JP2009232239A - Constant-temperature crystal oscillator - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は表面実装用の水晶振動子(以下、表面実装振動子とする)を用いた恒温型の水
晶発振器(以下、恒温型発振器とする)を技術分野とし、特に、放熱を防止して小型化に適した恒温型発振器に関する。
The present invention has a technical field of a constant temperature crystal oscillator (hereinafter referred to as a constant temperature oscillator) using a surface mount crystal resonator (hereinafter referred to as a surface mount resonator), and in particular, prevents heat dissipation and is compact. The present invention relates to a constant-temperature oscillator suitable for use in manufacturing.
(発明の背景)
恒温型発振器は一般には恒温槽が用いられ、水晶振動子の動作温度を一定に維持するこ
とから周波数安定度が高く(周波数偏差が概ね0.05ppm以下)、例えば光通信用とした基
地局等の通信設備に使用される。近年では、これらの通信設備でも小型化が浸透し、その
一貫として表面実装振動子が適用されつつある。このようなものの一つに本出願人による
ものがある(特許文献1)。
(Background of the Invention)
The thermostatic oscillator generally uses a thermostatic bath, and since the operating temperature of the crystal unit is kept constant, the frequency stability is high (frequency deviation is approximately 0.05 ppm or less). For example, a base station for optical communication, etc. Used for communication equipment. In recent years, downsizing of these communication facilities has been infiltrated, and surface mount vibrators are being applied as a part of that. One of these is the one by the present applicant (Patent Document 1).
(従来技術の一例、特許文献1、2)
第4図(abc)一従来例を説明する図で、同図(a)は恒温型発振器の断面図、同図(b)は表面実装振動子の底面図、同図(c)は温度制御回路の図である。
(An example of conventional technology, Patent Documents 1 and 2)
FIG. 4 (abc) is a diagram for explaining a conventional example, in which FIG. 4 (a) is a cross-sectional view of a constant temperature oscillator, FIG. 4 (b) is a bottom view of a surface-mounted oscillator, and FIG. FIG.
恒温型発振器はベース基板1、第1基板2及び第2基板3を備える。ベース基板1は4角部にてリード線4が絶縁貫通した、所謂気密端子を有する金属ベースからなる。ここでは外底面側に導出したリード線4を実装端子とし、内底面側に立設したリード線4を金属ピン4aとする。
The constant temperature oscillator includes a base substrate 1, a
第1基板2はガラスエポキシからなり、ベース基板1に面対向して4角部が金属ピン4aによって支持される。第2基板3はセラミックからなり、第1基板2よりも外形を小さくして面対向し、4角部が第1基板2に立設した金属ピン4bに支持される。
The
第2基板3の両主面には回路素子6が配設され、回路素子6は少なくとも表面実装振動子5と、発振回路を形成する発振用素子6aと、表面実装振動子5の動作温度を一定にする温度制御素子6bとからなる。表面実装振動子5は容器本体5aに水晶片6を収容して金属カバー5bを接合して封入し、外底面には水晶片6と電気的に接続した水晶端子7aと金属カバー5bに電気的に接合したダミー端子7bを有する。
温度制御素子6bは発熱用のチップ抵抗6b1、温度感応素子6b2、及びチップ抵抗6b1に電力を供給するパワートランジスタ6b3を少なくとも有する。ここでは、表面実装振動子5を第2基板3の上面側として発熱用のチップ抵抗6b1の複数個を下面側として対向させる。そして、温度感応素子6b2をチップ抵抗6b1の間に配置し、パワートランジスタ6b3は表面実装振動子5に隣接して配置する。
The temperature control element 6b has at least a chip resistor 6b1 for heat generation, a temperature sensitive element 6b2, and a power transistor 6b3 for supplying power to the chip resistor 6b1. Here, the
温度制御素子6bからなる具体的な制御回路は、オペアンプ8の一方の入力端には温度感応抵抗と抵抗による温度感応電圧を、他方の入力端には抵抗による基準電圧を印加する。そして、基準電圧との基準温度差電圧をパワートランジスタ6b3のベースに印加し、発熱用チップ抵抗6b1へ直流電圧DCから電力を供給する。 A specific control circuit including the temperature control element 6b applies a temperature-sensitive resistor and a temperature-sensitive voltage due to the resistance to one input terminal of the operational amplifier 8, and applies a reference voltage due to the resistor to the other input terminal. Then, a reference temperature difference voltage with respect to the reference voltage is applied to the base of the power transistor 6b3, and power is supplied from the DC voltage DC to the heating chip resistor 6b1.
