JP2021044605A - Oscillator, electronic apparatus, and movable body - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、発振器、電子機器および移動体に関する。 The present invention relates to oscillators, electronic devices and mobiles.
特許文献1には、外側パッケージと、外側パッケージに収容されている内側パッケージと、内側パッケージに収容されている振動片と、外側パッケージに収容されており、内側パッケージ上に配置されている回路素子と、を有する発振器が記載されている。また、特許文献1の発振器では、回路素子に温度センサーが含まれており、温度センサーが検出する温度に基づいて出力信号の周波数を補正する。 Patent Document 1 describes an outer package, an inner package housed in the outer package, a vibrating piece housed in the inner package, and a circuit element housed in the outer package and arranged on the inner package. And the oscillators with. Further, in the oscillator of Patent Document 1, a temperature sensor is included in the circuit element, and the frequency of the output signal is corrected based on the temperature detected by the temperature sensor.
しかしながら、特許文献1の発振器では、温度センサーを含む回路素子が振動片を収容する内側パッケージの外側に位置しているため、温度センサーと振動片との温度差が生じ易く、出力信号の補正を高い精度で行うことが困難となる。そのため、出力信号の周波数精度が低下するおそれがあった。 However, in the oscillator of Patent Document 1, since the circuit element including the temperature sensor is located outside the inner package accommodating the vibrating piece, a temperature difference between the temperature sensor and the vibrating piece is likely to occur, and the output signal is corrected. It becomes difficult to perform with high accuracy. Therefore, the frequency accuracy of the output signal may be lowered.
本発明の適用例に係る発振器は、第1容器と、
前記第1容器に収容されている第2容器と、
前記第2容器に収容されている振動片と、
温度センサーと、前記振動片を発振させ、前記温度センサーの検出結果に基づいて温度補償された発振信号を生成する発振回路と、を含み、前記第2容器に収容されている第1回路素子と、
前記第1容器に収容され、前記発振信号の周波数を制御する周波数制御回路を含み、平面視で前記第2容器と重なって配置されている第2回路素子と、
前記第2容器と前記第2回路素子との間に位置し、前記第2回路素子から離間して配置されている断熱部材と、を備える。
The oscillator according to the application example of the present invention includes the first container and
The second container housed in the first container and
The vibrating piece housed in the second container and
A first circuit element housed in the second container, including a temperature sensor and an oscillation circuit that oscillates the vibrating piece and generates a temperature-compensated oscillation signal based on the detection result of the temperature sensor. ,
A second circuit element housed in the first container, including a frequency control circuit for controlling the frequency of the oscillation signal, and arranged so as to overlap the second container in a plan view.
It includes a heat insulating member located between the second container and the second circuit element and arranged apart from the second circuit element.
本発明の適用例に係る発振器では、前記第1容器は、第1凹部を有する第1ベース基板と、前記第1凹部の開口を塞ぐように前記第1ベース基板に接合されている第1リッドと、を有し、
前記第1凹部内に前記第2容器および前記第2回路素子が配置され、
前記第2容器は、第2凹部を有する第2ベース基板と、前記第2凹部の開口を塞ぐように前記第2ベース基板に接合されている第2リッドと、を有し、前記第2リッドを前記第2回路素子側に向けた姿勢で前記第1ベース基板に固定されていることが好ましい。
In the oscillator according to the application example of the present invention, the first container is a first base substrate having a first recess and a first lid bonded to the first base substrate so as to close the opening of the first recess. And have
The second container and the second circuit element are arranged in the first recess, and the second container and the second circuit element are arranged.
The second container has a second base substrate having a second recess and a second lid bonded to the second base substrate so as to close the opening of the second recess, and the second lid. Is preferably fixed to the first base substrate in a posture toward the second circuit element side.
本発明の適用例に係る発振器では、前記断熱部材は、前記第2リッドよりも熱伝導率が低いことが好ましい。 In the oscillator according to the application example of the present invention, it is preferable that the heat insulating member has a lower thermal conductivity than the second lid.
