JP2015080082A

JP2015080082A - 恒温槽付圧電発振器

Info

Publication number: JP2015080082A
Application number: JP2013215909A
Authority: JP
Inventors: 倫大齊藤; Michihiro Saito; 真一郎徳永; Shinichiro Tokunaga
Original assignee: Kyocera Crystal Device Corp
Current assignee: Kyocera Crystal Device Corp
Priority date: 2013-10-17
Filing date: 2013-10-17
Publication date: 2015-04-23

Abstract

【課題】圧電振動素子の周波数を高い精度で制御でき、ヒータ部の消費電力を抑えつつ小型化することができる恒温槽付圧電発振器を提供する。
【解決手段】底板部材とプリント基板部と圧電振動子とヒータ部と複数の電子素子と接続ピンと蓋部材とを備えた恒温槽付圧電発振器であって、圧電振動子は、圧電振動子本体部と二つ一対のリード部とからなり、圧電振動子本体部は、基部と、基部の一方の主面から突出している保持部と、保持部に接続固着されている圧電振動素子と、圧電振動素子を基部とで気密封止している金属カバー部と、を備えており、リード部は、基部の内部にて保持部と電気的に接続された状態で基部の他方の主面から突出し、プリント基板部の所定の位置と電気的に接続されており、ヒータ部は金属カバー部に当接するように設けられており、リード部が突出している基部の面のみに断熱部材が設けられている。
【選択図】図１

Description

本発明は、恒温槽付圧電発振器に関する。

移動通信機器や伝送通信機器に用いる周波数デバイスである圧電発振器の一例として、恒温槽付圧電発振器がある。
恒温槽付圧電発振器は、周囲の温度が変化しても規定の出力周波数に対して周波数偏差量が少ないといった周波数温度特性が求められる状況、例えば、携帯端末用基地局の基準信号源として用いられている。

図３に示すように、恒温槽付圧電発振器２００は、基部２３２の所定の一面から突出している保持部２３３に接続固着された圧電振動素子２３４が基部２３２と金属カバー部２３５により気密封止された状態で構成されている圧電振動子本体部２３１と、保持部２３３が突出している面と反対側の基部２３２の面から突出しているリード部２３６と、からなる圧電振動子２３０を備えており、ヒータ部２４０が搭載されているプリント基板部２２０に圧電振動子２３０が搭載されている構成となっている。
このとき、圧電振動子本体部２３１の金属カバー部２３５はプリント基板部２２０に搭載されているヒータ部２４０に当接されており、リード部２３６はプリント基板部２２０の搭載される面と平行に延びてからプリント基板部２２０の所定の位置に向かって折り曲げられて接続固着されている。
また、プリント基板部２２０には、圧電振動子２３０と電気的に接続して少なくとも発振回路を構成すると共に、ヒータ部２４０の温度制御をするための電子回路を構成する複数の電子素子２５０が搭載されており、各構成要素間を電気的に接続するように配線パターンが設けられている。

前述した構成を少なくとも備えた恒温槽付圧電発振器２００は、ヒータ部２４０により金属カバー部２３５を加熱したとき、ヒータ部２４０の熱が金属カバー部２３５へ移動し、金属カバー部２３５の内部を移動した熱が圧電振動素子２３４の存在する雰囲気中へ輻射され圧電振動素子２３４が存在している雰囲気中の温度を高くすることができる構成となっている。
つまり、このような恒温槽付圧電発振器２００は、圧電振動子本体部２３１の金属カバー部２３５と基部２３２とが恒温槽の役割を果たしており、金属カバー部２３５を加熱するヒータ部２４０の温度を制御することで、圧電振動素子２３４が存在する雰囲気中の温度がなるべく一定となるようにし、周囲の温度が変化しても規定の出力周波数に対して周波数偏差量が少なくなるように構成されている（例えば、特許文献１参照）。

特に図示しないが、恒温槽付圧電発振器２００の別の一例として、金属槽を設けたものがある。この金属槽は、金属カバー部と基部とで圧電振動素子を気密封止している圧電振動子本体部を加熱するためのものであり、プリント基板部に搭載されている圧電振動子本体部およびヒータ部を内部に含有するように設けられている。
金属槽の内部に設けられているヒータ部を加熱することで、金属槽の内部、つまり、圧電振動子本体部が存在する雰囲気中の温度を高くすることができる。この結果、金属カバー部および基部が加熱され、金属カバー部および基部から圧電振動素子が存在する雰囲気中へ熱が輻射され、圧電振動素子が存在する雰囲気中の温度を高くしている。
つまり、金属槽を設けた恒温槽付圧電発振器は、金属カバー部および基部とからなる恒温槽が金属槽からなる恒温槽の中に設けられている構成となっているとみなすことができる（例えば、特許文献２参照）。

