素子の高さより浅いことを特徴とする、前記記
載の温度補償型圧電発振器である。
集積回路素子の高さより浅いことを特徴とする、前記記
載の温度補償型圧電発振器である。
【００１０】更に、集積素子回路と圧電振動子との密接
部分に、熱伝導物質を配置又は塗布したことを特徴とす
る、前記記載の温度補償型圧電発振器である。
部分に、熱伝導物質を配置又は塗布したことを特徴とす
る、前記記載の温度補償型圧電発振器である。
【００１１】このような構造の温度補償型圧電発振器で
は、感温素子を集積した集積回路素子と圧電振動子が密
接状態であることから、圧電振動子の温度を感温素子が
精度良く測定できる。又、集積回路素子が発する熱を圧
電振動子に伝えることで、集積回路素子と圧電振動子と
の温度差をなくし、且つ集積回路素子本体に熱が蓄積す
ることを妨げる作用を奏する。更に、圧電振動子に既存
の圧電振動子を流用できる作用も奏する
は、感温素子を集積した集積回路素子と圧電振動子が密
接状態であることから、圧電振動子の温度を感温素子が
精度良く測定できる。又、集積回路素子が発する熱を圧
電振動子に伝えることで、集積回路素子と圧電振動子と
の温度差をなくし、且つ集積回路素子本体に熱が蓄積す
ることを妨げる作用を奏する。更に、圧電振動子に既存
の圧電振動子を流用できる作用も奏する
【００１２】
【発明の実施の形態】以下に、この発明の実施形態につ
いて図面に基づいて説明する。図１はこの発明における
温度補償型圧電発振器の一例を斜め上部より示した図で
ある。図２は図１に示した切断線Ａ１−Ａ２で切断した
際の切断図である。図３は、図１に示した温度補償型圧
電発振器の圧電振動子部と、基板及び集積回路素子部と
を分離して示した図である。尚、図１，図２及び図３に
おいて、説明を明りょうにするため構造体の一部を図示
せず、また各寸法も一部誇張して図示している。
いて図面に基づいて説明する。図１はこの発明における
温度補償型圧電発振器の一例を斜め上部より示した図で
ある。図２は図１に示した切断線Ａ１−Ａ２で切断した
際の切断図である。図３は、図１に示した温度補償型圧
電発振器の圧電振動子部と、基板及び集積回路素子部と
を分離して示した図である。尚、図１，図２及び図３に
おいて、説明を明りょうにするため構造体の一部を図示
せず、また各寸法も一部誇張して図示している。
【００１３】即ち、温度補償型圧電発振器１１を構成す
る基板１２は、セラミック等により矩形状に形成され、
基板１２の上面側には凹部１３が設けられており、外部
マザーボード等に固着接続する下面側には外部接続用端
子１４がを設けられている。凹部１３内部底面上には、
所定形状の回路パターン及び集積回路素子接続用電極パ
ッド（図示せず）が形成されている。また、凹部１３の
深さは、凹部１３内に搭載する集積回路素子１５の高さ
より浅く、集積回路素子１５を凹部１３内に搭載した場
合、集積回路素子１５の上面部は基板１２上面部より凸
状に出るように凹部１３は形成される。
る基板１２は、セラミック等により矩形状に形成され、
基板１２の上面側には凹部１３が設けられており、外部
マザーボード等に固着接続する下面側には外部接続用端
子１４がを設けられている。凹部１３内部底面上には、
所定形状の回路パターン及び集積回路素子接続用電極パ
ッド（図示せず）が形成されている。また、凹部１３の
深さは、凹部１３内に搭載する集積回路素子１５の高さ
より浅く、集積回路素子１５を凹部１３内に搭載した場
合、集積回路素子１５の上面部は基板１２上面部より凸
状に出るように凹部１３は形成される。
【００１４】基板１２の凹部１３内底面に形成した回路
パターン及び集積回路素子接続用電極パッド上には、発
振回路及び温度補償回路を構成する素子類をすべて集積
化し内包した集積回路素子１５が搭載され、集積回路素
子接続用電極パッドとボンディングや半田付け等により
固着導通を得ている。尚、図２において集積回路素子１
５の切断面図は省略している。
パターン及び集積回路素子接続用電極パッド上には、発
振回路及び温度補償回路を構成する素子類をすべて集積
化し内包した集積回路素子１５が搭載され、集積回路素
子接続用電極パッドとボンディングや半田付け等により
固着導通を得ている。尚、図２において集積回路素子１
５の切断面図は省略している。
【００１５】基板１２の凹部１３内に搭載された集積回
路素子１５の上面には、圧電素子として水晶片をパッケ
ージ内部に搭載した表面実装型の圧電振動子１６が、集
積回路素子１５と密接した状態で搭載され、且つ圧電振
動子１６と基板１２の凹部１３上面に形成した圧電振動
子接続用パッド１７とはボンディング，半田付け又は導
電性接着剤等により固着導通を得ている。勿論、表面実
装型圧電振動子１６は、搭載前の検査で良品と判定され
ている物である。また、圧電振動子１６の出力を集積回
路素子１５内の発振回路の信号入力端子に入力されるよ