本発明の適用例に係る発振器では、前記断熱部材は、前記第2容器の前記第2回路素子側の表面を覆っていることが好ましい。 In the oscillator according to the application example of the present invention, it is preferable that the heat insulating member covers the surface of the second container on the second circuit element side.
本発明の適用例に係る発振器では、前記第2容器は、前記第2回路素子と反対側に位置し、前記第1容器に実装されている実装面を有し、
前記断熱部材は、前記第2容器の前記実装面以外の表面を覆っていることが好ましい。
In the oscillator according to the application example of the present invention, the second container is located on the opposite side of the second circuit element and has a mounting surface mounted on the first container.
The heat insulating member preferably covers a surface other than the mounting surface of the second container.
本発明の適用例に係る発振器は、第1ベース基板および前記第1ベース基板に接合されている第1リッドを含み、第1内部空間を有する第1容器と、
前記第1内部空間に収容され、前記第1ベース基板に固定されている第2容器と、
前記第2容器に収容されている振動片と、
温度センサーと、前記振動片を発振させ、前記温度センサーの検出結果に基づいて温度補償された発振信号を生成する発振回路と、を含み、前記第2容器に収容されている第1回路素子と、
前記第1ベース基板に固定されており、前記発振信号の周波数を制御する周波数制御回路を含み、前記第2容器と平面視で並んで配置されている第2回路素子と、
前記第2容器と前記第1リッドとの間に位置し、前記第1リッドから離間して配置されている断熱部材と、を備える。
The oscillator according to the application example of the present invention includes a first base substrate and a first lid bonded to the first base substrate, and has a first internal space and a first container.
A second container housed in the first internal space and fixed to the first base substrate,
The vibrating piece housed in the second container and
A first circuit element housed in the second container, including a temperature sensor and an oscillation circuit that oscillates the vibrating piece and generates a temperature-compensated oscillation signal based on the detection result of the temperature sensor. ,
A second circuit element fixed to the first base substrate, including a frequency control circuit for controlling the frequency of the oscillation signal, and arranged side by side with the second container in a plan view.
A heat insulating member located between the second container and the first lid and arranged apart from the first lid is provided.
本発明の適用例に係る発振器では、前記断熱部材は、前記第2容器と前記第2回路素子との間に位置し、前記第2回路素子から離間して配置されていることが好ましい。 In the oscillator according to the application example of the present invention, it is preferable that the heat insulating member is located between the second container and the second circuit element and is arranged away from the second circuit element.
本発明の適用例に係る発振器では、前記第2容器は、前記第1リッドと反対側に位置し、前記第1容器に実装されている実装面を有し、
前記断熱部材は、前記第2容器の前記実装面以外の表面全体を覆っていることが好ましい。
In the oscillator according to the application example of the present invention, the second container is located on the opposite side of the first lid and has a mounting surface mounted on the first container.
The heat insulating member preferably covers the entire surface of the second container other than the mounting surface.
本発明の適用例に係る発振器では、第1容器と、
前記第1容器に収容されている第2容器と、
前記第2容器に収容されている振動片と、
前記第2容器に収容されている温度センサーと、
前記第2容器に収容され、前記振動片を発振させ、前記温度センサーの検出結果に基づいて温度補償された発振信号を生成する発振回路を含む第1回路素子と、
前記第1容器に収容され、前記発振信号の周波数を制御する周波数制御回路を含む第2回路素子と、
前記第1容器内において前記第2容器と前記第2回路素子との間に位置し、前記第1容器内を、前記第2容器を収容する第1空間と前記第2回路素子を収容する第2空間とに仕切る仕切り部材と、を備え、
前記第2容器と前記第2回路素子とは平面視で互いに重なって配置され、
前記第1空間内の圧力は、前記第2空間内の圧力よりも低い。
In the oscillator according to the application example of the present invention, the first container and
The second container housed in the first container and
The vibrating piece housed in the second container and
The temperature sensor housed in the second container and
A first circuit element housed in the second container, including an oscillating circuit that oscillates the vibrating piece and generates a temperature-compensated oscillating signal based on the detection result of the temperature sensor.
