JP4258897B2

JP4258897B2 - Thermostatic bath type piezoelectric oscillator and thermostatic chamber type piezoelectric oscillator unit

Info

Publication number: JP4258897B2
Application number: JP21799499A
Authority: JP
Inventors: 富雄佐藤; 敬川嵜; 和哉高橋; 賢司野瀬
Original assignee: Miyazaki Epson Corp
Current assignee: Miyazaki Epson Corp
Priority date: 1999-04-30
Filing date: 1999-07-30
Publication date: 2009-04-30
Anticipated expiration: 2019-07-30
Also published as: JP2001016034A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、周波数制御デバイス等として使用される圧電発振器に関し、特に圧電振動子を恒温槽内に収納した場合に従来生じていたヒータ線からの熱損失発生という不具合を解決した恒温槽型圧電発振器に関する。更に、本発明は既存の圧電発振器の構造によっては達成することが不可能であった大幅な薄型化を実現した恒温槽型圧電発振器及び恒温槽型圧電発振器ユニットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
移動体通信機器や伝送通信機器に用いる周波数制御デバイスである水晶発振器等の圧電発振器として、外部の温度変化に影響されることなく高安定な周波数を出力することができる恒温槽型圧電発振器が従来から知られている。図７(a) は従来の恒温槽型圧電発振器の分解斜視図、(b) は組付け状態を示す一部断面正面図、(c) は水晶振動子の内部構成を示す断面図である。
この恒温槽型圧電発振器は、水晶振動子１と、水晶振動子１を上面に支持するプリント基板２と、プリント基板２の底面に配置された発振回路、ヒータの温度制御回路等３と、水晶振動子１にかぶさるアルミ等から成る金属ブロック４と、金属ブロック４の外周に巻付けられた状態で通電されることにより発熱するヒータ線５と、金属ブロックの温度を感知する図示しないサーミスタ等を有する。
水晶振動子１は、同図(c) に示すように、導体ベース１０と、導体ベース１０を絶縁体１１を介して気密貫通するリード部材１２と、リード部材１２上端部に電気的機械的に固定された水晶振動素子１３と、水晶振動素子１３を含む導体ベース１０上の空間を気密封止するためにベース１０上にハンダ等により固定された金属キャップ１４等を有する。
プリント基板２上に水晶振動子１を搭載する場合には、リード部材１２を基板２に設けたスルーホール１５内に挿通してからハンダ等により固定する。
金属ブロック４とヒータ線５は恒温槽を構成しており、金属ブロック４はその下面に、水晶振動子の金属キャップ１４と整合する凹所２０を有する。プリント基板２上に搭載された水晶振動子１の金属キャップ１４が凹所２０内に嵌合するように金属ブロック４を水晶振動子１上にかぶせて固定した状態で、金属ブロック４の外周にヒータ線５を巻付け、ヒータ線の端部をプリント基板２上の所要パッドとハンダ接続することによりこの恒温槽型圧電発振器の組付けが完了する。
なお、ヒータ線５及びサーミスタは、プリント基板５の下面に設けた温度制御回路と電気的に接続されている。
以上の構成において、ヒータ線５に通電することにより金属ブロック４を加熱し、その結果として内部の水晶振動子１を加熱するので、発振周波数を安定化させることができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の恒温槽型圧電発振器にあっては、ヒータ線５が金属ブロック４の外周面と接触する面積が比較的少なく、ヒータ線５の外面の大半は金属ブロック４とは非接触の状態にある。即ち、ヒータ線５は外気に露出している為、金属ブロック４の外周面と線状に接触している部分を除いたヒータ線の外面は外気に接している。このため、加熱時に発生する熱損失が多くなり、加熱温度の上昇に伴ってこの発振器の消費電力が増加するという問題が発生していた。
本発明が解決しようとする課題は、圧電振動子と発振回路とを備えた圧電発振器と、少なくとも圧電振動子を収納した恒温槽とから成る恒温槽型圧電発振器において、圧電振動子を恒温槽内に収納した場合にヒータ線から多くの熱損失が発生するという不具合を解決した恒温槽型圧電発振器を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１の発明は、圧電振動子と発振回路とを備えた圧電発振器と、少なくとも上記圧電振動子を収納した恒温槽とから成る恒温槽型圧電発振器において、上記圧電振動子は、導体ベースと、導体ベースを気密貫通するリード部材と、該リード部材の上端により支持された圧電振動素子と、該圧電振動素子を含む導体ベース上の空間を気密封止する金属キャップと、から成り、上記恒温槽は、上記金属キャップ外周面に嵌合する孔を有した環状の金属枠と、該金属枠の外周面に巻き回されたヒータ線と、外周面に該ヒータ線を巻き回した金属枠を嵌着する嵌着孔を備えた金属ブロックと、から成ることを特徴とする。
請求項２の発明は、上記金属ブロックの嵌着孔内に上記金属枠を嵌着した時に、金属枠外周面のヒータ線は、金属枠外周面と金属ブロックの嵌着孔内壁との間の空間に配置されることを特徴とする。
請求項３の発明は、上記金属ブロックは平面形状が多角形であり、その複数の側面のうちの少なくとも一側面に、回路部品を搭載した側面プリント基板を取り付けたことを特徴とする。
請求項４の発明は、上記金属ブロックの複数の側面のうち側面プリント基板を取付ける側面には凹所を形成し、該凹所と該側面に取り付けた側面プリント基板の裏面との間に形成される空間を利用して該側面プリント基板の裏面に回路部品を配置したことを特徴とする。
請求項５の発明は、請求項１に記載した恒温槽型圧電発振器をベースプリント基板上に搭載した構造の恒温槽型圧電発振器ユニットであって、上記ベースプリント基板は貫通穴を有し、該ベースプリント基板の貫通穴の上側開口を閉止するようにベースプリント基板の上面にフレキシブル基板が密着固定され、上記圧電振動子の導体ベースの底面から突出した上記リード部材下端部をフレキシブル基板を貫通させて半田固定した状態で上記貫通穴内に突出せしめたことを特徴とする。
請求項６の発明は、上記該貫通穴の下側開口を絶縁テープにて閉止するようにベースプリント基板の下面に絶縁テープを接着したことを特徴とする。
請求項７の発明は、上記金属ブロックの側面に回路部品を搭載する側面プリント基板を固定し、該側面プリント基板を含む金属ブロックの外側面全体を覆う金属蓋をかぶせて該金属蓋を上記ベースプリント基板上に固定したことを特徴とする。
【０００５】
請求項８の発明は、上記恒温槽型圧電発振器ユニットをマザープリント基板に設けた貫通開口内に配置すると共に、ベースプリント基板をマザープリント基板に固定し、前記マザープリント基板の肉厚は恒温槽型圧電発振器の全高よりも薄く、かつ該マザープリント基板の上面が金属ブロックの上面を越えて上方に突出しないように構成したことを特徴とする。
請求項９の発明は、上記金属ブロックは平面形状が四角形であり、該金属ブロックの一つの側面に取り付けた第１の側面プリント基板には少なくとも発振回路部品を搭載し、上記一つの側面と隣接する他の側面には少なくとも第１の側面プリント基板上の発振回路部品に電源を供給する定電圧回路部品を搭載した第２の側面プリント基板を取付け、残りの側面の内の一方には金属ブロックの温度を一定に制御するための温度コントロール用の回路部品を搭載した第３の側面プリント基板を取付け、他方の側面には上記第３の側面プリント基板上の回路部品からの制御によりヒータ線に対するヒータ電流制御を行う複数の小型パワーＦＥＴを搭載した第４の側面プリント基板を取り付けたことを特徴とする。
請求項１０の発明は、上記フレキシブル基板上にセラミックヒータと、サーミスタを配置し、セラミックヒータを圧電振動子のリード部材に接触して直接加熱するように構成したことを特徴とする。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面に示した形態例に基づいて詳細に説明する。
図１(a) は本発明の恒温槽型圧電発振器の一例の構成を示す斜視図、(b) はその分解斜視図、(c) は(a) のＡ−Ａ断面図である。
本発明の恒温槽型圧電発振器３０は、水晶振動子等の圧電振動子３１と、恒温槽３２と、を備え、この恒温槽型圧電発振器３０にベースプリント基板３３と、ベースプリント基板下面に配置された発振回路、温度制御回路等を構成する回路部品３４と、を組み合わせることにより恒温槽型圧電発振器ユニットを構成している。
圧電振動子３１は、金属ベース４０と、金属ベース４０を気密貫通するリード部材４１と、リード部材４１の上端部により支持された水晶振動素子等の図示しない圧電振動素子と、圧電振動素子を含むベース上の空間を気密封止するために金属ベース４０上に圧着等により固定された金属キャップ４２と、を有する。ベースプリント基板３３上に圧電振動子３１を搭載した時に金属ベース４０及びこれと一体の金属キャップ４２はベースプリント基板上のアースパターンと接続されて接地される。
【０００７】
上記恒温槽３２は、上記金属キャップ４２外周面に密着嵌合する孔４６を有した環状の金属枠４５と、該金属枠４５の外周面に巻き回されたヒータ線５０と、外周面に該ヒータ線５０を巻き回した金属枠４５を嵌着する嵌着孔５６を備えた金属ブロック５５と、から構成されている。
金属枠４５は、圧電振動子３１の金属キャップ４２の外形に整合する内形を有した孔４６を備えた円筒部４７と、円筒部４７の上下端部周縁から夫々外径方向へ突設されたフランジ４７ａ，４７ｂと、から成る。円筒部４７の外周面にはヒータ５０が巻き回される。下側のフランジ４７ｂは、圧電振動子３１の金属ベース４０上に着座し、上側のフランジ４７ａは金属ブロック５５の上面に着座して位置決め係止される。
金属ブロック５５は、金属枠４５を構成する下側のフランジ４７ｂと円筒部４７を受入れる嵌着孔５６を有し、嵌着孔５６の上側開口の周縁には金属枠４５の上側フランジ４７ａを面一状態で着座させる為の環状凹所５５ａが形成されている。図１(c) に示すように、金属枠４５を金属ブロック５５に組み付けた時には、金属枠４５の外周面のヒータ線５０が金属枠４５の外周面と金属ブロックの嵌着孔５６の内周面との間にほぼ封入されて外気との接続をほぼ遮断された状態となる。
圧電振動素子３１のリード部材４１は、ベースプリント基板３３に設けたスルーホール３３ａ内に挿入され、スルーホールから下方へ突出したリード部材先端をハンダ等により基板裏面に接続固定されることにより、ベースプリント基板３３の下面に配置された発振回路、温度制御回路等の回路部品３４との接続が確保される。また、ヒータ線５０の端部もベースプリント基板３３上の図示しない配線パッドと接続固定される。
なお、ヒータ線５０の端部は、例えば金属ブロック５５に設けた図示しない貫通穴を通して外部に引き出す様に構成する。
以上のような構成を備えた結果、金属枠４５の外周に巻付けられたヒータ線５０を、熱伝導性が良好で熱容量の大きい金属ブロック５５により包囲したので、恒温槽３２全体としての熱容量不足を解消して保温性を高め、更にヒータ線５０から外気に対する直接的な放熱を防止することが可能となった。このため、熱損失が減少してエネルギーロスが防止され、圧電発振器の低消費電流化を達成することが可能となる。
【０００８】
次に、図２(a) 、及び(b) (c) は夫々回路部品の搭載方法についての変形例であり、図２(a) に示す例では、ベースプリント基板３３の下面の他に、或は下面に代えてベースプリント基板３３の上面の余剰スペースに回路部品３４を搭載した例を示している。
