JP2018014705A - Thermostatic chamber type crystal oscillator - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a thermostatic chamber type crystal oscillator of low power consumption that efficiently transmits heat by disposing elements such as a power transistor and a surface mount type crystal oscillator directly superimposed.SOLUTION: The thermostatic chamber type crystal oscillator includes: a base substrate having a mounting terminal for surface mounting on a bottom surface thereof; a power transistor mounted on the base substrate; and a surface mount type crystal oscillator mounted on the power transistor. A crystal oscillator and a temperature sensitive element are directly placed on a heat source comprising a power transistor. With such a configuration, unnecessary heat release can be prevented, and heat can be efficiently transmitted.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、水晶振動子と熱源であるヒータ抵抗及びパワートランジスタと温度センサを有する恒温槽型水晶発振器に関する。   The present invention relates to a thermostat crystal oscillator having a crystal oscillator, a heater resistor as a heat source, a power transistor, and a temperature sensor.

恒温槽型水晶発振器は通常、水晶振動子の温度に対する周波数変化が極小となる温度を保つように制御することで、周波数安定度を高めた水晶発振器であり、例えば、ppbレベルの周波数偏差が求められる基地局用の通信機器にて、広く用いられているものである。 The thermostatic chamber crystal oscillator is a crystal oscillator that has improved frequency stability by controlling the temperature so that the frequency change with respect to the temperature of the crystal unit is minimized. For example, a frequency deviation of ppb level is obtained. It is widely used in base station communication equipment.

図5は従来例を説明する図で、恒温槽型水晶発振器200の断面図である。恒温槽型水晶発振器200は、水晶振動子13と、発振回路及び温度制御回路を構成する回路素子14と、第1回路基板15及び第2回路基板16と、発振器用容器17とからなる。水晶振動子13は積層セラミックからなるパッケージに例えばATカットやSCカットの水晶振動片を収容してなる。   FIG. 5 is a diagram for explaining a conventional example, and is a cross-sectional view of a thermostatic chamber crystal oscillator 200. The thermostat crystal oscillator 200 includes a crystal resonator 13, a circuit element 14 constituting an oscillation circuit and a temperature control circuit, a first circuit board 15 and a second circuit board 16, and an oscillator container 17. The crystal resonator 13 is formed by accommodating, for example, an AT-cut or SC-cut crystal resonator element in a package made of laminated ceramic.

発振器用容器17を構成する、外部端子を有する金属ベース22と金属カバー23は例えば抵抗溶接にて接合される。この金属ベース22及び金属カバー23が形成する気密空間内に、水晶振動子13、回路素子14、第1回路基板15及び第2回路基板16が収容される。   The metal base 22 having an external terminal and the metal cover 23 constituting the oscillator container 17 are joined by, for example, resistance welding. In the airtight space formed by the metal base 22 and the metal cover 23, the crystal resonator 13, the circuit element 14, the first circuit board 15 and the second circuit board 16 are accommodated.

水晶振動子13に用いられるATカットの水晶振動片は3次曲線の周波数温度特性を有する。恒温槽型水晶発振器200においては、通常、周波数温度特性の3次曲線の頂点、すなわち温度変化が一番小さい領域に恒温槽の温度を設定し、恒温槽型水晶発振器200の周囲の温度が変化したとしても、恒温槽型水晶発振器200の内部の温度がその近傍に留まるように制御している。その温度制御には回路素子14として感温素子(サーミスタ、熱電対、ダイオード)と熱源(パワートランジスタ、パワーMOSFET、ヒータ抵抗)が用いられている。 The AT-cut crystal resonator element used for the crystal resonator 13 has a frequency- temperature characteristic of a cubic curve. In the thermostat crystal oscillator 200, the temperature of the thermostat is usually set at the top of the cubic curve of the frequency temperature characteristic, that is, the region where the temperature change is the smallest, and the temperature around the thermostat crystal oscillator 200 changes. Even so, the temperature inside the thermostat crystal oscillator 200 is controlled so as to remain in the vicinity thereof. For the temperature control, a temperature sensitive element (thermistor, thermocouple, diode) and a heat source (power transistor, power MOSFET, heater resistor) are used as the circuit element 14.

第1回路基板15及び第2回路基板16はガラスエポキシ基板、もしくはセラミック基板からなり、いずれもその表面もしくは裏面に配線パターンが形成される。第1回路基板15の一主面には水晶振動子13が搭載され、他主面には例えば温度制御回路のヒータ抵抗19及び感温素子が搭載される。そして、ヒータ抵抗19及び感温素子上には液状の熱伝導性樹脂20が例えば第2回路基板16の表面に接続されるように塗布され、硬化させる。 The first circuit board 15 and the second circuit board 16 are made of a glass epoxy substrate or a ceramic substrate, and both have a wiring pattern formed on the front surface or the back surface. On one main surface of the first circuit board 15 is mounted crystal oscillator 13, a heater resistor 19 and temperature sensing elements of the other major surface such as temperature control circuit are mounted. Then, a liquid thermal conductive resin 20 is applied on the heater resistor 19 and the temperature sensitive element so as to be connected to the surface of the second circuit board 16, for example, and cured.