A second circuit element housed in the first container and including a frequency control circuit for controlling the frequency of the oscillation signal, and
A first space located between the second container and the second circuit element in the first container and accommodating the first space for accommodating the second container and the second circuit element in the first container. It is equipped with a partition member that divides it into two spaces.
The second container and the second circuit element are arranged so as to overlap each other in a plan view.
The pressure in the first space is lower than the pressure in the second space.
本発明の適用例に係る電子機器は、上述の発振器と、
前記発振器の出力信号に基づいて信号処理を行う信号処理回路と、を備えていることを特徴とする。
The electronic device according to the application example of the present invention includes the above-mentioned oscillator and the above-mentioned oscillator.
It is characterized by including a signal processing circuit that performs signal processing based on the output signal of the oscillator.
本発明の適用例に係る移動体は、上述の発振器と、
前記発振器の出力信号に基づいて信号処理を行う信号処理回路と、を備えていることを特徴とする。
The mobile body according to the application example of the present invention includes the above-mentioned oscillator and
It is characterized by including a signal processing circuit that performs signal processing based on the output signal of the oscillator.
以下、本発明の発振器、電子機器および移動体の好適な実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the oscillator, electronic device and mobile body of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
<第1実施形態>
図1は、第1実施形態の発振器を示す断面図である。図2は、図1の発振器を示す平面図である。図3は、図1の発振器が有する温度補償型水晶発振器を示す平面図である。図4は、図1の発振器が有する第2回路素子の回路図である。図5は、図1に示す発振器の変形例を示す断面図である。なお、説明の便宜上、各図には、互いに直交するX軸、Y軸およびZ軸を図示している。また、以下では、Z軸方向プラス側を「上」とも言い、Z軸方向マイナス側を「下」とも言う。また、Z軸方向、すなわち後述する振動片6の厚さ方向からの平面視を単に「平面視」とも言う。
<First Embodiment>
FIG. 1 is a cross-sectional view showing the oscillator of the first embodiment. FIG. 2 is a plan view showing the oscillator of FIG. FIG. 3 is a plan view showing a temperature-compensated crystal oscillator included in the oscillator of FIG. FIG. 4 is a circuit diagram of the second circuit element included in the oscillator of FIG. FIG. 5 is a cross-sectional view showing a modified example of the oscillator shown in FIG. For convenience of explanation, each figure shows an X-axis, a Y-axis, and a Z-axis that are orthogonal to each other. Further, in the following, the positive side in the Z-axis direction is also referred to as "upper", and the negative side in the Z-axis direction is also referred to as "lower". Further, the plan view from the Z-axis direction, that is, the thickness direction of the vibrating
