JPH10294618A - Highly stable crystal oscillator having thermostatic structure - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent sudden change in the temperature of a crystal oscillator by providing an insulating block with satisfactory heat conduction which is supported by penetrating two lead members protruding outwardly from a metallic base and a heat generating body fitted to the insulating block. SOLUTION: The insulating block 32 is constituted of the material of SiC ceramics with high electric insulation performance and thermal conductivity and holes 32a through which the two lead members 31 pass are formed. The block 32 is formed in a cylindrical form and a disk form by considering that a heat line 33 is wound around it. A semiconductor element 34 assisting heating and controlling the conduction power of the heater line 33 is arranged at the center of the block 32 for equalizing the temperature distribution of the crystal oscillator 37. A thermosensitive element S is arranged in an appropriate position in the block 32 so that the temperature becomes equal to that of the oscillator 37. The start time of a unit using the crystal oscillator is considerably shortened by conducting heat from a heat source to the oscillator 37 in short time by the shortest route through the block 32, the lead parts 31 and supporters 36.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、高安定の水晶発振
器の改良に関し、特に恒温槽を使用せずに効率の良い恒
温効果を発揮でき、しかも小型、軽量化、組み立ての簡
略化を実現できる恒温構造を有する高安定水晶発振器に
関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an improvement of a highly stable crystal oscillator, and more particularly to an efficient constant temperature effect without using a constant temperature bath, and furthermore, it is possible to realize a small size, light weight and simplified assembly. The present invention relates to a highly stable crystal oscillator having a constant temperature structure.

【０００２】[0002]

【従来の技術】移動体通信基地局の通信設備のメンテナ
ンス等の為に使用する周波数カウンタは、小型、軽量で
携帯可能であることが求められている。又、携帯用の衛
星通信器にも小型、軽量であることが求められている。
従って、これらの機器に搭載される高安定の恒温槽型水
晶発振器に対しても、小型、軽量化が求められることと
なる。このような高安定の恒温槽型水晶発振器において
は、水晶振動子デバイス、感温素子、加熱用素子の熱的
結合を完全にするために、熱抵抗の小さい金属製ブロッ
クにこれらのデバイス、各素子を組み付けている。ま
た、水晶振動子デバイス全体を金属ブロック内に配置し
てデバイス内の水晶振動子の温度分布を小さくしてい
る。図３は温度特性が高安定な恒温槽型水晶発振器の従
来例を示す一部断面斜視図であり、図４はその要部構成
図、図５は他の要部構成図である。符号１は内部に水晶
振動子を備えた水晶振動子デバイス、２は熱抵抗の小さ
いアルミニウム等の金属から成る金属ブロック（熱
筒）、３は金属ブロックの外周面に巻付けられるポリエ
ステル等の絶縁テープ、４は金属ブロック２の外周面に
巻付けられた加熱用のヒータ線、５はヒータ線４の通電
電力を制御するトランジスタ等の半導体素子、６はサー
ミスタ等の感温素子、７は発振回路基板、８は温度制御
回路基板、９はアルミニウム等からなる金属容器、１０
は金属容器９内に充填されるガラス繊維等の断熱材であ
る。水晶振動子デバイス１は、図４、図５に示す様に、
金属ブロック２の内部に設けられた水晶振動子１を収容
するためのスペースＳ内に挿入し、ヒータ線４に通電す
ることにより、デバイス全体を加温される。感温素子６
は、金属ブロック２内の水晶振動子デバイス１と同じ温
度になるように、金属ブロックの適当な位置に埋め込ま
れる。2. Description of the Related Art A frequency counter used for maintenance of communication equipment of a mobile communication base station is required to be small, lightweight and portable. In addition, portable satellite communicators are also required to be small and lightweight.
Therefore, it is required to reduce the size and weight of the highly stable oven controlled crystal oscillator mounted on these devices. In such a highly stable thermostatic oven type crystal oscillator, in order to complete the thermal coupling of the crystal oscillator device, the temperature sensing element, and the heating element, a metal block having a small thermal resistance is used for each of these devices. The element is assembled. Further, the temperature distribution of the crystal unit in the device is reduced by disposing the entire crystal unit in the metal block. FIG. 3 is a perspective view, partly in section, showing a conventional example of a thermostatic oven type crystal oscillator having a highly stable temperature characteristic, FIG. 4 is a diagram showing a main portion thereof, and FIG. 5 is a diagram showing another main portion. Reference numeral 1 denotes a quartz oscillator device having a quartz oscillator therein, 2 denotes a metal block (hot cylinder) made of a metal such as aluminum having a low thermal resistance, and 3 denotes an insulating material such as polyester wound around the outer peripheral surface of the metal block. Tape 4, reference numeral 4 denotes a heater wire wound around the outer peripheral surface of the metal block 2, reference numeral 5 denotes a semiconductor element such as a transistor for controlling the power supplied to the heater wire 4, reference numeral 6 denotes a temperature-sensitive element such as a thermistor, and reference numeral 7 denotes an oscillation A circuit board, 8 is a temperature control circuit board, 9 is a metal container made of aluminum or the like, 10
Is a heat insulating material such as glass fiber filled in the metal container 9. As shown in FIGS. 4 and 5, the crystal unit 1
The entire device is heated by inserting it into the space S for accommodating the crystal oscillator 1 provided inside the metal block 2 and energizing the heater wire 4. Temperature sensing element 6
Is embedded in an appropriate position of the metal block so that the temperature becomes the same as that of the crystal resonator device 1 in the metal block 2.

