JP2016187155A - 発振器の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】従来よりも周波数偏差を小さくすること、または、従来と同等の周波数偏差を維持しつつ温度補償調整に要する時間を短縮することが可能な発振器の製造方法を提供すること。【解決手段】振動子3と、発振回路10と、温度補償回路40とを含む発振器1の製造方法であって、基準温度T0を含む第1温度範囲において第1温度間隔ΔT1で周波数を測定する第1周波数測定工程(S53)と、第1温度範囲とは異なる第2温度範囲において第2温度間隔ΔT2で周波数を測定する第2周波数測定工程(S54)と、第1周波数測定工程(S53)で測定した周波数と、第2周波数測定工程(S54)で測定した周波数とに基づいて、温度補償データを生成する工程(S56)と、を含み、第2温度間隔ΔT2が第1温度間隔ΔT1よりも小さい。【選択図】図7
Description
本発明は、発振器の製造方法に関する。
温度補償型水晶発振器(TCXO:Temperature Compensated CrystalOscillator)は、水晶振動子と当該水晶振動子を発振させるための集積回路(IC:Integrated Circuit)を有し、当該ICが所定の温度範囲で水晶振動子の発振周波数の所望の周波数(公称周波数)からのずれ(周波数偏差)を補償(温度補償)することにより、高い周波数精度が得られる。このような温度補償型水晶発振器(TCXO)は、例えば、特許文献1や特許文献2に開示されている。
一般に、温度補償型発振器の製造工程の1つの工程(温度補償調整工程)において、複数の温度で周波数を測定し、周波数の測定結果に基づく計算により、周波数偏差を補償するための温度補償データ(係数値)を作成してICに記憶する。そして、ICは、記憶されている温度補償データを用いて温度補償を行う。
しかしながら、周波数の測定温度の数が不足している場合、ICの温度特性に起因して周波数偏差が大きい温度範囲が存在し、昨今の高精度化の要求に応えることができない場合がある。また、周波数の測定温度の数が十分であって周波数偏差が仕様を満たしている場合、周波数の測定温度の数を減らしても周波数偏差が維持されるのであれば、温度補償調整工程の時間を短縮できる可能性がある。
本発明は、以上のような問題点に鑑みてなされたものであり、本発明のいくつかの態様によれば、従来よりも周波数偏差を小さくすること、または、従来と同等の周波数偏差を維持しつつ温度補償調整に要する時間を短縮することが可能な発振器の製造方法を提供することができる。
本発明は前述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の態様または適用例として実現することが可能である。
[適用例1]
本適用例に係る発振器の製造方法は、振動子と、発振回路と、温度補償回路とを含む発振器の製造方法であって、基準温度を含む第1温度範囲において第1温度間隔で周波数を測定する第1周波数測定工程と、前記第1温度範囲とは異なる第2温度範囲において第2温度間隔で周波数を測定する第2周波数測定工程と、前記第1周波数測定工程で測定した周波数と、前記第2周波数測定工程で測定した周波数とに基づいて、温度補償データを生成する工程と、を含み、前記第2温度間隔が前記第1温度間隔よりも小さい。
本適用例に係る発振器の製造方法は、振動子と、発振回路と、温度補償回路とを含む発振器の製造方法であって、基準温度を含む第1温度範囲において第1温度間隔で周波数を測定する第1周波数測定工程と、前記第1温度範囲とは異なる第2温度範囲において第2温度間隔で周波数を測定する第2周波数測定工程と、前記第1周波数測定工程で測定した周波数と、前記第2周波数測定工程で測定した周波数とに基づいて、温度補償データを生成する工程と、を含み、前記第2温度間隔が前記第1温度間隔よりも小さい。
振動子と発振回路とにより、例えば、ピアース発振回路、インバーター型発振回路、コ
ルピッツ発振回路、ハートレー発振回路などの種々の発振回路が構成されてもよい。
ルピッツ発振回路、ハートレー発振回路などの種々の発振回路が構成されてもよい。
本適用例に係る発振器の製造方法によれば、発振回路や温度補償回路の温度特性に起因して周波数偏差が大きくなりやすい温度範囲を第2温度範囲として、第2温度間隔を、従来の方法において周波数を測定する温度間隔よりも小さくすることで、従来よりも周波数偏差を小さくすることができる。あるいは、発振回路や温度補償回路の温度特性に起因して周波数偏差が大きくなりやすい温度範囲を第2温度範囲として、第2温度間隔を、従来の方法において周波数を測定する温度間隔と同等とし、かつ、発振回路や温度補償回路の温度特性の影響を受けにくい温度範囲を第1温度範囲として、第1温度間隔を、従来の方法において周波数を測定する温度間隔よりも大きくすることで、従来と同等の周波数偏差を維持しつつ温度補償調整に要する時間を短縮することができる。
[適用例2]
上記適用例に係る発振器の製造方法において、前記基準温度は20℃以上30℃以下であってもよい。
上記適用例に係る発振器の製造方法において、前記基準温度は20℃以上30℃以下であってもよい。
本適用例に係る発振器の製造方法によれば、周波数の補正量が小さい常温付近を含む温度範囲が第1温度範囲となり、相対的に補正量が大きい温度範囲が第2温度範囲となるので、従来よりも周波数偏差を小さくすること、または、従来と同等の周波数偏差を維持しつつ温度補償調整に要する時間を短縮することができる。
[適用例3]
上記適用例に係る発振器の製造方法において、前記第2温度範囲は、前記第1温度範囲よりも高くてもよい。
上記適用例に係る発振器の製造方法において、前記第2温度範囲は、前記第1温度範囲よりも高くてもよい。
本適用例に係る発振器の製造方法によれば、発振回路や温度補償回路の温度特性に起因して周波数偏差が大きくなりやすい温度範囲が第1温度範囲よりも高い場合に、当該温度範囲を第2温度範囲とすることで、従来よりも周波数偏差を小さくすること、または、従来と同等の周波数偏差を維持しつつ温度補償調整に要する時間を短縮することができる。
[適用例4]
上記適用例に係る発振器の製造方法は、前記第1温度範囲よりも低い第3温度範囲において第3温度間隔で周波数を測定する第3周波数測定工程を含み、前記温度補償データを生成する工程は、前記第1周波数測定工程で測定した周波数、前記第2周波数測定工程で測定した周波数及び前記第3周波数測定工程で測定した周波数に基づいて、前記温度補償データを生成してもよい。
上記適用例に係る発振器の製造方法は、前記第1温度範囲よりも低い第3温度範囲において第3温度間隔で周波数を測定する第3周波数測定工程を含み、前記温度補償データを生成する工程は、前記第1周波数測定工程で測定した周波数、前記第2周波数測定工程で測定した周波数及び前記第3周波数測定工程で測定した周波数に基づいて、前記温度補償データを生成してもよい。
本適用例に係る発振器の製造方法によれば、発振回路や温度補償回路の温度特性に起因して周波数偏差が大きくなりやすい温度範囲が第1温度範囲よりも高い温度と第1温度範囲よりも低い温度に存在する場合にも、第1温度範囲よりも高い当該温度範囲を第2温度範囲とし、かつ、第1温度範囲よりも低い当該温度範囲を第3温度範囲とすることで、従来よりも周波数偏差を小さくすること、または、従来と同等の周波数偏差を維持しつつ温度補償調整に要する時間を短縮することができる。