図1に示す発振器1は、第1容器としての外側パッケージ2と、外側パッケージ2に収容されている温度補償型水晶発振器3(TCXO)、第2回路素子4およびディスクリート部品81、82と、温度補償型水晶発振器3を覆う断熱部材9と、を有する。また、温度補償型水晶発振器3は、第2容器としての内側パッケージ5と、内側パッケージ5に収容されている振動片6および第1回路素子7と、を有する。
The oscillator 1 shown in FIG. 1 includes an
外側パッケージ2は、上面に開口する第1凹部としての凹部211を備える第1ベース基板21と、凹部211の開口を塞ぐように第1ベース基板21の上面に接合部材23を介して接合されている第1リッド22と、を有する。外側パッケージ2の内側には凹部211によって気密な内部空間S2が形成され、内部空間S2に温度補償型水晶発振器3および第2回路素子4が収容されている。なお、特に限定されないが、第1ベース基板21は、アルミナ等のセラミックスで構成することができ、第1リッド22は、コバール等の金属材料で構成することができる。つまり、第1リッド22は、第1ベース基板21よりも熱伝導率が高い。
The
また、凹部211は、複数の凹部で構成され、図示の構成では、第1ベース基板21の上面に開口する凹部211aと、凹部211aの底面に開口し、凹部211aよりも開口が小さい凹部211bと、凹部211bの底面に開口し、凹部211bよりも開口が小さい凹部211cと、凹部211cの底面に開口し、凹部211cよりも開口が小さい凹部211dと、を有する。ただし、凹部211の構成は、特に限定されない。
Further, the
そして、凹部211bの底面に、凹部211cの開口を覆うようにして第2回路素子4が固定され、凹部211cの底面に、凹部211dの開口を覆うようにして温度補償型水晶発振器3が固定されている。また、凹部211dの底面には、単体の回路部品である2つのディスクリート部品81、82が固定されている。このような配置によれば、第2回路素子4、温度補償型水晶発振器3および各ディスクリート部品81、82を外側パッケージ2内において、Z軸方向すなわち発振器1の高さ方向に重ねて配置することができる。そのため、第2回路素子4、温度補償型水晶発振器3および各ディスクリート部品81、82を外側パッケージ2内においてコンパクトに収容することができ、発振器1の小型化を図ることができる。
Then, the
特に、本実施形態では、図2に示すように、Z軸方向からの平面視で、各ディスクリート部品81、82は、その全域が温度補償型水晶発振器3と重なっており、温度補償型水晶発振器3は、その全域が第2回路素子4と重なっている。これにより、各ディスクリート部品81、82、温度補償型水晶発振器3および第2回路素子4のX軸およびY軸方向へのずれが抑制され、外側パッケージ2のX軸およびY軸方向への広がりを抑制することができ、発振器1のさらなる小型化を図ることができる。ただし、これに限定されず、Z軸方向からの平面視で、ディスクリート部品81、82の一部が温度補償型水晶発振器3の外縁から外側にはみ出していてもよいし、温度補償型水晶発振器3の一部が第2回路素子4の外縁から外側にはみ出していてもよい。
In particular, in the present embodiment, as shown in FIG. 2, in a plan view from the Z-axis direction, the entire area of each of the
また、図1に示すように、凹部211aの底面には複数の内部端子241が配置されており、凹部211cの底面には複数の内部端子242が配置されており、第1ベース基板21の下面には複数の外部端子243が配置されている。これら内部端子241、242および外部端子243は、第1ベース基板21内に形成されている図示しない配線を介して電気的に接続されている。また、複数の内部端子241は、それぞれ、ボンディングワイヤーBW1を介して第2回路素子4と電気的に接続され、複数の内部端子242は、それぞれ、導電性の接合部材B1を介して温度補償型水晶発振器3と電気的に接続されている。
Further, as shown in FIG. 1, a plurality of
内部空間S2の雰囲気としては、特に限定されないが、例えば、窒素、アルゴン等の不活性ガスで置換され、大気圧に対して減圧された減圧状態、特に真空状態であることが好ましい。これにより、外側パッケージ2の断熱性が高まり、外部の温度の影響を受け難い発振器1となる。また、外側パッケージ2に収容されている内側パッケージ5と第2回路素子4との間の熱交換、特に、対流による熱交換が抑制される。そのため、第2回路素子4の熱によって、第1回路素子7に含まれる温度センサー71と振動片6とが不均一に加熱されるのを抑制することができる。つまり、第2回路素子4の熱によって振動片6と温度センサー71との間に温度差が生じるのを抑制することができる。したがって、高い精度の発振器1が得られる。
The atmosphere of the internal space S2 is not particularly limited, but is preferably a reduced pressure state, particularly a vacuum state, in which the internal space S2 is replaced with an inert gas such as nitrogen or argon and decompressed with respect to the atmospheric pressure. As a result, the heat insulating property of the