図２(b) 及び(c) は細幅帯状の側面プリント基板６０を恒温槽を構成する金属ブロック５５の外周面に取り付けた状態を示す正面図、及び要部分解斜視図であり、側面プリント基板６０を金属ブロック５５の側面に固定し、Ｌ字形配線ピン６１等の接続手段を用いてベースプリント基板３３との間の接続を確保している。
このように金属ブロック５５の外周面を利用して回路部品３４を搭載することにより、ベースプリント基板３３の下面等に回路部品を搭載できない状況に対して柔軟に対応することができる。従来は、金属ブロックの外周面にヒータ線が露出状態で巻付けられていた為、このような回路部品配置が不可能であったが、本実施の形態では回路部品の配置レイアウトが比較的自由である為、恒温槽型圧電発振器の使用状況に応じて柔軟に対応することができる。
次に、上記のごとき恒温槽構造を採用することにより高安定化した圧電発振器を従来の半分以下の高さに薄型化するための実施の形態について説明する。
恒温槽型圧電発振器は各種通信機器に使用されるが、これを例えば移動体基地局等に使用する場合、通信機器の電装部を構成するラックに多数枚装備されるプリント基板上に搭載される。ラックには多数のスロットが並列形成されており、各スロット内に一枚づつプリント基板を平行に装着する構成を備えている。そして、最近では通信機器の小型化という要請に対応する為に、上記スロット幅が年々狭くなり、現状では１３ｍｍ以下のスロット幅に対応し得るように薄型化したプリント基板及び搭載部品が求められている。即ち、例えばプリント基板の肉厚を１．６ｍｍとすれば、プリント基板上に搭載する恒温槽型圧電発振器の全高として１０ｍｍ程度のものが求められることとなる。
従来の恒温槽型圧電発振器の全高は２０ｍｍ以上が当たり前であったのに対して、プリント基板を含めた部品高さを１３ｍｍ以下に抑えるためには、恒温槽型圧電発振器の全高を９〜１０ｍｍ程度に薄型化する必要がある。
また、高安定圧電発振器は恒温槽を用いることにより振動子、発振回路部品を８０℃程度の高温に保つことにより、発振器としての安定性を確保しているため、他の回路部品に比べて大きな消費電力を必要とする。このため、恒温槽型圧電発振器の実用化に当たっては放熱を防いで低消費電力化を図ることが必要である。しかし、恒温槽を組み付けた圧電発振器を無理に低背化しようとすると、放熱量が増大し、低消費電力化に逆行する結果をもたらす。従って、高安定発振器としての性能を維持しつつ、熱損失による消費電力のロスを抑えることができる薄型の恒温槽型圧電発振器を開発するためには、従来技術に依存することに限界がある。
本発明者が上記事情を踏まえて恒温槽型圧電発振器の薄型化について考究したところ、上記実施形態に示した構造の恒温槽を利用することにより大幅な薄型化の達成が可能であることを見いだした。
【０００９】
以下、図１及び図２に示した恒温槽型圧電発振器を薄型化するために開発した発明について説明する。
まず、図１(c) 及び図２(a) (b) に示した恒温槽型発振器は、ベースプリント基板３３に設けたスルーホール３３ａ内に圧電振動子３１の底面から延びるリード部材４１を挿入した上で、ベースプリント基板３３の下面から突出したリード部材４１の先端とベースプリント基板３３下面のパターンとを半田により固定している。このため、少なくとも０．３ｍｍ程度リード部材４１の先端がベースプリント基板３３の下面から突出した状態となる。このため、ベースプリント基板３３の下面に他の回路部品３４を搭載しないとしても、ベースプリント基板３３を含む恒温槽型圧電発振器３０の全高さが大きくなり、リード部材先端の突出長が薄型化を達成する為の障害となる。
図３はこのような不具合を解消する為に新たに開発した恒温槽型圧電発振器の構成を示す正面縦断面図であり、圧電振動子３１の金属ベース４０の底面から延びるリード部材４１を上記実施の形態のリード部材よりも短尺化（ベースプリント基板の肉厚よりも短尺化）すると共に、ベースプリント基板３３に形成した貫通穴７０を塞ぐ様に恒温槽型圧電発振器３０を組み付けている。恒温槽型圧電発振器３０をベースプリント基板３３上に組み付けるに際しては薄肉のフレキシブル基板７１を介在させている。即ち、圧電振動子３１の下面から突出する短尺のリード部材４１をフレキシブル基板７１を貫通させた上で半田７２により固定し、このフレキシブル基板７１をベースプリント基板３３の上面に固定して貫通穴７０の上側開口を閉止する。貫通穴７０内に突出したリード部材４１は短尺であるため、ベースプリント基板３３の下面までに達しない位置で終端している。更に、貫通穴７０の下側の開口を絶縁テープ７５にて封止するようにベースプリント基板３３の下面に接着固定する。
ベースプリント基板３３と金属ブロック５５との間は図示しないネジ等により固定して構造の安定化を図る。
【００１０】
この実施の形態においてはベースプリント基板３３の下面からリード部材４１の先端が突出しない分だけ全体の肉厚を薄くすることができるばかりでなく、フレキシブル基板７１と絶縁テープ７５により貫通穴７０の上下の開口を封止することにより貫通穴７０が気密空間となり、この気密空間内の空気層が圧電振動子３１の金属ベース４０の底面からの放熱を有効に防止する保温層として機能する。即ち、金属ベース４０は振動子の基部であり、この部分の温度保持は周波数安定度を維持する上で極めて重要であるが、金属ベース４０の下面全体を気密空間としての貫通穴７０と隣接させることにより金属ベース下面からの放熱による熱ロスの発生を防止することが可能となる。
また、薄型化に関しては、例えばベースプリント基板３３の肉厚ｔ１をＯ．６ｍｍ，フレキシブル基板７１の肉厚ｔ２を０．１ｍｍ，絶縁テープ７５の肉厚ｔ３を０．０５ｍｍ，恒温槽型圧電振動子３０の高さｈ（リード部材４１の長さを除外した高さ）を４．５ｍｍとすることにより、合計５．２５ｍｍの高さにとどめることができる。
これに対して、例えば図２(a) に示したタイプでは、ベースプリント基板の肉厚ｔ１＝０．６ｍｍ、リード部材４１の突出長ｈ１＝０．３ｍｍ，恒温槽型圧電振動子３０の高さｈ＝４．５ｍｍであるため、合計５．４ｍｍの高さとなり、０．１５ｍｍ程度厚くなる。
上述した如く通信機器の多段スロット内に装着されるプリント基板の肉厚を１．６ｍｍとした場合に、このプリント基板上に搭載される恒温槽型圧電発振器の肉厚を０．１５ｍｍ程度薄くできることは、幅が１３ｍ程度の狭いスロットに対応するためには大いに有利である。
【００１１】
次に、図４(a) 及び(b) は図３に示した恒温槽型圧電発振器を利用して更に保温性を高めた構造の恒温槽型圧電発振器ユニットの平面図、及びＡ−Ａ断面図である。
この実施形態の特徴の一つは、平面形状が四角形である金属ブロック５５の４つの側面に対して夫々第１〜第４側面プリント基板８１、８２、８３、８４を固定し、各側面プリント基板８１〜８４の表面、或は／及び裏面に夫々発振器の構成上必要とされる回路部品を搭載した点にある。
また、各側面に固定する各側面プリント基板８１〜８４の表面のみならず裏面側にも部品搭載を可能ならしめる為に、金属ブロック５５の側面に凹所８５を形成し、凹所８５を除いた側面部分と各側面プリント基板とを固定してもよい。このように構成することにより、各側面プリント基板と凹所８５との間に形成される空間を利用して側面プリント基板の裏面に回路部品を搭載することが可能となり、恒温槽型圧電発振器の占有面積を低減することができる。
次に、４つの側面プリント基板に分散して搭載すべき回路部品の種類を説明する。まず、第１の側面プリント基板（ＯＳＣＰ板）８１には、少なくとも発振回路部品を搭載する。具体的には、例えば発振回路、ＡＧＣ回路、バリキャップによる外部周波数可変回路、外部出力インタフェース回路等の発振器の心臓部に当たる回路部品を搭載する。
次に、第１の側面プリント基板８１を搭載した側面と隣接する側面に固定した第２の側面プリント基板（ＢＵＦＦＰ板）８２には少なくとも第１のプリント基板８１上の発振回路部品に電源を供給する定電圧回路部品を搭載する。具体的には、例えば定電圧回路、サイン波→矩形波変換アンプ及びデューティー調整回路、ゲイト回路等を搭載する。
第１及び第２のプリント基板８１、８２上の回路部品はベースプリント基板３３上の配線パターンにより電気的に接続され、外部に出力される。
【００１２】
次に、残りの２つの側面の内の一方には金属ブロック５５の温度を一定に制御するための温度コントロール用の回路部品を搭載した第３の側面プリント基板（ＴＥＭＰ．ＣＰ板）８３を固定する。具体的には、例えばサーミスタ（温度センサ）、センサ出力増幅用差動アンプ、基準電圧用定電圧回路、後述する第４側面プリント基板８４上の回路部品向けのバッファーＦＥＴアンプを搭載し、振動子と発振回路の温度コントロール制御を行う。なお、サーミスタ８７は例えば金属ブロック５５内に設けた空所内に配置する一方で、該空所から外部に向けて貫通配置されたリード線８８により第４側面プリント基板８４と接続する。リード線８８の端部は第４側面プリント基板８４に設けたスルーホール内に挿入されて半田固定される。
残りの一つの側面には第３のプリント基板８３上の温度制御用の回路部品からの制御によりヒータ線やセラミックヒータに対するヒータ電流制御を行う複数の小型パワーＦＥＴ９０を搭載した第４の側面プリント基板８４を固定する。なお、小型パワーＦＥＴ９０を第４の側面プリント基板８４の裏面に固定すると共に金属ブロック５５の側面に接触させることにより小型パワーＦＥＴ９０からの発熱を金属ブロック５５の保温に役立てる。この小型パワーＦＥＴ９０を複数並列動作させることにより、パワーアップを図り、小型化、特に薄型化に耐え得る性能を確保することができる。複数の小型パワーＦＥＴ９０を用いる点が薄型化、小型化を図る上では肝要である。
第３、第４の側面プリント基板８３、８４上の回路部品同士の電気的な接続は、フレキシブル基板７１上の配線パターンを利用して実現される。
金属枠４５の外周に巻き回されるヒータ線５０のリード線は、金属ブロック５５を貫通する穴８９を経由して外に引出し、第４側面プリント基板８４のスルーホールに直接半田付け固定されるので、ヒータ線からの発熱を無駄なく金属ブロック５５及び第４側面プリント基板８４に伝達することができる。このように構成することにより、ヒータ線を金属ブロックの外側面に沿って配線した上で側面プリント基板と接続する従来の配線方法に比べて熱損失が大幅に低減される。
このように本発明では発振器を構成する回路部品を４つのブロックに分けて各側面プリント基板上に分散配置すると共に、更に４つの回路部品群を関連の深い２組に分け、各組に属する回路部品群同士をベースプリント基板３３上と、フレキシブル基板７１上で夫々電気的に結線した。従って、第１、第２の側面プリント基板８１、８２上の回路部品（発振から出力までを担当）と、第３、第４の側面プリント基板上の回路部品（温度検出、ヒータ加熱、ヒータ電流制御を担当）との間でノイズが悪影響を及ぼす事態の発生を防止することができる。具体的には、温度制御回路から発生するノイズが発振回路へ干渉しないようにして発振器としての低雑化を図った。
【００１３】
なお、フレキシブル基板７１上には、例えば第４側面プリント基板８４上に搭載し切れなかった上記パワーＦＥＴ９０用のパターン抵抗やパターンコンデンサを形成するようにしてもよい。
上記の如く側面に側面プリント基板を固定した金属ブロック５５の保温性を高める為に、図示のごとく下方が開放した箱形の金属製オーブンケース（内ケース）１００をかぶせ、オーブンケース１００の下端縁がベースプリント基板３３の上面に密着して固定されるようにする。このオーブンケース１００を組み付けることにより、恒温槽型圧電発振器３０はオーブンケース１００とベースプリント基板３３との間の気密空間内に封止されることとなり、外界の温度の変動に関わり無くオーブンケース１００内の温度が一定に保持されるので、各側面プリント基板上に搭載された回路部品の温度安定性が高まる。
