JP2014236398A - 発振装置、電子機器、および移動体 - Google Patents
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Abstract
Description
図1〜図4を用い、本発明の第1実施形態に係る発振装置について説明する。図1は、本発明の第1実施形態に係る振動発振装置の概略を示し、(a)は平面図であり、(b)は正断面図である。図2は、発振装置の概略構成を示すブロック図である。図3は、熱伝導部を構成する部材の評価結果を示す表である。図4は、発振装置の製造方法の概略を示す工程フロー図である。
発振器20は、基板25と、基板25と接続されて収納空間を形成する筐体としてのキャップ24と、その収納空間に配置されている振動子40と、振動子40を基板25と離間して支持する支持リード22と、振動子40に接続されて振動子40を加熱し恒温状態に保持するための加熱素子23と、振動子を発振させる機能を少なくとも備えた回路素子33とが含まれている。基板25は、例えばセラミックス基板などが用いられ、その上面には図示しない配線パターンが形成されている。基板25の配線パターンの一部に形成されている接続端子(不図示)には、支持リード22と、回路素子33とが接続されている。支持リード22は、複数設けられており、その一方端が配線パターンの接続端子に接続され、他方端に振動子40が接続されている。この支持リード22によって、振動子40が、基板25と離間して支持される。
基材11は、上面11aと、上面11aと表裏関係の裏面11bとを有する、平面視で矩形形状の板材の配線基板である。基材11は、例えばガラス入りエポキシ樹脂で形成された、所謂ガラエポ基板である。基材11の上面11aには、例えば、銅(Cu)などの金属層(導電体層)にフォトリソグラフィー法などによるエッチング加工を行うことによって形成された配線パターン16や接続電極(不図示)が設けられており、その接続電極に発振器20、DAC31、オペアンプ32、ADコンバーター36などの回路構成部品が半田などの接合材18によって電気的に接続されている。配線パターン16や接続電極は、所定の回路配線パターンや接続電極がパターニングされた配線層である。なお、基材11の裏面11bには、発振装置10の図示しない外部接続端子が設けられていてもよい。
基材11の上面および配線パターン16の上面には、熱伝導部としての放熱シート12が配置されている。放熱シート12は、発振器20および周波数制御電圧制御部35としてのDAC31およびオペアンプ32などの配置される領域に連接されて設けられている。即ち、放熱シート12は、発振器20および周波数制御電圧制御部35の配置される領域に1つのシート状に設けられている。前述したように、基材11の上面に配置されている発振器20、周波数制御電圧制御部35としてのDAC31およびオペアンプ32などは、放熱シート12を介して基材11と接続されている。換言すれば、発振器20、DAC31およびオペアンプ32は、放熱シート12を間に挟んで基材11に接続されている。放熱シート12には、発振器20、周波数制御電圧制御部35としてのDAC31およびオペアンプ32などが接続される位置、換言すれば基材11の接続電極に対向する位置に貫通孔13,14,15が設けられている。発振器20は、貫通孔15を用いて基材11の接続電極(配線パターン16)と、放熱シート12を介して接合材18で接続されている。また、周波数制御電圧制御部(制御部)35としてのDAC31は、貫通孔14を用いて基材11の接続電極(配線パターン16)と、放熱シート12を介して接合材17で接続されている。また、周波数制御電圧制御部(制御部)35としてのオペアンプ32は、貫通孔13を用いて基材11の接続電極(配線パターン16)と、放熱シート12を介して接合材19で接続されている。また、周波数制御電圧制御部(制御部)35としてのADコンバーター36についても図示しないが同様に基材11の接続電極(配線パターン16)と、放熱シート12を介して接続されている。
(1)熱伝導部材を用いない場合(比較例)
(2)断熱シートを用いた場合(比較例)・熱伝導率:0.22W/m・K
(3)放熱シートを用いた場合・熱伝導率:0.4W/m・K
(4)放熱シートを用いた場合・熱伝導率:7W/m・K
(5)放熱シートを用いた場合・熱伝導率:20W/m・K