[適用例5]
上記適用例に係る発振器の製造方法において、前記第2温度間隔と前記第3温度間隔が異なってもよい。
上記適用例に係る発振器の製造方法において、前記第2温度間隔と前記第3温度間隔が異なってもよい。
本適用例に係る発振器の製造方法によれば、発振回路や温度補償回路の温度特性に起因して、第2温度範囲の方が第3温度範囲よりも周波数偏差が大きくなりやすい場合には、
第2温度間隔を第3温度間隔よりも小さくし、第3温度範囲の方が第2温度範囲よりも周波数偏差が大きくなりやすい場合には、第3温度間隔を第2温度間隔よりも小さくすることで、従来よりも周波数偏差を小さくすること、または、従来と同等の周波数偏差を維持しつつ温度補償調整に要する時間を短縮することができる。
第2温度間隔を第3温度間隔よりも小さくし、第3温度範囲の方が第2温度範囲よりも周波数偏差が大きくなりやすい場合には、第3温度間隔を第2温度間隔よりも小さくすることで、従来よりも周波数偏差を小さくすること、または、従来と同等の周波数偏差を維持しつつ温度補償調整に要する時間を短縮することができる。
[適用例6]
上記適用例に係る発振器の製造方法において、前記第2温度範囲は、前記第1温度範囲よりも低くてもよい。
上記適用例に係る発振器の製造方法において、前記第2温度範囲は、前記第1温度範囲よりも低くてもよい。
本適用例に係る発振器の製造方法によれば、発振回路や温度補償回路の温度特性に起因して周波数偏差が大きくなりやすい温度範囲が第1温度範囲よりも低い場合に、当該温度範囲を第2温度範囲とすることで、従来よりも周波数偏差を小さくすること、または、従来と同等の周波数偏差を維持しつつ温度補償調整に要する時間を短縮することができる。
[適用例7]
上記適用例に係る発振器の製造方法において、前記振動子の周波数温度特性における極大点若しくは極小点の温度が、前記第2温度範囲に含まれてもよい。
上記適用例に係る発振器の製造方法において、前記振動子の周波数温度特性における極大点若しくは極小点の温度が、前記第2温度範囲に含まれてもよい。
本適用例に係る発振器の製造方法によれば、振動子の周波数温度特性における極大点若しくは極小点は周波数の補正量が大きく、発振回路や温度補償回路の温度特性の影響を受けて周波数偏差が大きくなりやすいため、当該極大点若しくは当該極小点の温度の付近での周波数の測定間隔を小さくすることで、従来よりも周波数偏差を小さくすること、または、従来と同等の周波数偏差を維持しつつ温度補償調整に要する時間を短縮することができる。
以下、本発明の好適な実施形態について図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また以下で説明される構成の全てが本発明の必須構成要件であるとは限らない。
1.発振器の製造方法
1−1.第1実施形態
[発振器の構成]
図1及び図2は、第1実施形態の製造方法が適用される発振器の構造の一例を示す図である。図1は、発振器の斜視図であり、図2(A)は図1のA−A’断面図である。また、図2(B)は、発振器の底面図である。
1−1.第1実施形態
[発振器の構成]
図1及び図2は、第1実施形態の製造方法が適用される発振器の構造の一例を示す図である。図1は、発振器の斜視図であり、図2(A)は図1のA−A’断面図である。また、図2(B)は、発振器の底面図である。
図1及び図2(A)に示すように、発振器1は、後述する図3の集積回路(IC:Integrated Circuit)2、振動子3、パッケージ4、リッド(蓋)5、外部端子(外部電極)6を含んで構成されている。
振動子3としては、例えば、水晶振動子、SAW(Surface Acoustic Wave)共振子、その他の圧電振動子やMEMS(Micro Electro Mechanical Systems)振動子などを用いることができる。振動子3の基板材料としては、水晶、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム等の圧電単結晶や、ジルコン酸チタン酸鉛等の圧電セラミックス等の圧電材料、又はシリコン半導体材料等を用いることができる。振動子3の励振手段としては、圧電効果によるものを用いてもよいし、クーロン力による静電駆動を用いてもよい。
パッケージ4は、集積回路(IC)2と振動子3とを同一空間内に収容する。具体的には、パッケージ4には、凹部が設けられており、リッド5で凹部を覆うことによって収容室7となる。パッケージ4の内部又は凹部の表面には、集積回路(IC)2の2つの端子(後述する図3のXO端子及びXI端子)と振動子3の2つの端子(励振電極3a及び3b)とをそれぞれ電気的に接続するための不図示の配線が設けられている。また、パッケージ4の内部又は凹部の表面には、集積回路(IC)2の各端子と対応する各外部端子6とを電気的に接続するための不図示の配線が設けられている。
振動子3は、その表面及び裏面にそれぞれ金属の励振電極3a及び3bを有しており、励振電極3a及び3bを含む振動子3の質量に応じた所望の周波数(発振器1に要求される周波数)で発振する。
図2(B)に示すように、発振器1は底面(パッケージ4の裏面)に、電源端子である外部端子VDD1,接地端子である外部端子VSS1、周波数制御用の信号が入力される端子である外部端子VC1及び出力端子である外部端子OUT1の4個の外部端子6が設けられている。外部端子VDD1には電源電圧が供給され、外部端子VSS1は接地される。
図3は発振器1の機能ブロック図である。図3に示すように、発振器1は、振動子3と振動子3を発振させるための集積回路(IC)2とを含む発振器であり、集積回路(IC)2と振動子3はパッケージ4に収容されている。
集積回路(IC)2は、電源端子であるVDD端子、接地端子であるVSS端子、出力端子であるOUT端子、周波数を制御する信号が入力される端子であるVC端子、振動子3との接続端子であるXI端子及びXO端子が設けられている。VDD端子、VSS端子、OUT端子及びVC端子は、集積回路(IC)2の表面に露出しており、それぞれ、パッケージ4に設けられた外部端子VDD1,VSS1,OUT1,VC1と接続されている。また、XI端子は振動子3の一端(一方の端子)と接続され、XO端子は振動子3の他端(他方の端子)と接続される。
本実施形態では、集積回路(IC)2は、発振回路10、出力回路20、周波数調整回路30、AFC(Automatic Frequency Control)回路32、温度補償回路40、温度センサー50、レギュレーター回路60、記憶部70、及びシリアルインターフェース(I
/F)回路80を含んで構成されている。なお、集積回路(IC)2は、これらの要素の一部を省略又は変更し、あるいは他の要素を追加した構成としてもよい。
/F)回路80を含んで構成されている。なお、集積回路(IC)2は、これらの要素の一部を省略又は変更し、あるいは他の要素を追加した構成としてもよい。
レギュレーター回路60は、VDD端子から供給される電源電圧VDD(正の電圧)に基づき、発振回路10、周波数調整回路30、AFC回路32、温度補償回路40、出力回路20の一部又は全部の電源電圧または基準電圧となる一定電圧を生成する。