第2回路基板16にはこれら以外の発振回路及び温度制御回路の回路素子14が両主面に搭載される。また、第1回路基板15と第2回路基板16は金属ピン18によって電気的及び機械的に接続することで、板面が対向する2段構造となる。第1回路基板15と第2回路基板16の間の熱伝導性樹脂20により、ヒータ抵抗、感温素子と発振回路、温度制御回路の回路素子14間の熱結合が強いものとなっている。 On the second circuit board 16, other circuit elements 14 of the oscillation circuit and the temperature control circuit are mounted on both main surfaces. Further, the first circuit board 15 and the second circuit board 16 are electrically and mechanically connected by metal pins 18 to form a two-stage structure in which the plate surfaces face each other. The heat conductive resin 20 between the first circuit board 15 and the second circuit board 16 provides strong thermal coupling between the heater resistance, the temperature sensitive element and the oscillation circuit, and the circuit element 14 of the temperature control circuit.

発振器用容器17は少なくとも四隅にガラスによって気密化したリード線すなわちハーメチック端子が貫通した金属ベースと、金属ベースに抵抗溶接等により封止される金属カバーとからなる。金属ベースのハーメチック端子には、第2回路基板16が電気的、機械的に接続され、第1回路基板15とともに発振器用容器17内に密閉封入される。   The oscillator container 17 includes a metal base through which lead wires hermetically sealed through glass at least at four corners, that is, hermetic terminals, and a metal cover sealed to the metal base by resistance welding or the like. The second circuit board 16 is electrically and mechanically connected to the metal-based hermetic terminal and hermetically sealed in the oscillator container 17 together with the first circuit board 15.

特開2010−154400号公報JP 2010-154400 A 特開2009−232239号公報JP 2009-232239 A

上記構成の金属ピン18にて第1回路基板15及び第2回路基板16を立体的に接続する従来の恒温槽型水晶発振器200では、第1回路基板15と第2回路基板16が対向する2段構造からなり、構造的にある程度の高さが必要となり、小型化、低背化に向いていない構造であった。また、発振回路、温度制御回路の回路素子14や、水晶振動子13が複数の回路基板に分散して配置され、回路素子14や水晶振動子13の間に空間的な隔たりが生じるため、より安定した温度制御を行うためには、熱結合を考慮した素子配置の検討、最適化が必要となり、そのために多くの時間を費やすことになっていた。   In the conventional thermostat crystal oscillator 200 in which the first circuit board 15 and the second circuit board 16 are three-dimensionally connected by the metal pins 18 having the above-described configuration, the first circuit board 15 and the second circuit board 16 are opposed to each other. It has a stepped structure and requires a certain height in structure, and is not suitable for miniaturization and low profile. In addition, since the circuit element 14 of the oscillation circuit and the temperature control circuit and the crystal resonator 13 are distributed and arranged on a plurality of circuit boards, a spatial separation occurs between the circuit element 14 and the crystal resonator 13. In order to perform stable temperature control, it is necessary to examine and optimize the element arrangement in consideration of thermal coupling, and much time is required for that purpose.

前記課題を解決するため、本発明の恒温槽型水晶発振器は、表面実装用の実装端子を底面に有するベース基板と、前記ベース基板に搭載されたパワートランジスタと、前記パワートランジスタに搭載された表面実装型水晶振動子と、からなることを特徴とする。 In order to solve the above problems, a thermostatic chamber type crystal oscillator according to the present invention includes a base substrate having a mounting terminal for surface mounting on the bottom surface, a power transistor mounted on the base substrate, and a surface mounted on the power transistor. And a mounting type crystal resonator.

本発明の恒温槽型水晶発振器は、前記パワートランジスタの前記表面実装型水晶振動子に対向する側の表面積が、前記表面実装型水晶振動子の前記パワートランジスタに対向する側の表面積よりも大きいことを特徴とする。また、本発明の恒温槽型水晶発振器は、前記パワートランジスタ前記表面実装型水晶振動子に加えて感温素子を搭載したことを特徴とする。 In the thermostatic crystal oscillator according to the present invention, the surface area of the power transistor facing the surface-mounted crystal resonator is larger than the surface area of the surface-mounted crystal resonator facing the power transistor. It is characterized by. Furthermore, oven controlled crystal oscillator of the present invention is characterized by mounting the temperature sensing element in addition to the surface-mount crystal oscillator to said power transistor.

