JP2020178258A - Crystal oscillator and manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、表面実装用の水晶発振器に係り、特に、位相ノイズの劣化を防止できる水晶発振器及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a crystal oscillator for surface mounting, and more particularly to a crystal oscillator capable of preventing deterioration of phase noise and a method for manufacturing the same.
[従来の水晶発振器:図3]
従来の表面実装用の水晶発振器について図3を参照しながら説明する。図3は、従来の発振器の断面説明図である。
従来の水晶発振器は、図3に示すように、セラミックのパッケージ1内に、水晶片2と、発振回路3のIC(Integrated Circuit)とが収納され、蓋となるリッド4で封止されている。
[Conventional Crystal Oscillator: Fig. 3]
A conventional surface mount crystal oscillator will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a cross-sectional explanatory view of a conventional oscillator.
In a conventional crystal oscillator, as shown in FIG. 3, a
具体的には、平板の第1のセラミック層1aの周囲に外壁となる第2のセラミック層1bが形成されてパッケージ1を凹形状としており、更に水晶片2を搭載する第3のセラミック層1cが凹部の内部に形成されている。
第1のセラミック層1aの底面(裏面)には、外部へ接続する外部端子1dが形成されている。
Specifically, a second
An
第1のセラミック層1a上に配線パターンが形成され、その上に発振回路3が半田で固定されている。
また、第3のセラミック層1cの上に配線パターンが形成され、その上に水晶片2が導電性接着剤で固定されている。水晶片2の両面には励振電極が形成されている。
A wiring pattern is formed on the first ceramic layer 1a, and the
Further, a wiring pattern is formed on the third
そして、第2のセラミック層1bの上面に電極パターンが形成され、リッド4が搭載されて封止している。リッド4は、第2のセラミック層1bの側面に形成した電極によりグランド(GND)端子に接続している。
Then, an electrode pattern is formed on the upper surface of the second
尚、従来の発振器では、図3の第1のセラミック層1aと第2のセラミック層1bとの間から水晶の検査用の配線(端子)が引き出され、その端子を用いて水晶片2の発振周波数、水晶の定数等の水晶の特性の検査が行われていた。
In the conventional oscillator, a wiring (terminal) for crystal inspection is pulled out from between the first ceramic layer 1a and the second
[関連技術]
尚、関連する先行技術として、特開2004−207870号公報「圧電振動子収納用パッケージおよびこれを用いた恒温型発振器」(特許文献1)がある。
特許文献1には、圧電素子を収納した第1のパッケージを更に第2のパッケージで収納した恒温型の発振器が示されている。
[Related technology]
As a related prior art, there is Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-207870, "Piezoelectric Oscillator Storage Package and Constant Temperature Oscillator Using the Package" (Patent Document 1).
しかしながら、上記従来の発振器では、水晶の特性の検査用として引き出された端子の端部にファン等の風が当たると、位相ノイズが劣化するという問題点があった。 However, the above-mentioned conventional oscillator has a problem that the phase noise deteriorates when the wind of a fan or the like hits the end of the terminal drawn out for inspecting the characteristics of the crystal.
尚、特許文献1には、水晶の特性の検査用の端子にファン等の風が当たるのを防止して位相ノイズを改善することは記載されていない。
It should be noted that
本発明は上記実情に鑑みて為されたもので、位相ノイズの劣化を防止できる水晶発振器及びその製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a crystal oscillator capable of preventing deterioration of phase noise and a method for manufacturing the same.
上記従来例の問題点を解決するための本発明は、表面実装用の水晶発振器であって、発振回路、水晶片を第1のセラミックパッケージ内に収納して第1のリッドで封止した発振器ユニットと、発振器ユニットを収納し、第1のセラミックパッケージより大きい凹形状の凹部を備えた第2のセラミックパッケージと、第2のセラミックパッケージの蓋となって封止する第2のリッドとを有することを特徴とする。 The present invention for solving the problems of the above-mentioned conventional example is a crystal oscillator for surface mounting, which is an oscillator in which an oscillator circuit and a crystal piece are housed in a first ceramic package and sealed with a first lid. It has a unit, a second ceramic package that houses the oscillator unit and has a concave recess larger than the first ceramic package, and a second lid that serves as a lid and seals the second ceramic package. It is characterized by that.