記憶部70は、不揮発性メモリー72とレジスター74とを有しており、外部端子から、シリアルインターフェース回路80を介して、不揮発性メモリー72又はレジスター74に対するリード/ライトが可能に構成されている。本実施形態では、発振器1の外部端子と接続される集積回路(IC)2の端子はVDD,VSS,OUT,VCの4つしかないため、シリアルインターフェース回路80は、例えば、VDD端子の電圧が閾値よりも高い時に、VC端子から入力されるクロック信号とOUT端子から入力されるデータ信号を受け付け、不揮発性メモリー72あるいはレジスター74に対してデータのリード/ライトを行う。
不揮発性メモリー72は、各種の制御データを記憶するための記憶部であり、例えば、EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)やフラッシュメモリーなどの書き換え可能な種々の不揮発性メモリーであってもよいし、ワンタイムPROM(One Time Programmable Read Only Memory)のような書き換え不可能な種々の不揮発性メモリーであってもよい。
不揮発性メモリー72には、周波数調整回路30を制御するための周波数調整データや、温度補償回路40を制御するための温度補償データ(1次補償データ、・・・、n次補償データ)が記憶される。さらに、不揮発性メモリー72には、出力回路20やAFC回路32をそれぞれ制御するためのデータ(不図示)も記憶される。
周波数調整データは、発振器1の周波数を調整するためのデータであり、発振器1の周波数が所望の周波数からずれていた場合に、周波数調整データを書き換えることで、発振器1の周波数が所望の周波数に近づくように微調整することができる。
温度補償データ(1次補償データ、・・・、n次補償データ)は、発振器1の温度補償調整工程において算出される、発振器1の周波数温度特性の補正用のデータであり、例えば、振動子3の周波数温度特性の各次数成分に応じた1次〜n次の係数値であってもよい。ここで、温度補償データの最大次数nとしては、振動子3の周波数温度特性を打ち消し、さらに、集積回路(IC)2の温度特性の影響も補正可能な値が選択される。例えば、nは振動子3の周波数温度特性の主要な次数よりも大きい整数値であってもよい。例えば、振動子3がATカット水晶振動子であれば、周波数温度特性は3次曲線を呈し、その主要な次数は3であるので、nとして3よりも大きい整数値(例えば、5又は6)が選択されてもよい。なお、温度補償データは、1次〜n次のすべての次数の補償データを含んでもよいし、1次〜n次のうちの一部の次数の補償データのみを含んでもよい。
不揮発性メモリー72に記憶されている各データは、集積回路(IC)2の電源投入時(VDD端子の電圧が0Vから所望の電圧まで立ち上がる時)に不揮発性メモリー72からレジスター74に転送され、レジスター74に保持される。そして、周波数調整回路30にはレジスター74に保持される周波数調整データが入力され、温度補償回路40にはレジスター74に保持される温度補償データ(1次補償データ、・・・、n次補償データ)が入力され、出力回路20やAFC回路32にもレジスター74に保持される各制御用のデータが入力される。
不揮発性メモリー72が書き換え不可能である場合には、発振器1の検査時において、外部端子からシリアルインターフェース回路80を介して、不揮発性メモリー72から転送される各データが保持されるレジスター74の各ビットに直接各データが書き込まれて発振器1が所望の特性を満たすように調整・選択され、調整・選択された各データが最終的に不揮発性メモリー72に書き込まれる。また、不揮発性メモリー72が書き換え可能である場合には、発振器1の検査時において、外部端子からシリアルインターフェース回路80を介して、不揮発性メモリー72に各データが書き込まれるようにしてもよい。ただし、不揮発性メモリー72への書き込みは一般に時間がかかるため、発振器1の検査時には、検査時間を短縮するために、外部端子からシリアルインターフェース回路80を介してレジスター74の各ビットに直接各データが書き込まれ、調整・選択された各データが最終的に不揮発性メモリー72に書き込まれるようにしてもよい。
発振回路10は、振動子3の出力信号を増幅して振動子3にフィードバックすることで、振動子3を発振させ、振動子3の発振に基づく発振信号を出力する。例えば、レジスター74に保持された制御データによって、発振回路10の発振段電流が制御されてもよい。
周波数調整回路30は、レジスター74に保持された周波数調整データに応じた電圧を発生させて、発振回路10の負荷容量として機能する可変容量素子(不図示)の一端に印加する。これにより、所定の温度(例えば、25℃)かつVC端子の電圧が所定の電圧(例えば、VDD/2)となる条件下での発振回路10の発振周波数(基準周波数)がほぼ所望の周波数となるように制御(微調整)される。
AFC回路32は、VC端子の電圧に応じた電圧を発生させて、発振回路10の負荷容量として機能する可変容量素子(不図示)の一端に印加する。これにより、発振回路10の発振周波数(振動子3の発振周波数)が、VC端子の電圧値に基づき制御される。例えば、レジスター74に保持された制御データによって、AFC回路32のゲインが制御されてもよい。
温度センサー50は、その周辺の温度に応じた信号(例えば、温度に応じた電圧)を出力する感温素子である。温度センサー50は、温度が高いほど出力電圧が高い正極性のものであってもよいし、温度が高いほど出力電圧が低い負極性のものであってもよい。なお、温度センサー50としては、発振器1の動作が保証される所望の温度範囲において、温度変化に対して出力電圧ができるだけ線形に変化するものが望ましい。
温度補償回路40は、温度センサー50からの出力信号が入力され、振動子3の周波数温度特性を補償するための電圧(温度補償電圧)を発生させて、発振回路10の負荷容量として機能する可変容量素子(不図示)の一端に印加する。これにより、発振回路10の発振周波数が、温度によらずほぼ一定になるように制御される。本実施形態では、温度補償回路40は、1次電圧発生回路41−1〜n次電圧発生回路41−n及び加算回路42を含んで構成されている。
1次電圧発生回路41−1〜n次電圧発生回路41−nは、それぞれ、温度センサー50からの出力信号が入力され、レジスター74に保持された1次補償データ〜n次補償データに応じて、周波数温度特性の1次成分からn次成分を補償するための1次補償電圧〜n次補償電圧を発生させる。
加算回路42は、1次電圧発生回路41−1〜n次電圧発生回路41−nがそれぞれ発生させる1次補償電圧〜n次補償電圧を加算して出力する。この加算回路42の出力電圧が温度補償回路40の出力電圧(温度補償電圧)となる。
出力回路20は、発振回路10が出力する発振信号が入力され、外部出力用の発振信号を生成し、OUT端子を介して外部に出力する。例えば、レジスター74に保持された制御データによって、出力回路20における発振信号の分周比や出力レベルが制御されてもよい。
このように構成された発振器1は、所望の温度範囲において、温度によらず、外部端子VC1の電圧に応じた一定の周波数の発振信号を出力する電圧制御型の温度補償型発振器(振動子3が水晶振動子であればVC−TCXO(Voltage Controlled Temperature Compensated Crystal Oscillator))として機能する。
