JP2006094197A - 圧電発振器の構造 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明は上述した課題を解決するため、、プリント基板上に、前記パワートランジスタの下面及び側面を覆う様に板状金属を折り曲げ加工した加熱部材が配置され、前記圧電振動子は前記加熱部材との間に前記パワートランジスタを挟み込む様に配置されていることを特徴とする。
【選択図】図1
Description
更に、近年これらの分野に於いても小型、軽量化が求められており、それに使用する恒温槽型水晶発振器に対しても小型、軽量化の要請が高い。
しかし、従来の一般的な恒温槽型水晶発振器は高安定な発振周波数を得る為に水晶振動子を熱容量が大きな金属製のブロックの凹所内に収納し、更に、金属ブロックを所定の温度にて加熱する構成としており、この金属ブロックが大型である為に発振器の大型化が避けられないという問題があった 。
そこで、小型化を達成する為に金属ブロックを用いない高安定型水晶発振器が提案されており、本願発明者は特開2000−013140号公報に開示したような高安定水晶発振器を提案した。
同図(a)に示すように前記小型ヒータ2の両脇にはそれぞれ等間隔に感熱素子としてサーミスタ5とサーミスタ5'とを配置する。
同図(b)に示すように発振回路6や温度制御回路7等を構成するその他の電子部品は、例えばプリント基板の裏面に配置する。また、水晶振動子8には金属製のサポート9をはめ込み、また、該サポート9の周縁の一部には下側に突出する端子10が設けられている。
またこの時、水晶振動子8はヒータ2の上面と密着するよう配置される。そして最後に、熱伝導性に優れた樹脂接着剤Aを前記振動子8とプリント基板1(ランドパターン3)との間に充填する。
ところが、今般の小型化の要求に応えるには加熱用ヒータを極力小型化或いは省略してパワートランジスタの熱を主要加熱素子として用いることが必要となっている。
プリント基板上に、前記パワートランジスタの下面及び側面を覆う様に板状金属を折り曲げ加工した加熱部材が配置され、前記圧電振動子は前記加熱部材との間に前記パワートランジスタを挟み込む様に配置されていることを最も主要な特徴とする。
更に、前記パワートランジスタの放熱ピンと前記加熱金具とが接続すること、
前記パワートランジスタが表面実装型のパワーMOSFETであり、前記放熱ピンがドレイン端子であること、
前記加熱金具と前記プリント基板上のランドパターンとの間が接続されていること、
前記圧電振動子と前記ランドパターンとの間に樹脂を充填したこと、
前記加熱金具と前記圧電振動子とが接続されていることを特徴とするものである。
同図に示すように、プリント基板11の上面にはパワートランジスタ12の底面及び側面を囲むように金属板を折り曲げ加工して成形した振動子加熱金具(加熱部材)13が配置されている。更に前記振動子加熱金具13との間に前記パワートランジスタ12を挟み込む様に水晶振動子14の金属ケース部分が配置されており、水晶振動子のリード端子は折り曲げられてプリント基板11に接続されている。
プリント基板11上面の余白部分と下面には、発振回路や温度制御回路を構成する電子部品(図示しない)が搭載されている。
そして、パワートランジスタ12の放熱端子であるドレイン端子Dを、この振動子加熱金具13と接続してパワートランジスタ12の熱を振動子加熱金具13に直接伝達したところも特徴的である。このとき振動子加熱金具13は本来ドレイン端子Dと接続されるべきプリント基板11上のランドパターンと接続する。
更に、振動子加熱金具13の端部を水晶振動子14の金属ケース部分に接続したことによりパワートランジスタ12からの熱が直接的に水晶振動子14に伝達されることとなり、熱経路上の損失が殆どないのでパワートランジスタ12のみでも加熱素子としての機能を満足でき、他の加熱ヒータを搭載する必要がない。勿論、基板面積と消費電力に余裕があれば他の加熱ヒータを予備的に搭載しても構わない。
基本的な構成は図1の第1実施形態例と同じであるが、本実施形態例の特徴は振動子加熱金具15の形状にある。
図1の振動子加熱金具13ではソース端子Sとゲート端子Gと接触しないようにその外形形状を細幅として小面積となっていたが、図2の振動子加熱金具15はソース端子Sとゲート端子Gと接触しないように貫通孔16が設けてあり、パワートランジスタ12のほぼ全体を覆うことができる。
これにより、パワートランジスタ12の熱が逃げる量を抑えることができ、更に効率よく熱を水晶振動子に伝達することが可能となる。
図4は図2に示した水晶発振器の要部ユニットを表面実装タイプの容器にパッケージングした状態を示す断面図である。
同図(b)はU字状の貫通孔が空いており、パワートランジスタの各端子が貫通孔を通り抜け可能となっている。
図5(a)の場合は、図6(a)に示すようにドレイン端子が振動子加熱金具の上に乗った状態で半田接続されているのに対し、同図(b)の場合は、図6(b)に示すようにドレイン端子と振動子加熱金具とをプリント基板上のランドパターンに半田接続している点で構成が異なる。
4、12・・・パワートランジスタ
8,14・・・水晶振動子
13,15・・・振動子加熱金具(加熱部材)
Claims (6)
- 圧電振動子と、発振回路と、加熱ヒータとして機能する表面実装型パワートランジスタと、該パワートランジスタの温度を制御する為の温度制御回路とをプリント基板上に配置した圧電発振器に於いて、
プリント基板上に、前記パワートランジスタの下面及び側面を覆う様に板状金属を折り曲げ加工した加熱部材が配置され、前記圧電振動子は前記加熱部材との間に前記パワートランジスタを挟み込む様に配置されていることを特徴とする圧電発振器の構造。 - 前記パワートランジスタの放熱ピンと前記加熱金具とが接続されていることを特徴とする請求項1に記載の圧電発振器の構造。
- 前記パワートランジスタが表面実装型のパワーMOSFETであり、前記放熱ピンがドレイン端子であることを特徴とする請求項2に記載の圧電発振器の構造。
- 前記加熱金具と前記プリント基板上のランドパターンとの間が接続されていることを特徴とする請求項2又は3に記載の圧電発振器の構造。
- 前記圧電振動子と前記ランドパターンとの間に樹脂を充填したことを特徴とする請求項4に記載の圧電発振器の構造。
- 前記加熱金具と前記圧電振動子とが接続されていることを特徴とする請求項1乃至5のいずかに記載の圧電発振器の構造。
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2004
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