う基板１２内に配線されている。尚、図２において圧電
振動子１６の切断面図は省略している。
路素子１５の上面には、圧電素子として水晶片をパッケ
ージ内部に搭載した表面実装型の圧電振動子１６が、集
積回路素子１５と密接した状態で搭載され、且つ圧電振
動子１６と基板１２の凹部１３上面に形成した圧電振動
子接続用パッド１７とはボンディング，半田付け又は導
電性接着剤等により固着導通を得ている。勿論、表面実
装型圧電振動子１６は、搭載前の検査で良品と判定され
ている物である。また、圧電振動子１６の出力を集積回
路素子１５内の発振回路の信号入力端子に入力されるよ
う基板１２内に配線されている。尚、図２において圧電
振動子１６の切断面図は省略している。
【００１６】又、密接状態で搭載した圧電振動子１６と
集積回路素子１５との間に、シリコンシート，グラファ
イトシート又は銅や銀等の金属をシート状に加工した物
等の熱伝導物質１８を配置することで圧電振動子１６と
集積回路素子１５間の熱の伝達を更に高精度にできる。
尚、熱伝導物質１８はシリコーングリスや銀入りグリス
等の液状の熱伝導物質を塗布して形成しても良い。図３
には代表してシート状の熱伝導物質１８を配置した図を
示した。
集積回路素子１５との間に、シリコンシート，グラファ
イトシート又は銅や銀等の金属をシート状に加工した物
等の熱伝導物質１８を配置することで圧電振動子１６と
集積回路素子１５間の熱の伝達を更に高精度にできる。
尚、熱伝導物質１８はシリコーングリスや銀入りグリス
等の液状の熱伝導物質を塗布して形成しても良い。図３
には代表してシート状の熱伝導物質１８を配置した図を
示した。
【００１７】このような構造の温度補償型圧電発振器１
１の場合、感温素子を内包した集積回路素子１５と圧電
振動子１６を密接させることにより、更に前記密接部分
に熱伝導物質を配置又は塗布することにより、圧電振動
子１６の温度を正確に集積回路素子１５内の感温素子で
検出することができ、精度の高い温度補償を行うことが
できる。
１の場合、感温素子を内包した集積回路素子１５と圧電
振動子１６を密接させることにより、更に前記密接部分
に熱伝導物質を配置又は塗布することにより、圧電振動
子１６の温度を正確に集積回路素子１５内の感温素子で
検出することができ、精度の高い温度補償を行うことが
できる。
【００１８】又、集積回路素子１５を動作させることに
より発生する熱を圧電振動子１６へ随時伝導させること
で、動作時間毎の圧電振動子１６と集積回路素子１５の
温度をほぼ同じにすることができ、各素子動作中におい
ても精度の高い温度補償を行うことができる。
より発生する熱を圧電振動子１６へ随時伝導させること
で、動作時間毎の圧電振動子１６と集積回路素子１５の
温度をほぼ同じにすることができ、各素子動作中におい
ても精度の高い温度補償を行うことができる。
【００１９】更に、搭載する表面実装型の圧電振動子１
６に、既存の表面実装型の圧電振動子を流用することも
でき、温度補償型圧電発振器全体の開発製造のコストを
削減でき、且つ開発製造に係る時間をも短縮できる。
６に、既存の表面実装型の圧電振動子を流用することも
でき、温度補償型圧電発振器全体の開発製造のコストを
削減でき、且つ開発製造に係る時間をも短縮できる。
【００２０】尚、前記実施例では、凹部１３内に集積回
路素子１５を搭載した基板１２の上面側に圧電振動子１
６搭載した構成の温度補償型圧電発振器を示したが、周
辺外気からの温度の影響を防止するために、樹脂や金属
などで基板１２上面より上部を被覆しても良い。
路素子１５を搭載した基板１２の上面側に圧電振動子１
６搭載した構成の温度補償型圧電発振器を示したが、周
辺外気からの温度の影響を防止するために、樹脂や金属
などで基板１２上面より上部を被覆しても良い。
【００２１】
【発明の効果】 本発明の温度補償型圧電発振器によっ
て、容器体内に搭載した圧電振動子の発振周波数の温度
特性に起因する周波数安定度をより高安定化することが
でき、且つ、圧電振動子の周辺温度を正確に検出でき、
因って精度の高い温度補償を行うことができる温度補償
型圧電発振器を安価で提供できる効果を成す。
て、容器体内に搭載した圧電振動子の発振周波数の温度
特性に起因する周波数安定度をより高安定化することが
でき、且つ、圧電振動子の周辺温度を正確に検出でき、
因って精度の高い温度補償を行うことができる温度補償
型圧電発振器を安価で提供できる効果を成す。
【図１】図１は、本発明の一実施形態例を示す温度補償
型圧電発振器の上方からの斜視図である。
型圧電発振器の上方からの斜視図である。
【図２】図２は、図１に示した温度補償型圧電発振器
を、図１のＡ１−Ａ２で切断した際の断面図である。
を、図１のＡ１−Ａ２で切断した際の断面図である。
【図３】図３は、図１に示した温度補償型圧電発振器