本発明は、上記水晶発振器であって、発振回路が、第1のセラミックパッケージの内側底面に設けられ、水晶片が、発振回路を覆うように設けられていることを特徴とする。 The present invention is the above-mentioned crystal oscillator, characterized in that an oscillation circuit is provided on the inner bottom surface of the first ceramic package, and a crystal piece is provided so as to cover the oscillation circuit.
本発明は、上記水晶発振器であって、第2のセラミックパッケージの凹部の内側底面に、発振器ユニットの第1のパッケージの底面が半田で固定されることを特徴とする。 The present invention is the crystal oscillator, wherein the bottom surface of the first package of the oscillator unit is fixed by solder to the inner bottom surface of the recess of the second ceramic package.
本発明は、上記水晶発振器であって、第2のセラミックパッケージの凹部の内側底面に、発振器ユニットの第1のリッドの表面が導電性接着剤で固定されることを特徴とする。 The present invention is the above-mentioned crystal oscillator, wherein the surface of the first lid of the oscillator unit is fixed to the inner bottom surface of the recess of the second ceramic package with a conductive adhesive.
本発明は、水晶発振器の製造方法であって、発振回路、水晶片を第1のセラミックパッケージに収納し、第1のリッドで封止した水晶発振器ユニットについて水晶片の特性の検査を行い、検査終了後に水晶発振器ユニットを、第1のセラミックパッケージより大きい第2のセラミックパッケージに収納して、第1のリッドより大きい第2のリッドで封止することを特徴とする。 The present invention is a method for manufacturing a crystal oscillator, in which an oscillator circuit and a crystal piece are housed in a first ceramic package, and a crystal oscillator unit sealed with a first lid is inspected for characteristics of the crystal piece and inspected. After completion, the crystal oscillator unit is housed in a second ceramic package larger than the first ceramic package and sealed with a second lid larger than the first lid.
本発明によれば、発振回路、水晶片を第1のセラミックパッケージ内に収納して第1のリッドで封止した発振器ユニットと、発振器ユニットを収納し、第1のセラミックパッケージより大きい凹形状の凹部を備えた第2のセラミックパッケージと、第2のセラミックパッケージの蓋となって封止する第2のリッドとを有する水晶発振器としているので、位相ノイズの劣化を防止できる効果がある。 According to the present invention, an oscillator unit in which an oscillator circuit and a crystal piece are housed in a first ceramic package and sealed with a first lid, and an oscillator unit in which the oscillator unit is housed and have a concave shape larger than that of the first ceramic package. Since the crystal oscillator has a second ceramic package having a recess and a second lid that serves as a lid and seals the second ceramic package, it has an effect of preventing deterioration of phase noise.
本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
[実施の形態の概要]
本発明の実施の形態に係る水晶発振器(本発振器)は、発振器ユニットを、それより大きいセラミックパッケージの凹部に収納して、リッドで蓋をして封止したものであり、発振器ユニットの状態で引き出された水晶の特性の検査用端子を用いて水晶片の特性の検査を行い、検査終了後に大きいセラミックパッケージに収納しているので、運用時にファン等の風が検査用端子に当たることがなく、位相ノイズの劣化を防止できるものである。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[Outline of Embodiment]
In the crystal oscillator (the present oscillator) according to the embodiment of the present invention, the oscillator unit is housed in a recess of a larger ceramic package, covered with a lid and sealed, and is in the state of the oscillator unit. The characteristics of the crystal piece are inspected using the inspection terminal for the characteristics of the drawn crystal, and after the inspection is completed, it is stored in a large ceramic package, so the wind from the fan etc. does not hit the inspection terminal during operation. It is possible to prevent deterioration of phase noise.