なお、オーブンケース１００の内壁と各側面プリント基板８１〜８４との間には所要の間隙を確保し、空気層による保温性（断熱性）を高める。また、オーブンケース１００の天井面は金属ブロック５５の上面に密着させることにより薄型化を図ることができるが、保温性を高めるためには少しく空気層を形成することが好ましい。
また、４枚の側面プリント基板の内でも保温性が最も重要視される発振回路部品を搭載した第１側面プリント基板８１に関しては、第１側面プリント基板８１の外側面を平面形状がコ字状の補助金属ブロック９１により包囲すべく、当該側面に対して補助金属ブロック９１を固定する。これを換言すれば、金属ブロック５５の一つの側面と補助金属ブロック９１との間に間隙を形成し、この間隙内に第１側面プリント基板８１を挿入固定することにより同基板８１上の発振回路部品の温度特性を改善し、発振器の温度特性を改善したものである。補助金属ブロック９１は、金属ブロック５５の側面にネジ等により固定する。
上記の如き恒温槽型圧電発振器ユニット、即ち、ベースプリント基板３３上に搭載しかつオーブンケース１００をかぶせて気密封止された恒温槽型圧電発振器３０は、マザープリント基板１１０に組み付けられた上で、マザープリント基板１１０を含むユニット全体を金属ケース１２０内に封入される。
即ち、マザープリント基板１１０は、貫通開口１１１を有し、この貫通開口１１１の内壁面１１１にオーブンケース１００の側面が密着するようにオーブンケース１００が組み付けられ、更にベースプリント基板３３の張り出し部とマザープリント基板１１０の対向部との間は接続用ピン、ビス等の接続手段１１２により固定される。金属ブロック５５の上面は、マザープリント基板１１０の上面と面一状態になるか、或はマザープリント基板１１０の上面が金属ブロック５５の上面よりも下方に位置するように位置決めすることが薄型化を実現する上では好ましい。また、ベースプリント基板３３上には、マザープリント基板上のパターンとの電気的導通を確保する為の接続パッドを設けておき、この接続パッドを介して両基板間の電気的接続を実現する。
【００１４】
オーブンケース１００は、その天井面を金属ブロック５５の上面に添設させた状態で図示しないネジ等により固定する。
マザープリント基板１１０は、ベースプリント基板３３を含む恒温槽型発振回路３０からの熱的損失を低減すると共に、振動、衝撃等の機械的な外力から保護する役割を果たす。
マザープリント基板１１０を含む恒温槽型圧電発振器ユニットを電子機器の電装部のスロット内に差込み装着するプリント基板に搭載する場合には、ユニット全体の保温性を確保する為に、図５に示した如き金属ケース１２０内に収容した上で、金属ケース１２０をプリント基板上に組み付け固定する。金属ケース１２０は、下ケース片１２０ａと上ケース片１２０ｂとからなっており、両ケース片内にマザープリント基板１１０を含む恒温槽型圧電発振器ユニットを封入することとなる。下ケース片１２０ａの底板とベースプリント基板３３の下面との間、及び上ケース片１２０ｂの天井面とオーブンケース１００の上面との間には十分な断熱用の空気層を確保し得るように、図示しないスペーサ等を用いて間隙を形成する。
更に、金属ケース１２０を含む恒温槽型圧電発振器ユニットを図示しないプリント基板上に搭載するために、接続用のリード端子１３０を用いる。このリード端子１３０は、下ケース片１２０ａの底面に設けた貫通穴１２０ａ’内にハーメチックガラス１３１を介して気密貫通し、更にリード端子１３０の上部をマザープリント基板１１０を貫通させ、マザープリント基板１１０の上面から突出したリード端子１３０の上端部を半田１３２により固定する。下ケース片１２０ａの下面から突出したリード端子部分は、図示しないプリント基板に設けたスルーホル等の取付け穴内に差込み装着され、半田等により固定される。
【００１５】
マザープリント基板１１０を組み付けた場合であっても、このユニットの全高（リード端子１３０の突出部を除く）は、ベースプリント基板３３、絶縁テープ７５及びフレキシブル基板７１の各肉厚と、恒温槽型圧電発振器３０の高さと、オーブンケース１００の天井部の肉厚（０．３ｍｍ）を合計した寸法に過ぎない。従って、図３に示した寸法例に従えば、このユニットの全高は５．２５＋０．３＝５．５５ｍｍに過ぎない。このユニットの上下面を金属ケース１２０により包囲した場合、下ケース片１２０ａの底板の肉厚０．５ｍｍと、上ケース片１２０ｂの天井部の肉厚０．３ｍｍと、下ケース片の底板とベースプリント基板３３の底面との間の間隙の寸法と、上ケース片の天井部と金属ブロック５５の上面との間の間隙の寸法とを加えた数値を９．２ｍｍ以下にすることができ、この数値が金属ケース１２０を含んだユニットの全高となる。このユニットを厚さ１．６ｍｍのプリント基板上に搭載することによりプリント基板とユニットを含んだ高さは１０．８ｍｍとなる。従って、通信機器の電装部に装備される１３ｍｍ幅のスロット内に十分に納まる寸法となる。
このような構成の恒温槽型圧電発振器ユニットによれば、薄型化を実現できるばかりでなく、同程度のスペックを満たすための他社製品と比較しても１／２程度の消費電力の低減を達成することができる。
次に、図６は本発明の変形実施形態の恒温槽型圧電発振器ユニットの縦断面図であり、この実施形態ではフレキシブル基板７１上のパターン上にセラミックヒータ９５、サーミスタ９６を搭載し、夫々第４側面プリント基板８４、第３側面プリント基板８３上の回路部品と接続する。また、セラミックヒータ９５は、リード部材４１と直接接触するように配置し、直接リード部材４１を直接加熱するように構成する。サーミスタ９６は、圧電振動子３１の金属ベース４０の温度を検知する。
このようにリード部材４１をセラミックヒータ９５により直接加熱するとともに、圧電振動子３１を保温する上で重要な部位である金属ベース４０の温度を検知しながら温度制御を行うように構成したので、周波数安定度を高めることができる。具体的には、１０-9／℃の高安定度を求められる製品に適した構成とすることができる。
【００１６】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、圧電振動子と発振回路とを備えた圧電発振器と、少なくとも圧電振動子を収納した恒温槽とから成る恒温槽型圧電発振器において、圧電振動子を恒温槽内に収納した場合にヒータ線から多くの熱損失が発生するという不具合を解決することができる。
即ち、本発明では、圧電振動子の金属キャップを保持する補助金属ブロックの外周面にヒータ線を巻付けると共に、該ヒータ線を封止するように補助金属ブロックを金属ブロックの嵌着孔内に嵌着したので、ヒータ線と外気との接触が遮断され、ヒータ線からの熱損失が防止されて圧電発振器の低消費電流化を達成することが可能となる。
また、金属ブロックの外周面にヒータ線が露出しない構造であるため、金属ブロックの外周面を利用して必要な回路部品を搭載することができる。
更に、本発明によれば、ベースプリント基板に形成した貫通穴上に添設したフレキシブル基板に圧電振動子のリード部材を貫通させた上で半田固定するようにしたので、ベースプリント基板の肉厚内にリード部材の先端が納まり、リード部材の突出分だけ発振器の全高を低減した。このため恒温槽型圧電発振器を薄型化し、プリント基板上に搭載した時の全高を１０ｍｍ前後に抑えることが可能となる。
さらに、発振器を構成する回路部品を、発振回路部品系と温度制御部品系に２分して金属ブロックの側面に設けた側面プリント基板上に搭載したので、コンパクト化を図ることができると共に、２つの部品系を夫々異なった基板上に引き出すようにしたので後者からのノイズが前者に悪影響を及ぼす事態が防止される。更に、発振回路部品系の側面プリント基板を金属ブロック側面と補助金属ブロックとの間で挟んで保温するようにしたので、発振回路部品に対する保温性を高めることができる。また、温度制御部品に属するパワートランジスタを金属ブロックの側面に密着させたので、パワートラジスタの発熱を金属ブロックに直接付与して金属ブロックの保温に貢献することができる。
また、金属ブロックの側面に凹所を設け、凹所と側面プリント基板の間に形成される空間内にも回路部品を配置し得るようにしたので、発振器の平面積を減縮することができる。
また、恒温槽型圧電発振器をオーブンケースとベースプリント基板との間に包囲するようにしたので、保温性を更に高めることができる。
また、このベースプリント基板上に搭載した恒温槽型圧電発振器をマザープリント基板に形成した貫通開口内に配置してマザープリント基板とベースプリント基板とを固定すると共に、マザープリント基板の上面が金属ブロックの上面よりも突出しないように構成したので、マザープリント基板を組み付けることにより発振器本体からの熱損失を低減したり機械的外力からの保護を確保しながらも、薄型化を維持することができる。
更に、マザープリント基板を含む恒温槽型圧電発振器ユニットを保温用の金属ケース内に収容したとしても依然としてスペックに見合う薄さを維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 (a) は本発明の恒温槽型圧電発振器の一例の構成を示す斜視図、(b) はその分解斜視図、(c) は(a) のＡ−Ａ断面図。
【図２】 (a) 、及び(b) (c) は夫々回路部品の搭載方法についての変形例の説明図。
【図３】本発明の恒温槽型圧電発振器ユニットの一例の構成図。
【図４】 (a) は本発明の恒温槽型圧電発振器ユニットの一例の構成を示す平面図、(b) はそのＡ−Ａ断面図。
【図５】図４の恒温槽型圧電発振器ユニットを金属ケース内に収納した構成を示す断面図。
【図６】本発明の恒温槽型圧電発振器ユニットの他の実施形態の縦断面図。
【図７】 (a) は従来の恒温槽型圧電発振器の分解斜視図、(b) は組付け状態を示す一部断面正面図、(c) は水晶振動子の内部構成を示す断面図。
【符号の説明】
３０恒温槽型圧電発振器、３１圧電振動子、３２恒温槽、３３プリント基板、３４回路部品、４０金属ベース、４１リード部材、４２金属キャップ、４５補助金属ブロック、４６孔、４７円筒部、４７ａ，４７ｂフランジ、５０ヒータ線、５５金属ブロック、５６嵌着孔、６０側面プリント基板、６１Ｌ字形配線ピン、７０貫通穴、７１レキシブル基板、７２半田、７５絶縁テープ、８１〜８４側面プリント基板、８５凹所、８７サーミスタ、８８リード線、９０小型パワーＦＥＴ、１００金属製オーブンケース（内ケース）、１１０マザープリント基板、１１２接続手段、１２０金属ケース[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a piezoelectric oscillator used as a frequency control device and the like, and in particular, a thermostatic chamber type piezoelectric oscillator that solves the problem of heat loss generated from a heater wire that has occurred conventionally when a piezoelectric vibrator is housed in a thermostatic chamber. About. Furthermore, the present invention relates to a thermostatic chamber type piezoelectric oscillator and a thermostatic chamber type piezoelectric oscillator unit that realizes a significant reduction in thickness that could not be achieved by the structure of an existing piezoelectric oscillator.