特開２００２−２２３１２２号公報特開２００５−１４３０６０号公報

図３に示したような前述の恒温槽付圧電発振器２００では、ヒータ部２４０により金属カバー部２３５を加熱したとき、ヒータ部２４０の熱が金属カバー部２３５へ移動した後、金属カバー部２３５の内部を移動する。
このため、金属カバー部２３５の内部の温度が圧電振動素子２３４の存在する雰囲気中の温度および金属カバー部２３５に接合されている基部２３２の内部の温度より高くなり、この金属カバー部２３５の内部を移動した熱は、圧電振動素子２３４の存在する雰囲気中へ輻射されるとともに基部２３２へも移動することとなる。また、基部２３２の内部の温度が圧電振動素子２３４の存在する雰囲気中の温度以上となるまで、圧電振動素子２３４が存在する雰囲気中の熱が基部２３２へ移動し続ける。このとき、金属カバー部２３５の内部の温度が圧電振動素子２３４の存在する雰囲気中の温度より高いので、圧電振動素子２３４の存在する雰囲気中の熱は金属カバー部２３５へ移動しない。
従って、前述したような恒温槽付圧電発振器２００では、圧電振動素子２３４の存在する雰囲気中の熱が基部２３２へ移動し続けるとともに、圧電振動素子２３４を向く面と反対側の基部２３２の面から輻射し続ける構成となっている。そのため、基部２３２の内部の温度が圧電振動素子２３４の存在する雰囲気中の温度以上となるまで圧電振動素子２３４が存在する雰囲気中であって基部２３２に近い場所からのみ熱が基部２３３へ移動することとなり、圧電振動素子２３４が存在する雰囲気中の温度が均一でなくなる恐れがある。
このため、従来の恒温槽付圧電発振器２００では、圧電振動素子２３４が存在する雰囲気中の温度を一定に保つことが困難となり、圧電振動素子２３４の周波数を高い精度で一定に制御することが難しく、出力信号である周波数値が変動しやすくなる恐れがある。

また、前述したような恒温槽付圧電発振器２００では、圧電振動素子２３４が存在する雰囲気中の熱が基部２３２へ移動し続けると共に、圧電振動素子２３４を向く面と反対側の基部２３２の面から輻射し続ける構成となっているので、基部２３２の内部の温度が圧電振動素子２３４の存在する雰囲気中の温度以上となるまでに時間を要することとなる。
このため、従来の恒温槽付圧電発振器２００は、ヒータ部２４０で加熱するための電力を多く消費してしまう恐れがあった。

一方、別の一例として挙げた金属槽を設けた従来の恒温槽付圧電発振器では、金属槽を設けた分だけ小型化ができないといった課題があった。

また、金属槽を設けた従来の恒温槽付圧電発振器では、金属槽の内部、つまり、圧電振動子本体部が存在する雰囲気中の温度を高くして金属カバー部および基部を加熱し、加熱された金属カバー部および基部から熱が圧電振動素子の存在する雰囲気中へ輻射され圧電振動素子の存在する雰囲気中の温度を高くする構成となっているため、圧電振動子本体部が存在する雰囲気中の温度を高くする分だけ電力を多く消費してしまう恐れがあった。

そこで、本発明では、ヒータ部の消費電力を抑えつつ圧電振動素子の周波数を高い精度で制御することができ、かつ、小型化することができる恒温槽付圧電発振器を提供することを目的とする。