次に、図4に示す工程フローを参照して発振装置10の製造方法の概略について説明する。なお、それぞれの構成については、図1〜図3も参照しながら、同符号を用いて説明する。また、本説明では基材11としてガラエポ基板を用いた例で説明する。
図5、および図6を用い、本発明の第2実施形態に係る発振装置について説明する。図5は、本発明の第2実施形態に係る振動発振装置の概略を示し、(a)は平面図であり、(b)は正断面図である。図6は、第2実施形態に係る発振装置の製造方法の概略を示す工程フロー図である。
第2実施形態に係る発振装置50に用いられている発振器20と、発振器20のパッケージ(筐体)24に装着されている温度検知部としての温度センサー30と、周波数制御電圧制御部(制御部)35としてのDAC31(デジタル・アナログ変換回路:Digital to Analog Converter)、およびオペアンプ32(演算増幅器)、ADコンバーター36やADコンバーター36などの構成は、第1実施形態と同様であるため、その説明は省略する。
次に、図6に示す工程フローを参照して発振装置50の製造方法の概略について説明する。なお、それぞれの構成については、図5も参照しながら、同符号を用いて説明する。また、本説明では基材11としてガラエポ基板を用いた例で説明する。また、本説明では、熱伝導部を形成する方法として、放熱材を注入、塗布する方法を用いて説明する。
図7を用い、本発明の第3実施形態に係る発振装置について説明する。図7は、本発明の第3実施形態に係る振動発振装置の概略を示し、(a)は平面図であり、(b)は正断面図である。
第3実施形態に係る発振装置60に用いられている発振器20と、発振器20のパッケージ(筐体)24に装着されている温度検知部としての温度センサー30と、周波数制御電圧制御部(制御部)35としてのDAC31(デジタル・アナログ変換回路:Digital to Analog Converter)、およびオペアンプ32(演算増幅器)やADコンバーター36などの構成は、前述の第1実施形態と同様であるため、その説明は省略する。
次いで、本発明の一実施形態に係る発振装置10,50,60のいずれかを適用した電子機器について、図8〜図10に基づき、詳細に説明する。なお、説明では、発振器20を備えた発振装置10を適用した例を示している。
図11は移動体の一例としての自動車を概略的に示す斜視図である。自動車506には本発明に係る発振装置10が搭載されている。例えば、同図に示すように、移動体としての自動車506には発振装置10を内蔵してタイヤ509などを制御する電子制御ユニット508が車体507に搭載されている。また、発振装置10は、他にも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 (7)
- 振動素子と、
前記振動素子を内包する筐体を有し、前記振動素子に電圧信号が印加されて基準信号を発生する発振器と、
前記電圧信号を生成する制御部と、
前記筐体に接続されている温度検知部と、
前記発振器と前記制御部とに連接されている熱伝導部と、を備え、
前記熱伝導部の熱伝導率は、0.4W/m・K以上、且つ前記筐体の熱伝導率以下であることを特徴とする発振装置。 - 接続配線が設けられている基材を有し、
前記発振器、および前記制御部は、前記基材に接続されており、
前記熱伝導部は、前記発振器と前記基材との間に設けられていることを特徴とする請求項1に記載の発振装置。 - 前記熱伝導部は、前記制御部を覆うように設けられていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の発振装置。
- 前記熱伝導部は、前記制御部と前記基材との間に設けられていることを特徴とする請求項2に記載の発振装置。
- 前記熱伝導部は、前記発振器を覆うように設けられていることを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれか一項に記載の発振装置。
- 請求項1ないし請求項5のいずれか一項に記載の発振装置を備えていることを特徴とする電子機器。
- 請求項1ないし請求項5のいずれか一項に記載の発振装置を備えていることを特徴とする移動体。
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