[0002]
[Prior art]
As a piezoelectric oscillator such as a crystal oscillator, which is a frequency control device used in mobile communication equipment and transmission communication equipment, a thermostatic oven type piezoelectric oscillator that can output a highly stable frequency without being affected by external temperature changes has been conventionally used. Known from. FIG. 7A is an exploded perspective view of a conventional thermostatic oven type piezoelectric oscillator, FIG. 7B is a partial cross-sectional front view showing the assembled state, and FIG. 7C is a cross-sectional view showing the internal configuration of the crystal resonator.
The thermostatic chamber type piezoelectric oscillator includes a crystal resonator 1, a printed circuit board 2 that supports the crystal resonator 1 on an upper surface, an oscillation circuit disposed on the bottom surface of the printed circuit board 2, a heater temperature control circuit 3, and the like. A metal block 4 made of aluminum or the like covering the vibrator 1, a heater wire 5 that generates heat when energized while being wound around the outer periphery of the metal block 4, a thermistor (not shown) that senses the temperature of the metal block, and the like. Have.
As shown in FIG. 2C, the crystal resonator 1 is electrically and mechanically provided on a conductor base 10, a lead member 12 that hermetically penetrates the conductor base 10 through an insulator 11, and an upper end portion of the lead member 12. In order to hermetically seal the space on the conductor base 10 including the crystal resonator element 13 including the crystal resonator element 13 fixed, a metal cap 14 fixed on the base 10 with solder or the like is provided.
When the crystal unit 1 is mounted on the printed board 2, the lead member 12 is inserted into a through hole 15 provided in the board 2 and then fixed by soldering or the like.
The metal block 4 and the heater wire 5 constitute a thermostatic bath, and the metal block 4 has a recess 20 on the lower surface thereof that aligns with the metal cap 14 of the crystal resonator. In a state where the metal block 4 is placed on the crystal unit 1 and fixed so that the metal cap 14 of the crystal unit 1 mounted on the printed circuit board 2 is fitted in the recess 20, the outer periphery of the metal block 4 is fixed. By assembling the thermostatic chamber type piezoelectric oscillator, the heater wire 5 is wound and the end of the heater wire is soldered to a required pad on the printed circuit board 2.
The heater wire 5 and the thermistor are electrically connected to a temperature control circuit provided on the lower surface of the printed circuit board 5.
In the above configuration, the metal block 4 is heated by energizing the heater wire 5 and, as a result, the internal crystal unit 1 is heated, so that the oscillation frequency can be stabilized.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional thermostatic chamber type piezoelectric oscillator, the area where the heater wire 5 contacts the outer peripheral surface of the metal block 4 is relatively small, and most of the outer surface of the heater wire 5 is not in contact with the metal block 4. Is in a state. That is, since the heater wire 5 is exposed to the outside air, the outer surface of the heater wire except the portion that is in linear contact with the outer peripheral surface of the metal block 4 is in contact with the outside air. For this reason, the heat loss which generate | occur | produces at the time of a heating increases, and the problem that the power consumption of this oscillator increased with the raise of heating temperature had generate | occur | produced.
The problem to be solved by the present invention is a thermostatic chamber type piezoelectric oscillator comprising a piezoelectric oscillator including a piezoelectric vibrator and an oscillation circuit, and a thermostatic chamber containing at least the piezoelectric vibrator. It is an object of the present invention to provide a thermostatic oven type piezoelectric oscillator that solves the problem that a large amount of heat loss is generated from a heater wire when housed in a container.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, the invention of claim 1 is a thermostatic chamber type piezoelectric oscillator comprising a piezoelectric oscillator comprising a piezoelectric vibrator and an oscillation circuit, and a thermostatic chamber containing at least the piezoelectric vibrator. The vibrator includes a conductor base, a lead member that hermetically penetrates the conductor base, a piezoelectric vibration element supported by an upper end of the lead member, and a metal cap that hermetically seals a space on the conductor base including the piezoelectric vibration element. And the thermostatic bath comprises an annular metal frame having a hole fitted to the outer peripheral surface of the metal cap, a heater wire wound around the outer peripheral surface of the metal frame, and the heater wire on the outer peripheral surface. And a metal block having a fitting hole for fitting a metal frame around which is wound.
