JP2003224425A - 温度補償型圧電発振器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】従来の温度補償型圧電発振器において、圧電素
子が搭載されている空間と感温素子が搭載されている空
間が別々になっており、圧電素子が搭載されている空間
温度と、感温素子が搭載されている空間の温度に差が生
じ、より高精度の温度補償ができにくくなる。また、集
積回路素子や電子部品が搭載されている空間は熱が籠も
りやすい構造である。そのため、この熱が圧電素子の発
振周波数の変動を生じさせてしまう。 【解決方法】上面側に平面部を有し、下面側に凹部を有
する容器体と、該容器体の上面側平面部に実装された、
発振回路及び温度補償回路等を形成する回路素子と、該
凹部内に実装し、且つこの回路素子と電気的に接続した
表面実装型圧電振動子と感温センサ素子と、から構成さ
れる温度補償型圧電発振器。

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】この発明は圧電発振器に関す
るものであり、特に温度補償型圧電発振器に関するもの
である。 【０００２】 【従来技術】圧電振動子と発振回路で構成されている圧
電発振器は、他の発振器と比べ、その発振周波数の安定
度は優れているが、近年における移動体通信の基準とな
る周波数発振器として用いる場合は、圧電振動子の温度
特性に起因する発振周波数の変動が問題となる。この問
題を解決するために、圧電振動子の温度特性による発振
周波数変動を補償する補償回路を併設した温度補償型圧
電発振器が広く使用されるようになり、その周波数安定
度も年々高い値が求められるようになってきた。 【０００３】図３に、従来の温度補償型圧電発振器３１
の構造図の一例を示す。両主面に凹部を形成した容器３
２の上側凹部内３２aに圧電素子の一つである水晶素子
３３を搭載し、金属製の蓋３４などで気密封止されてい
る。内部の水晶素子３３は、水晶素子両主面上に形成し
た励振用電極（図示せず）から水晶素子の長さ方向の一
方端縁部に延出した引出電極（図示せず）を、上側凹部
内３２ａに形成された接続電極を設けた台座３５に、導
電性接着剤３６により固着導通されている。 【０００４】下側凹部内３２ｂには、発振回路やサーミ
スタ等の感温素子より構成される温度補償回路を構成す
る集積回路素子３７及び電子部品３８等の回路素子がボ
ンディング等により搭載されている。更に、下側凹部内
は樹脂によりポッティングされている場合もある。ま
た、集積回路素子３７の発振回路信号入力端子と上側凹
部内の台座に設けた接続電極とは電気的に導通されてお
り、水晶素子３３からの出力は発振回路の入力端へ入力
される。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】 しかし、上記記載の
ような構成の温度補償型圧電発振器において、より高い
周波数安定度を得るような場合、圧電素子が搭載されて
いる空間と感温素子が搭載されている空間が別々になっ
ており、且つ感温素子が搭載されている空間内には、発
熱源である集積回路素子や電子部品が一緒に搭載されて
いるため、圧電素子が搭載されている空間温度と、感温
素子が搭載されている空間の温度に差が生じ、より高精
度の温度補償ができにくくなる。 【０００６】また、集積回路素子や電子部品が搭載され
ている空間は、四方を壁部で囲まれた空間であり、集積
回路素子等の発する熱が籠もりやすい構造である。その
ため、この熱が容器構造体を通して圧電素子が搭載され
ている空間内に伝わり、圧電素子の発振周波数の変動を
生じさせてしまう。 【０００７】 【課題を解決するための手段】この発明は前記従来技術
の課題を鑑みて成されたものであり、上面側平面部に回
路パターンを形成し、下面側に凹部を有し、該凹部内に
回路パターンを形成し、該凹部下端部に外部接続用端子
を有する容器体と、該容器体の上面側平面部の回路パタ
ーン上に実装された、発振回路及び温度補償回路等を形
成する回路素子と、該凹部内の回路パターン上に実装
し、且つ該回路素子と電気的に接続した表面実装型圧電
振動子と感温センサ素子と、から構成されることを特徴
とする温度補償型圧電発振器である。 【０００８】この構造の温度補償型圧電発振器は、集積
回路素子や電子部品等の回路素子が発する熱を外気に放
熱することができる作用を奏する。 【０００９】 【発明の実施の形態】以下に、この発明の実施形態につ
いて図面に基づいて説明する。図１はこの発明における
温度補償型圧電発振器の一例を斜め上部より示した図で