本発明の恒温槽型水晶発振器は、前記パワートランジスタにさらに発振回路を構成する回路素子を搭載したことを特徴とする。また、本発明の恒温槽型水晶発振器は、前記ベース基板と前記表面実装型水晶振動子間の電気的接続をワイヤーボンディングにて行なったことを特徴とする。 The thermostat crystal oscillator of the present invention is characterized in that a circuit element constituting an oscillation circuit is further mounted on the power transistor. Further, the thermostatic chamber type crystal oscillator of the present invention is characterized in that electrical connection between the base substrate and the surface-mount type crystal resonator is performed by wire bonding.

本発明の恒温槽型水晶発振器は、前記パワートランジスタと前記表面実装型水晶振動子の間を樹脂接着剤にて接合したことを特徴とする。また、前記ベース基板上の前記パワートランジスタと前記表面実装型水晶振動子を覆うようにモールド樹脂を配置したことを特徴とする。 The thermostat crystal oscillator according to the present invention is characterized in that the power transistor and the surface-mounted crystal resonator are joined with a resin adhesive. In addition, a mold resin is disposed so as to cover the power transistor and the surface-mounted crystal resonator on the base substrate.

パワートランジスタからなる熱源に対し直に表面実装型水晶振動子や感温素子を配置する。そのような構成により、無駄な熱の放出を防ぎ、効率良く熱を伝達する事が可能となる。そのため、低消費電力の恒温槽型水晶発振器が実現できる。さらに、近接配置した表面実装型水晶振動子やパワートランジスタ、感温素子の周囲を樹脂で埋めることにより、温度変動の激しい外界の影響を抑えるとともに樹脂の追加により恒温槽型水晶発振器全体の熱容量を増加させ恒温槽型水晶発振器の内部を熱的に安定させることができる。 A surface-mounted crystal resonator and a temperature sensitive element are arranged directly on the heat source composed of a power transistor. With such a configuration, it is possible to prevent wasteful heat release and efficiently transfer heat. As a result, a constant temperature chamber crystal oscillator with low power consumption can be realized. In addition, the surface mounting crystal oscillator, power transistor, and temperature sensing element that are placed close together are filled with resin to reduce the influence of the external environment where the temperature fluctuates rapidly, and the heat capacity of the thermostat crystal oscillator can be reduced by adding resin. By increasing the temperature, the inside of the thermostat crystal oscillator can be thermally stabilized.

(a)は本発明の第1の実施の形態に係る恒温槽型水晶発振器の斜視図である。(b)は本発明の第1の実施の形態に係る恒温槽型水晶発振器の断面図である。(A) is a perspective view of the thermostat crystal oscillator concerning the 1st embodiment of the present invention. (B) is sectional drawing of the thermostat crystal oscillator concerning the 1st Embodiment of this invention. (a)は感温素子をパワートランジスタに搭載した第1の変形例の恒温槽型水晶発振器の断面図である。(b)は感温素子を表面実装型水晶振動子に搭載した第2の変形例の恒温槽型水晶発振器の断面図である。(A) is sectional drawing of the thermostat crystal oscillator of the 1st modification which mounted the temperature sensing element in the power transistor. (B) is a cross-sectional view of a thermostat crystal oscillator of a second modified example in which a temperature-sensitive element is mounted on a surface-mounted crystal resonator. (a)はモールド樹脂にて覆われた恒温槽型水晶発振器の斜視図である。(b)はモールド樹脂にて覆われた恒温槽型水晶発振器の側面図である。(A) is a perspective view of the thermostat crystal oscillator covered with mold resin. (B) is a side view of a thermostat crystal oscillator covered with a mold resin. (a)は本発明の第2の実施の形態に係るリードフレームを用いた恒温槽型水晶発振器の断面図である。(b)は本発明の第2の実施の形態に係るリードフレームを樹脂封止した恒温槽型水晶発振器の側面図である。(A) is sectional drawing of the thermostat crystal oscillator using the lead frame concerning the 2nd Embodiment of this invention. (B) is a side view of a thermostatic oven crystal oscillator in which a lead frame according to a second embodiment of the present invention is resin-sealed. 従来の恒温槽型水晶発振器の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the conventional thermostat crystal oscillator.

(第1の実施形態)
本発明の第1の実施の形態に係る恒温槽型水晶発振器1について、図面を参照しながら説明する。図1(a)は本発明の第1の実施の形態に係る恒温槽型水晶発振器1の斜視図である。図1(b)は本発明の第1の実施の形態に係る恒温槽型水晶発振器1の断面図である。図1においては封止に用いるモールド樹脂は図示していない。
図1(a)及び図1(b)に示されるように本発明の恒温槽型水晶発振器1はベース基板2、パワートランジスタ4、表面実装型水晶振動子6にて構成される。
(First embodiment)
A thermostatic crystal oscillator 1 according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1A is a perspective view of a thermostatic crystal oscillator 1 according to the first embodiment of the present invention. FIG.1 (b) is sectional drawing of the thermostat crystal oscillator 1 which concerns on the 1st Embodiment of this invention. In FIG. 1, the mold resin used for sealing is not shown.
As shown in FIGS. 1A and 1B, the thermostatic chamber type crystal oscillator 1 of the present invention includes a base substrate 2, a power transistor 4, and a surface mount type crystal resonator 6.