In the invention of claim 2, when the metal frame is fitted in the fitting hole of the metal block, the heater wire on the outer peripheral surface of the metal frame is between the outer peripheral surface of the metal frame and the inner wall of the fitting hole of the metal block. It is arranged in a space.
According to a third aspect of the present invention, the metal block has a polygonal planar shape, and a side printed board on which circuit components are mounted is attached to at least one of the plurality of side surfaces.
According to a fourth aspect of the present invention, a recess is formed in a side surface to which a side surface printed board is mounted among a plurality of side surfaces of the metal block, and the recess is formed between the recess and the back surface of the side surface printed board attached to the side surface. The circuit component is arranged on the back surface of the side surface printed board using a space to be used.
The invention of claim 5 is a thermostatic chamber type piezoelectric oscillator unit having a structure in which the thermostatic chamber type piezoelectric oscillator according to claim 1 is mounted on a base printed board, wherein the base printed board has a through hole, A flexible printed circuit board is firmly fixed to the upper surface of the base printed circuit board so as to close the upper opening of the through hole of the printed circuit board, and the lower end portion of the lead member protruding from the bottom surface of the conductor base of the piezoelectric vibrator is passed through the flexible printed circuit board. And projecting into the through hole in a state of being fixed by soldering.
The invention of claim 6 is characterized in that an insulating tape is bonded to the lower surface of the base printed circuit board so that the lower opening of the through hole is closed with an insulating tape.
According to a seventh aspect of the present invention, a side printed circuit board on which circuit components are mounted is fixed to a side surface of the metal block, and a metal cover that covers the entire outer surface of the metal block including the side printed circuit board is covered with the metal cover. It is fixed on a printed circuit board.
[0005]
According to an eighth aspect of the present invention, the thermostatic chamber piezoelectric oscillator unit is disposed in a through opening provided in the mother printed circuit board, and the base printed circuit board is mounted Mother printed circuit board The thickness of the mother printed circuit board is thinner than the total height of the thermostatic chamber type piezoelectric oscillator, and the upper surface of the mother printed circuit board is configured not to protrude upward beyond the upper surface of the metal block. To do.
According to a ninth aspect of the present invention, the metal block has a quadrangular planar shape, and at least an oscillation circuit component is mounted on the first side surface printed circuit board attached to one side surface of the metal block and adjacent to the one side surface. A second side printed circuit board having a constant voltage circuit component for supplying power to at least the oscillation circuit component on the first side printed circuit board is mounted on the other side surface, and a metal block is mounted on one of the remaining side surfaces. A third side printed circuit board mounted with a temperature control circuit component for controlling the temperature at a constant temperature is attached, and the other side surface is connected to the heater wire by control from the circuit component on the third side printed circuit board. A fourth side printed circuit board on which a plurality of small power FETs that perform heater current control are mounted is attached.
According to a tenth aspect of the present invention, a ceramic heater and a thermistor are disposed on the flexible substrate, and the ceramic heater is in contact with the lead member of the piezoelectric vibrator and directly heated.
[0006]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail based on the embodiments shown in the drawings.
FIG. 1A is a perspective view showing a configuration of an example of a thermostatic oven type piezoelectric oscillator of the present invention, FIG. 1B is an exploded perspective view thereof, and FIG. 1C is a sectional view taken along line AA of FIG.
The thermostatic chamber type piezoelectric oscillator 30 of the present invention includes a piezoelectric vibrator 31 such as a quartz crystal resonator, and a thermostatic chamber 32. The thermostatic chamber type piezoelectric oscillator 30 is disposed on the bottom surface of the base printed board. A constant temperature chamber type piezoelectric oscillator unit is configured by combining the oscillation circuit, the circuit component 34 constituting the temperature control circuit, and the like.
The piezoelectric vibrator 31 includes a metal base 40, a lead member 41 hermetically penetrating the metal base 40, a piezoelectric vibration element (not shown) such as a crystal vibration element supported by the upper end portion of the lead member 41, and a piezoelectric vibration element. And a metal cap 42 fixed on the metal base 40 by pressure bonding or the like in order to hermetically seal the space on the base. When the piezoelectric vibrator 31 is mounted on the base printed board 33, the metal base 40 and the metal cap 42 integrated therewith are connected to the ground pattern on the base printed board and grounded.
[0007]
The constant temperature bath 32 includes an annular metal frame 45 having a hole 46 closely fitting to the outer peripheral surface of the metal cap 42, a heater wire 50 wound around the outer peripheral surface of the metal frame 45, and an outer peripheral surface And a metal block 55 having a fitting hole 56 for fitting the metal frame 45 around which the heater wire 50 is wound.
The metal frame 45 protrudes in the outer diameter direction from the cylindrical portion 47 having a hole 46 having an inner shape that matches the outer shape of the metal cap 42 of the piezoelectric vibrator 31 and from the peripheral edge of the upper and lower ends of the cylindrical portion 47. Flanges 47a and 47b. A heater 50 is wound around the outer peripheral surface of the cylindrical portion 47. The lower flange 47b is seated on the metal base 40 of the piezoelectric vibrator 31, and the upper flange 47a is seated on the upper surface of the metal block 55 and is positioned and locked.
The metal block 55 has a lower flange 47 b constituting the metal frame 45 and a fitting hole 56 that receives the cylindrical portion 47, and the upper flange 47 a of the metal frame 45 faces the periphery of the upper opening of the fitting hole 56. An annular recess 55a for seating in one state is formed. As shown in FIG. 1C, when the metal frame 45 is assembled to the metal block 55, the heater wire 50 on the outer peripheral surface of the metal frame 45 is connected to the outer peripheral surface of the metal frame 45 and the inner periphery of the fitting hole 56 of the metal block. It is almost enclosed between the surface and the connection with the outside air is almost cut off.
The lead member 41 of the piezoelectric vibration element 31 is inserted into a through hole 33a provided in the base printed board 33, and the tip of the lead member protruding downward from the through hole is connected and fixed to the back surface of the board by solder or the like. Connection with circuit components 34 such as an oscillation circuit and a temperature control circuit arranged on the lower surface of the printed circuit board 33 is ensured. The end of the heater wire 50 is also connected and fixed to a wiring pad (not shown) on the base printed board 33.
The end portion of the heater wire 50 is configured to be pulled out through a through hole (not shown) provided in the metal block 55, for example.
As a result of having such a configuration, the heater wire 50 wound around the outer periphery of the metal frame 45 is surrounded by the metal block 55 having a good thermal conductivity and a large heat capacity. Thus, it is possible to improve the heat retaining property and to prevent direct heat radiation from the heater wire 50 to the outside air. For this reason, heat loss is reduced, energy loss is prevented, and low current consumption of the piezoelectric oscillator can be achieved.
[0008]
Next, FIGS. 2A, 2B, and 2C are modified examples of the circuit component mounting method. In the example shown in FIG. 2A, in addition to the lower surface of the base printed board 33, Alternatively, an example is shown in which the circuit component 34 is mounted in the surplus space on the upper surface of the base printed board 33 instead of the lower surface.
2 (b) and 2 (c) are a front view and a main part exploded perspective view showing a state in which the narrow-band side printed circuit board 60 is attached to the outer peripheral surface of the metal block 55 constituting the thermostatic bath. The substrate 60 is fixed to the side surface of the metal block 55, and the connection with the base printed circuit board 33 is secured by using connection means such as an L-shaped wiring pin 61.
By mounting the circuit component 34 using the outer peripheral surface of the metal block 55 in this way, it is possible to flexibly cope with a situation where the circuit component cannot be mounted on the lower surface of the base printed board 33 or the like. Conventionally, since the heater wire was wound around the outer peripheral surface of the metal block in an exposed state, such circuit component placement was impossible, but in this embodiment, the layout layout of circuit components is relatively free. Therefore, it is possible to flexibly cope with the use situation of the thermostatic chamber type piezoelectric oscillator.
Next, an embodiment for thinning a piezoelectric oscillator that has been highly stabilized by adopting a thermostatic chamber structure as described above to a height less than half that of the prior art will be described.
The thermostatic chamber type piezoelectric oscillator is used for various communication devices. When this is used for a mobile base station, for example, it is mounted on a printed circuit board that is mounted in a large number of racks constituting the electrical equipment of the communication device. . A plurality of slots are formed in parallel in the rack, and a configuration is provided in which one printed circuit board is mounted in parallel in each slot. Recently, in order to meet the demand for downsizing of communication equipment, the slot width has been reduced year by year, and at present, there is a need for a printed circuit board and a mounting component that are thinned so as to be able to cope with a slot width of 13 mm or less. Yes. That is, for example, when the thickness of the printed board is 1.6 mm, the total height of the thermostatic oven type piezoelectric oscillator mounted on the printed board is required to be about 10 mm.
Whereas the total height of a conventional thermostatic oven type piezoelectric oscillator is 20 mm or more, in order to keep the height of components including a printed circuit board to 13 mm or less, the overall height of the thermostatic oven type piezoelectric oscillator is 9 to 10 mm. It is necessary to make it thin.
In addition, a highly stable piezoelectric oscillator uses a constant temperature bath to maintain the oscillator and oscillation circuit components at a high temperature of about 80 ° C., thereby ensuring stability as an oscillator. Requires power consumption. For this reason, in putting a thermostatic chamber type piezoelectric oscillator into practical use, it is necessary to prevent heat dissipation and reduce power consumption. However, forcibly reducing the height of a piezoelectric oscillator assembled with a thermostatic chamber increases the amount of heat dissipation, resulting in a result that goes against lower power consumption. Therefore, there is a limit to relying on the prior art to develop a thin thermostatic chamber type piezoelectric oscillator capable of suppressing the loss of power consumption due to heat loss while maintaining the performance as a highly stable oscillator.