ある。図２は図１に示した切断線Ａ１−Ａ２で切断した
際の切断図である。尚、図１及び図２において、説明を
明りょうにするため構造体の一部を図示せず、また寸法
も一部誇張して図示している。 【００１０】即ち、温度補償型圧電発振器１１を構成す
る容器体１２は、セラミック等により矩形状に形成さ
れ、上面側を平坦面とし、その平坦面上には所定形状の
回路パターン（図示せず）が形成されており、外部マザ
ーボード等に固着接続する下面側には凹部１３を設けら
れており、凹部１３内部底面上には所定形状の回路パタ
ーン（図示せず）が形成されている。また、容器体１２
の凹部１３の下端部には外部回路への接続用端子１４が
形成されている。尚、図１及び２において外部接続用端
子１４は、凹部底面に設けた例を図示したが、凹部外側
側面に設けてもよく、又、凹部底面及び側面の両方にあ
ってもよい。 【００１１】容器体１２の平坦面上に形成した回路パタ
ーン上には、発振回路や温度補償回路を形成内包した集
積回路素子１５やそれに付随する複数の電子部品１６等
の回路素子１９が搭載され、回路パターンとボンディン
グや半田付け等により固着導通を得ている。尚、図２に
おいて集積回路素子１５及び電子部品１６の切断面図は
省略している。 【００１２】容器体１２の凹部１３内底面に形成した回
路パターン上には、圧電素子として水晶片をパッケージ
内部に搭載した表面実装型の圧電振動子１７と、温度補
償回路の構成素子のうちのサーミスタ等の感温センサ素
子１８が搭載され、回路パターンとボンディングや半田
付け等により固着導通を得ている。尚、図２において圧
電振動子１７及び感温センサ素子１８の切断面図は省略
している。また、圧電振動子１７の出力を集積回路素子
１５内の発振回路の信号入力端に入力されるよう容器体
１２内に配線されている。 【００１３】このような構造の温度補償型圧電発振器１
１の場合、集積回路素子１５や電子部品１６から発生す
る熱は、そのまま、温度補償型圧電発振器１１の周辺外
気へ放熱され、圧電振動子１７へ影響を及ぼすことが少
なくなり、圧電振動子１７の発振周波数をより安定的に
保つことができる。また、容器体１２の下面側凹部１３
内に圧電振動子１７を搭載することにより、温度補償型
圧電発振器１１の周辺外気温度からの圧電振動子１７へ
の影響を少なくでき、且つ、圧電振動子１７と同じ温度
環境下に温度補償回路を構成する感温センサ素子１８を
搭載することにより、より正確な圧電振動子１７の温度
を検出することができ、精度の高い温度補償を行うこと
ができる。 【００１４】尚、前記実施例では、容器体１２の上面側
に集積回路素子等を搭載しただけの構成を示したが、集
積回路素子の固着をより確実ならしめるため、集積回路
素子からの放熱の妨げにならない程度に、樹脂などで集
積回路素子を被覆しても良い。また、前記実施例ではチ
ップ型のサーミスタを使用しているが、薄膜型のサーミ
スタを使用し、そのサーミスタを圧電振動子と凹部内底
面との間に設置することで、温度補償型圧電発振器本体
の大きさを、より小型化にできる。 【００１５】 【発明の効果】本発明の温度補償型圧電発振器によっ
て、容器体内に搭載した圧電振動子の発振周波数の温度
特性に起因する周波数安定度をより高安定化することが
でき、且つ、圧電振動子の周辺温度を正確に検出でき、
因って精度の高い温度補償を行うことができる温度補償
型圧電発振器を提供できる効果を成す。

【図面の簡単な説明】 【図１】図１は、本発明の一実施形態例を示す温度補償
型圧電発振器の上方からの斜視図である。 【図２】図２は、図１に示した温度補償型圧電発振器
を、図１のＡ１−Ａ２で切断した際の断面図である。 【図３】図３は、従来の温度補償型圧電発振器の内部構
造図である。 【符号の説明】 １１，温度補償型圧電発振器 １２，容器体 １３，凹部 １４，外部接続用端子 １７，圧電振動子 １８，感温センサ素子 １９，回路素子

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】上面側平面部に回路パターンを形成し、下
   面側に凹部を有し、該凹部内に回路パターンを形成し、
   該凹部下端部に外部接続用端子を有する容器体と、 該容器体の上面側平面部の回路パターン上に実装され
   た、発振回路及び温度補償回路等を形成する回路素子
   と、 該凹部内の回路パターン上に実装し、且つ該回路素子と
   電気的に接続した表面実装型圧電振動子と感温センサ素
   子と、 から構成されることを特徴とする温度補償型圧電発振
   器。