ただし、内部空間S2の雰囲気としては、これに限定されず、例えば、大気圧状態であってもよいし、加圧状態であってもよい。また、内部空間S2は、窒素、アルゴン等の不活性ガスで置換されておらず、大気すなわち空気で満たされていてもよい。また、内部空間S2は、気密でなく、外側パッケージ2の外部と連通していてもよい。
However, the atmosphere of the internal space S2 is not limited to this, and may be, for example, an atmospheric pressure state or a pressurized state. Further, the internal space S2 is not replaced with an inert gas such as nitrogen or argon, and may be filled with air, that is, air. Further, the internal space S2 is not airtight and may communicate with the outside of the
図1に示すように、温度補償型水晶発振器3は、第1ベース基板21に搭載されている内側パッケージ5と、内側パッケージ5に収容されている振動片6および第1回路素子7と、を有する。内側パッケージ5は、上面に開口する第2凹部としての凹部511を備える第2ベース基板51と、凹部511の開口を塞ぐように第2ベース基板51の上面に接合部材53を介して接合されている第2リッド52と、を有する。内側パッケージ5には凹部511により気密な内部空間S5が形成され、内部空間S5に振動片6および第1回路素子7が収容されている。なお、特に限定されないが、第2ベース基板51は、アルミナ等のセラミックスで構成することができ、第2リッド52は、コバール等の金属材料で構成することができる。つまり、第2リッド52は、第2ベース基板51よりも熱伝導率が高い。
As shown in FIG. 1, the temperature-compensated
また、凹部511は、複数の凹部によって構成され、図示の構成では、第2ベース基板51の上面に開口する凹部511aと、凹部511aの底面に開口し、凹部511aよりも開口が小さい凹部511bと、凹部511bの底面に開口し、凹部511bよりも開口が小さい凹部511cと、凹部511cの底面に開口し、凹部511cよりも開口が小さい凹部511dと、を有する。ただし、凹部511の構成は、特に限定されない。
Further, the
そして、凹部511bの底面に振動片6が固定され、凹部511dの底面に第1回路素子7が固定されている。このような配置によれば、振動片6および第1回路素子7を内側パッケージ5内においてZ軸方向すなわち発振器1の高さ方向に重ねて配置することができる。そのため、これらを内側パッケージ5内においてコンパクトに収容することができ、温度補償型水晶発振器3の小型化、さらには発振器1の小型化を図ることができる。なお、振動片6の配置は、これに限定されず、例えば、第1回路素子7の上面に固定されていてもよい。
The vibrating
また、凹部511aの底面には複数の内部端子541が配置され、凹部511cの底面には複数の内部端子542が配置され、第2ベース基板51の下面には複数の外部端子543が配置されている。これら内部端子541、542および外部端子543は、第2ベース基板51内に形成されている図示しない配線を介して電気的に接続されている。また、複数の内部端子541は、それぞれ、ボンディングワイヤーBW2を介して振動片6と電気的に接続され、複数の内部端子542は、それぞれ、ボンディングワイヤーBW3を介して第1回路素子7と電気的に接続されている。ただし、振動片6と内部端子541との接続方法および第1回路素子7と内部端子542との接続方法は、それぞれ、特に限定されない。
Further, a plurality of
内部空間S5の雰囲気としては、特に限定されないが、例えば、窒素、アルゴン等の不活性ガスで置換され、大気圧に対して減圧された減圧状態、特に真空状態であることが好ましい。これにより、粘性抵抗が減り、振動片6を効率よく振動させることができる。ただし、内部空間S5の雰囲気としては、これに限定されず、大気圧状態、加圧状態であってもよい。これにより、内部空間S5内に対流による熱移動が生じ易くなり、振動片6と後述する温度センサー71との温度差をより小さくすることができ、温度センサー71による振動片6の温度検知精度が高まる。また、内部空間S5は、窒素、アルゴン等の不活性ガスで置換されておらず、大気すなわち空気で満たされていてもよい。また、内部空間S5は、気密でなく、内部空間S2と連通していてもよい。
The atmosphere of the internal space S5 is not particularly limited, but is preferably a reduced pressure state, particularly a vacuum state, in which the internal space S5 is replaced with an inert gas such as nitrogen or argon and decompressed with respect to the atmospheric pressure. As a result, the viscous resistance is reduced, and the vibrating