Based on the above circumstances, the present inventor has studied the thinning of the thermostatic oven type piezoelectric oscillator, and found that the use of the thermostatic bath having the structure shown in the above embodiment can achieve a significant thinning. It was.
[0009]
Hereinafter, an invention developed to reduce the thickness of the thermostatic chamber type piezoelectric oscillator shown in FIGS. 1 and 2 will be described.
First, in the thermostatic oven type oscillator shown in FIGS. 1C and 2A and 2B, a lead member 41 extending from the bottom surface of the piezoelectric vibrator 31 is inserted into a through hole 33a provided in the base printed board 33. In addition, the tip of the lead member 41 protruding from the lower surface of the base printed circuit board 33 and the pattern on the lower surface of the base printed circuit board 33 are fixed with solder. For this reason, the leading end of the lead member 41 protrudes from the lower surface of the base printed board 33 by at least about 0.3 mm. For this reason, even if no other circuit component 34 is mounted on the lower surface of the base printed circuit board 33, the total height of the thermostatic oven type piezoelectric oscillator 30 including the base printed circuit board 33 is increased, and the protruding length of the lead member tip is reduced. It becomes an obstacle to achieve.
FIG. 3 is a front longitudinal sectional view showing the configuration of a constant temperature chamber type piezoelectric oscillator newly developed to solve such a problem. The lead member 41 extending from the bottom surface of the metal base 40 of the piezoelectric vibrator 31 is implemented as described above. The thermostatic chamber type piezoelectric oscillator 30 is assembled so as to be shorter than the lead member of the form (which is shorter than the thickness of the base printed board) and to close the through hole 70 formed in the base printed board 33. When assembling the thermostatic chamber type piezoelectric oscillator 30 on the base printed board 33, a thin flexible board 71 is interposed. That is, the short lead member 41 protruding from the lower surface of the piezoelectric vibrator 31 is fixed by the solder 72 after penetrating the flexible substrate 71, and the flexible substrate 71 is fixed to the upper surface of the base printed substrate 33 to form the through hole 70. Close the upper opening. Since the lead member 41 protruding into the through hole 70 is short, it terminates at a position that does not reach the bottom surface of the base printed board 33. Further, the lower opening of the through hole 70 is adhered and fixed to the lower surface of the base printed board 33 so as to be sealed with the insulating tape 75.
The base printed board 33 and the metal block 55 are fixed with screws or the like (not shown) to stabilize the structure.
[0010]
In this embodiment, not only the thickness of the lead member 41 does not protrude from the lower surface of the base printed circuit board 33, but also the overall thickness of the through hole 70 can be reduced by the flexible substrate 71 and the insulating tape 75. By sealing the opening, the through hole 70 becomes an airtight space, and the air layer in the airtight space functions as a heat insulating layer that effectively prevents heat radiation from the bottom surface of the metal base 40 of the piezoelectric vibrator 31. That is, the metal base 40 is a base portion of the vibrator, and maintaining the temperature in this portion is extremely important for maintaining the frequency stability. However, the entire lower surface of the metal base 40 is adjacent to the through hole 70 as an airtight space. Thus, it is possible to prevent the occurrence of heat loss due to heat radiation from the lower surface of the metal base.
As for the thickness reduction, for example, the thickness t1 of the base printed board 33 is set to O.D. 6 mm, the thickness t2 of the flexible substrate 71 is 0.1 mm, the thickness t3 of the insulating tape 75 is 0.05 mm, and the height h of the thermostat-type piezoelectric vibrator 30 (height excluding the length of the lead member 41) By setting the thickness to 4.5 mm, the total height can be limited to 5.25 mm.
On the other hand, for example, in the type shown in FIG. 2A, the thickness t1 of the base printed board is 0.6 mm, the protruding length h1 of the lead member 41 is 0.3 mm, and the constant temperature chamber type piezoelectric vibrator 30 is high. Since the height h is 4.5 mm, the total height is 5.4 mm, and the thickness is about 0.15 mm.
As described above, when the thickness of the printed circuit board mounted in the multi-stage slot of the communication device is 1.6 mm, the thickness of the thermostatic chamber type piezoelectric oscillator mounted on the printed circuit board can be reduced by about 0.15 mm. Is very advantageous for accommodating narrow slots having a width of about 13 m.
[0011]
Next, FIGS. 4 (a) and 4 (b) are a plan view of a thermostatic chamber type piezoelectric oscillator unit having a structure in which the heat retaining property is further improved by using the thermostatic chamber type piezoelectric oscillator shown in FIG. FIG.
One of the features of this embodiment is that the first to fourth side printed circuit boards 81, 82, 83, 84 are fixed to the four side surfaces of the metal block 55 having a square planar shape, and each side printed circuit board is fixed. The circuit components required for the configuration of the oscillator are mounted on the front and / or back surfaces of 81 to 84, respectively.
In addition, in order to enable component mounting not only on the front surface of each side printed circuit board 81 to 84 fixed to each side surface but also on the back surface side, a recess 85 is formed on the side surface of the metal block 55 and the recess 85 is excluded. The side surface portions and the respective side surface printed circuit boards may be fixed. By configuring in this way, it becomes possible to mount circuit components on the back surface of the side surface printed circuit board using the space formed between each side surface printed circuit board and the recess 85. The occupied area can be reduced.
Next, the types of circuit components to be distributed and mounted on the four side printed boards will be described. First, at least an oscillation circuit component is mounted on the first side printed circuit board (OSCP board) 81. Specifically, circuit components corresponding to the heart of the oscillator such as an oscillation circuit, an AGC circuit, an external frequency variable circuit using a varicap, and an external output interface circuit are mounted.
Next, the second side printed circuit board (BUFP P board) 82 fixed to the side surface adjacent to the side surface on which the first side printed circuit board 81 is mounted is supplied with power to at least the oscillation circuit components on the first printed circuit board 81. Equipped with constant voltage circuit components to be supplied. Specifically, for example, a constant voltage circuit, a sine wave → rectangular wave conversion amplifier, a duty adjustment circuit, a gate circuit, and the like are mounted.
The circuit components on the first and second printed circuit boards 81 and 82 are electrically connected by the wiring pattern on the base printed circuit board 33 and output to the outside.
[0012]
Next, on one of the remaining two side surfaces, a third side surface printed circuit board (TEMP.CP board) 83 mounted with a temperature control circuit component for controlling the temperature of the metal block 55 to be constant is provided. Fix it. Specifically, for example, a thermistor (temperature sensor), a sensor output amplification differential amplifier, a reference voltage constant voltage circuit, and a buffer FET amplifier for circuit components on a fourth side printed board 84 to be described later are mounted. And control the temperature of the oscillation circuit. For example, the thermistor 87 is disposed in a void provided in the metal block 55, and connected to the fourth side printed circuit board 84 by a lead wire 88 penetrating from the void to the outside. The end portion of the lead wire 88 is inserted into a through hole provided in the fourth side surface printed board 84 and fixed by soldering.
The remaining one side surface is a fourth side surface printed circuit board on which a plurality of small power FETs 90 for controlling the heater current to the heater wires and ceramic heaters are controlled by control from temperature control circuit components on the third printed circuit board 83. 84 is fixed. The small power FET 90 is fixed to the back surface of the fourth side printed circuit board 84 and brought into contact with the side surface of the metal block 55 so that heat generated from the small power FET 90 is used to keep the metal block 55 warm. By operating a plurality of the small power FETs 90 in parallel, it is possible to increase the power and secure the performance that can withstand downsizing, in particular, thinning. The point of using a plurality of small power FETs 90 is important for achieving a reduction in thickness and size.
The electrical connection between the circuit components on the third and fourth side printed boards 83 and 84 is realized by using a wiring pattern on the flexible board 71.
The lead wire of the heater wire 50 wound around the outer periphery of the metal frame 45 is drawn out through a hole 89 penetrating the metal block 55, and directly soldered and fixed to the through hole of the fourth side printed circuit board 84. Therefore, the heat generated from the heater wire can be transmitted to the metal block 55 and the fourth side printed board 84 without waste. With this configuration, the heat loss is greatly reduced as compared with the conventional wiring method in which the heater wire is wired along the outer surface of the metal block and then connected to the side surface printed board.
As described above, according to the present invention, the circuit components constituting the oscillator are divided into four blocks and distributed on each side printed circuit board, and the four circuit component groups are further divided into two closely related groups, and the circuits belonging to each set. The component groups are electrically connected on the base printed board 33 and the flexible board 71, respectively. Therefore, the circuit components on the first and second side printed circuit boards 81 and 82 (from the oscillation to the output) and the circuit components on the third and fourth side printed circuit boards (temperature detection, heater heating, heater current) It is possible to prevent a situation in which noise adversely affects the control). Specifically, the noise as an oscillator is reduced so that noise generated from the temperature control circuit does not interfere with the oscillation circuit.
[0013]
For example, a pattern resistor or a pattern capacitor for the power FET 90 that cannot be mounted on the fourth side surface printed board 84 may be formed on the flexible substrate 71.
In order to improve the heat retaining property of the metal block 55 having the side printed circuit board fixed to the side as described above, a box-shaped metal oven case (inner case) 100 whose bottom is opened as shown in the figure is covered, and the lower end edge of the oven case 100 In close contact with the upper surface of the base printed circuit board 33. By assembling the oven case 100, the thermostatic chamber type piezoelectric oscillator 30 is sealed in an airtight space between the oven case 100 and the base printed board 33, and the oven case 100 is independent of fluctuations in the external temperature. Since the internal temperature is kept constant, the temperature stability of the circuit components mounted on each side printed board is increased.
