JP6733330B2 - 発振器、電子機器および移動体 - Google Patents
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Description
前記発振素子の温度を制御する発熱回路と、
温度検出回路と、
前記温度検出回路の出力に基づいて前記発熱回路の作動を制御する温度制御回路と、
収容空間を有し、前記収容空間に前記発振素子、前記発熱回路、前記温度検出回路および前記温度制御回路を収容する容器と、
前記容器の外表面に配置され、前記温度検出回路のグランドおよび前記温度制御回路のグランドのそれぞれに電気的に接続されているグランド外部端子と、
前記収容空間内で、前記温度検出回路のグランドと前記温度制御回路のグランドとを電気的に接続している接続配線と、を有していることを特徴とする。
これにより、温度制御の精度低下を低減することのできる発振器が得られる。
これにより、発熱回路の温度を精度よく制御することができ、発振素子の周囲温度をより精度よく一定に保つことができ、より高い周波数安定性を発揮することができる。
これにより、接続配線の構成が簡単となる。
これにより、より容易に温度検出回路のグランドおよび温度制御回路のグランドを電気的に接続することができる。
これにより、より容易に温度検出回路のグランドおよび温度制御回路のグランドを電気的に接続することができる。また、この配線の表面に金めっきを施すことができ、配線の電気抵抗を低くすることができる。
前記グランド外部端子は、前記ベースに配置されていることが好ましい。
これにより、ベースの内部配線を介して、前記温度検出回路のグランドおよび前記温度制御回路のグランドのそれぞれとグランド外部端子との電気的な接続が容易となる。
これにより、温度制御の精度をより高めることができる。
前記温度制御回路が第2集積回路素子に含まれており、
前記第1集積回路素子のグランド端子と電気的に接続されていると共に前記第1集積回路素子と平面視で重なっている第1グランドパターンと、
前記第2集積回路素子のグランド端子と電気的に接続されていると共に前記第2集積回路素子と平面視で重なっている第2のグランドパターンと、を備え、
前記第1グランドパターンと前記第2グランドパターンとが、前記接続配線によって電気的に接続されていることが好ましい。
これにより、第1グランドパターンや第2グランドパターンがシールド層として機能し、発振素子をより安定して駆動することができる。
これにより、信頼性の高い電子機器が得られる。
これにより、信頼性の高い移動体が得られる。
パッケージ5は、絶縁性を有し、水晶振動素子2、発熱素子3、回路素子4および接続配線7を支持するベース51と、ベース51との間に、収容空間Sを形成するようにベース51に接合されている蓋体としてのリッド52と、を有している。
発熱素子3は、収容空間Sに収容されており、接着剤等を介して第2凹部511bの底面に固定されている。発熱素子3は、水晶振動素子2を加熱し、水晶振動素子2の温度をほぼ一定に保つ、いわゆる「恒温機能」を有する電子部品である。このような発熱素子3で水晶振動素子2を加熱し、水晶振動素子2の温度をほぼ一定に保つことで、使用環境の温度変化による周波数の変動を抑制することができ、優れた周波数安定度を有する発振器1が得られる。なお、発熱素子3は、零温度係数を示す頂点温度(仕様によって異なるが、例えば、70℃〜100℃程度)に近づくように水晶振動素子2の温度を制御することが好ましい。これにより、より優れた周波数安定度を発揮することができる。
水晶振動素子2は、収容空間Sに配置されており、発熱素子3に支持されている。このような水晶振動素子2は、図4に示すように、水晶基板21と、水晶基板21に配置された電極22と、を有している。
図2に示すように、回路素子4は、第4凹部511dの底面に接着剤等を介して固定されている。また、回路素子4は、ボンディングワイヤーを介して内部端子61と電気的に接続されている。このような回路素子4は、少なくとも、水晶振動素子2を発振させる発振回路41と、温度検出回路32の出力に基づいて発熱回路31の作動を制御する温度制御回路42と、を有している。
接続配線7は、収容空間S内に配置され、発熱素子3のグランドと回路素子4のグランドとを電気的に接続している。具体的には、図3に示すように、発熱素子3の上面に配置されたグランド端子331は、複数の内部端子62に含まれるグランド内部端子621に接続配線7としてのボンディングワイヤーBW71を介して電気的に接続されている。グランド内部端子621は、第2凹部511bの底面に配置された配線651に接続配線7としてのボンディングワイヤーBW72を介して電気的に接続されている。配線651は、第3凹部511cの底面に配置され、グランド内部端子611と電気的に接続された配線652に接続配線7としてのボンディングワイヤーBW73を介して電気的に接続されている。さらに、グランド内部端子611(配線652)は、回路素子4の上面に配置されたグランド端子431に接続配線7としてのボンディングワイヤーBW74を介して電気的に接続されている。このようにして、接続配線7であるボンディングワイヤーBW71、BW72、BW73、BW74によって、温度検出回路32のグランドと温度制御回路42のグランドとが電気的に接続されている。このような接続配線7を設けることで、温度検出回路32のグランドと温度制御回路42のグランドとが短絡(導通または電位差を低減)し、次のような効果を発揮することができる。