【０００３】また、水晶振動子デバイス１は、図５に示
す様に水晶振動子１５の両面に形成した各電極のリード
電極を夫々サポータ１６の一端に固定すると共に、水晶
振動子サポータ１６の他端は夫々棒状のリード部材１７
に接続する。リード部材１７は金属ベース１８を絶縁材
料を介して気密貫通すると共に、金属ベース１８に固定
した金属キャップ１９が水晶振動子１５を含む空間を封
止している。金属ベース１８と水晶振動子１５との間に
空所には板状の絶縁ガラス２０が配置される。リード部
材１７は、金属ブロック２のスペースＳの開口へ導出さ
れてから細い導線２１を介して発振回路基板７と接続さ
れる。また、発振回路基板７と反対側には温度制御回路
８が配置され、図示しないリード線により発振回路基板
７と接続されている。なお、トランジスタ等の半導体素
子５は、自己発熱により高温になるので、補助的な発熱
体として金属ブロック２に取付けることにより、発熱の
助勢を行うことが可能になる。これらの各構成要素は、
断熱材１０を介して金属容器９内に保持されている。水
晶振動子デバイス１の加熱、保温は、金属ブロック２に
巻付けられたヒータ線４と半導体素子５により実現され
る。従って、金属ブロック２とヒータ線４が恒温槽を構
成している。[0005] Further, as shown in FIG. 5, the crystal resonator device 1 fixes lead electrodes of respective electrodes formed on both sides of a crystal resonator 15 to one end of a supporter 16, respectively. The ends are bar-shaped lead members 17 respectively.
Connect to The lead member 17 hermetically penetrates the metal base 18 via an insulating material, and a metal cap 19 fixed to the metal base 18 seals a space including the crystal unit 15. A plate-like insulating glass 20 is disposed between the metal base 18 and the crystal unit 15 in a space. The lead member 17 is led out to the opening of the space S of the metal block 2 and is connected to the oscillation circuit board 7 via a thin conductive wire 21. A temperature control circuit 8 is arranged on the opposite side of the oscillation circuit board 7 and is connected to the oscillation circuit board 7 by a lead wire (not shown). Since the temperature of the semiconductor element 5 such as a transistor becomes high due to self-heating, the semiconductor element 5 is attached to the metal block 2 as an auxiliary heating element, so that heat generation can be assisted. Each of these components
It is held in the metal container 9 via the heat insulating material 10. Heating and keeping the temperature of the crystal resonator device 1 are realized by the heater wire 4 wound around the metal block 2 and the semiconductor element 5. Therefore, the metal block 2 and the heater wire 4 constitute a constant temperature bath.