裏面に複数の実装端子3を形成したベース基板2上にエミッタ、コレクタ、ベースに対応する端子を有するパワートランジスタ4を搭載する。ベース基板としてはたとえばガラスエポキシの基板が用いられる。パワートランジスタ4の各端子は不図示のベース基板2に形成される配線パターンに対して、半田にて電気的、機械的に接続される。そして、パワートランジスタ4のエミッタ、コレクタ、ベースに対応する端子は温度制御回路に接続される。   A power transistor 4 having terminals corresponding to an emitter, a collector, and a base is mounted on a base substrate 2 on which a plurality of mounting terminals 3 are formed on the back surface. As the base substrate, for example, a glass epoxy substrate is used. Each terminal of the power transistor 4 is electrically and mechanically connected by solder to a wiring pattern formed on the base substrate 2 (not shown). The terminals corresponding to the emitter, collector and base of the power transistor 4 are connected to the temperature control circuit.

本発明においては、恒温槽型水晶発振器1構成する水晶振動子として表面実装型水晶振動子6がその低背化、小型化に適している。表面実装型水晶振動子6は積層セラミックからなるベースと金属からなるリッドにて水晶振動片を収容する収容空間を形成している。 In the present invention, a surface mount type crystal unit 6 as a crystal oscillator which constitutes the oven controlled crystal oscillator 1 is suitable that low height, the size reduction. The surface-mount type crystal unit 6 forms an accommodation space for accommodating a quartz crystal resonator element with a base made of laminated ceramic and a lid made of metal.

水晶振動片としてはATカットもしくはSCカットの水晶振動片が用いられる。外部端子7が形成されたベース側を上に向け、底面となるリッド側がパワートランジスタ4の上部表面に接合される。パワートランジスタ4と表面実装型水晶振動子6の間の接合には樹脂接着剤が用いられる。樹脂接着剤は熱伝導率の高いもの、例えばシリコン樹脂が用いられる。   As the crystal vibrating piece, an AT-cut or SC-cut crystal vibrating piece is used. The base side on which the external terminals 7 are formed faces upward, and the lid side which is the bottom surface is joined to the upper surface of the power transistor 4. A resin adhesive is used for bonding between the power transistor 4 and the surface-mounted crystal resonator 6. As the resin adhesive, one having a high thermal conductivity, for example, a silicon resin is used.

熱源であるパワートランジスタ4上に直接、表面実装型水晶振動子6が接合されるため、外部への熱の流出が抑えられ、パワートランジスタ4と表面実装型水晶振動子6間の熱の伝達効率が良好なものとなる。 Since the surface-mounted crystal resonator 6 is directly joined to the power transistor 4 as a heat source, the outflow of heat to the outside is suppressed, and the heat transfer efficiency between the power transistor 4 and the surface-mounted crystal resonator 6 is suppressed. Will be good .

表面実装型水晶振動子6の外部端子7はベース基板2に電気的に接続される。ベース基板2上に形成された不図示の配線パターンにボンディングワイヤ8等の導電部材を用いて接続される。ボンディングワイヤ8としては、例えば金(Au)の細線が用いられる。   The external terminal 7 of the surface mount type crystal unit 6 is electrically connected to the base substrate 2. A conductive pattern such as a bonding wire 8 is connected to a wiring pattern (not shown) formed on the base substrate 2. As the bonding wire 8, for example, a fine wire of gold (Au) is used.

さらに、恒温槽型水晶発振器1の温度を検出し、温度制御回路に温度情報を送る感温素子5がベース基板2に搭載される。感温素子5はサーミスターや温度に対して変化の大きな抵抗が用いられる。感温素子5はベース基板2上の不図示の配線パターンに例えば半田にて電気的に接続されている。感温素子5はパワートランジスタ4と同じくベース基板2上に搭載されているため、パワートランジスタ4が発生する熱はベース基板2を介した状態で、短い距離を経て受けることになり、正確な温度測定が可能となる。   Further, a temperature sensing element 5 that detects the temperature of the thermostat crystal oscillator 1 and sends temperature information to the temperature control circuit is mounted on the base substrate 2. The temperature sensitive element 5 is a thermistor or a resistor having a large change with respect to temperature. The temperature sensing element 5 is electrically connected to a wiring pattern (not shown) on the base substrate 2 by, for example, solder. Since the temperature sensing element 5 is mounted on the base substrate 2 like the power transistor 4, the heat generated by the power transistor 4 is received through a short distance through the base substrate 2, so that an accurate temperature is obtained. Measurement is possible.