振動片6は、ATカット水晶振動片である。ATカット水晶振動片は、三次の周波数温度特性を有するため、周波数安定性に優れている。図3に示すように、振動片6は、ATカットで切り出された矩形の水晶基板60と、水晶基板60の表面に配置されている電極61と、を有する。また、電極61は、水晶基板60の上面に配置されている第1励振電極621と、水晶基板60の下面に配置され、水晶基板60を介して第1励振電極621と対向している第2励振電極631と、を有する。また、電極61は、水晶基板60の上面であって、その縁部に並んで配置されている第1パッド電極622および第2パッド電極632と、第1励振電極621と第1パッド電極622とを電気的に接続する第1引出電極623と、第2励振電極631と第2パッド電極632とを電気的に接続する第2引出電極633と、を有する。
The vibrating
このような振動片6は、その一端部において接合部材B2を介して凹部511bの底面に接合されている。そして、第1パッド電極622および第2パッド電極632がそれぞれボンディングワイヤーBW2を介して内部端子541と電気的に接続されている。なお、第1パッド電極622および第2パッド電極632は、ボンディングワイヤーを介してではなく、それぞれが導電性接着剤を介して内側パッケージ5と電気的に接続されていてもよい。また、接合部材B2としては、特に限定されず、例えば、金属バンプ、半田、ろう材、金属ペースト、導電性樹脂接着剤に代表される導電性接合部材であってもよいし、エポキシ系、シリコーン系、ポリイミド系等の各種樹脂接着剤に代表される絶縁性接合部材であってもよいが、導電性接合部材であることが好ましい。
Such a vibrating
導電性接合部材は、金属材料を含んでいるため、樹脂接着剤に代表される金属材料を含まない絶縁性接合部材と比べて熱伝導率が高い。そのため、接合部材B2および第2ベース基板51を介して振動片6と第1回路素子7とが熱的に結合し易く、これらの間の温度差をより小さく抑えることができる。そのため、温度センサー71によって振動片6の温度を精度よく検出することができる。
Since the conductive joining member contains a metal material, it has a higher thermal conductivity than an insulating joining member that does not contain a metal material typified by a resin adhesive. Therefore, the vibrating
ただし、振動片6の構成は、特に限定されない。例えば、水晶基板60の平面視形状は、矩形に限定されない。また、振動片6として、ATカット水晶振動片の他にも、SCカット水晶振動片、BTカット水晶振動片、音叉型水晶振動片、弾性表面波共振子、その他の圧電振動片、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)共振素子等を用いることもできる。
However, the configuration of the vibrating
また、水晶基板に替えて、例えば、ニオブ酸リチウム(LiNbO3)、タンタル酸リチウム(LiTaO3)、チタン酸ジルコン酸鉛(PZT)、四ホウ酸リチウム(Li2B4O7)、ランガサイト(La3Ga5SiO14)、ニオブ酸カリウム(KNbO3)、リン酸ガリウム(GaPO4)、ガリウム砒素(GaAs)、窒化アルミニウム(AlN)、酸化亜鉛(ZnO、Zn2O3)、チタン酸バリウム(BaTiO3)、チタン酸鉛(PbPO3)、ニオブ酸ナトリウムカリウム((K,Na)NbO3)、ビスマスフェライト(BiFeO3)、ニオブ酸ナトリウム(NaNbO3)、チタン酸ビスマス(Bi4Ti3O12)、チタン酸ビスマスナトリウム(Na0.5Bi0.5TiO3)等の各種圧電基板を用いてもよいし、例えば、シリコン基板等の圧電基板以外の基板を用いてもよい。 Also, instead of the crystal substrate, for example, lithium niobate (LiNbO 3 ), lithium niobate (LiTaO 3 ), lead zirconate titanate (PZT), lithium tetraboate (Li 2 B 4 O 7 ), langasite (La 3 Ga 5 SiO 14 ), potassium niobate (KNbO 3 ), gallium niobate (GaPO 4 ), gallium arconate (GaAs), aluminum nitride (AlN), zinc oxide (ZnO, Zn 2 O 3 ), titanium acid barium (BaTiO 3), lead titanate (PbPO 3), potassium sodium niobate ((K, Na) NbO 3 ), bismuth ferrite (BiFeO 3), sodium niobate (NaNbO 3), bismuth titanate (Bi 4 Ti Various piezoelectric substrates such as 3 O 12 ) and sodium niobate titanate (Na 0.5 Bi 0.5 TiO 3 ) may be used, and for example, a substrate other than the piezoelectric substrate such as a silicon substrate may be used.