【０００４】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の恒
温槽型水晶発振器には次の如き欠点がある。 (1) 金属ブロック２の内部に水晶振動子デバイスを配置
する必要がある為、金属ブロックが大型化し、この水晶
発振器を使用する機器の大型化を招く要因となってい
る。また、金属ブロック２内部に、水晶振動子デバイス
の外形に整合した形状のスペースＳを形成するための加
工を行う為に、量産品の場合は鋳造、少量生産品の場合
は機械加工で製作する必要があり、いずれの場合もコス
トアップを招いている。また、四角い金属ブロックにヒ
ータ線４を巻付ける際に、金属ブロック２とヒータ線４
を確実に密着させるのが困難であるため、ヒータ線４を
金属ブロック２に巻付けた後で、エポキシ樹脂等で両者
を接着する等の面倒な工程が必要となる。また、エポキ
シ樹脂は、熱伝導率が悪い為、ヒータ線等の熱源と水晶
振動子、及び感温素子との熱的結合を悪化させる。 (2) 金属ブロック２の外周面に絶縁テープ３を巻付けた
上でヒータ線４を巻付け、かつテープの上から半導体素
子を取付けるが、この絶縁テープは熱伝導率が小さい
為、テープ厚を極薄にしたとしても、ヒータ線４等の熱
源と水晶振動子及び感温素子との接的結合を悪化させ
る。このため、水晶振動子への熱伝導が悪化し、立上り
が遅くなる。 (3) リード部材１７を介して接続されるプリント基板７
が放熱板として作用を呈することにより、２つのリード
部材間に温度差が生じると、一枚の水晶振動子上に温度
分布が発生する。 (4) 図４のようにリード部材１７を短く切り、細い導線
２１で発振回路基板７に接続しているのは、水晶振動子
１５と発振回路基板７との間の熱抵抗を大きくする為で
ある。即ち、水晶振動子１５と発振回路基板７との間の
熱抵抗が小さい（熱が流れ易い）と、恒温槽を構成する
金属ブロックの外界の温度が変化した時に発振回路基板
７が放熱板として機能し、水晶振動子１５の温度を急変
させて、水晶発振器としての周波数安定度を悪化させる
が、上記の様に導線２１を用いることによりこのような
不具合を解消できる。しかし、細い導線２１により水晶
振動子デバイスと発振回路基板７とを接続させる作業は
極めて面倒な手作業であり生産性を大幅に低下させる原
因となっている。また、水晶振動子１５と発振回路基板
７との間の熱の流れを抑える対策として決して十分な構
造ではなかった。 (5) 即ち、図６は水晶振動子デバイス１内の水晶振動子
１５にヒータ線４及び半導体素子５からの熱が伝達され
る経路を等価回路で示す略図であり、これらの熱源から
の熱は、絶縁テープ３、金属ブロック２、金属キャップ
１９を経て、絶縁ガラス２０、リード１７、２１、サポ
ータ１６を経て水晶振動子１５に伝達される。一方、こ
れ以外の経路としては、金属キャップ１９から水晶振動
子１５に対する輻射熱による伝導があるだけである。こ
のため、電源投入から周波数が安定するまでの時間が長
くかかっていた。この水晶発振器を備えた機器を基地局
等で通年継続して使用する場合には、この立上りの悪さ
はさほど問題にならないが、端末装置であって必ずしも
通年運用するとは限らない用途に用いられるものにあっ
ては、電源投入から使用可能状態に移行するまでの時間
の長さは耐え難いものがあり、立上げ時間の短縮が求め
られていた。 (6) また、従来はリード部材１７の先端に接続された発
振回路基板としてのプリント基板７が放熱板として機能
し、水晶振動子１５→サポータ１６→リード部材１７
（導線２１）→プリント基板７→絶縁ガラス２０→金属
容器９→外界、というルートで熱が逃げるため、保温性
が悪く、加熱、保温の為の電力を多く消費する原因とな
っていた。 本発明は上記に鑑みてなされたものであり、構成の複
雑、大型、重量化、更には製造手数の複雑化等の不具合
を招く恒温槽を使用せずに、効率の良い恒温効果を発揮
でき、しかも小型、軽量化、組み立ての簡略化を実現で
きる恒温構造を有した高安定水晶発振器を提供すること
を目的としている。However, the above-mentioned conventional oven controlled crystal oscillator has the following disadvantages. (1) Since it is necessary to arrange a crystal oscillator device inside the metal block 2, the size of the metal block is increased, which causes an increase in the size of a device using the crystal oscillator. In order to form a space S inside the metal block 2 having a shape conforming to the outer shape of the crystal unit, casting is performed for mass-produced products, and machining is performed for small-volume products. In any case, the cost increases. When the heater wire 4 is wound around the square metal block, the metal block 2 and the heater wire 4
Since it is difficult to ensure that the heater wires 4 are closely adhered to each other, a complicated process such as bonding the two together with an epoxy resin or the like after winding the heater wire 4 around the metal block 2 is required. Moreover, since epoxy resin has poor thermal conductivity, it deteriorates the thermal coupling between a heat source such as a heater wire, a crystal oscillator, and a temperature-sensitive element. (2) An insulating tape 3 is wound around the outer peripheral surface of the metal block 2, a heater wire 4 is wound, and a semiconductor element is attached from above the tape. Even if the thickness is extremely thin, the direct coupling between the heat source such as the heater wire 4 and the crystal unit and the temperature sensing element is deteriorated. For this reason, heat conduction to the crystal resonator is deteriorated, and the rise is delayed. (3) Printed circuit board 7 connected via lead member 17