前述した解題を解決するために、本発明に係る恒温槽付圧電発振器は、底板部材と、前記底板部材の一方の主面上に、前記底板部材から所定の間隔をあけて設けられたプリント基板部と、前記プリント基板部に設けられた圧電振動子と、前記プリント基板部に設けられ前記圧電振動子を加熱するヒータ部と、前記プリント基板部に設けられ、前記圧電振動子と電気的に接続し少なくとも発振回路を構成するとともに、前記ヒータ部の温度制御するための電子回路を構成する複数の電子素子と、前記電子素子と電気的に接続し、かつ、前記プリント基板部を前記底板部材の一方の主面上に保持しつつ、前記底板部材を貫通して前記底板部材の他方の主面側まで突出して設けられた複数の接続ピンと、前記プリント基板部、前記圧電振動子、前記ヒータ部、及び前記電子素子を覆うように前記底板部材に取り付けられた蓋部材と、を備えた恒温槽付圧電発振器であって、前記圧電振動子は、圧電振動子本体部と二つ一対のリード部とからなり、前記圧電振動子本体部は、基部と、前記基部の一方の主面から突出している二つ一対の保持部と、前記保持部に接続固着されている圧電振動素子と、前記圧電振動素子を前記基部とで気密封止している金属カバー部と、を備えており、前記リード部は、前記基部の内部にて前記保持部と電気的に接続された状態で前記基部の他方の主面から突出し、前記プリント基板部の所定の位置と電気的に接続されており、前記ヒータ部は前記金属カバー部に当接するように設けられており、前記リード部が突出している前記基部の面のみに断熱部材が設けられていることを特徴とする。

本発明に係る恒温槽付圧電発振器では、保持部が突出している面と反対側の基部の面に断熱部材が設けられているので、従来の恒温槽付圧電発振器と比較して、保持部が突出している面と反対側の基部の面から輻射される量を抑えることができ、基部の内部の蓄熱性を高めることができる。
従って、本発明に係る恒温槽付圧電発振器では、従来の恒温槽付圧電発振器と比較して基部の内部の温度が圧電振動素子の存在する雰囲気中から基部へ移動する熱の量を抑えることが可能となる。
このため、本発明に係る恒温槽付圧電発振器では、従来の恒温槽付圧電発振器と比較して、基部へ移動する熱の量が少ない分だけ圧電振動素子が存在する雰囲気中の温度が不均一となることを抑えることができ、圧電振動素子の周波数を高い精度で一定に制御することが可能となり、出力信号である周波数値の変動を抑えることができる。

また、本発明に係る恒温槽付圧電発振器では、従来の恒温槽付圧電発振器と比較して、基部内部の温度が圧電振動素子の存在する雰囲気中の温度以上となるまでの時間を短縮することがでるので、ヒータ部で消費する電力を抑えることができる。

また、本発明に係る恒温槽付圧電発振器では、保持部が突出している面と反対側の基部の面に断熱部材を設けているので、基部から圧電振動子本体部が存在する雰囲気中へ熱が輻射される量を抑えることができ、かつ、金属槽を設けずとも金属槽を設けた従来の恒温槽付圧電発振器と同様に圧電振動素子の周波数を高い精度で制御することが可能となっている。
従って、本発明に係る恒温槽付圧電発振器では、金属槽を設けた従来の恒温槽付圧電発振器と比較し金属槽の分だけ小型化することが可能となる。

また、本発明に係る恒温槽付圧電発振器では、ヒータ部が金属カバー部に当接するように設けられており、保持部が突出している面と反対側の基部の面のみに断熱部材を設けているので、圧電振動素子の存在する雰囲気中からヒータ部により直接加熱されている金属カバー部へ圧電振動素子が存在する雰囲気中の熱が移動することを抑えつつ、断熱部材により基部から圧電振動子本体部が存在する雰囲気中へ熱が輻射される量を抑えることができる。
従って、本発明に係る恒温槽付圧電発振器のように圧電振動子本体部が存在する雰囲気中をヒータ部で加熱する必要がなく圧電振動素子の周波数を高い精度で制御することができるので、金属槽が不要となり、金属槽を設けた従来の恒温槽付圧電発振器と比較して恒温槽付圧電発振器全体の小型化、および、ヒータ部で消費される電力を抑えることが可能となっている。

（ａ）は、本発明の恒温槽付圧電発振器において蓋部材が設けられていない状態での一例を示す平面図であり、（ｂ）は、本発明の恒温槽付圧電発振器において蓋部材が設けられている状態で図１（ａ）のＡ−Ａで切断したときの断面図である。断熱部材が設けられた圧電振動子の状態の一例を示す分解斜視図である。（ａ）は、従来の恒温槽付圧電発振器において蓋部材が設けられていない状態での一例を示す平面図であり、（ｂ）は、従来の恒温槽付圧電発振器において蓋部材が設けられている状態で図３（ａ）のＢ−Ｂで切断したときの断面図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。なお、以下の図面は、模式的なものである。従って、細部は省略されることがあり、また、寸法比率は現実のものと必ずしも一致しない。

