JPH0716413U - 温度補償型水晶発振器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 周波数の高精度化を図りながら小型化・表面
実装化を可能にする温度補償型水晶発振器を提供するこ
と。 【構成】 多層セラミック基板３に水晶振動子５を固着
し、リング６を介して金属キャップ７を多層セラミック
基板３にシーム溶接して水晶振動子５を封止する温度補
償型水晶発振器１において、スプリング機能を有する保
持器８，９を介して水晶振動子５を多層セラミック基板
３に固着した。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、主として携帯電話等の移動体通信機器に用いられる温度補償型水晶 発振器に関する。

【０００２】

【従来の技術】

温度補償型水晶発振器は、水晶振動子の温度特性に電気的な補償を加え、ある 温度範囲（例えば、２０〜８０℃）内で目的周波数からの偏差を最小限に保つ機 能を有する水晶発振器で、水晶振動子、発振回路、温度補償回路より構成されて いる。なお、温度補償型水晶発振器においては、常温（２５℃）での目的周波数 からの偏差を、最小限（例えば、±０．５ｐｐｍ以内）に収める必要がある。

【０００３】 従来の温度補償型水晶発振器は、図４に示すように金属キャップ１００、回路 素子を実装した回路基板１０１、水晶振動子を気密封止した金属気密容器１０２ 及びベース板１０３より構成されている。 金属気密容器１０２は回路基板１０１に半田により固定され、回路基板１０１ はベース板１０３の各端子に半田により接続されている。また、金属キャップ１ ００は回路基板１０１及び金属気密容器１０２を保護するように全体を覆い、ベ ース板１０３に固定されている。

【０００４】 また、水晶振動子と発振回路より成る一般的な水晶発振器（例えば、常温で周 波数偏差±５０ｐｐｍ程度）では、小型化・表面実装化を図るため図５に示すよ うに構成したものが知られている。水晶振動子１０５は多層セラミック基板１０ ６で形成された封止室１０７内に直接導電性ペーストで固着され、コバール製の キャップ１０８をコバール製のシール材１０９を介して多層セラミック基板１０ ６にシーム溶接することにより封止されている。また、発振回路等を構成する回 路素子１１０も、封止室１０７内に配設されている。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

従来の温度補償型水晶発振器においては、図４に示すように水晶振動子を封止 した金属気密容器１０２と、更に金属気密容器１０２と回路基板１０１を金属キ ャップ１００で覆う２重封止構造であるため、構成部品の削減が難しく小型化が 図れないという問題点を有していた。

【０００６】 また、従来の一般的な水晶発振器においては、図５に示すように多層セラミッ ク基板１０６を用いることによって、小型化・表面実装化には有利であるが、シ ーム溶接によって多層セラミック基板１０６に歪が生じ、封止前の周波数を基準 とした封止後の周波数偏差が大きくなり、周波数の高精度化が困難であるという 問題点を有していた。

【０００７】 本考案は、従来の技術が有するこのような問題点に鑑みてなされたものであり 、その目的とするところは、周波数の高精度化を図りながら小型化・表面実装化 を可能にする温度補償型水晶発振器を提供しようとするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

上記課題を解決すべく本考案は、多層セラミック基板に水晶振動子を固着し、 シール部材を介して金属キャップを前記多層セラミック基板にシーム溶接して前 記水晶振動子を封止する温度補償型水晶発振器において、スプリング機能を有す る保持器を介して前記水晶振動子を前記多層セラミック基板に固着したものであ る。

【０００９】

【作用】

保持器のスプリング機能により、シーム溶接によって多層セラミック基板に発 生する歪の水晶振動子へ影響が抑制される。

【００１０】

【実施例】

以下に本考案の実施例を添付図面に基づいて説明する。図１は本考案に係る温 度補償型水晶発振器の分解斜視図、図２は保持器の斜視図、図３は封止前の周波 数を基準としたシーム溶接による封止後の周波数偏差を保持器の有無で示した図 である。

【００１１】 図１に示すように温度補償型水晶発振器１は、封止室２を形成する多層セラミ ック基板３と、封止室２に配設された発振回路及び補償回路を成す回路素子４と 、封止室２内の多層セラミック基板３に固着された水晶振動子５と、多層セラミ ック基板３にコバール製のリング６を介してシーム溶接される金属キャップ７等 から構成されている。