を、圧電振動子部と基板集積回路素子部に分離した際を
上方から見た斜視図である。
を、圧電振動子部と基板集積回路素子部に分離した際を
上方から見た斜視図である。
【図４】図４は、従来の温度補償型圧電発振器の内部構
造図である。
造図である。
１１，温度補償型圧電発振器
１２，基板
１３，凹部
１４，外部接続用端子
１５，集積回路素子
１６，圧電振動子
１７，圧電振動子接続用パッド
１８，熱伝導物質
Claims (3)
- 【請求項１】外部接続端子を設けた矩形状の基板の一方
の主面に凹部を設け、該凹部内に発振回路及び感温素子
を含む温度補償回路をすべて集積化し内包した集積回路
素子を配置し、該集積回路素子の上平面上に圧電振動子
を密接状態で配置し、該基板上面に設けられ、且つ該集
積回路素子の信号入力端子等と電気的に接続された接続
パッドと該圧電振動子の外部接続端子との間を固着導通
していることを特徴とする温度補償型圧電発振器。 - 【請求項２】該凹部の深さが、該凹部内に配置する該集
積回路素子の高さより浅いことを特徴とする、請求項１
に記載の温度補償型圧電発振器。 - 【請求項３】該集積回路素子と該圧電振動子との密接部
分に、熱伝導物質を配置又は塗布したことを特徴とす
る、請求項１に記載の温度補償型圧電発振器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002052901A JP2003258554A (ja) | 2002-02-28 | 2002-02-28 | 温度補償型圧電発振器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002052901A JP2003258554A (ja) | 2002-02-28 | 2002-02-28 | 温度補償型圧電発振器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003258554A true JP2003258554A (ja) | 2003-09-12 |
Family
ID=28664472
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002052901A Pending JP2003258554A (ja) | 2002-02-28 | 2002-02-28 | 温度補償型圧電発振器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003258554A (ja) |
Cited By (6)
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| JP2006191517A (ja) * | 2004-12-07 | 2006-07-20 | Seiko Epson Corp | 温度補償型圧電発振器 |
| JP2007158464A (ja) * | 2005-11-30 | 2007-06-21 | Kyocera Kinseki Corp | 圧電発振器 |
| JP2007201616A (ja) * | 2006-01-24 | 2007-08-09 | Epson Toyocom Corp | 表面実装型圧電発振器、及びその製造方法 |
| JP2010171968A (ja) * | 2008-12-26 | 2010-08-05 | Nippon Dempa Kogyo Co Ltd | 温度補償水晶発振器 |
| CN102684602A (zh) * | 2011-03-11 | 2012-09-19 | 精工爱普生株式会社 | 压电器件与电子设备 |
| JP2013051612A (ja) * | 2011-08-31 | 2013-03-14 | Kyocera Crystal Device Corp | 圧電デバイス |
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| JPS5689986U (ja) * | 1979-12-14 | 1981-07-18 | ||
| JPH07336141A (ja) * | 1994-06-03 | 1995-12-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 発振器 |
| JP2000353919A (ja) * | 1999-06-10 | 2000-12-19 | Nippon Dempa Kogyo Co Ltd | 表面実装水晶発振器 |
-
2002
- 2002-02-28 JP JP2002052901A patent/JP2003258554A/ja active Pending
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