[発振器の温度補償調整]
一般に、発振器1の温度補償調整工程では、例えば、所望の温度範囲(例えば、−40℃〜85℃)に含まれるほぼ一定間隔ΔTの複数の温度でそれぞれ発振器1の周波数を測定する。この場合、振動子3がATカット水晶振動子であれば、横軸を温度、縦軸を周波数偏差として、周波数の測定結果をプロットすると、図4(A)の黒丸の点のようにプロットされ、各点を結ぶと3次曲線に近い曲線となる。
一般に、発振器1の温度補償調整工程では、例えば、所望の温度範囲(例えば、−40℃〜85℃)に含まれるほぼ一定間隔ΔTの複数の温度でそれぞれ発振器1の周波数を測定する。この場合、振動子3がATカット水晶振動子であれば、横軸を温度、縦軸を周波数偏差として、周波数の測定結果をプロットすると、図4(A)の黒丸の点のようにプロットされ、各点を結ぶと3次曲線に近い曲線となる。
そして、温度補償データの算出プログラムが、各温度での周波数の測定結果を用いて、振動子3の周波数温度特性における変極点の温度に近い基準温度T0(例えば、20℃以上30℃以下の温度)における周波数偏差を0とし、かつ、所望の温度範囲での周波数偏差の幅を小さくするような温度補償データ(1次補償データ、・・・、n次補償データ)を算出する。この温度補償データを集積回路(IC)2の不揮発性メモリー72に記憶し、発振器1の周波数温度特性を測定すると、例えば、図4(B)のような測定結果が得られる。図4(B)の例では、破線で囲んだ温度範囲では、集積回路(IC)2の温度特性に起因して周波数偏差が大きくなっている。これは、温度補償調整工程において、周波数を測定した温度間隔ΔTが大きいため、集積回路(IC)2の温度特性が周波数の測定結果に有効に反映されず、集積回路(IC)2の温度特性を加味した温度補償データが得られなかったことが主な理由と考えられる。
そこで、本実施形態では、発振器1の温度補償調整工程において、基準温度T0を含む第1温度範囲では、図4(A)のΔTと同じ第1温度間隔ΔT1で発振器1の周波数を測定し、集積回路(IC)2の温度特性に起因して周波数偏差が大きくなると予測される第1温度範囲よりも高い第2温度範囲では、第1温度間隔ΔT1よりも小さい第2温度間隔ΔT2で発振器1の周波数を測定する。同様に、集積回路(IC)2の温度特性に起因して周波数偏差が大きくなると予測される第1温度範囲よりも低い第3温度範囲では、第1温度間隔ΔT1よりも小さい第3温度間隔ΔT3で発振器1の周波数を測定する。また、第2温度範囲よりも高い温度範囲や第3温度範囲よりも低い温度範囲では、第1温度間隔ΔT1で発振器1の周波数を測定する。
なお、第2温度間隔ΔT2と第3温度間隔ΔT3は同じでもよい。あるいは、第2温度間隔ΔT2と第3温度間隔ΔT3とが異なっていてもよい。例えば、第2温度範囲での周波数偏差が第3温度範囲での周波数偏差よりも大きいと予測される場合には、第2温度間隔ΔT2を第3温度間隔ΔT3よりも大きくしてもよいし、第3温度範囲での周波数偏差が第2温度範囲での周波数偏差よりも大きいと予測される場合には、第3温度間隔ΔT3を第2温度間隔ΔT2よりも大きくしてもよい。
そして、本実施形態でも、温度補償データの算出プログラムが、第1温度範囲での周波数の測定結果、第2温度範囲での周波数の測定結果、第3温度範囲での周波数の測定結果、及びその他の温度範囲での周波数の測定結果を用いて、基準温度T0における周波数偏
差を0とし、かつ、所望の温度範囲での周波数偏差の幅を小さくするような温度補償データ(1次補償データ、・・・、n次補償データ)を算出する。このとき、第2温度範囲で周波数を測定した第2温度間隔ΔT2や第3温度範囲で周波数を測定した第3温度間隔ΔT3は図4(A)のΔTよりも小さいので、第2温度範囲や第3温度範囲での周波数の測定結果には集積回路(IC)2の温度特性が反映されやすい。従って、振動子3の周波数温度特性だけでなく集積回路(IC)2の温度特性も加味された温度補償データが算出される。
差を0とし、かつ、所望の温度範囲での周波数偏差の幅を小さくするような温度補償データ(1次補償データ、・・・、n次補償データ)を算出する。このとき、第2温度範囲で周波数を測定した第2温度間隔ΔT2や第3温度範囲で周波数を測定した第3温度間隔ΔT3は図4(A)のΔTよりも小さいので、第2温度範囲や第3温度範囲での周波数の測定結果には集積回路(IC)2の温度特性が反映されやすい。従って、振動子3の周波数温度特性だけでなく集積回路(IC)2の温度特性も加味された温度補償データが算出される。
この温度補償データを集積回路(IC)2の不揮発性メモリー72に記憶し、発振器1の周波数温度特性を測定すると、例えば、図5(B)のような測定結果が得られる。図5(B)の例では、破線で囲んだ温度範囲では、集積回路(IC)2の温度特性に起因して周波数偏差が大きくなるものの、図4(B)と比較して改善されている。これは、集積回路(IC)2の温度特性の影響を受けやすい第2温度範囲での第2温度間隔ΔT2や第3温度範囲での第3温度間隔ΔT3を小さくしたことにより、集積回路(IC)2の温度特性が周波数の測定結果に有効に反映され、集積回路(IC)2の温度特性が加味された温度補償データが得られるためである。
特に、振動子3の周波数温度特性における極大点や極小点の付近の温度では、補正量が大きいため、集積回路(IC)2の温度特性の影響を受けやすい。そのため、振動子3の周波数温度特性における極大点若しくは極小点の温度が第2温度範囲に含まれるようにすることも有効である。同様に、振動子3の周波数温度特性における極大点若しくは極小点の温度が第3温度範囲に含まれるようにすることも有効である。
また、基準温度付近では、補正量が小さいため、集積回路(IC)2の温度特性の影響を受けにくいため、基準温度付近が第1温度範囲に含まれるようにしても周波数偏差が大きくなりにくい。
[発振器の製造方法]
図6は、本実施形態の発振器の製造方法(上述した発振器1の製造方法)の手順の一例を示すフローチャート図である。図6の工程S10〜S70の一部を省略又は変更し、あるいは、他の工程を追加してもよい。また、可能な範囲で、各工程の順番を適宜変更してもよい。
図6は、本実施形態の発振器の製造方法(上述した発振器1の製造方法)の手順の一例を示すフローチャート図である。図6の工程S10〜S70の一部を省略又は変更し、あるいは、他の工程を追加してもよい。また、可能な範囲で、各工程の順番を適宜変更してもよい。
図6の例では、まず、パッケージ4に集積回路(IC)2と振動子3を搭載する(S10)。工程S10により、集積回路(IC)2と振動子3は、パッケージ4の内部又は凹部の表面に設けられた配線によって接続され、集積回路(IC)2に電源を供給すると集積回路(IC)2と振動子3とが電気的に接続される状態になる。
次に、リッド5によりパッケージ4を封止し、熱処理を行ってリッド5をパッケージ4に接着させる(S20)。この工程S20により、発振器1の組み立てが完了する。
次に、発振器1の基準周波数(基準温度T0での周波数)を調整する(S30)。この工程S30では、基準温度T0で発振器1を発振させて周波数を測定し、周波数偏差が0に近づくように周波数調整データを決定する。