[第1の発振器:図1]
本発振器(第1の発振器)について図1を参照しながら説明する。図1は、第1の発振器の断面説明図である。
第1の発振器は、図1に示すように、発振器ユニット10を第2のセラミックパッケージ11の凹部に収納して、第2のリッド14で蓋をして封止したものである。
[First oscillator: FIG. 1]
This oscillator (first oscillator) will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a cross-sectional explanatory view of the first oscillator.
As shown in FIG. 1, the first oscillator has an
第1の発振器の各部を具体的に説明する。
[発振器ユニット10]
発振器ユニット10は、図1に示すように、図3の従来の水晶発振器と同様に、第1のセラミック層1a、第2のセラミック層1b及び第3のセラミック層1cから成る第1のセラミックパケージ1の凹形状の凹部内に、発振回路3が半田で搭載され、第3のセラミック層1c上に水晶片2が導電性接着剤で固定され、第2のセラミック層1b上に第1のリッド4が搭載されて封止されている。
Each part of the first oscillator will be specifically described.
[Oscillator unit 10]
As shown in FIG. 1, the
尚、発振器ユニット10は、第2のセラミックパッケージ11の第1のセラミック層11a上に搭載され、発振器ユニット10の第1のセラミック層1aの裏面に形成された外部端子1dが導電性接着剤12又は半田で第1のセラミック層11aに固定される。
この発振器ユニット10は、1つのキャビティに水晶片2と発振回路3を収納するものであるが、ユニット内に上下に対抗する2つのキャビティを形成して、例えば、上側のキャビティに水晶片、下側のキャビティに発振回路を収納する発振器ユニットであってもよい。
The
The
[第2のセラミックパッケージ11]
第2のセラミックパッケージ11は、図1に示すように、平板状の第1のセラミック層11aと、第1のセラミック層11aの周囲に外壁として形成される第2のセラミック層11bと、第1のセラミック層11aと第2のセラミック層11bで形成される凹形状の凹部内に形成される第3のセラミック層11cとから構成されている。
[Second ceramic package 11]
As shown in FIG. 1, the second
第3のセラミック層11cは、第2のセラミック層11bより高さが低くなっている。
第3のセラミック層11cを第2のセラミックパッケージ11内の凹部に設けることで、セラミックの体積が増えるため、内部の熱容量を高めることができる。
そして、第2のセラミック層11b上にシームリングが形成され、第2のリッド14が搭載されて、封止されるようになっている。
The height of the third
By providing the third
Then, a seam ring is formed on the second
第1の発振器によれば、発振器ユニット10を第2のセラミックパッケージ11に収納する前に、発振器ユニット10から引き出された水晶の特性(発振周波数、水晶の定数等)を検査する検査用の端子(第1のセラミック層1aと第2のセラミック層1bとの間に引き出された端子)を用いて、水晶片2の特性の検査を行い、検査終了後に第2のセラミックパッケージ11に収納して第2のリッド14で封止しているので、客先の基板に実装した場合に、ファン等の風が検査用端子に当たることがなく、位相ノイズの劣化を防止できる効果がある。
According to the first oscillator, an inspection terminal for inspecting the characteristics (oscillation frequency, crystal constant, etc.) of the crystal drawn from the
[第2の発振器:図2]
次に、本発振器の別の応用例(第2の発振器)について図2を参照しながら説明する。図2は、第2の発振器の概略図である。
第2の発振器は、図2に示すように、発振器ユニット10が上下反転して第2のセラミックパッケージ11の第1のセラミック層11aに導電性接着剤13又は半田で固定されている。
[Second oscillator: Fig. 2]
Next, another application example (second oscillator) of this oscillator will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a schematic view of the second oscillator.