図1および図3に示すように、第1回路素子7は、温度センサー71と、発振回路72と、を有する。発振回路72は、振動片6を発振させ、温度センサー71の検出結果、特に検出温度に基づいて温度補償された発振信号を生成する機能を有する。つまり、発振回路72は、振動片6と電気的に接続され、振動片6の出力信号を増幅し、増幅した信号を振動片6にフィードバックすることにより振動片6を発振させる発振回路部721と、温度センサー71から出力される温度情報に基づいて、出力信号の周波数変動が振動片6自身の周波数温度特性よりも小さくなるように温度補償する温度補償回路部722と、を有する。
As shown in FIGS. 1 and 3, the first circuit element 7 includes a temperature sensor 71 and an oscillation circuit 72. The oscillation circuit 72 has a function of oscillating the
発振回路72としては、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等の発振回路を用いることができる。また、発振回路72が有する温度補償回路部722としては、例えば、発振回路部721に接続された可変容量回路の容量を調整することにより発振回路部721の発振周波数を調整するものであってもよいし、発振回路部721の出力信号の周波数をPLL回路やダイレクトデジタルシンセサイザー回路により調整するものであってもよい。 As the oscillation circuit 72, for example, an oscillation circuit such as a Pierce oscillation circuit, an inverter type oscillation circuit, a Colpitts oscillation circuit, or a Hartley oscillation circuit can be used. Further, as the temperature compensation circuit unit 722 of the oscillation circuit 72, for example, even if the oscillation frequency of the oscillation circuit unit 721 is adjusted by adjusting the capacity of the variable capacitance circuit connected to the oscillation circuit unit 721. Alternatively, the frequency of the output signal of the oscillation circuit unit 721 may be adjusted by a PLL circuit or a direct digital synthesizer circuit.
このように、温度センサー71および振動片6を共に内側パッケージ5に収容することにより、温度センサー71を振動片6と同じ空間でかつ振動片6の近傍に配置することが可能となる。そのため、温度センサー71によって振動片6の温度をより精度よく検出することができ、発振回路72による温度補償がより正確なものとなる。
By accommodating both the temperature sensor 71 and the vibrating
なお、本実施形態では、温度センサー71がIC温度センサーで構成され、第1回路素子7に内蔵されているが、これに限定されない。つまり、温度センサー71は、第1回路素子7と別体で設けられるディスクリート部品であってもよい。換言すると、第1回路素子7は、単一の素子で構成されているものに限定されず、例えば、ICと、このICとは別体であるディスクリート部品とを含むような構成であってもよい。この場合、温度センサー71は、例えば、サーミスタ、サーモカップル、プラチナ温度センサー、熱電対、デジタル温度センサー等によって構成することができる。また、温度センサー71の配置は、内部空間S5内であって、振動片6の温度を検出することができれば、特に限定されず、例えば、第2ベース基板51や第1回路素子7の上面に配置することができる。
In the present embodiment, the temperature sensor 71 is composed of an IC temperature sensor and is built in the first circuit element 7, but the present invention is not limited to this. That is, the temperature sensor 71 may be a discrete component provided separately from the first circuit element 7. In other words, the first circuit element 7 is not limited to one composed of a single element, and may be configured to include, for example, an IC and a discrete component that is a separate body from the IC. Good. In this case, the temperature sensor 71 can be composed of, for example, a thermistor, a thermocouple, a platinum temperature sensor, a thermocouple, a digital temperature sensor, or the like. Further, the arrangement of the temperature sensor 71 is not particularly limited as long as it can detect the temperature of the vibrating