次に、発振器1のVC感度を調整する(S40)。この工程S40では、基準温度T0において、外部端子VC1に所定の電圧(例えば、0VやVDD)を印加した状態で発振器1を発振させて周波数を測定し、所望のVC感度が得られるように、AFC回路32の調整データを決定する。
次に、発振器1の温度補償調整を行う(S50)。この温度補償調整工程S50の詳細については後述する。
次に、記憶部70の不揮発性メモリー72に、工程S30、S40及びS50で得られた各データを記憶させる(S60)。
最後に、発振器1の周波数温度特性を測定し、良否を判定する(S70)。この工程S70では、温度を徐々に変化させながら発振器1の周波数を測定し、所望の温度範囲(例えば、−40℃以上85℃以下)において周波数偏差が所定範囲内にあるか否かを評価し、周波数偏差が所定範囲内にあれば良品、所定範囲内になければ不良品と判定する。
図7は、温度補償調整工程(図6の工程S50)の手順の一例として、図5(A)及び図5(B)で説明した温度補償工程の処理を行うためのフローチャート図である。図7の工程S51〜S56の一部を省略又は変更し、あるいは、他の工程を追加してもよい。また、可能な範囲で、各工程の順番を適宜変更してもよい。図7のフローチャートの開始時において、レジスター74には、図6の工程S30及びS40で得られた各データが記憶されているものとする。
図7の例では、まず、第3温度範囲よりも低い温度範囲において、第1温度間隔ΔT1で発振器1の周波数を測定する(S51)。
次に、第3温度範囲において、第3温度間隔ΔT3で発振器1の周波数を測定する(S52)。
次に、第1温度範囲において、第1温度間隔ΔT1で発振器1の周波数を測定する(S53)。
次に、第2温度範囲において、第2温度間隔ΔT2で発振器1の周波数を測定する(S54)。
次に、第2温度範囲よりも高い温度範囲において、第1温度間隔ΔT1で発振器1の周波数を測定する(S55)。
この工程S51〜S55は、発振器1の温度を、所望の温度範囲の中で最も低い温度から最も高い温度まで上昇させながら、各温度での発振器1の周波数を測定するものである。
最後に、工程S41〜S45で測定した周波数に基づいて、温度補償データを生成する(S56)。この工程S56では、温度補償データの算出プログラムが、工程S41〜S45での周波数の測定結果を用いて、基準温度T0における周波数偏差を0とし、かつ、所望の温度範囲での周波数偏差の幅を小さくするような温度補償データ(1次補償データ、・・・、n次補償データ)を生成する。
そして、温度補償調整工程S50で得られた温度補償データは、図6の工程S60により不揮発性メモリー72に記憶され、図5(B)に示したような所望の温度範囲において周波数偏差の幅が小さい発振器1が完成する。
[効果]
以上に説明したように、第1実施形態の発振器の製造方法によれば、温度補償調整工程S50において、集積回路(IC)2の温度特性に起因して周波数偏差が大きくなりやす
い、基準温度T0よりも高い温度範囲を第2温度範囲として、第2温度間隔ΔT2を、従来の方法において周波数を測定する温度間隔ΔTよりも小さくすることにより、第2温度範囲における周波数偏差を従来よりも小さくすることができる。また、集積回路(IC)2の温度特性に起因して周波数偏差が大きくなりやすい、基準温度T0よりも低い温度範囲を第3温度範囲として、第3温度間隔ΔT3を、従来の方法において周波数を測定する温度間隔ΔTよりも小さくすることにより、第3温度範囲における周波数偏差を従来よりも小さくすることができる。さらに、周波数の補正量が小さい基準温度T0を含み、集積回路(IC)2の温度特性の影響を受けにくい温度範囲を第1温度範囲として、第1温度間隔ΔT1を、従来の方法において周波数を測定する温度間隔ΔTと同等とすることにより、第1温度範囲における周波数偏差を従来と同等に維持することができる。従って、第1実施形態の発振器の製造方法によれば、従来よりも周波数偏差の小さい発振器を製造することができるとともに、第2温度範囲と第3温度範囲において周波数を測定する温度の数が増えるだけなので、温度補償調整工程S50に要する時間の増加も少ない。
以上に説明したように、第1実施形態の発振器の製造方法によれば、温度補償調整工程S50において、集積回路(IC)2の温度特性に起因して周波数偏差が大きくなりやす
い、基準温度T0よりも高い温度範囲を第2温度範囲として、第2温度間隔ΔT2を、従来の方法において周波数を測定する温度間隔ΔTよりも小さくすることにより、第2温度範囲における周波数偏差を従来よりも小さくすることができる。また、集積回路(IC)2の温度特性に起因して周波数偏差が大きくなりやすい、基準温度T0よりも低い温度範囲を第3温度範囲として、第3温度間隔ΔT3を、従来の方法において周波数を測定する温度間隔ΔTよりも小さくすることにより、第3温度範囲における周波数偏差を従来よりも小さくすることができる。さらに、周波数の補正量が小さい基準温度T0を含み、集積回路(IC)2の温度特性の影響を受けにくい温度範囲を第1温度範囲として、第1温度間隔ΔT1を、従来の方法において周波数を測定する温度間隔ΔTと同等とすることにより、第1温度範囲における周波数偏差を従来と同等に維持することができる。従って、第1実施形態の発振器の製造方法によれば、従来よりも周波数偏差の小さい発振器を製造することができるとともに、第2温度範囲と第3温度範囲において周波数を測定する温度の数が増えるだけなので、温度補償調整工程S50に要する時間の増加も少ない。
1−2.第2実施形態
第2実施形態の製造方法が適用される発振器の構成例は、第1実施形態(図1〜図3)と同様であってもよいため、その図示及び説明を省略する。
第2実施形態の製造方法が適用される発振器の構成例は、第1実施形態(図1〜図3)と同様であってもよいため、その図示及び説明を省略する。
図4(A)で説明したような、一般的な発振器1の温度補償調整工程では、図4(B)に示したように、集積回路(IC)2の温度特性の影響を受けやすい温度範囲では周波数偏差が大きくなる場合があるが、この周波数偏差が仕様で決められた所定範囲内にあれば問題ない。しかしながら、周波数を測定する温度の数が過剰である可能性がある。
そこで、第2実施形態では、発振器1の温度補償調整工程において、基準温度T0を含む第1温度範囲では、図4(A)のΔTよりも大きい第1温度間隔ΔT1で発振器1の周波数を測定し、集積回路(IC)2の温度特性に起因して周波数偏差が大きくなると予測される第1温度範囲よりも高い第2温度範囲では、図4(A)のΔTと同程度の第2温度間隔ΔT2で発振器1の周波数を測定する。同様に、集積回路(IC)2の温度特性に起因して周波数偏差が大きくなると予測される第1温度範囲よりも低い第3温度範囲では、図4(A)のΔTと同程度の第3温度間隔ΔT3で発振器1の周波数を測定する。また、第2温度範囲よりも高い温度範囲や第3温度範囲よりも低い温度範囲では、第1温度間隔ΔT1で発振器1の周波数を測定する。
この場合、振動子3がATカット水晶振動子であれば、横軸を温度、縦軸を周波数偏差として、周波数の測定結果をプロットすると、例えば、図8(A)の黒丸の点のようにプロットされる。