図1に示すように、外側パッケージ8は、プリント配線基板からなるベース基板81と、ベース基板81に接合されたキャップ82と、を有し、これらで形成された内部空間S1には、パッケージ5や、容量、抵抗等の回路部品9が収容されている。パッケージ5は、リードフレーム83を介してベース基板81に接合され、ベース基板81から遊離した状態で支持されている。なお、リードフレーム83は、パッケージ5をベース基板81に固定すると共に、パッケージ5の外部端子63とベース基板81に形成された図示しない端子とを電気的に接続している。
次に、本発明の発振器を備える電子機器について説明する。
次に、本発明の発振器を備える移動体について説明する。
図12に示すように、自動車1500には発振器1が内蔵されている。発振器1は、例えば、キーレスエントリー、イモビライザー、カーナビゲーションシステム、カーエアコン、アンチロックブレーキシステム(ABS)、エアバック、タイヤ・プレッシャー・モニタリング・システム(TPMS:Tire Pressure Monitoring System)、エンジンコントロール、ハイブリッド自動車や電気自動車の電池モニター、車体姿勢制御システム等の電子制御ユニット(ECU:electronic control unit)に広く適用できる。
Claims (11)
- 発振素子と、
前記発振素子の温度を制御する発熱回路と、
温度検出回路と、
前記温度検出回路の出力信号に基づいて前記発熱回路を制御する温度制御回路と、
収容空間を有し、前記収容空間に前記発振素子、前記発熱回路、前記温度検出回路および前記温度制御回路を収容する容器と、
前記収容空間内に設けられ、前記温度検出回路にグランド電位を供給する第1のグランド内部端子と、
前記収容空間内に設けられ、前記温度制御回路にグランド電位を供給する第2のグランド内部端子と、
前記容器の外表面に配置され、前記第1のグランド内部端子および前記第2のグランド内部端子のそれぞれに電気的に接続されているグランド外部端子と、
前記収容空間内で、前記第1のグランド内部端子と前記第2のグランド内部端子とを電気的に接続している接続配線と、を有し、
前記発熱回路および前記温度検出回路は、第1集積回路素子に含まれており、
前記温度制御回路は、第2集積回路素子に含まれており、
前記第1集積回路素子のグランド端子と電気的に接続されていると共に前記第1集積回路素子と平面視で重なっている第1グランドパターンと、
前記第2集積回路素子のグランド端子と電気的に接続されていると共に前記第2集積回路素子と平面視で重なっている第2グランドパターンと、を備え、
前記第1グランドパターンと前記第2グランドパターンとが、前記接続配線によって電気的に接続されていることを特徴とする発振器。 - 発振素子と、
前記発振素子の温度を制御する発熱回路と、
温度検出回路と、
前記温度検出回路の出力信号に基づいて前記発熱回路を制御する温度制御回路と、
凹部を有するベースおよび前記凹部の開口を塞いでおり前記ベースとの間で収容空間を構成しているリッドを有し、前記収容空間に前記発振素子、前記発熱回路、前記温度検出回路および前記温度制御回路を収容する容器と、
前記収容空間内に設けられ、前記温度検出回路にグランド電位を供給する第1のグランド内部端子と、
前記収容空間内に設けられ、前記温度制御回路にグランド電位を供給する第2のグランド内部端子と、
前記ベースの外表面に配置され、前記第1のグランド内部端子および前記第2のグランド内部端子のそれぞれに電気的に接続されているグランド外部端子と、
前記収容空間内で、前記第1のグランド内部端子と前記第2のグランド内部端子とを電気的に接続している接続配線と、
前記ベースの前記凹部と前記外表面との間に埋設されている内部配線と、を有し、
前記第1のグランド内部端子および前記第2のグランド内部端子は、それぞれ前記内部配線を介して前記グランド外部端子と電気的に接続されており、
前記第1のグランド内部端子と前記第2のグランド内部端子との間は、前記内部配線を介さずに電気的に接続されていることを特徴とする発振器。 - 前記発熱回路および前記温度検出回路が同一の回路素子に含まれている請求項1または2に記載の発振器。
- 前記接続配線は、ボンディングワイヤーである請求項1ないし3のいずれか1項に記載の発振器。
- 前記接続配線は、複数配置されている請求項1ないし4のいずれか1項に記載の発振器。
- 複数の前記接続配線を電気的に接続し、前記収容空間に臨むように前記容器に配置されている配線を有している請求項5に記載の発振器。
- 前記容器は、絶縁性を有し、前記発振素子、前記発熱回路、前記温度検出回路および前記温度制御回路を支持するベースと、前記ベースとの間に前記収容空間を形成するように前記ベースに接合されている蓋体と、を有し、
前記グランド外部端子は、前記ベースに配置されている請求項1に記載の発振器。 - 前記接続配線を介して前記温度検出回路のグランドと前記温度制御回路のグランドとを電気的に接続する電気経路は、前記容器の内部に埋設されている配線を通らない請求項1または7に記載の発振器。
- 前記発熱回路および前記温度検出回路は、第1集積回路素子に含まれており、
前記温度制御回路が第2集積回路素子に含まれており、
前記第1集積回路素子のグランド端子と電気的に接続されていると共に前記第1集積回路素子と平面視で重なっている第1グランドパターンと、
前記第2集積回路素子のグランド端子と電気的に接続されていると共に前記第2集積回路素子と平面視で重なっている第2グランドパターンと、を備え、
前記第1グランドパターンと前記第2グランドパターンとが、前記接続配線によって電気的に接続されている請求項2に記載の発振器。 - 請求項1ないし9のいずれか1項に記載の発振器を有していることを特徴とする電子機器。
- 請求項1ないし9のいずれか1項に記載の発振器を有していることを特徴とする移動体。
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