【００１２】 ここで、水晶振動子５は、多層セラミック基板３に導電性ペーストで固定され た一対の保持器８，９を介して固着されている。

【００１３】 保持器８，９は、導電性の弾性材製で、図２に示すように先端部８ａ，９ａと 基端部８ｂ，９ｂから成り、先端部８ａ，９ａが曲った略フック形状に形成され ている。保持器８，９は、図１に示すようにその先端部８ａ，９ａを多層セラミ ック基板３から浮した状態で基端部８ｂ，９ｂのみが、多層セラミック基板３上 の水晶振動子５への入出力端子に夫々導電性ペーストで固定されている。

【００１４】 従って、基端部８ｂ，９ｂのみが多層セラミック基板３に固定され、先端部８ ａ，９ａがフリーの状態である保持器８，９は、Ｘ・Ｙ・Ｚ方向へのスプリング 機能を有する。

【００１５】 また、水晶振動子５の電極５ａ，５ｂと保持器８，９の先端部８ａ，９ａが導 電性ペーストで固着されることによって、水晶振動子５の電極５ａ，５ｂと多層 セラミック基板３上の水晶振動子５への入出力端子は、電気的に導通状態になる 。

【００１６】 回路素子４と水晶振動子５などを封止室２に封止するには、シーム溶接を用い る。シーム溶接は、平行ローラ電極を溶接部外周に沿って回転させながら連続的 に溶接するものである。シール材には、多層セラミック基板３上に銀ロー付けさ れたコバール材のリング６を用い、リング６と金属キャップ７（Ｎｉめっきされ たコバール材）との接合部をシーム溶接することによって、回路素子４と水晶振 動子５などを封止室２に封止することが出来る。

【００１７】 シーム溶接による封止法では、シーム溶接により多層セラミック基板３に歪が 生じる。歪を抑制するために通常、セラミックの熱膨張係数に近いコバール材を シール材としてのリング６と金属キャップ７に用いている。

【００１８】 しかし、コバール材をリング６と金属キャップ７に用いても、水晶振動子５を 多層セラミック基板３上に直接固着すると、シーム溶接によって多層セラミック 基板３に生じる微小な歪が水晶振動子５に影響し、水晶振動子５の周波数のばら つきの原因となり無視できなくなる。

【００１９】 そこで、周波数の高精度化を図る場合に、前記のように保持器８，９を介して 水晶振動子５を多層セラミック基板３に固着する。すると、保持器８，９の先端 部８ａ，９ａが有するスプリング機能が、シーム溶接によって生じる多層セラミ ック基板３の微小歪が水晶振動子５に与える影響を吸収する。

【００２０】 保持器８，９を多層セラミック基板３と水晶振動子５の間に設けることによっ て、図３に示すように封止前の周波数を基準としたシーム溶接による封止後の周 波数偏差が、約４分の１以下に減少する。

【００２１】

【考案の効果】

以上説明したように本考案によれば、多層セラミック基板を用いてシーム溶接 で封止するようにしても、シーム溶接によって多層セラミック基板に生じる歪の 影響を水晶振動子に与えずに周波数の高精度化が図れる。 また、多層セラミック基板を用いることが可能になったので、温度補償型水晶 発振器の小型化・表面実装化が図れる。 また、封止以前の工程、例えば導電性ペースト硬化のための加熱工程による周 波数偏差のばらつきが減少する。 更に、保持器が緩衝部材にもなり、耐衝撃性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る温度補償型水晶発振器の分解斜視
図

【図２】保持器の斜視図

【図３】封止前の周波数を基準としたシーム溶接による
封止後の周波数偏差を保持器の有無で示した図

【図４】従来の温度補償型水晶発振器の分解斜視図

【図５】従来の水晶発振器の分解斜視図

【符号の説明】

１…温度補償型水晶発振器、２…封止室、３…多層セラ
ミック基板、４…回路素子、５…水晶振動子、６…リン
グ（シール部材）、７…金属キャップ、８，９…保持
器。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 多層セラミック基板に水晶振動子を固着
   し、シール部材を介して金属キャップを前記多層セラミ
   ック基板にシーム溶接して前記水晶振動子を封止する温
   度補償型水晶発振器において、スプリング機能を有する
   保持器を介して前記水晶振動子を前記多層セラミック基
   板に固着したことを特徴とする温度補償型水晶発振器。