なお、第2温度間隔ΔT2と第3温度間隔ΔT3は同じでもよい。あるいは、第2温度間隔ΔT2と第3温度間隔ΔT3とが異なっていてもよい。例えば、第2温度範囲での周波数偏差が第3温度範囲での周波数偏差よりも大きいと予測される場合には、第2温度間隔ΔT2を第3温度間隔ΔT3よりも大きくしてもよいし、第3温度範囲での周波数偏差が第2温度範囲での周波数偏差よりも大きいと予測される場合には、第3温度間隔ΔT3を第2温度間隔ΔT2よりも大きくしてもよい。
そして、本実施形態でも、温度補償データの算出プログラムが、第1温度範囲での周波数の測定結果、第2温度範囲での周波数の測定結果、第3温度範囲での周波数の測定結果、及びその他の温度範囲での周波数の測定結果を用いて、基準温度T0における周波数偏差を0とし、かつ、所望の温度範囲での周波数偏差の幅を小さくするような温度補償データ(1次補償データ、・・・、n次補償データ)を算出する。この温度補償データを集積回路(IC)2の不揮発性メモリー72に記憶し、発振器1の周波数温度特性を測定する
と、例えば、図8(B)のような測定結果が得られる。図8(B)の例では、破線で囲んだ温度範囲では、集積回路(IC)2の温度特性に起因して周波数偏差が大きくなるものの、図4(B)と同程度である。これは、集積回路(IC)2の温度特性の影響を受けやすい第2温度範囲での第2温度間隔ΔT2や第3温度範囲での第3温度間隔ΔT3をΔTと同程度に維持しているため、集積回路(IC)2の温度特性の影響を受けにくい第1温度範囲等での第1温度間隔ΔT1をΔTより小さくしても、図4(A)の場合と同じような温度補償データが得られるためである。
と、例えば、図8(B)のような測定結果が得られる。図8(B)の例では、破線で囲んだ温度範囲では、集積回路(IC)2の温度特性に起因して周波数偏差が大きくなるものの、図4(B)と同程度である。これは、集積回路(IC)2の温度特性の影響を受けやすい第2温度範囲での第2温度間隔ΔT2や第3温度範囲での第3温度間隔ΔT3をΔTと同程度に維持しているため、集積回路(IC)2の温度特性の影響を受けにくい第1温度範囲等での第1温度間隔ΔT1をΔTより小さくしても、図4(A)の場合と同じような温度補償データが得られるためである。
本実施形態でも、振動子3の周波数温度特性における極大点や極小点の付近の温度では、補正量が大きいため、集積回路(IC)2の温度特性の影響を受けやすい。そのため、振動子3の周波数温度特性における極大点若しくは極小点の温度が第2温度範囲に含まれるようにすることも有効である。同様に、振動子3の周波数温度特性における極大点若しくは極小点の温度が第3温度範囲に含まれるようにすることも有効である。
なお、本実施形態でも、第1温度範囲、第2温度範囲及び第3温度範囲の関係や、第2温度間隔ΔT2及び第3温度間隔ΔT3が第1温度間隔ΔT1よりも小さいという関係は、第1実施形態と同じであるため、図6、図7のフローチャートをそのまま適用することができる。
この第2実施形態の発振器の製造方法によれば、温度補償調整工程S50において、集積回路(IC)2の温度特性に起因して周波数偏差が大きくなりやすい、基準温度T0よりも高い温度範囲を第2温度範囲として、第2温度間隔ΔT2を、従来の方法において周波数を測定する温度間隔ΔTと同等とすることにより、第2温度範囲における周波数偏差を従来と同等にすることができる。また、集積回路(IC)2の温度特性に起因して周波数偏差が大きくなりやすい、基準温度T0よりも低い温度範囲を第3温度範囲として、第3温度間隔ΔT3を、従来の方法において周波数を測定する温度間隔ΔTと同等とすることにより、第3温度範囲における周波数偏差を従来と同等にすることができる。さらに、周波数の補正量が小さい基準温度T0を含み、集積回路(IC)2の温度特性の影響を受けにくい温度範囲を第1温度範囲として、第1温度間隔ΔT1を、従来の方法において周波数を測定する温度間隔ΔTよりも大きくすることにより、従来と同等の周波数偏差を維持した発振器を製造することができるとともに、温度補償調整工程S50に要する時間を短縮することができる。
1−3.変形例
上述した各実施形態の発振器の製造方法は、種々に変形可能である。
上述した各実施形態の発振器の製造方法は、種々に変形可能である。
例えば、発振器1の温度補償調整工程において、基準温度T0を含む第1温度範囲では、第1温度間隔ΔT1で発振器1の周波数を測定し、集積回路(IC)2の温度特性に起因して周波数偏差が大きくなると予測される第1温度範囲よりも高い第2温度範囲では、第1温度間隔ΔT1よりも小さい第2温度間隔ΔT2で発振器1の周波数を測定し、第2温度範囲よりも高い温度範囲や第1温度範囲よりも低い温度範囲では、第1温度間隔ΔT1で発振器1の周波数を測定してもよい。この場合、振動子3がATカット水晶振動子であれば、横軸を温度、縦軸を周波数偏差として、周波数の測定結果をプロットすると、図9(A)あるいは図9(B)の黒丸の点のようにプロットされる。図9(A)及び図9(B)では、それぞれ、図5(B)及び図8(B)の第3温度範囲に相当する温度範囲での周波数測定の温度間隔がΔT1になっている。集積回路(IC)2の温度特性の影響を受けやすい温度範囲が第1温度範囲よりも低い範囲には存在しない場合には有効である。
また、例えば、発振器1の温度補償調整工程において、基準温度T0を含む第1温度範囲では、第1温度間隔ΔT1で発振器1の周波数を測定し、集積回路(IC)2の温度特
性に起因して周波数偏差が大きくなると予測される第1温度範囲よりも低い第2温度範囲では、第1温度間隔ΔT1よりも小さい第2温度間隔ΔT2で発振器1の周波数を測定し、第2温度範囲よりも低い温度範囲や第1温度範囲よりも高い温度範囲では、第1温度間隔ΔT1で発振器1の周波数を測定してもよい。この場合、振動子3がATカット水晶振動子であれば、横軸を温度、縦軸を周波数偏差として、周波数の測定結果をプロットすると、図10(A)あるいは図10(B)の黒丸の点のようにプロットされる。図10(A)及び図10(B)では、それぞれ、図5(B)及び図8(B)の第3温度範囲が第2温度範囲に相当し、図5(B)及び図8(B)の第2温度範囲に相当する温度範囲での周波数測定の温度間隔がΔT1になっている。集積回路(IC)2の温度特性の影響を受けやすい温度範囲が第1温度範囲よりも高い範囲には存在しない場合には有効である。
性に起因して周波数偏差が大きくなると予測される第1温度範囲よりも低い第2温度範囲では、第1温度間隔ΔT1よりも小さい第2温度間隔ΔT2で発振器1の周波数を測定し、第2温度範囲よりも低い温度範囲や第1温度範囲よりも高い温度範囲では、第1温度間隔ΔT1で発振器1の周波数を測定してもよい。この場合、振動子3がATカット水晶振動子であれば、横軸を温度、縦軸を周波数偏差として、周波数の測定結果をプロットすると、図10(A)あるいは図10(B)の黒丸の点のようにプロットされる。図10(A)及び図10(B)では、それぞれ、図5(B)及び図8(B)の第3温度範囲が第2温度範囲に相当し、図5(B)及び図8(B)の第2温度範囲に相当する温度範囲での周波数測定の温度間隔がΔT1になっている。集積回路(IC)2の温度特性の影響を受けやすい温度範囲が第1温度範囲よりも高い範囲には存在しない場合には有効である。
また、例えば、集積回路(IC)2の温度特性に起因して周波数偏差が大きくなる温度範囲を正確に予測できない場合やそのような温度範囲が存在するか否かを予測できない場合等には、温度補償調整工程S50を図7のフローチャートに代えて、例えば、図11に示すフローチャートによって実施してもよい。