この実施形態においては、ベース基板2の表面にパワートランジスタ4及び感温素子5が例えば半田を介して直に接合されており、また、パワートランジスタ4の表面に表面実装型水晶振動子6が直に接続されることにより、ベース基板2からの高さが各素子を重ね合わせたものとなる。また、本発明の恒温槽型水晶発振器1が占める面積に関しても、パワートランジスタ4、表面実装型水晶振動子6、感温素子5及び発振回路、温度制御回路の回路素子と必要最低限の構成からなるため、小さい面積で済むことになる。不図示の発振回路、温度制御回路の回路素子は例えばベース基板2の表面、パワートランジスタ4の近傍に搭載される。 In this embodiment, the power transistor 4 and the temperature sensitive element 5 are directly joined to the surface of the base substrate 2 via, for example, solder, and the surface mounted crystal resonator 6 is directly attached to the surface of the power transistor 4. As a result, the height from the base substrate 2 is obtained by superimposing the elements. In addition, regarding the area occupied by the thermostat crystal oscillator 1 of the present invention, the power transistor 4, the surface-mounted crystal resonator 6, the temperature sensing element 5, the oscillation circuit, the circuit elements of the temperature control circuit, and the minimum necessary configuration. Therefore, a small area is sufficient. Circuit elements of an oscillation circuit and a temperature control circuit (not shown) are mounted, for example, on the surface of the base substrate 2 and in the vicinity of the power transistor 4.

従って、従来の複数の回路基板と金属ピンを用いた恒温槽型水晶発振器に比べて、ずっと狭い領域に配置することが可能となる。そのため、各回路素子間の温度のずれが小さく、温度制御回路を用いた温度制御も安定させることが容易となり、かつ消費電力が小さくて済むという利点がある。   Therefore, it can be arranged in a much narrower area than a conventional thermostatic crystal oscillator using a plurality of circuit boards and metal pins. Therefore, there is an advantage that the temperature deviation between the circuit elements is small, temperature control using the temperature control circuit can be easily stabilized, and power consumption can be reduced.

パワートランジスタと表面実装型水晶振動子の接合する側の表面積は、パワートランジスタ側の表面積が広いことが望ましい。このような構成であれば、表面実装型水晶振動子の表面全面がパワートランジスタの表面に接することになり、熱源であるパワートランジスタからの熱を表面実装型水晶振動子の表面全面にて均等に受けることとなり、温度制御が安定することになる。 The surface area on the side where the power transistor 4 and the surface-mounted crystal resonator 6 are joined is preferably large on the power transistor 4 side. With such a configuration, the entire surface of the surface-mount crystal resonator 6 is in contact with the surface of the power transistor 4, the entire surface of the surface-mount crystal resonator 6 heat from the power transistor 4 as a heat source The temperature control will be stabilized evenly.

また、パワートランジスタに発振回路、温度制御回路を構成する回路素子を搭載してもよい。その際に、例えば発振回路、温度制御回路の回路素子がICチップとして一体となり、表面実装型水晶振動子6と同様の直方体形状である場合、「発振回路、温度制御回路のICチップの短辺の長さ+表面実装型水晶振動子6の短辺の長さ<パワートランジスタ4の短辺の長さ、かつ、発振回路、温度制御回路のICチップの長辺の長さ及び表面実装型水晶振動子6の長辺の長さがともに表面実装型水晶振動子6の長辺の長さ以下」の関係を満たすようにすれば、発振回路、温度制御回路のICチップ及び表面実装型水晶振動子6が共にパワートランジスタ4の表面内に配置される。この配置により、パワートランジスタ4、表面実装型水晶振動子6、発振回路、温度制御回路のICチップの温度がおよそ一致し、安定した温度制御により周波数変動が抑えられた水晶発振器が得られる。発振回路を構成する回路素子には温度により特性の変化するものも含まれるが、パワートランジスタに搭載することで、表面実装型水晶振動子を含めて、温度が一様となり、より安定した温度制御が可能となる。また、発振回路、温度制御回路を構成する回路素子は表面実装型水晶振動子6の外部端子が形成されていない領域に搭載してもよい。 Further, the power transistor 4 may be equipped with circuit elements constituting an oscillation circuit and a temperature control circuit . At that time, for example, when the circuit elements of the oscillation circuit and the temperature control circuit are integrated as an IC chip and have a rectangular parallelepiped shape similar to that of the surface-mounted crystal resonator 6, the short side of the IC chip of the oscillation circuit and the temperature control circuit The length of the short side of the surface mounted crystal resonator 6 <the length of the short side of the power transistor 4 and the length of the long side of the IC chip of the oscillation circuit and the temperature control circuit and the surface mounted crystal As long as the lengths of the long sides of the vibrator 6 satisfy the relationship “longer than the length of the long sides of the surface-mount type crystal vibrator 6”, the oscillation circuit, the IC chip of the temperature control circuit, and the surface-mount type crystal vibration Both the children 6 are arranged in the surface of the power transistor 4. With this arrangement, the temperature of the IC chip of the power transistor 4, the surface-mounted crystal resonator 6, the oscillation circuit, and the temperature control circuit is approximately the same, and a crystal oscillator in which frequency fluctuation is suppressed by stable temperature control is obtained. The circuit elements constituting the oscillation circuit include those whose characteristics change depending on the temperature. However, by mounting on the power transistor 4 , the temperature including the surface-mounted crystal resonator 6 becomes uniform and more stable. Temperature control is possible. Further, the circuit elements constituting the oscillation circuit and the temperature control circuit may be mounted in a region where the external terminal of the surface mount type crystal resonator 6 is not formed.