（恒温槽付圧電発振器の基本構成）
図１および図２に示すように、恒温槽付圧電発振器１００は、底板部材１１０とプリント基板部１２０と圧電振動子１３０とヒータ部１４０と複数の電子素子１５０と接続ピン１６０と蓋部材１７０とを少なくとも備えている。

底板部材１１０の材料としては、例えば、真鍮が用いられる。
また、底板部材１１０は、例えば、矩形形状の平板状の底板部と底板部の一方の主面の縁部に沿って底板部と一体となって設けられている側壁部とから構成されている。

ここで、底板部に接する面と反対側の側壁部の面を底板部材１１０の一方の主面とし、底板部の他方の主面を底板部材１１０の他方の主面とする。

プリント基板部１２０は、底板部材１１０の一方の主面上に、底板部材１１０から所定の間隔をあけて設けられている。
また、プリント基板部１２０には、後述する各構成要素を搭載するためのパッド（図示せず）及び各構成要素間を電気的に接続するための配線パターン（図示せず）が形成されている。
また、プリント基板部１２０は、パッド及び配線パターンが形成されている面の大きさが底板部材１１０の一方の主面より小さくなっている。

図１及び図２に示すように、圧電振動子１３０は、プリント基板部１２０に搭載されており、圧電振動子本体部１３１と二つ一対のリード部１３６とから構成されている。

圧電振動子本体部１３１は、基部１３２と二つ一対の保持部１３３と圧電振動素子１３４と金属カバー部１３５とから構成されている。

基部１３２は、例えば、略直方体形状となっている。

二つ一対の保持部１３３は、例えば、材料としてコバールが用いられており、基部１３２とは絶縁した状態で、基部１３２の所定の一面から同一方向に並んで突出している。

ここで、保持部１３３が突出している基部１３２の面を基部１３２の一方の主面とし、基部１３２の一方の主面と反対側の面を基部１３２の他方の主面とする。

圧電振動素子１３４は、例えば、圧電片１３４ａと励振電極１３４ｂと引出電極１３４ｃとから構成されている。
圧電片１３４ａは、例えば、円形形状の平板状の圧電材料である水晶が用いられる。
励振電極１３４ｂは、例えば、二つ一対となっており、圧電片１３４ａの両主面に互いが対向するように形成されている。
引出電極１３４ｃは、例えば、二つ一対となっており、一方の端部が励振電極１３４ｂに接続されつつ他方の端部が圧電片１３４ａの主面の縁部に位置するように形成されている。
このような圧電振動素子１３４は、引出電極１３４ｃに電圧が印加されると圧電効果及び逆圧電効果により励振電極１３４ｂで挟まれた圧電片１３４ａが振動を開始する。また、このような圧電振動素子１３４は、圧電振動素子１３４が存在する雰囲気中の温度に依存して振動するときの周波数が異なるという性質を有している。
また、圧電振動素子１３４は、例えば、二つ一対の引出電極１３４ｃが二つ一対の保持部１３３に導電性接着剤（図示せず）により接続固着されており、保持部１３３によって保持された状態となっている。

金属カバー部１３５は、例えば、略直方体形状のコバールが用いられ、圧電振動素子１３４及び保持部１３３を収納することができる大きさの圧電振動素子収納空間１３５ａが形成されている。
また、金属カバー部１３５は、圧電振動素子収納空間１３５ａの開口部を保持部１３３に保持されている圧電振動素子収納空間１３５ａ内に収納しつつ、基部１３２と冷間圧接接合されている。このとき、圧電振動素子１３４及び保持部１３３は、金属カバー部１３５の圧電振動素子収納空間１３５ａ内を向く面と接触しない構造となっている。

前述した構成で圧電振動子本体部１３１が構成されており、圧電振動子本体部１３１は、保持部１３３に保持されている圧電振動素子１３４が圧電振動素子収納空間１３５内に気密封止された状態となっている。

リード部１３６は、例えば、直径が約０．８ｍｍのコバールが用いられ、基部１３２と絶縁した状態で、圧電振動子本体部１３１の基部１３２の他方の主面から二つ一対で突出している。
また、リード部１３６は、プリント基板部１２０の所定のパッドと電気的に接続されており、例えば、プリント基板部１２０の搭載される面と平行に延びてからプリント基板部１２０の所定のパッドに向かって折り曲げられて、プリント基板部１２０の所定のパッドに接続固着されている。
また、リード部１３６は、特に図示しないが、基部１３２の内部で保持部１３３と電気的に接続された状態となっている。