In addition, a required clearance is ensured between the inner wall of the oven case 100 and each side surface printed circuit board 81-84, and the heat retention (heat insulation) by an air layer is improved. Moreover, although the ceiling surface of the oven case 100 can be reduced in thickness by being in close contact with the upper surface of the metal block 55, it is preferable to form an air layer slightly in order to improve heat retention.
In addition, regarding the first side printed circuit board 81 on which the oscillation circuit component in which heat retention is most important among the four side printed boards is mounted, the outer side surface of the first side printed circuit board 81 has a U-shaped planar shape. The auxiliary metal block 91 is fixed to the side surface so as to be surrounded by the auxiliary metal block 91. In other words, a gap is formed between one side surface of the metal block 55 and the auxiliary metal block 91, and the first side surface printed board 81 is inserted and fixed in the gap to thereby oscillate the oscillation circuit on the board 81. The temperature characteristics of the parts are improved, and the temperature characteristics of the oscillator are improved. The auxiliary metal block 91 is fixed to the side surface of the metal block 55 with screws or the like.
The thermostatic chamber type piezoelectric oscillator unit as described above, that is, the thermostatic chamber type piezoelectric oscillator 30 mounted on the base printed board 33 and hermetically sealed by covering the oven case 100 is assembled to the mother printed board 110. The entire unit including the mother printed board 110 is enclosed in a metal case 120.
That is, the mother printed circuit board 110 has a through-opening 111, and the oven case 100 is assembled so that the side surface of the oven case 100 is in close contact with the inner wall surface 111 of the through-opening 111. A space between the opposite side of the mother printed circuit board 110 is fixed by connection means 112 such as connection pins and screws. The upper surface of the metal block 55 is flush with the upper surface of the mother printed circuit board 110, or positioning is performed so that the upper surface of the mother printed circuit board 110 is located below the upper surface of the metal block 55. It is preferable in realization. In addition, a connection pad for ensuring electrical continuity with a pattern on the mother print board is provided on the base print board 33, and electrical connection between the two boards is realized through this connection pad.
[0014]
The oven case 100 is fixed with screws or the like (not shown) with the ceiling surface attached to the upper surface of the metal block 55.
The mother printed circuit board 110 plays a role of reducing thermal loss from the thermostatic oven type oscillation circuit 30 including the base printed circuit board 33 and protecting it from mechanical external forces such as vibration and impact.
When the thermostatic chamber type piezoelectric oscillator unit including the mother printed circuit board 110 is mounted on the printed circuit board to be inserted into the slot of the electrical equipment part of the electronic device, it is shown in FIG. After being accommodated in the metal case 120 as described above, the metal case 120 is assembled and fixed on the printed circuit board. The metal case 120 is composed of a lower case piece 120a and an upper case piece 120b, and a thermostatic chamber type piezoelectric oscillator unit including the mother printed board 110 is enclosed in both case pieces. In order to ensure a sufficient heat-insulating air layer between the bottom plate of the lower case piece 120a and the lower surface of the base printed board 33 and between the ceiling surface of the upper case piece 120b and the upper surface of the oven case 100, A gap is formed using a spacer or the like (not shown).
Furthermore, in order to mount the thermostatic chamber type piezoelectric oscillator unit including the metal case 120 on a printed circuit board (not shown), a connecting lead terminal 130 is used. The lead terminal 130 is hermetically pierced through a hermetic glass 131 in a through hole 120a ′ provided on the bottom surface of the lower case piece 120a. Further, the upper portion of the lead terminal 130 is passed through the mother printed board 110, and the mother printed board 110 is inserted. The upper end portion of the lead terminal 130 protruding from the upper surface of the lead wire 130 is fixed with solder 132. The lead terminal portion protruding from the lower surface of the lower case piece 120a is inserted into a mounting hole such as a through hole provided on a printed board (not shown) and fixed by soldering or the like.
[0015]
Even when the mother printed circuit board 110 is assembled, the total height of this unit (excluding the protruding portion of the lead terminal 130) is the thickness of each of the base printed circuit board 33, the insulating tape 75 and the flexible circuit board 71, and the constant temperature bath type. This is only a total dimension of the height of the piezoelectric oscillator 30 and the thickness (0.3 mm) of the ceiling portion of the oven case 100. Therefore, according to the dimension example shown in FIG. 3, the total height of this unit is only 5.25 + 0.3 = 5.55 mm. When the upper and lower surfaces of the unit are surrounded by the metal case 120, the thickness of the bottom plate of the lower case piece 120a is 0.5 mm, the thickness of the ceiling portion of the upper case piece 120b is 0.3 mm, the bottom plate and the base of the lower case piece The numerical value obtained by adding the dimension of the gap between the bottom surface of the printed circuit board 33 and the dimension of the gap between the ceiling portion of the upper case piece and the upper surface of the metal block 55 can be 9.2 mm or less. The numerical value is the total height of the unit including the metal case 120. By mounting this unit on a printed board having a thickness of 1.6 mm, the height including the printed board and the unit becomes 10.8 mm. Accordingly, the dimensions are sufficiently accommodated in a 13 mm wide slot provided in the electrical equipment section of the communication device.
According to the thermostatic chamber type piezoelectric oscillator unit having such a configuration, not only can the thickness be reduced, but also a reduction in power consumption by about 1/2 compared to other companies' products to meet the same specifications. can do.
Next, FIG. 6 is a longitudinal sectional view of a thermostatic chamber type piezoelectric oscillator unit according to a modified embodiment of the present invention. In this embodiment, a ceramic heater 95 and a thermistor 96 are mounted on a pattern on a flexible substrate 71, respectively. The circuit components on the four side printed circuit board 84 and the third side printed circuit board 83 are connected. Further, the ceramic heater 95 is disposed so as to be in direct contact with the lead member 41 and is configured to directly heat the lead member 41. The thermistor 96 detects the temperature of the metal base 40 of the piezoelectric vibrator 31.
As described above, the lead member 41 is directly heated by the ceramic heater 95, and the temperature control is performed while detecting the temperature of the metal base 40 which is an important part for keeping the piezoelectric vibrator 31 warm. Stability can be increased. Specifically, a configuration suitable for a product requiring high stability of 10 −9 / ° C. can be obtained.
[0016]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, in the thermostatic chamber type piezoelectric oscillator including the piezoelectric oscillator including the piezoelectric vibrator and the oscillation circuit and the thermostatic chamber containing at least the piezoelectric vibrator, the piezoelectric vibrator is placed in the thermostatic chamber. The problem that a large amount of heat loss is generated from the heater wire can be solved.
That is, in the present invention, the heater wire is wound around the outer peripheral surface of the auxiliary metal block holding the metal cap of the piezoelectric vibrator, and the auxiliary metal block is placed in the fitting hole of the metal block so as to seal the heater wire. Since it is fitted, the contact between the heater wire and the outside air is cut off, heat loss from the heater wire is prevented, and a reduction in current consumption of the piezoelectric oscillator can be achieved.
Further, since the heater wire is not exposed on the outer peripheral surface of the metal block, necessary circuit components can be mounted using the outer peripheral surface of the metal block.
Furthermore, according to the present invention, since the lead member of the piezoelectric vibrator is passed through the flexible board attached to the through hole formed in the base printed board and then soldered, the thickness of the base printed board is increased. The tip of the lead member was housed inside, reducing the overall height of the oscillator by the amount of protrusion of the lead member. For this reason, it is possible to reduce the thickness of the thermostatic chamber type piezoelectric oscillator and reduce the total height when mounted on a printed circuit board to around 10 mm.
Further, since the circuit components constituting the oscillator are divided into the oscillation circuit component system and the temperature control component system and mounted on the side printed circuit board provided on the side surface of the metal block, it is possible to reduce the size and Since the two component systems are drawn out on different boards, it is possible to prevent the noise from the latter from adversely affecting the former. Furthermore, since the side printed circuit board of the oscillation circuit component system is held between the metal block side surface and the auxiliary metal block and kept warm, the heat retaining property for the oscillation circuit component can be improved. Further, since the power transistor belonging to the temperature control component is brought into close contact with the side surface of the metal block, the heat generated by the power transistor can be directly applied to the metal block, thereby contributing to the heat insulation of the metal block.
In addition, a recess is provided on the side surface of the metal block so that circuit components can be arranged in a space formed between the recess and the side printed board, so that the plane area of the oscillator can be reduced.
Further, since the thermostatic chamber type piezoelectric oscillator is enclosed between the oven case and the base printed board, the heat retaining property can be further improved.
In addition, the thermostatic chamber type piezoelectric oscillator mounted on the base printed circuit board is disposed in a through opening formed in the mother printed circuit board to fix the mother printed circuit board and the base printed circuit board, and the upper surface of the mother printed circuit board is a metal block. Since it is configured so as not to protrude from the upper surface of the substrate, it is possible to reduce the thickness of the oscillator while reducing the heat loss from the oscillator main body and securing the protection from mechanical external force by assembling the mother printed circuit board.
Furthermore, even if the thermostatic chamber type piezoelectric oscillator unit including the mother printed circuit board is accommodated in the heat-insulating metal case, it is possible to maintain the thinness that meets the specifications.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1A is a perspective view showing a configuration of an example of a thermostatic oven type piezoelectric oscillator of the present invention, FIG. 1B is an exploded perspective view thereof, and FIG. 1C is a sectional view taken along line AA of FIG.
FIGS. 2A, 2B, and 2C are explanatory views of modifications of the circuit component mounting method.
FIG. 3 is a configuration diagram of an example of a thermostatic chamber type piezoelectric oscillator unit of the present invention.