Acts as a heat radiating plate, when a temperature difference occurs between the two lead members, a temperature distribution occurs on a single crystal resonator. (4) The reason why the lead member 17 is cut short as shown in FIG. 4 and connected to the oscillation circuit board 7 with a thin conductive wire 21 is to increase the thermal resistance between the crystal unit 15 and the oscillation circuit board 7. It is. That is, if the thermal resistance between the crystal unit 15 and the oscillation circuit board 7 is small (heat is easy to flow), the oscillation circuit board 7 serves as a heat sink when the temperature of the outside of the metal block constituting the thermostat changes. Although it functions and suddenly changes the temperature of the crystal resonator 15 to deteriorate the frequency stability as a crystal oscillator, such a problem can be solved by using the conducting wire 21 as described above. However, the work of connecting the crystal resonator device and the oscillation circuit board 7 with the thin conductive wire 21 is an extremely troublesome manual work, and causes a significant decrease in productivity. Further, the structure is not sufficient as a measure for suppressing the flow of heat between the crystal resonator 15 and the oscillation circuit board 7. (5) That is, FIG. 6 is a schematic diagram showing, by an equivalent circuit, a path through which heat from the heater wire 4 and the semiconductor element 5 is transmitted to the crystal resonator 15 in the crystal resonator device 1. Is transmitted through the insulating tape 3, the metal block 2, the metal cap 19, the insulating glass 20, the leads 17, 21 and the supporter 16 to the crystal unit 15. On the other hand, the only other path is conduction by radiant heat from the metal cap 19 to the crystal unit 15. For this reason, it took a long time until the frequency was stabilized after the power was turned on. If equipment with this crystal oscillator is used continuously throughout the year at base stations, etc., this poor start-up is not a significant problem, but it is a terminal device used for applications that are not necessarily operated year-round. In such a case, the length of time from when the power is turned on to when the device can be used is unbearable, and a reduction in the startup time has been required. (6) Conventionally, the printed circuit board 7 serving as an oscillation circuit board connected to the tip of the lead member 17 functions as a heat radiating plate, and the quartz oscillator 15 → the supporter 16 → the lead member 17
Since heat escapes through the route of (conductive wire 21) → printed circuit board 7 → insulating glass 20 → metal container 9 → outside, heat insulation is poor, and a large amount of power is consumed for heating and heat insulation. The present invention has been made in view of the above, it is possible to exhibit an efficient thermostatic effect without using a thermostat that causes problems such as complicated configuration, large size, heavy weight, and further complicated manufacturing steps. It is another object of the present invention to provide a highly stable crystal oscillator having a constant temperature structure capable of realizing a small size, light weight, and simplified assembly.