図2(a)は感温素子5をパワートランジスタ4に搭載した第1の変形例の恒温槽型水晶発振器1の断面図である。感温素子5をパワートランジスタ4に搭載することで、同じくパワートランジスタ4に搭載された表面実装型水晶振動子6の温度を精度良く測定することができる。そのため、温度制御の安定した恒温槽型水晶発振器1が得られる。図2(a)においては封止に用いるモールド樹脂は図示していない。 FIG. 2A is a cross-sectional view of a thermostat crystal oscillator 1 of a first modified example in which the temperature sensitive element 5 is mounted on the power transistor 4. By mounting the temperature sensitive element 5 on the power transistor 4, the temperature of the surface-mounted crystal resonator 6 mounted on the power transistor 4 can be measured with high accuracy. Therefore, the thermostat crystal oscillator 1 with stable temperature control is obtained. In FIG. 2A, the mold resin used for sealing is not shown.

図2(b)は感温素子5を表面実装型水晶振動子6に搭載した第2の変形例の恒温槽型水晶発振器1の断面図である。感温素子5を発振周波数に対する影響の大きい表面実装型水晶振動子6に直に搭載することで、表面実装型水晶振動子6の温度を精度良く測定することが可能となり、温度制御の安定した恒温槽型水晶発振器1が得られる。図2(b)においては封止に用いるモールド樹脂は図示していない。 FIG. 2B is a cross-sectional view of a thermostat crystal oscillator 1 of a second modified example in which the temperature sensitive element 5 is mounted on the surface-mounted crystal resonator 6. By directly mounting the temperature-sensitive element 5 on the surface-mounted crystal resonator 6 that has a great influence on the oscillation frequency, the temperature of the surface-mounted crystal resonator 6 can be accurately measured, and the temperature control is stable. A thermostat crystal oscillator 1 is obtained. In FIG. 2B, the mold resin used for sealing is not shown.

図3(a)はモールド樹脂9にて覆われた恒温槽型水晶発振器1の斜視図である。また図3(b)はモールド樹脂9にて覆われた恒温槽型水晶発振器1の側面図である。モールド樹脂9はベース基板2にパワートランジスタ4等回路素子が搭載されたのちに、ベース基板2に対して行われる樹脂モールドにより形成される。樹脂モールドには、コンプレッション成形、トランスファー成形、インジェクション成形等を用いられる。 FIG. 3A is a perspective view of the thermostatic crystal oscillator 1 covered with the mold resin 9. FIG. 3B is a side view of the thermostatic crystal oscillator 1 covered with the mold resin 9. The mold resin 9 is formed by resin molding performed on the base substrate 2 after circuit elements such as the power transistors 4 are mounted on the base substrate 2. For the resin mold, compression molding, transfer molding, injection molding, or the like is used.

モールド樹脂9はベース基板2上のパワートランジスタ4、表面実装型水晶振動子6、感温素子5、ボンディングワイヤ8等を覆うように形成される。モールド樹脂9を設けることで、パワートランジスタ等の各回路素子及びボンディングワイヤ8を湿気、衝撃等から保護することができる。そのため、恒温槽型水晶発振器1の周囲の温度変動の影響を受けにくく、より安定した温度制御が可能な恒温槽型水晶発振器1が得られる。 The mold resin 9 is formed so as to cover the power transistor 4 on the base substrate 2, the surface-mounted crystal resonator 6, the temperature sensitive element 5, the bonding wire 8, and the like. By providing the mold resin 9, each circuit element such as the power transistor 4 and the bonding wire 8 can be protected from moisture, impact and the like. Therefore, the thermostat crystal oscillator 1 that is less affected by temperature fluctuations around the thermostat crystal oscillator 1 and that can perform more stable temperature control is obtained.

なお、モールド樹脂9は各回路素子及びボンディングワイヤ8の全てを覆うことに限定されず、各回路素子やボンディングワイヤ8の一部が露出したようにすることでもよい。   Note that the mold resin 9 is not limited to covering all the circuit elements and the bonding wires 8, and each circuit element and the bonding wires 8 may be partially exposed.