In the second oscillator, as shown in FIG. 2, the
つまり、第2のセラミックパッケージ11の凹部に上下反転された発振器ユニット10の第1のリッド4の表面が第1のセラミック層11aに接着されている。
発振器ユニット10の第1のセラミック層1aの裏面に形成された外部端子1dは、ワイヤボンディング15で第3のセラミック層11cの電極に接続している。
That is, the surface of the
The
第2の発振器によれば、発振器ユニット10を第2のセラミックパッケージ11に収納する前に、発振器ユニット10から引き出された水晶の特性の検査用の端子を用いて、水晶片2の特性の検査を行い、検査終了後に第2のセラミックパッケージ11に収納して第2のリッド14で封止しているので、ファン等の風が検査用端子に当たることがなく、位相ノイズの劣化を防止できる効果がある。
According to the second oscillator, the characteristic of the
[製造方法]
次に、第1,2の発振器の製造方法を説明する。
第1,2の発振器は、通常の発振器と同様に製造された発振器ユニット10について、側面に引き出された水晶の特性の検査用の端子を用いて水晶片2の特性の検査を行い、検査終了後に第2のセラミックパッケージ11の凹部に発振器ユニット10を収納して、導電性接着剤12,13又は半田で第1のセラミック層11aに固定し、第2のセラミック層11b上に第2のリッド14を搭載して封止するものである。
従って、検査用の端子が第2のセラミックパッケージ11の外側に露出するものではない。
[Production method]
Next, a method of manufacturing the first and second oscillators will be described.
For the first and second oscillators, the
Therefore, the inspection terminal is not exposed to the outside of the second
[実施の形態の効果]
第1,2の発振器によれば、発振器ユニット10から引き出された水晶の特性の検査用の端子を用いて、水晶片2の特性の検査を行い、検査の終了後に、第2のセラミックパッケージ11に収納して第2のリッド14で封止するようにしているので、ファン等の風が検査用端子に当たることがなく、位相ノイズの劣化を防止できる効果がある。
[Effect of Embodiment]
According to the first and second oscillators, the characteristics of the
また、第1,2の発振器によれば、第2のセラミックパッケージ11及び第2のリッド14について、既存の大型のパッケージ及びリッドを流用すれば、安価に製造できる効果がある。
Further, according to the first and second oscillators, the second
本発明は、位相ノイズの劣化を防止できる水晶発振器及びその製造方法に好適である。 The present invention is suitable for a crystal oscillator capable of preventing deterioration of phase noise and a method for manufacturing the same.
1…第1のセラミックパッケージ、 1a…第1のセラミック層、 1b…第2のセラミック層、 1c…第3のセラミック層、 1d…外部端子、 2…水晶片、 3…発振回路、 4…第1のリッド、 10…発振器ユニット、 11…第2のセラミックパッケージ、 11a…第1のセラミック層、 11b…第2のセラミック層、 11c…第3のセラミック層、 12…導電性接着剤、 13…導電性接着剤、 14…第2のリッド、 15…ワイヤボンディング
1 ... 1st ceramic package, 1a ... 1st ceramic layer, 1b ... 2nd ceramic layer, 1c ... 3rd ceramic layer, 1d ... external terminal, 2 ... crystal piece, 3 ... oscillation circuit, 4 ...
Claims (5)
発振回路、水晶片を第1のセラミックパッケージ内に収納して第1のリッドで封止した発振器ユニットと、
前記発振器ユニットを収納し、前記第1のセラミックパッケージより大きい凹形状の凹部を備えた第2のセラミックパッケージと、
前記第2のセラミックパッケージの蓋となって封止する第2のリッドとを有することを特徴とする水晶発振器。 A crystal oscillator for surface mounting
The oscillator unit, the oscillator unit in which the crystal piece is housed in the first ceramic package and sealed with the first lid,
A second ceramic package that houses the oscillator unit and has a concave recess that is larger than the first ceramic package.
A crystal oscillator characterized by having a second lid that serves as a lid and seals the second ceramic package.
水晶片は、前記発振回路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記載の水晶発振器。 The oscillator circuit is provided on the inner bottom surface of the first ceramic package.
The crystal oscillator according to claim 1, wherein the crystal piece is provided so as to cover the oscillation circuit.
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Citations (4)
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