図11の例では、まず、所望の温度範囲において、第1温度間隔ΔT1で発振器1の周波数を測定する(S101)。
次に、工程S101で測定した周波数に基づいて、温度補償データを生成し、記憶部70のレジスター74に記憶する(S102)。
次に、発振器1の周波数温度特性を測定し(S103)、周波数偏差が所定範囲内であれば(S104のY)、終了する。
周波数偏差が所定範囲内でなければ(S104のN)、次に、周波数偏差が所定範囲を超える温度を含む第2温度範囲において、第2温度間隔ΔT2で発振器1の周波数を測定する(S105)。
次に、周波数偏差が所定範囲を超える温度を含む第3温度範囲において、第3温度間隔ΔT3で発振器1の周波数を測定する(S106)。
例えば、工程S103は、発振器1の温度を、所望の温度範囲の中で最も低い温度から最も高い温度まで上昇させながら各温度での発振器1の周波数を測定し、工程S105及びS106は、発振器1の温度を、第2温度範囲の中で最も高い温度から第3温度範囲の最も低い温度まで下降させながら、各温度での発振器1の周波数を測定するものである。
最後に、工程S101において第2温度範囲と第3温度範囲を除く温度範囲で測定した周波数と工程S105及びS106で測定した周波数に基づいて、温度補償データを生成する(S107)。この工程S107では、温度補償データの算出プログラムが、工程S101、S105及びS106での周波数の測定結果を用いて、基準温度T0における周波数偏差を0とし、かつ、所望の温度範囲での周波数偏差の幅を小さくするような温度補償データ(1次補償データ、・・・、n次補償データ)を生成する。
そして、温度補償調整工程S50で得られた温度補償データは、図6の工程S60により不揮発性メモリー72に記憶され、図5(B)に示したような所望の温度範囲において周波数偏差の幅が小さい発振器1が完成する。
また、上述した発振器1は、温度補償機能と電圧制御機能(周波数制御機能)を有する発振器(VC−TCXO等)であるが、本実施形態及び変形例の発振器の製造方法は、電
圧制御機能(周波数制御機能)を有さない温度補償型発振器(TCXO等)にも適用することができる。
圧制御機能(周波数制御機能)を有さない温度補償型発振器(TCXO等)にも適用することができる。
また、本実施形態及び変形例の発振器の製造方法は、集積回路(IC)2により振動子3を発振させて周波数を測定し、測定結果に応じて周波数を調整することが可能な発振器1に広く適用することができる。このような発振器1としては、図2(A)に示したようなシングルシール構造の発振器の他にも、例えば、図12に示すようなH型構造の発振器にも適用することができる。図12に示す発振器1において、パッケージ4には、対向する面に2つの凹部が設けられており、リッド5で一方の凹部を覆うことによって収容室7aとなり、封止部材8で他方の凹部を覆うことによって収容室7bとなる。収容室7aには振動子3が収容され、収容室7bには集積回路(IC)2が収容されている。パッケージ4の内部又は凹部の表面には、集積回路(IC)2のXO端子及びXI端子と振動子3の2つの端子とをそれぞれ電気的に接続するための不図示の配線が設けられている。また、パッケージ4の内部又は凹部の表面には、集積回路(IC)2の各端子と対応する各外部端子6とを電気的に接続するための不図示の配線が設けられている。
2.電子機器
図13は、本実施形態の電子機器の構成の一例を示す機能ブロック図である。また、図14は、本実施形態の電子機器の一例であるスマートフォンの外観の一例を示す図である。
図13は、本実施形態の電子機器の構成の一例を示す機能ブロック図である。また、図14は、本実施形態の電子機器の一例であるスマートフォンの外観の一例を示す図である。
本実施形態の電子機器300は、発振器310、CPU(Central Processing Unit)320、操作部330、ROM(Read Only Memory)340、RAM(Random Access Memory)350、通信部360、表示部370を含んで構成されている。なお、本実施形態の電子機器は、図13の構成要素(各部)の一部を省略又は変更し、あるいは、他の構成要素を付加した構成としてもよい。
発振器310は、集積回路(IC)312と振動子313とを備えている。集積回路(IC)312は、振動子313を発振させて発振信号を発生させる。この発振信号は発振器310の外部端子からCPU320に出力される。
CPU320は、ROM340等に記憶されているプログラムに従い、発振器310から入力される発振信号をクロック信号として各種の計算処理や制御処理を行う。具体的には、CPU320は、操作部330からの操作信号に応じた各種の処理、外部装置とデータ通信を行うために通信部360を制御する処理、表示部370に各種の情報を表示させるための表示信号を送信する処理等を行う。
操作部330は、操作キーやボタンスイッチ等により構成される入力装置であり、ユーザーによる操作に応じた操作信号をCPU320に出力する。
ROM340は、CPU320が各種の計算処理や制御処理を行うためのプログラムやデータ等を記憶している。
RAM350は、CPU320の作業領域として用いられ、ROM340から読み出されたプログラムやデータ、操作部330から入力されたデータ、CPU320が各種プログラムに従って実行した演算結果等を一時的に記憶する。
通信部360は、CPU320と外部装置との間のデータ通信を成立させるための各種制御を行う。
表示部370は、LCD(Liquid Crystal Display)等により構成される表示装置であり、CPU320から入力される表示信号に基づいて各種の情報を表示する。表示部370には操作部330として機能するタッチパネルが設けられていてもよい。
発振器310として例えば上述した本実施形態の製造方法を用いて製造した発振器1を適用することにより、信頼性の高い電子機器を実現することができる。
このような電子機器300としては種々の電子機器が考えられ、例えば、パーソナルコンピューター(例えば、モバイル型パーソナルコンピューター、ラップトップ型パーソナルコンピューター、タブレット型パーソナルコンピューター)、スマートフォンや携帯電話機などの移動体端末、ディジタルカメラ、インクジェット式吐出装置(例えば、インクジェットプリンター)、ルーターやスイッチなどのストレージエリアネットワーク機器、ローカルエリアネットワーク機器、移動体端末基地局用機器、テレビ、ビデオカメラ、ビデオレコーダー、カーナビゲーション装置、リアルタイムクロック装置、ページャー、電子手帳(通信機能付も含む)、電子辞書、電卓、電子ゲーム機器、ゲーム用コントローラー、ワードプロセッサー、ワークステーション、テレビ電話、防犯用テレビモニター、電子双眼鏡、POS端末、医療機器(例えば電子体温計、血圧計、血糖計、心電図計測装置、超音波診断装置、電子内視鏡)、魚群探知機、各種測定機器、計器類(例えば、車両、航空機、船舶の計器類)、フライトシミュレーター、ヘッドマウントディスプレイ、モーショントレース、モーショントラッキング、モーションコントローラー、PDR(歩行者位置方位計測)等が挙げられる。