(第2の実施形態)
次に、本発明の第2の実施の形態に係る恒温槽型水晶発振器100について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明では、第1の実施の形態と同じ部分に関しては同じ符号を付すとともに、その説明を簡略化又は省略する。
(Second Embodiment)
Next, a thermostatic chamber type crystal oscillator 100 according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, the same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is simplified or omitted.

図4(a)は本発明の第2の実施の形態に係るリードフレーム10を用いた恒温槽型水晶発振器100の断面図である。図4(a)においては封止に用いるモールド樹脂9は図示していない。図4(b)は本発明の第2の実施の形態に係るリードフレーム10を樹脂モールドした恒温槽型水晶発振器100の側面図である。
第1の実施の形態ではパワートランジスタ4等の各回路素子がベース基板2上に搭載されていたが、第2の実施の形態においては、各回路素子が、リードフレーム10上に搭載される点が異なる。
FIG. 4A is a cross-sectional view of a thermostatic crystal oscillator 100 using the lead frame 10 according to the second embodiment of the present invention. In FIG. 4A, the mold resin 9 used for sealing is not shown. FIG. 4B is a side view of the thermostatic chamber crystal oscillator 100 in which the lead frame 10 according to the second embodiment of the present invention is resin- molded .
In the first embodiment, each circuit element such as the power transistor 4 is mounted on the base substrate 2. However, in the second embodiment, each circuit element is mounted on the lead frame 10. Is different.

リードフレーム10は、鉄、銅合金、具体的には、42アロイ等のFe合金、あるいはCu−Sn、Cu−Fe等のCu合金、あるいはこれらに第三の元素を添加した三元合金等により形成されたものが使用され、アイランド部11と複数のリード端子12からなる。   The lead frame 10 is made of iron, copper alloy, specifically, an Fe alloy such as 42 alloy, a Cu alloy such as Cu—Sn or Cu—Fe, or a ternary alloy obtained by adding a third element to these. The formed one is used and includes an island portion 11 and a plurality of lead terminals 12.

パワートランジスタ4は絶縁性接着剤を用いて、リードフレーム10のアイランド部11に接合する。リードフレーム10の外周部には複数のリード端子12が配置され、パワートランジスタ4のエミッタ、コレクタ、ベース等の各端子とリード端子12の間がボンディングワイヤ8にて接続される。   The power transistor 4 is bonded to the island portion 11 of the lead frame 10 using an insulating adhesive. A plurality of lead terminals 12 are arranged on the outer periphery of the lead frame 10, and the terminals such as the emitter, collector, and base of the power transistor 4 and the lead terminals 12 are connected by bonding wires 8.

表面実装型水晶振動子6は第1の実施形態と同様に外部端子7が形成されたベース側を上に向け、底面となるリッド側がパワートランジスタ4の上部表面に接合される。パワートランジスタ4の各端子と同様に、表面実装型水晶振動子6の外部端子7とリード端子12の間はボンディングワイヤ8にて接続される。感温素子5は個別のリード端子12に搭載され、他のリード端子12の間にボンディングワイヤ8にて接続される。   As in the first embodiment, the surface-mount type crystal resonator 6 has the base side on which the external terminals 7 are formed facing upward, and the lid side which is the bottom surface is bonded to the upper surface of the power transistor 4. As with the terminals of the power transistor 4, the external terminals 7 and the lead terminals 12 of the surface mount type crystal resonator 6 are connected by bonding wires 8. The temperature sensing element 5 is mounted on individual lead terminals 12 and connected between the other lead terminals 12 by bonding wires 8.

リードフレーム10にパワートランジスタ4、表面実装型水晶振動子6、感温素子5等の各回路素子が搭載され、夫々のリード端子12と各回路素子の端子がボンディングワイヤ8にて接続された後に、モールド樹脂9により封止される。この際に、複数のリードフレーム10が面上に連続した状態で、個々のアイランド部11にパワートランジスタ4等の各回路素子が接合され、各回路素子の端子とリード端子12間がボンディングワイヤ8にて電気的に接続後、樹脂モールドを行った後、ダイシングにより個片化してもよい。 Each circuit element such as the power transistor 4, the surface-mounted crystal resonator 6, and the temperature sensing element 5 is mounted on the lead frame 10, and after each lead terminal 12 and the terminal of each circuit element are connected by the bonding wire 8. And sealed with a mold resin 9. At this time, in a state in which a plurality of lead frames 10 are continuous on the surface, each circuit element such as a power transistor 4 in each of the island portion 11 is joined between the terminal and the lead terminal 12 of each circuit element is a bonding wire after electrically connecting at 8, after the resin molding was Tsu line may be singulated by dicing.

本発明の第2の実施形態に係る恒温槽型水晶発振器100においては、リードフレーム10、モールド樹脂9、汎用品の表面実装型水晶振動子6等を用いることで、品質の均一な製品を大量かつ安価に製造することが可能となる。   In the thermostatic chamber type crystal oscillator 100 according to the second embodiment of the present invention, a large number of products with uniform quality can be obtained by using the lead frame 10, the mold resin 9, the general-purpose surface-mounted crystal resonator 6, and the like. And it becomes possible to manufacture at low cost.