これにより、温度感応素子6b2の温度に依存した抵抗値によって発熱用チップ抵抗6b1への電力を制御し、表面実装振動子の動作温度を一定にする。この例では、表面実装振動子5のダミー端子は温度感応素子6b2に接続して、表面実装振動子5の動作温度を直接的に検出する。
As a result, the power to the heat generating chip resistor 6b1 is controlled by the resistance value depending on the temperature of the temperature sensitive element 6b2, and the operating temperature of the surface mount vibrator is made constant. In this example, the dummy terminal of the
通常では、金属ベースaに金属カバー5bを接合する前に、表面実装振動子1の3次曲線となる周波数温度特性を個々に測定する。そして、表面実装振動子1の動作温度とする高温側の極小値の温度が80℃の場合には、例えば温度制御回路の抵抗Raを調整して表面実装振動子1の動作温度を80℃に設定する。さらに、発振回路の図示しない調整コンデンサによって発振周波数fを公称周波数に一致させる。このことから、抵抗Ra及び調整コンデンサ等の交換を要する調整素子6cは、例えば第2基板3の外周表面上(上面)に配設される。
Usually, before joining the
このようなものでは、第2基板3は熱伝導性を良好とするセラミックとするので、発熱用チップ抵抗6b1による伝熱効率を高める。また、第1基板2は熱伝導性に劣るガラスエポキシとするので、熱遮蔽板として機能して例えばリード線4(金属ピン)を経ての放熱を抑制する。したがって、表面実装振動子5を適用したことによって小型化を図れ、効率のよい恒温構造として、る。なお、金属カバー5bは例えば抵抗溶接によって容器本体5aに接合される。
(従来技術の問題点)
しかしながら、上記構成の恒温型発振器では、表面実装振動子5、発振用素子6a及び温度制御素子6bを配設した第2基板3は、第1基板2に立設した金属ピン4bによって支持される。したがって、第2基板3をセラミック、第1基板をガラスエポキシとして恒温構造の効率化は図れても、高さ寸法が大きくなる問題があった。
(Problems of conventional technology)
However, in the constant temperature oscillator configured as described above, the
(発明の目的)
本発明は恒温構造の効率化を維持して高さ寸法を小さくした恒温型発振器を提供することを目的とする。
(Object of invention)
An object of the present invention is to provide a constant temperature oscillator in which the height dimension is reduced while maintaining the efficiency of the constant temperature structure.
本発明は、特許請求の範囲(請求項1)に示したように外底面側に実装端子を有して内底面側に金属ピンが立設したベース基板と、前記金属ピンに支持されて前記ベース基板に面対向してセラミックよりも熱伝導性に劣るた第1基板と、前記第1基板に面対向したセラミックからなる第2基板とを備え、前記第2基板の両主面には、少なくとも、表面実装用の水晶振動子と、前記水晶振動子とともに発振回路を形成する発振用素子と、前記水晶振動子の動作温度を一定にする温度制御素子とからなる回路素子が配設され、前記温度制御素子は発熱用のチップ抵抗と、前記水晶振動子の動作温度を検出する温度感応素子と、前記チップ抵抗へ電力を供給するパワートランジスタを含む恒温型の水晶発振器において、前記第1基板は前記第2基板よりも小さい開口部を有し、前記第2基板に配設された回路素子が前記開口部内に挿入されて、前記第2基板の外周部が前記開口部の外表面に電気的・機械的に接続した構成とする。 The present invention provides a base substrate having mounting terminals on the outer bottom surface side and metal pins standing on the inner bottom surface side as shown in the claims (Claim 1), and supported by the metal pins, A first substrate that faces the base substrate and has a thermal conductivity lower than that of the ceramic, and a second substrate made of ceramic that faces the first substrate, both main surfaces of the second substrate, At least a circuit element including a surface-mounted crystal resonator, an oscillation element that forms an oscillation circuit together with the crystal resonator, and a temperature control element that makes the operating temperature of the crystal resonator constant, is provided. In the constant temperature crystal oscillator, the temperature control element includes a chip resistor for heat generation, a temperature sensitive element for detecting an operating temperature of the crystal resonator, and a power transistor for supplying power to the chip resistor. Is the second substrate A circuit element disposed on the second substrate is inserted into the opening, and an outer peripheral portion of the second substrate is electrically and mechanically connected to an outer surface of the opening. Connected configuration.