【０００５】[0005]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１の発明は、金属ベースを気密貫通する２本
のリード部材の先端に夫々接続されたサポータの先端に
よって支持された水晶振動子と、この水晶振動子を気密
的に封止する金属キャップとを備えた水晶振動子デバイ
スと、上記金属ベースから外側へ突出した２本のリード
部材を貫通させて支持する熱伝導性の良好な絶縁ブロッ
クと、この絶縁ブロックに取付けた発熱体とを有するこ
とを特徴とする。請求項２の発明は、上記発熱体とし
て、ヒータ線を上記絶縁ブロックの外周面に巻付けたこ
とを特徴とする。To achieve the above object, a first aspect of the present invention is a quartz oscillator supported by tips of supporters connected respectively to tips of two lead members which hermetically penetrate a metal base. A crystal resonator device having a crystal element and a metal cap for hermetically sealing the crystal resonator, and having good thermal conductivity for penetrating and supporting two lead members projecting outward from the metal base. And a heating element attached to the insulating block. The invention according to claim 2 is characterized in that a heater wire is wound around the outer peripheral surface of the insulating block as the heating element.

【０００６】[0006]

【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づいて本発明
の一形態例を詳細に説明する。図１は本発明の高安定水
晶発振器の一例及びその周辺構造を示す斜視図であり、
この水晶発振器は、水晶振動子デバイス３０から突出し
た２本の棒状のリード部材３１が貫通する絶縁ブロック
３２の外周面にヒータ線（発熱体）３３を巻き回すと共
に、ヒータ線３３への通電を制御するトランジスタ等の
半導体素子（発熱体）３４を絶縁ブロック３２の上面又
は底面に固定し、更に、絶縁ブロック３２の適所に感温
素子Ｓを埋め込んだ構成が特徴的である。水晶振動子デ
バイス３０は、上記リード部材３１が図示しない絶縁材
料を介して気密的に貫通する金属ベース３５と、各リー
ド部材３１の先端部に基端部を固着された金属サポータ
３６と、各金属サポータ３６の先端に固定された水晶振
動子３７と、水晶振動子３７を封止するために金属ベー
ス３５上に固定されたキャップ３８、絶縁ガラス３９等
を備えている。また、絶縁ブロック３２を貫通して下方
に突出するリード部材３１は発振回路基板４０に接続さ
れている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a perspective view showing an example of a highly stable crystal oscillator of the present invention and its peripheral structure.
In this crystal oscillator, a heater wire (heating element) 33 is wound around the outer peripheral surface of an insulating block 32 through which two rod-shaped lead members 31 protruding from the crystal resonator device 30 pass, and the heater wire 33 is energized. The semiconductor device (heating element) 34 such as a transistor to be controlled is fixed to the upper surface or the bottom surface of the insulating block 32, and further, the temperature-sensitive element S is embedded in an appropriate position of the insulating block 32. The crystal resonator device 30 includes a metal base 35 through which the lead member 31 airtightly penetrates via an insulating material (not shown), a metal supporter 36 having a base end fixed to the distal end of each lead member 31, A crystal oscillator 37 fixed to the tip of the metal supporter 36, a cap 38 fixed on a metal base 35 for sealing the crystal oscillator 37, an insulating glass 39, and the like are provided. The lead member 31 penetrating the insulating block 32 and projecting downward is connected to the oscillation circuit board 40.

【０００７】絶縁ブロック３２は、電気絶縁性、熱伝導
率の大きいＳｉＣセラミック等の材料で構成され、絶縁
ブロック３２には、２本のリード部材３１を挿通するた
めの穴３２ａが形成されている。絶縁ブロック３２は、
ヒータ線３３を巻くことを配慮して円柱状、円盤状に構
成し、その側面にヒータ線を巻付け易いように溝加工を
施してもよい。加熱を助勢すると共にヒータ線３３の通
電電力を制御する半導体素子３４は、水晶振動子３７の
温度分布を均等化するために、絶縁ブロック３２の中央
部に配置する。感温素子Ｓは、水晶振動子３７と温度が
等しくなる様に、絶縁ブロック３２内の適当な位置に配
置する。なお、本発明の特徴的な構成は、図２の熱伝導
経路図に示す様にヒータ線３３を絶縁ブロック３２に巻
き回すと共に半導体素子３４を絶縁ブロック３２に固定
することにより、これらの熱源からの熱を絶縁ブロック
３２、リード部材３１、サポータ３６を介した最短経路
で短時間に効率的に水晶振動子３７に伝導するようにし
た点にある。このため、この水晶発振器を用いた機器の
立上り時間を大幅に短縮することができる。また、絶縁
ブロック３２とリード部材３１とが直結しているのでリ
ード部材からの熱の逃げが少なくなるばかりでなく、金
属キャップ３８と水晶振動子３７との間では、輻射によ
る熱交換が行われるだけで、直接的な熱伝達経路は絶縁
ブロック３２により遮断されているので、外界の温度変
化の影響を受けにくい。The insulating block 32 is made of a material such as SiC ceramic having high electrical insulation and high thermal conductivity. The insulating block 32 has a hole 32a through which the two lead members 31 are inserted. . The insulation block 32
The heater wire 33 may be formed into a column shape or a disk shape in consideration of winding, and a groove may be formed on a side surface thereof so that the heater wire can be easily wound. The semiconductor element 34 that assists heating and controls the power supplied to the heater wire 33 is disposed at the center of the insulating block 32 in order to equalize the temperature distribution of the crystal unit 37. The temperature sensing element S is arranged at an appropriate position in the insulating block 32 so that the temperature becomes equal to that of the crystal unit 37. The characteristic configuration of the present invention is that the heater wire 33 is wound around the insulating block 32 and the semiconductor element 34 is fixed to the insulating block 32 as shown in the heat conduction path diagram of FIG. Is efficiently conducted to the quartz oscillator 37 in a short time in the shortest path through the insulating block 32, the lead member 31, and the supporter 36. For this reason, the rise time of equipment using this crystal oscillator can be significantly reduced. Further, since the insulating block 32 and the lead member 31 are directly connected, not only the escape of heat from the lead member is reduced, but also heat exchange by radiation is performed between the metal cap 38 and the quartz oscillator 37. However, since the direct heat transfer path is cut off by the insulating block 32, the direct heat transfer path is less susceptible to external temperature changes.