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。そのような変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。   As mentioned above, although this invention was demonstrated using embodiment, the technical scope of this invention is not limited to the range as described in the said embodiment. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications or improvements can be added to the above embodiment. It is apparent from the scope of the claims that the embodiments added with such changes or improvements can be included in the technical scope of the present invention.

1,100,200 恒温槽型水晶発振器、2 ベース基板、3 実装端子、4 パワートランジスタ、5 感温素子、6 表面実装型水晶振動子、7 外部端子、8 ボンディングワイヤ、9 モールド樹脂、10 リードフレーム、11 アイランド部、12 リード端子、13 水晶振動子、14 回路素子、15 第1回路基板、16 第2回路基板、17 発振器用容器、18 金属ピン、19 ヒータ抵抗、20 熱伝導性樹脂、21 ハーメチック端子、22 金属ベース、23 金属カバー。 1,100,200 Thermostatic oven crystal oscillator, 2 Base substrate, 3 Mounting terminal, 4 Power transistor, 5 Temperature sensitive element, 6 Surface mount crystal resonator, 7 External terminal, 8 Bonding wire, 9 Mold resin, 10 Lead Frame, 11 Island part, 12 Lead terminal, 13 Crystal resonator, 14 Circuit element, 15 First circuit board, 16 Second circuit board, 17 Oscillator container, 18 Metal pin, 19 Heater resistance, 20 Thermal conductive resin, 21 Hermetic terminal, 22 metal base, 23 metal cover.

Claims (8)

表面実装用の実装端子を底面に有するベース基板と、前記ベース基板に搭載されたパワートランジスタと、前記パワートランジスタに搭載された表面実装型水晶振動子と、からなる恒温槽型水晶発振器。 A thermostat crystal oscillator comprising a base substrate having a mounting terminal for surface mounting on a bottom surface, a power transistor mounted on the base substrate, and a surface-mounted crystal resonator mounted on the power transistor. 請求項1の恒温槽型水晶発振器にて、 前記パワートランジスタの前記表面実装型水晶振動子に対向する側の表面積が、前記表面実装型水晶振動子の前記パワートランジスタに対向する側の表面積よりも大きいことを特徴とする恒温槽型水晶発振器。   The thermostat crystal oscillator according to claim 1, wherein a surface area of the power transistor facing the surface-mounted crystal resonator is larger than a surface area of the surface-mount crystal resonator facing the power transistor. A thermostat crystal oscillator characterized by its large size. 請求項1又は請求項2に記載の恒温槽型水晶発振器にて、前記パワートランジスタ前記表面実装型水晶振動子に加えて感温素子を搭載したことを特徴とする恒温槽型水晶発振器。 At oven controlled crystal oscillator according to claim 1 or claim 2, oven controlled crystal oscillator, characterized in that mounting the temperature sensing element in addition to the surface-mount crystal oscillator to said power transistor. 請求項1又は請求項2に記載の恒温槽型水晶発振器にて、前記表面実装型水晶振動子に感温素子を搭載したことを特徴とする恒温槽型水晶発振器。   The thermostat crystal oscillator according to claim 1 or 2, wherein a thermosensitive element is mounted on the surface-mount crystal oscillator. 請求項1〜4に記載の恒温槽型水晶発振器にて、前記パワートランジスタにさらに発振回路を構成する回路素子を搭載したことを特徴とする恒温槽型水晶発振器。   5. The thermostat crystal oscillator according to claim 1, wherein a circuit element constituting an oscillation circuit is further mounted on the power transistor. 請求項1〜5に記載の恒温槽型水晶発振器にて、前記ベース基板と前記表面実装型水晶振動子間の電気的接続をワイヤーボンディングにて行なったことを特徴とする恒温槽型水晶発振器。 The thermostatic oven crystal oscillator according to any one of claims 1 to 5, wherein electrical connection between the base substrate and the surface-mount crystal resonator is performed by wire bonding. 請求項1〜6に記載の恒温槽型水晶発振器にて、前記パワートランジスタと前記表面実装型水晶振動子の間を樹脂接着剤にて接合したことを特徴とする恒温槽型水晶発振器。 7. A thermostat crystal oscillator according to claim 1, wherein the power transistor and the surface mount crystal oscillator are joined with a resin adhesive. 請求項1〜7に記載の恒温槽型水晶発振器にて、前記ベース基板上の前記パワートランジスタと前記表面実装型水晶振動子を覆うモールド樹脂を配置したことを特徴とする恒温槽型水晶発振器。 8. The thermostat crystal oscillator according to claim 1, further comprising: a mold resin that covers the power transistor and the surface-mounted crystal resonator on the base substrate.
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