このような構成であれば、第2基板の回路素子が第1基板2の開口部に挿入されるので、回路素子の厚み分を基本的に小さくして低背化を促進できる。そして、第1基板はセラミックよりも熱伝導性に劣るので、放熱を少なくして恒温構造の効率化を維持できる。
With such a configuration, since the circuit element of the second substrate is inserted into the opening of the
(実施態様項)
本発明の請求項2では、請求項1において、前記第1基板はガラスエポキシとする。これにより、第1基板をガラスエポキシとするので、第2基板のセラミックよりも熱伝導性が劣ることから、請求項1での効果を明確にする。
(Embodiment section)
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the first substrate is made of glass epoxy. Thereby, since the first substrate is made of glass epoxy, the thermal conductivity is inferior to the ceramic of the second substrate, so that the effect of claim 1 is clarified.
同請求項3では、請求項1において、前記水晶振動子と前記発熱用のチップ抵抗とは前記第2基板の両主面間に対向して配置される。これにより、チップ抵抗からの熱が水晶振動子に効率よく伝搬される。 In the third aspect of the present invention, in the first aspect, the crystal resonator and the chip resistor for heat generation are arranged to face each other between both main surfaces of the second substrate. Thereby, heat from the chip resistor is efficiently propagated to the crystal resonator.
同請求項4では、請求項1において、前記水晶振動子は容器本体に水晶片を収容して金属カバーを被せてなり、前記容器本体の外底面には前記水晶片と電気的に接続した水晶端子と、前記金属カバーに接続したダミー端子とを有し、前記ダミー端子は前記温度感応素子と配線路によって接続する。これにより、水晶振動子の動作温度を直接的に検出するので、温度変化に対する応答性を良好にする。 In the fourth aspect of the present invention, in the first aspect, the crystal unit includes a crystal piece accommodated in a container main body and covered with a metal cover, and the quartz crystal electrically connected to the crystal piece on an outer bottom surface of the container main body. A dummy terminal connected to the metal cover; and the dummy terminal is connected to the temperature sensitive element through a wiring path. As a result, since the operating temperature of the crystal resonator is directly detected, the responsiveness to a temperature change is improved.
第1図は本発明の一実施形態を説明する恒温型発振器の断面図である。なお、前従来例と同一部分には同番号を付与してその説明は簡略又は省略する。 FIG. 1 is a cross-sectional view of a constant temperature oscillator for explaining an embodiment of the present invention. In addition, the same number is attached | subjected to the same part as a prior art example, and the description is simplified or abbreviate | omitted.
恒温型発振器は前述したように外底面側を実装端子及び内底面側を金属ピン4aとしたリード線4を有するベース基板1としての金属ベースと、第1基板2と、表面実装振動子5及び回路素子6を搭載した第2基板3とを有し、金属カバー5bを接合して密閉封入する。
As described above, the constant temperature oscillator includes a metal base as the base substrate 1 having the
この実施形態では、第1基板2はガラスエポキシとして中央領域に第2基板3よりも小さい開口部9を有する。第2基板3は両主面に発振用素子6a及び温度制御素子6bを含む回路素子6を有し、例えば上面には表面実装振動子5を、下面には発熱用のチップ抵抗6b1を有する。表面実装振動子5とチップ抵抗6b1とは対向して配置され、温度感応素子5b2は表面実装振動子5のダミー端子7bに接続する。
In this embodiment, the 1st board |
そして、第1基板2の下面側の回路素子6は第2基板3の開口部9に挿入し、第2基板3の外周部が第1基板2の表面(上面)上に電気的・機械的に接続する。これらは、第1及び第2基板2、3の外周部に延出した図示しない配線パターンが例えば半田によって接続され、発振回路及び温度制御回路を形成する。
The
このような構成であれば、第2基板3(セラミック)の下面に配置された回路素子6は、第1基板2(ガラスエポキシ)の開口部9に挿入される。したがって、回路素子6の厚み分が開口部9に吸収され、高さ寸法を基本的に小さくできる。
If it is such a structure, the
そして、セラミックとした第1基板2はガラスエポキシの第2基板3に接続する。したがって、第1基板2(セラミック)を伝搬した熱は第2基板3(ガラスエポキシ)でいわば遮断される。したがって、例えばリード線4(金属ピン4a)を経由しての放熱を抑制するので、恒温構造の効率化を維持できる。
The
(他の事項)
上記実施形態では表面実装振動子5を第2基板3の上面としたが、第2図に示したように、表面実装振動子5を第2基板3の下面として第1基板2の開口部9に挿入してもよい。また、ベース基板1は一対のリード線4が絶縁貫通した金属ベースを適用したが、例えば第3図に示したようにガラスエポキシやセラミック等の絶縁材からなる積層板として表面実装用とすることもできる。なお、符号4は表面実装用の実装端子であり、同4aは第1基板2を支持する金属ピンである。
(Other matters)
In the above embodiment, the
1 ベース基板、2 第1基板、3 第2基板、4 リード線(実装端子)、4a、4b 金属ピン、5 表面実装振動子、5a 容器本体、5b 金属カバー、6 回路素子、6a 発振用素子、6b 温度制御素子、6c 調整素子、7a 水晶端子、7b ダミー端子、8 オペアンプ、9 開口部。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Base board | substrate, 2 1st board | substrate, 2nd board | substrate, 4 Lead wire (mounting terminal), 4a, 4b Metal pin, 5 Surface mount vibrator, 5a Container body, 5b Metal cover, 6 Circuit element, 6a Oscillation element , 6b Temperature control element, 6c adjustment element, 7a crystal terminal, 7b dummy terminal, 8 operational amplifier, 9 opening.