前述した構成で圧電振動子１３０は構成されており、圧電振動子本体部１３１に圧電振動素子１３４が気密封止されており、励振電極１３４ｂが引出電極１３４ｃ及び保持部１３３を介してリード部１３６と電気的に接続された状態となっている。

ヒータ部１４０は、プリント基板部１２０の所定のパッドに接続固着されて、搭載されている。
プリント基板部１２０に接する面と反対側のヒータ部１４０の面には、圧電振動子１３０の金属カバー部１３５のみが当接されており、ヒータ部１４０により圧電振動子１３０の圧電振動子本体部１３１を加熱することができる構成となっている。このとき、圧電振動子本体部１３１の基部１３２は、ヒータ部１４０に当接されていない。
従って、本発明の実施形態に係る恒温槽付圧電発振器１００は、ヒータ部１４０により金属カバー部１３５を加熱することで、金属カバー部１３５及び基部１３２で気密封止されている圧電振動素子１３４が存在する雰囲気中の温度を高くすることができる構成となっている。つまり、本発明の実施形態に係る恒温槽付圧電発振器１００は、圧電振動子本体部１３１の金属カバー部１３５及び基部１３２が恒温槽の役割を果たしているとみなすことができる。

複数の電子素子１５０は、プリント基板部１２０の所定のパッドに接続固着されて、搭載されている。
また、所定のいくつかの電子素子１５０は、圧電振動素子１３４と電気的に接続された状態となっており、発振回路を構成している。
また、所定の他のいくつかの電子素子１５０は、ヒータ部１４０の温度制御をするための電子回路を構成している。

接続ピン１６０は、プリント基板部１２０を貫通した状態で接続固着されており、配線パターンにより電子素子１５０と電気的に接続された状態となっている。
また、接続ピン１６０は、プリント基板部１２０を底板部材１１０の一方の主面上に保持しつつ、底板部材１１０を貫通して底板部材１１０の他方の主面から突出して設けられている。このとき、接続ピン１６０は、底板部材１１０と絶縁された状態となっている。
底板部材１１０の他方の主面側へ突出した接続ピン１６０は、恒温槽付圧電発振器１００の実装端子の役割を果たす。
また、接続ピン１６０の材料としては、例えば、コバールが用いられる。

蓋部材１７０は、プリント基板部１２０、圧電振動子１３０、ヒータ部１４０、及び電子素子１５０を覆うように底板部材１１０に取り付けられる。このとき、蓋部材１７０は、プリント基板部１２０、圧電振動子１３０、ヒータ部１４０、及び電子素子１５０に接触しない。
また、蓋部材１７０は、例えば、直方体形状の真鍮が用いられ、底板部材１１０の一方の主面より大きい開口部を有したプリント基板部収納空間１７０ａが形成されている。
また、蓋部材１７０は、例えば、底板部材１１０の側壁部にネジ穴（図示せず）が形成されており、ネジ（図示せず）により底板部材１１０に固定される。

（基部から輻射される熱量を抑えるための構成）
本発明の実施形態に係る恒温槽付圧電発振器１００は、以上の基本的な構成に加えて、圧電振動素子１３４を向く面と反対側の基部１３２の面から輻射される熱の量を抑えるために、保持部１３３が突出している面と反対側の基部１３２の面に断熱部材１８０を設けた構成となっている。

断熱部材１８０は、保持部１３３が突出した面と反対側の基部１３２の面、つまり、リード部１３６が突出した基部１３２の面に設けられている。
ここで、断熱部材１８０には、熱移動を少なくするための材料で化学的性質と物理的構造で断熱性能を発揮する材料が用いられている。
従って、断熱部材１８０を温度差のある二つの材料間に設けると、二つの材料間の熱の授受が少なくなり、二つ材料間の温度差を保つことができる。
本発明の実施形態に係る恒温槽付圧電発振器１００では、基部１３２と圧電振動子本体部１３１が存在する雰囲気との間に断熱部材１８０が設けられているので、従来の恒温槽付圧電発振器２００と比較し、基部１３２と圧電振動子本体部１３１が存在する雰囲気中との熱の授受を少なくすることができ、基部１３２から圧電振動子本体部１３１が存在する雰囲気中への輻射を抑えることができる。