【０００８】なお、図１の形態例では絶縁ブロック３２
と水晶振動子デバイス３０との間にリード部材３１が露
出しているが、絶縁ブロック３２上に金属ベース３５を
直接接触させて小型化を図ってもよい。この場合の熱伝
導経路は、図２に示した場合と同様にリード部材３１を
介して行われる。このように構成した恒温構造を有する
水晶発振器を、グラスウール等の断熱材を介して金属パ
ッケージ内に封入したものを、機器に組み込んで使用す
ることとなる。本発明の恒温構造を有する水晶発振器に
よれば、従来の様に金属ブロックによって水晶振動子デ
バイスを包囲することなく、高安定な基準発振器を構成
できるので、小型、軽量化、生産性の向上による低コス
ト化、立上りの短期化を実現できる。このため、本発明
の水晶発振器を、準基地局用として使用される計測器や
携帯機器に適用した場合に、極めて高い安定度を得るこ
とができる。Incidentally, in the embodiment shown in FIG.
Although the lead member 31 is exposed between the semiconductor device and the crystal resonator device 30, the metal base 35 may be directly contacted with the insulating block 32 to reduce the size. The heat conduction path in this case is performed via the lead member 31 as in the case shown in FIG. A crystal oscillator having a constant temperature structure configured as described above, which is sealed in a metal package via a heat insulating material such as glass wool, is used by being incorporated into a device. According to the crystal oscillator having the constant temperature structure of the present invention, a highly stable reference oscillator can be configured without surrounding the crystal resonator device by the metal block as in the related art. Low cost and short start-up can be realized. Therefore, when the crystal oscillator of the present invention is applied to a measuring instrument or a portable device used for a quasi-base station, extremely high stability can be obtained.

【０００９】[0009]