Claims (4)
前記第2基板の両主面には、少なくとも、表面実装用の水晶振動子と、前記水晶振動子とともに発振回路を形成する発振用素子と、前記水晶振動子の動作温度を一定にする温度制御素子とからなる回路素子が配設され、
前記温度制御素子は発熱用のチップ抵抗と、前記水晶振動子の動作温度を検出する温度感応素子と、前記チップ抵抗へ電力を供給するパワートランジスタを含む恒温型の水晶発振器において、
前記第1基板は前記第2基板よりも小さい開口部を有し、前記第2基板に配設された回路素子が前記開口部内に挿入されて、前記第2基板の外周部が前記第1開口部の外表面に電気的・機械的に接続したことを特徴とする恒温型の水晶発振器。 A base substrate having mounting terminals on the outer bottom surface side and metal pins standing on the inner bottom surface side, and a first substrate supported by the metal pins and facing the base substrate and inferior in thermal conductivity to the ceramic And a second substrate made of ceramic facing the first substrate,
On both main surfaces of the second substrate, at least a surface-mounted crystal resonator, an oscillation element that forms an oscillation circuit together with the crystal resonator, and a temperature control that keeps the operating temperature of the crystal resonator constant Circuit elements composed of elements are arranged,
In the constant temperature crystal oscillator, the temperature control element includes a chip resistor for heat generation, a temperature sensitive element that detects an operating temperature of the crystal resonator, and a power transistor that supplies power to the chip resistor.
The first substrate has an opening smaller than the second substrate, a circuit element disposed on the second substrate is inserted into the opening, and an outer periphery of the second substrate is the first opening. Constant temperature crystal oscillator characterized by being electrically and mechanically connected to the outer surface of the part.
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US8248174B2 (en) | 2010-02-05 | 2012-08-21 | Nihon Dempa Kogyo Co., Ltd. | Surface mounted oven controlled type crystal oscillator |
US10666194B2 (en) | 2016-07-07 | 2020-05-26 | Nihon Dempa Kogyo Co., Ltd. | Oven-controlled crystal oscillator |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001016034A (en) * | 1999-04-30 | 2001-01-19 | Toyo Commun Equip Co Ltd | Thermostatic bath type piezoelectric oscillator |
JP2005175703A (en) * | 2003-12-09 | 2005-06-30 | Toyo Commun Equip Co Ltd | Highly-stabile piezoelectric oscillator |
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- 2008-03-24 JP JP2008076224A patent/JP5135018B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001016034A (en) * | 1999-04-30 | 2001-01-19 | Toyo Commun Equip Co Ltd | Thermostatic bath type piezoelectric oscillator |
JP2005175703A (en) * | 2003-12-09 | 2005-06-30 | Toyo Commun Equip Co Ltd | Highly-stabile piezoelectric oscillator |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8248174B2 (en) | 2010-02-05 | 2012-08-21 | Nihon Dempa Kogyo Co., Ltd. | Surface mounted oven controlled type crystal oscillator |
US10666194B2 (en) | 2016-07-07 | 2020-05-26 | Nihon Dempa Kogyo Co., Ltd. | Oven-controlled crystal oscillator |
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