このような断熱部材１８０としては、例えば、シリコン樹脂が用いられる。
シリコン樹脂の内部には空気を含み丸くなった気泡が多数存在しているので、固体単体のときよりも熱の移動速度を抑えることができる。
また、シリコン樹脂内部に存在する気泡が極めて小さい状態で存在しているので、気泡内部で熱の対流が生じることがなく、熱の移動速度を抑えることができる。
このようなシリコン樹脂を用いることで、従来の恒温槽付圧電発振器２００と比較して、基部１３２から圧電振動子本体部１３１が存在する雰囲気中へ熱が移動する速さを遅くすることができ、基部１３２内部の温度が圧電振動素子１３４の存在する雰囲気中の温度以上となるまで、基部１３２と圧電振動子本体部１３１が存在する雰囲気中との熱の授受を抑えることができ、基部１３２から輻射される熱量を抑えることができる。

また、シリコン樹脂は、例えば、ペースト状の状態で保持部１３３が突出している面と反対側の基部１３２の面に塗付された後、硬化することで、設けられる。
なお、断熱部材１８０は、プリント基板部１２０に圧電振動子１３０を搭載する前に、圧電振動子１３０のリード部１３６が突出している基部１３２の面に設けられる。これにより、断熱部材１８０を容易に設けることが可能となる。

前述した構成で構成されている恒温槽付圧電発振器１００におけるヒータ部１４０で加熱したときの熱の移動について説明する。
熱は高い温度のところから低い温度のところへ移動する性質を有しているので、ヒータ部１４０から金属カバー部１３５へ移動し、次に圧電振動素子１３４の存在する雰囲気または基部１３２に移動する。また、基部１３２の内部の温度が圧電振動素子１３４の存在する雰囲気中の温度より高くなるまで、圧電振動素子１３４の存在する雰囲気中の熱は基部１３２へ移動し続ける。このとき、圧電振動素子１３４の存在する雰囲気中の温度は、ヒータ部１４０が当接されている金属カバー部１３５の内部の温度より低いので、圧電振動素子１３４の存在する雰囲気中の熱は金属カバー部１３５へ移動しない。

前述したように本発明の実施形態に係る恒温槽付圧電発振器１００では、ヒータ部１４０により加熱したとき、ヒータ部１４０の熱がヒータ部１４０に当接されている金属カバー部１３５へ移動した後、金属カバー部１３５の内部を移動する。
このため、金属カバー部１３５の内部の温度が圧電振動素子１３４の存在する雰囲気中の温度および金属カバー部１３５に接合されている基部１３２の内部の温度より高くなり、金属カバー部１３５の内部を移動した熱は、圧電振動素子１３４の存在する雰囲気中へ輻射されるとともに、金属カバー部１３５に接合されている基部１３２へ移動する。
基部１３２内部の温度が圧電振動素子１３４の存在する雰囲気中の温度以上となるまでの間、基部１３２における熱の移動に着目すると、接合されている金属カバー部１３５及び圧電振動素子１３４が存在する雰囲気中から基部１３２へ熱が移動してきており、保持部１３３が突出している面と反対側の基部１３２の面に設けられている断熱部材１８０へ熱が移動している。このとき、金属カバー部１３５自体がヒータ部１４０により直接加熱されているので、金属カバー部１３５の内部の温度が圧電振動素子１３４の存在する雰囲気中の温度と比較して高くなり、圧電振動素子１３４の存在する雰囲気中から金属カバー部１３５への熱の移動を抑えることができる。
従って、本発明の実施形態に係る恒温槽付圧電発振器１００では、従来の恒温槽付圧電発振器２００と比較して、断熱部材１８０により、基部１３２と圧電振動子本体部１３１が存在する雰囲気と間の熱の授受が抑えられ、基部１３２の蓄熱性を高めることができる。
この結果、本発明の実施形態に係る恒温槽付圧電発振器１００では、基部１３２内部の温度が圧電振動素子１３４の存在する雰囲気中の温度以上となるまでの時間を短縮することができる。