本実施形態の電子機器300の一例として、上述した発振器310を基準信号源、あるいは電圧可変型発振器(VCO)等として用いて、例えば、端末と有線または無線で通信を行う端末基地局用装置等として機能する伝送装置が挙げられる。本実施形態の電子機器300は、発振器310として、例えば上述した本実施形態の製造方法を用いて製造した発振器1を適用することにより、例えば通信基地局などに利用可能な、高性能、高信頼性を所望される伝送機器にも適用することができる。
3.移動体
図15は、本実施形態の移動体の一例を示す図(上面図)である。図15に示す移動体400は、発振器410、エンジンシステム、ブレーキシステム、キーレスエントリーシステム等の各種の制御を行うコントローラー420,430,440、バッテリー450、バックアップ用バッテリー460を含んで構成されている。なお、本実施形態の移動体は、図15の構成要素(各部)の一部を省略し、あるいは、他の構成要素を付加した構成としてもよい。
図15は、本実施形態の移動体の一例を示す図(上面図)である。図15に示す移動体400は、発振器410、エンジンシステム、ブレーキシステム、キーレスエントリーシステム等の各種の制御を行うコントローラー420,430,440、バッテリー450、バックアップ用バッテリー460を含んで構成されている。なお、本実施形態の移動体は、図15の構成要素(各部)の一部を省略し、あるいは、他の構成要素を付加した構成としてもよい。
発振器410は、不図示の集積回路(IC)と振動子とを備えており、集積回路(IC)は振動子を発振させて発振信号を発生させる。この発振信号は発振器410の外部端子からコントローラー420,430,440に出力され、例えばクロック信号として用いられる。
バッテリー450は、発振器410及びコントローラー420,430,440に電力を供給する。バックアップ用バッテリー460は、バッテリー450の出力電圧が閾値よりも低下した時、発振器410及びコントローラー420,430,440に電力を供給する。
発振器410として例えば上述した本実施形態の製造方法を用いて製造した発振器1を適用することにより、信頼性の高い移動体を実現することができる。
このような移動体400としては種々の移動体が考えられ、例えば、自動車(電気自動車も含む)、ジェット機やヘリコプター等の航空機、船舶、ロケット、人工衛星等が挙げられる。
本発明は本実施形態に限定されず、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。
上述した実施形態および変形例は一例であって、これらに限定されるわけではない。例えば、各実施形態および各変形例を適宜組み合わせることも可能である。
本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成(例えば、機能、方法及び結果が同一の構成、あるいは目的及び効果が同一の構成)を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。
1 発振器、2 集積回路(IC)、3 振動子、3a,3b 励振電極、4 パッケージ、5 リッド、6 外部端子(外部電極)、7a,7b 収容室、8 封止部材、10
発振回路、20 出力回路、30 周波数調整回路、32 AFC回路、40 温度補償回路、41−1 1次電圧発生回路、41−n n次電圧発生回路、42 加算回路、50 温度センサー、60 レギュレーター回路、70 記憶部、72 不揮発性メモリー、74 レジスター、80 シリアルインターフェース(I/F)回路、300 電子機器、310 発振器、312 集積回路(IC)、313 振動子、320 CPU、330 操作部、340 ROM、350 RAM、360 通信部、370 表示部、400 移動体、410 発振器、420,430,440 コントローラー、450 バッテリー、460 バックアップ用バッテリー
発振回路、20 出力回路、30 周波数調整回路、32 AFC回路、40 温度補償回路、41−1 1次電圧発生回路、41−n n次電圧発生回路、42 加算回路、50 温度センサー、60 レギュレーター回路、70 記憶部、72 不揮発性メモリー、74 レジスター、80 シリアルインターフェース(I/F)回路、300 電子機器、310 発振器、312 集積回路(IC)、313 振動子、320 CPU、330 操作部、340 ROM、350 RAM、360 通信部、370 表示部、400 移動体、410 発振器、420,430,440 コントローラー、450 バッテリー、460 バックアップ用バッテリー
Claims (7)
- 振動子と、発振回路と、温度補償回路とを含む発振器の製造方法であって、
基準温度を含む第1温度範囲において第1温度間隔で周波数を測定する第1周波数測定工程と、
前記第1温度範囲とは異なる第2温度範囲において第2温度間隔で周波数を測定する第2周波数測定工程と、
前記第1周波数測定工程で測定した周波数と、前記第2周波数測定工程で測定した周波数とに基づいて、温度補償データを生成する工程と、を含み、
前記第2温度間隔が前記第1温度間隔よりも小さい、発振器の製造方法。 - 前記基準温度は20℃以上30℃以下である、請求項1に記載の発振器の製造方法。
- 前記第2温度範囲は、前記第1温度範囲よりも高い、請求項1又は2に記載の発振器の製造方法。
- 前記第1温度範囲よりも低い第3温度範囲において第3温度間隔で周波数を測定する第3周波数測定工程を含み、
前記温度補償データを生成する工程は、
前記第1周波数測定工程で測定した周波数、前記第2周波数測定工程で測定した周波数及び前記第3周波数測定工程で測定した周波数に基づいて、前記温度補償データを生成する、請求項3に記載の発振器の製造方法。 - 前記第2温度間隔と前記第3温度間隔が異なる、請求項4に記載の発振器の製造方法。
- 前記第2温度範囲は、前記第1温度範囲よりも低い、請求項1又は2に記載の発振器の製造方法。
- 前記振動子の周波数温度特性における極大点若しくは極小点の温度が、前記第2温度範囲に含まれる、請求項1乃至6のいずれか一項に記載の発振器の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015067360A JP2016187155A (ja) | 2015-03-27 | 2015-03-27 | 発振器の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
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Family Applications (1)
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JP2015067360A Pending JP2016187155A (ja) | 2015-03-27 | 2015-03-27 | 発振器の製造方法 |
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-
2015
- 2015-03-27 JP JP2015067360A patent/JP2016187155A/ja active Pending
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