【発明の効果】以上のように本発明に於ては、高安定の
水晶発振器において、恒温槽外界の温度が変化したとき
に、水晶振動子デバイスに接続されている発振回路基板
が放熱板の様に作用し、水晶振動子デバイスを構成する
水晶振動子の温度を急変させることを防ぐ為に、また同
時に水晶発振器を小型、軽量化するために、水晶振動子
デバイスから外部に導出した２本のリード部材、を熱伝
導性がよく電気を絶縁する材料でできた絶縁ブロックで
結合し、この絶縁ブロックに発熱体、感温素子を取り付
ける様にした。このため、発振回路基板が絶縁ブロック
に対する放熱板として機能することによる水晶振動子の
温度の急変がなくなる。また、従来の高安定の恒温槽型
水晶発振器に用いられていた金属ブロックが不要にな
り、小型、軽量化、低コスト化を図ることができる。ま
た、本発明の発振器は、水晶振動子デバイスを金属ブロ
ック内部に入れる構造ではない為、外界の温度が変化し
たとき、露出している水晶振動子デバイスの金属キャッ
プを通して水晶振動子に急激な温度変化が発生するよう
にも思えるが、水晶振動子と金属キャップとの間の熱の
流れる経路は、輻射又は絶縁ガラスを伝導するという２
つの経路であり、どちらも熱抵抗が大きいので金属キャ
ップを外界に露出させたとしても、水晶振動子に急な温
度変化が起きることはない。As described above, according to the present invention, in a highly stable crystal oscillator, when the temperature of the external environment of the thermostat changes, the oscillation circuit board connected to the crystal resonator device is used as a heat sink. In order to prevent sudden changes in the temperature of the crystal unit that constitutes the crystal unit, and to reduce the size and weight of the crystal oscillator at the same time, the two units that are externally extracted from the crystal unit Are joined by an insulating block made of a material having good thermal conductivity and insulating electricity, and a heating element and a temperature-sensitive element are attached to the insulating block. Therefore, a sudden change in the temperature of the crystal unit due to the function of the oscillation circuit board as a heat sink for the insulating block is eliminated. Further, the metal block used in the conventional high-stability thermostatic crystal oscillator becomes unnecessary, and the size, weight, and cost can be reduced. In addition, since the oscillator of the present invention does not have a structure in which the crystal oscillator device is placed inside the metal block, when the external temperature changes, the temperature of the crystal oscillator rapidly increases through the exposed metal cap of the crystal oscillator device. Although it may seem that a change occurs, the path of heat flow between the crystal unit and the metal cap is radiated or conducted through insulating glass.
Since both paths have a large thermal resistance, even if the metal cap is exposed to the outside, a rapid temperature change does not occur in the crystal resonator.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】本発明の一形態例の高安定水晶発振器の構成を
示す斜視図。FIG. 1 is a perspective view showing a configuration of a highly stable crystal oscillator according to an embodiment of the present invention.

【図２】図１の形態例における熱伝導経路を示す図。FIG. 2 is a view showing a heat conduction path in the embodiment of FIG. 1;

【図３】従来の恒温槽型水晶発振器の構成説明図。FIG. 3 is a configuration explanatory view of a conventional oven controlled crystal oscillator.

【図４】図３の水晶発振器の一部構成説明図。FIG. 4 is a diagram illustrating a partial configuration of the crystal oscillator shown in FIG. 3;

【図５】図３の水晶発振器における金属ブロックの説明
図。FIG. 5 is an explanatory view of a metal block in the crystal oscillator shown in FIG. 3;

【図６】従来例の水晶発振器における熱伝導経路を示す
図。FIG. 6 is a diagram showing a heat conduction path in a conventional crystal oscillator.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

３０ 水晶振動子デバイス、３１ リード部材、３２
絶縁ブロック、３３ ヒータ線（発熱体）、３４ 半導
体素子（発熱体）、３５ 金属ベース、３６ 金属サポ
ータ、３７ 水晶振動子、３８ キャップ、３９ 絶縁
ガラス、４０ 発振回路基板、Reference Signs List 30 crystal oscillator device, 31 lead member, 32
Insulation block, 33 heater wire (heating element), 34 semiconductor element (heating element), 35 metal base, 36 metal supporter, 37 crystal oscillator, 38 cap, 39 insulating glass, 40 oscillation circuit board,

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 金属ベースを気密貫通する２本のリード
部材の先端に夫々接続されたサポータの先端によって支
持された水晶振動子と、この水晶振動子を気密的に封止
する金属キャップとを備えた水晶振動子デバイスと、上
記金属ベースから外側へ突出した２本のリード部材を貫
通させて支持する熱伝導性の良好な絶縁ブロックと、こ
の絶縁ブロックに取付けた発熱体とを有することを特徴
とする恒温構造を有する高安定水晶発振器。1. A quartz oscillator supported by tips of supporters respectively connected to tips of two lead members hermetically penetrating a metal base, and a metal cap for hermetically sealing the quartz oscillator. A crystal resonator device provided with the same, an insulating block having good thermal conductivity for penetrating and supporting two lead members projecting outward from the metal base, and a heating element attached to the insulating block. Highly stable crystal oscillator with a characteristic constant temperature structure. 【請求項２】 上記発熱体として、ヒータ線を上記絶縁
ブロックの外周面に巻付けたことを特徴とする請求項１
記載の恒温構造を有する高安定水晶発振器。2. The heating element according to claim 1, wherein a heater wire is wound around an outer peripheral surface of the insulating block.
A highly stable crystal oscillator having the constant temperature structure described in the above.