本発明の実施の形態に係る恒温槽付圧電発振器１００では、保持部１３３が突出している面と反対側の基部１３２の面に断熱部材１８０が設けられているので、従来の恒温槽付圧電発振器２００と比較して、保持部１３３が突出している面と反対側の基部１３２の面から輻射される量を抑えることができ、基部１３２の内部の蓄熱性を高めることができる。
従って、本発明の実施の形態に係る恒温槽付圧電発振器１００では、従来の恒温槽付圧電発振器２００と比較して基部１３２の内部の温度が圧電振動素子１３４の存在する雰囲気中から基部１３２へ移動する熱の量を抑えることが可能となる。
このため、本発明の実施の形態に係る恒温槽付圧電発振器１００では、従来の恒温槽付圧電発振器２００と比較して、基部１３２へ移動する熱の量が少ない分だけ圧電振動素子１３４が存在する雰囲気中の温度が不均一となることを抑えることができ、圧電振動素子１３４の周波数を高い精度で一定に制御することが可能となり、出力信号である周波数値の変動を抑えることができる。

また、本発明の実施の形態に係る恒温槽付圧電発振器１００では、従来の恒温槽付圧電発振器２００と比較して、基部１３２の内部の温度が圧電振動素子１３４の存在する雰囲気中の温度以上となるまでの時間を短縮することがでるので、ヒータ部１４０で消費する電力を抑えることができる。

また、本発明の実施形態に係る恒温槽付圧電発振器１００では、ヒータ部１４０が金属カバー部１３５に当接するように設けられており、保持部１３３が突出している面と反対側の基部１３２の面のみに断熱部材１８０を設けているので、圧電振動素子１３４が存在する雰囲気中からヒータ部１４０により直接加熱されている金属カバー部１３５への熱の移動を抑えつつ、基部１３２から圧電振動子本体部１３１が存在する雰囲気中へ熱が輻射される量を抑えることができる。
従って、本発明の実施形態に係る恒温槽付圧電発振器１００では、金属槽を設けた従来の恒温槽付圧電発振器のように圧電振動子本体部１３１が存在する雰囲気中をヒータ部１４０で加熱する必要がなく、圧電振動素子１３４の周波数を高い精度で制御することができるので、金属槽が不要となり、金属槽を設けた従来の恒温槽付圧電発振器と比較して恒温槽付圧電発振器全体の小型化、および、ヒータ部１４０で消費される電力を抑えることが可能となっている。

なお、前記した実施形態では、断熱部材１８０にシリコン樹脂を用いる場合について説明したが、断熱効果を有する材質であれば、例えば、硬質ウレタンであってもよい。

１００・・・恒温槽付圧電発振器
１１０・・・底板部材
１２０・・・プリント基板部
１３０・・・圧電振動子
１３１・・・圧電振動子本体部
１３２・・・基部
１３３・・・保持部
１３４・・・圧電振動素子
１３５・・・金属カバー部
１３６・・・リード部
１４０・・・ヒータ部
１５０・・・電子素子
１６０・・・接続ピン
１７０・・・蓋部材
１８０・・・断熱部材

Claims

底板部材と、
前記底板部材の一方の主面上に、前記底板部材から所定の間隔をあけて設けられたプリント基板部と、
前記プリント基板部に設けられた圧電振動子と、
前記プリント基板部に設けられ前記圧電振動子を加熱するヒータ部と、
前記プリント基板部に設けられ、前記圧電振動子と電気的に接続し少なくとも発振回路を構成するとともに、前記ヒータ部の温度制御するための電子回路を構成する複数の電子素子と、
前記電子素子と電気的に接続し、かつ、前記プリント基板部を前記底板部材の一方の主面上に保持しつつ、前記底板部材を貫通して前記底板部材の他方の主面側まで突出して設けられた複数の接続ピンと、
前記プリント基板部、前記圧電振動子、前記ヒータ部、及び前記電子素子を覆うように前記底板部材に取り付けられた蓋部材と、
を備えた恒温槽付圧電発振器であって、
前記圧電振動子は、圧電振動子本体部と二つ一対のリード部とからなり、
前記圧電振動子本体部は、基部と、前記基部の一方の主面から突出している二つ一対の保持部と、前記保持部に接続固着されている圧電振動素子と、前記圧電振動素子を前記基部とで気密封止している金属カバー部と、を備えており、
前記リード部は、前記基部の内部にて前記保持部と電気的に接続された状態で前記基部の他方の主面から突出し、前記プリント基板部の所定の位置と電気的に接続されており、
前記ヒータ部は前記金属カバー部に当接するように設けられており、
前記リード部が突出している前記基部の面のみに断熱部材が設けられている
ことを特徴とする恒温槽付圧電発振器。