4A is a plan view showing a configuration of an example of a thermostatic oven type piezoelectric oscillator unit according to the present invention, and FIG. 4B is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG.
5 is a cross-sectional view showing a configuration in which the thermostat-type piezoelectric oscillator unit of FIG. 4 is housed in a metal case.
FIG. 6 is a longitudinal sectional view of another embodiment of the thermostatic oven type piezoelectric oscillator unit of the present invention.
7A is an exploded perspective view of a conventional thermostatic oven type piezoelectric oscillator, FIG. 7B is a partial cross-sectional front view showing an assembled state, and FIG. 7C is a cross-sectional view showing an internal configuration of a crystal resonator.
[Explanation of symbols]
30 Thermostatic oven type piezoelectric oscillator, 31 Piezoelectric vibrator, 32 Thermostatic oven, 33 Printed circuit board, 34 Circuit parts, 40 Metal base, 41 Lead member, 42 Metal cap, 45 Auxiliary metal block, 46 holes, 47 Cylindrical portion, 47a, 47b flange, 50 heater wire, 55 metal block, 56 fitting hole, 60 side printed circuit board, 61 L-shaped wiring pin, 70 through hole, 71 flexible board, 72 solder, 75 insulating tape, 81-84 side printed circuit board, 85 Recess, 87 Thermistor, 88 Lead wire, 90 Small power FET, 100 Metal oven case (inner case), 110 Mother printed circuit board, 112 Connection means, 120 Metal case

Claims

圧電振動子と発振回路とを備えた圧電発振器と、少なくとも上記圧電振動子を収納した恒温槽とから成る恒温槽型圧電発振器において、
上記圧電振動子は、導体ベースと、導体ベースを気密貫通するリード部材と、該リード部材の上端により支持された圧電振動素子と、該圧電振動素子を含む導体ベース上の空間を気密封止する金属キャップと、から成り、
上記恒温槽は、上記金属キャップ外周面に嵌合する孔を有した環状の金属枠と、該金属枠の外周面に巻き回されたヒータ線と、外周面に該ヒータ線を巻き回した金属枠を嵌着する嵌着孔を備えた金属ブロックと、から成ることを特徴とする恒温槽型圧電発振器。In a thermostatic chamber type piezoelectric oscillator comprising a piezoelectric oscillator including a piezoelectric vibrator and an oscillation circuit, and a thermostatic bath containing at least the piezoelectric vibrator,
The piezoelectric vibrator hermetically seals a conductor base, a lead member hermetically penetrating the conductor base, a piezoelectric vibration element supported by an upper end of the lead member, and a space on the conductor base including the piezoelectric vibration element. A metal cap,
The constant temperature bath includes an annular metal frame having a hole that fits on the outer peripheral surface of the metal cap, a heater wire wound around the outer peripheral surface of the metal frame, and a metal wound around the outer peripheral surface of the heater wire. A thermostatic chamber type piezoelectric oscillator comprising a metal block having a fitting hole for fitting a frame.

上記金属ブロックの嵌着孔内に上記金属枠を嵌着した時に、金属枠外周面のヒータ線は、金属枠外周面と金属ブロックの嵌着孔内壁との間の空間に配置されることを特徴とする請求項１記載の恒温槽型圧電発振器。 When the metal frame is fitted into the fitting hole of the metal block, the heater wire on the outer peripheral surface of the metal frame is disposed in a space between the outer peripheral surface of the metal frame and the inner wall of the fitting hole of the metal block. The constant-temperature bath type piezoelectric oscillator according to claim 1 characterized by the above-mentioned.

上記金属ブロックは平面形状が多角形であり、その複数の側面のうちの少なくとも一側面に、回路部品を搭載した側面プリント基板を取り付けたことを特徴とする請求項１又は２記載の恒温槽型圧電発振器。 The constant temperature bath mold according to claim 1 or 2, wherein the metal block has a polygonal planar shape, and a side surface printed board on which circuit components are mounted is attached to at least one side surface of the plurality of side surfaces. Piezoelectric oscillator.

上記金属ブロックの複数の側面のうち側面プリント基板を取付ける側面には凹所を形成し、該凹所と該側面に取り付けた側面プリント基板の裏面との間に形成される空間を利用して該側面プリント基板の裏面に回路部品を配置したことを特徴とする請求項３記載の恒温槽型圧電発振器。 A recess is formed in the side surface to which the side surface printed board is attached among the plurality of side surfaces of the metal block, and the space formed between the recess and the back surface of the side surface printed circuit board attached to the side surface is used. 4. The thermostatic oven type piezoelectric oscillator according to claim 3, wherein circuit components are arranged on the back surface of the side printed board.

請求項１に記載した恒温槽型圧電発振器をベースプリント基板上に搭載した構造の恒温槽型圧電発振器ユニットであって、
上記ベースプリント基板は貫通穴を有し、
該ベースプリント基板の貫通穴の上側開口を閉止するようにベースプリント基板の上面にフレキシブル基板が密着固定され、
上記圧電振動子の導体ベースの底面から突出した上記リード部材下端部をフレキシブル基板を貫通させて半田固定した状態で上記貫通穴内に突出せしめたことを特徴とする恒温槽型圧電発振器ユニット。A thermostatic chamber type piezoelectric oscillator unit having a structure in which the thermostatic chamber type piezoelectric oscillator according to claim 1 is mounted on a base printed board,
The base printed board has a through hole,
A flexible substrate is tightly fixed to the upper surface of the base printed circuit board so as to close the upper opening of the through hole of the base printed circuit board,
A thermostatic chamber type piezoelectric oscillator unit characterized in that the lower end portion of the lead member protruding from the bottom surface of the conductor base of the piezoelectric vibrator is protruded into the through hole in a state where the lower end portion of the lead member penetrates the flexible substrate and is fixed by soldering.

上記該貫通穴の下側開口を絶縁テープにて閉止するようにベースプリント基板の下面に絶縁テープを接着したことを特徴とする請求項５記載の恒温槽型圧電発振器ユニット。 6. The thermostatic oven-type piezoelectric oscillator unit according to claim 5, wherein an insulating tape is bonded to the lower surface of the base printed board so that the lower opening of the through hole is closed with an insulating tape.

上記金属ブロックの側面に回路部品を搭載する側面プリント基板を固定し、
該側面プリント基板を含む金属ブロックの外側面全体を覆う金属蓋をかぶせて該金属蓋を上記ベースプリント基板上に固定したことを特徴とする請求項５又は６記載の恒温槽型圧電発振器ユニット。Fix the side printed circuit board on which the circuit components are mounted on the side of the metal block,
The constant temperature chamber type piezoelectric oscillator unit according to claim 5 or 6, wherein a metal lid covering the entire outer surface of the metal block including the side surface printed board is covered and the metal lid is fixed on the base printed board.

上記恒温槽型圧電発振器ユニットをマザープリント基板に設けた貫通開口内に配置すると共に、ベースプリント基板をマザープリント基板に固定し、
前記マザープリント基板の肉厚は恒温槽型圧電発振器の全高よりも薄く、かつ該マザープリント基板の上面が金属ブロックの上面を越えて上方に突出しないように構成したことを特徴とする請求項５乃至７記載の恒温槽型圧電発振器ユニット。The thermostatic chamber type piezoelectric oscillator unit is disposed in a through opening provided in the mother printed circuit board, and the base printed circuit board is fixed to the mother printed circuit board .
The thickness of the mother printed circuit board is thinner than the total height of the thermostatic chamber piezoelectric oscillator, and the upper surface of the mother printed circuit board is configured not to protrude upward beyond the upper surface of the metal block. The thermostatic chamber piezoelectric oscillator unit according to any one of claims 7 to 7.

上記金属ブロックは平面形状が四角形であり、該金属ブロックの一つの側面に取り付けた第１の側面プリント基板には少なくとも発振回路部品を搭載し、上記一つの側面と隣接する他の側面には少なくとも第１の側面プリント基板上の発振回路部品に電源を供給する定電圧回路部品を搭載した第２の側面プリント基板を取付け、残りの側面の内の一方には金属ブロックの温度を一定に制御するための温度コントロール用の回路部品を搭載した第３の側面プリント基板を取付け、他方の側面には上記第３の側面プリント基板上の回路部品からの制御によりヒータ線に対するヒータ電流制御を行う複数の小型パワーＦＥＴを搭載した第４の側面プリント基板を取り付けたことを特徴とする請求項１乃至８に記載の恒温槽型圧電発振器ユニット。 The metal block has a quadrangular planar shape, and at least an oscillation circuit component is mounted on the first side printed circuit board attached to one side surface of the metal block, and at least the other side surface adjacent to the one side surface is mounted. A second side printed circuit board mounted with a constant voltage circuit component for supplying power to the oscillation circuit component on the first side printed circuit board is mounted, and the temperature of the metal block is controlled to be constant on one of the remaining side surfaces. A third side printed circuit board on which circuit components for temperature control for mounting are mounted, and a heater current control for the heater wire is performed on the other side by control from the circuit parts on the third side printed circuit board 9. The thermostatic chamber type piezoelectric oscillator unit according to claim 1, further comprising a fourth side printed board on which a small power FET is mounted.

上記フレキシブル基板上にセラミックヒータと、サーミスタを配置し、セラミックヒータを圧電振動子のリード部材に接触して直接加熱するように構成したことを特徴とする請求項１乃至９記載の恒温槽型圧電発振器又は恒温槽型圧電発振器ユニット。 10. A thermostat-type piezoelectric device according to claim 1, wherein a ceramic heater and a thermistor are disposed on the flexible substrate, and the ceramic heater is directly heated by contacting a lead member of the piezoelectric vibrator. Oscillator or thermostatic chamber type piezoelectric oscillator unit.