以上、温度補償型水晶発振器3について説明した。温度補償型水晶発振器3は、前述した外部端子543を4つ有し、図3に示すように、1つは第1回路素子7の電源電圧用の端子543aであり、1つは電源電圧に対するグランド用の端子543bであり、1つは発振回路72から出力される発振信号用の端子543cであり、1つは温度センサー71の出力信号用の端子543dである。ただし、外部端子543の数や用途は、特に限定されない。
The temperature-compensated
以上のような温度補償型水晶発振器3は、図1に示すように、第2ベース基板51の下面を凹部211cの底面に向けた姿勢で配置され、第2ベース基板51の下面が接合部材B1を介して凹部211cの底面に固定されている。つまり、第2ベース基板51の下面は、第1ベース基板21に固定される実装面50である。また、接合部材B1を介して各外部端子543が内部端子242と電気的に接続されている。接合部材B1としては、特に限定されず、例えば、金属バンプ、半田、ろう材、金属ペースト、導電性樹脂接着剤等を用いることができる。
As shown in FIG. 1, the temperature-compensated
図1に示すように、第2回路素子4は、第1ベース基板21に搭載された状態で外側パッケージ2に収容されている。第2回路素子4は、その下面の外周部が、接合部材B3を介して凹部211bの底面に接合されている。接合部材B3としては、特に限定されず、例えば、金属バンプ、半田、ろう材、金属ペースト、導電性樹脂接着剤等の導電性を有するものであってもよいし、樹脂接着剤等の絶縁性を有するものであってもよい。
As shown in FIG. 1, the
このような第2回路素子4は、図4に示すように、発振回路72から出力される発振信号の周波数を制御し、温度補償型水晶発振器3が出力する発振信号に残っている周波数温度特性をさらに補正する周波数制御回路としての小数分周型のPLL回路40(位相同期回路)と、温度補正テーブル481が記憶されている記憶部48と、出力回路49と、を有する。本実施形態では、PLL回路40、記憶部48および出力回路49が1チップの回路素子として構成されているが、複数チップの回路素子によって構成されていてもよいし、一部がディスクリート部品によって構成されていてもよい。
As shown in FIG. 4, such a
PLL回路40は、位相比較器41と、チャージポンプ42と、ローパスフィルター43と、電圧制御型発振回路44と、分周回路45と、を有する。位相比較器41は、発振回路72が出力する発振信号と分周回路45が出力するクロック信号の位相差を比較し、その比較結果をパルス電圧として出力する。チャージポンプ42は、位相比較器41が出力するパルス電圧を電流に変換し、ローパスフィルター43は、チャージポンプ42が出力する電流を平滑化および電圧変換する。
The
電圧制御型発振回路44は、ローパスフィルター43の出力電圧を制御電圧として、制御電圧に応じて周波数が変化する信号を出力する。なお、本実施形態の電圧制御型発振回路44は、コイル等のインダクタンス素子とコンデンサー等の容量素子とを用いて構成されるLC発振回路であるが、これに限定されず、例えば、水晶振動子等の圧電振動子を用いた発振回路を用いることもできる。分周回路45は、温度センサー71の出力信号と温度補正テーブル481とから決定する分周比で、電圧制御型発振回路44が出力するクロック信号を小数分周したクロック信号を出力する。なお、分周回路45の分周比は、温度補正テーブル481によって定められる構成に限定されない。例えば多項式演算によって定められてもよいし、機械学習された学習済みモデルに基づくニューラルネットワーク演算によって定められてもよい。
The voltage control
出力回路49は、PLL回路40が出力するクロック信号が入力され、その振幅が所望のレベルに調整された発振信号を生成する。出力回路49が生成する発振信号は、発振器1の外部端子243を介して発振器1の外部に出力される。
The
このように、温度補償型水晶発振器3が出力する発振信号に残っている周波数温度特性をPLL回路40によってさらに補正することにより、温度による周波数偏差がさらに小さい発振器1が得られる。なお、PLL回路40としては、特に限定されず、例えば、発振回路72と位相比較器41との間に発振回路72が出力する発振信号を整数の分周比で分周する整数分周型のPLL回路を備えていてもよい。また、PLL回路40は、温度補償型水晶発振器3の出力信号をさらに温度補償するものに限られない。例えば、所望の周波数信号を得るために、PLL回路40が温度補償型水晶発振器3の出力周波数を固定値で逓倍する構成であってもよい。
As described above, by further correcting the frequency temperature characteristic remaining in the oscillation signal output by the temperature-compensated
以上のような構成の第2回路素子4は、図1に示すように、内側パッケージ5の上側に位置し、内側パッケージ5とはZ軸方向に離間して配置されている。これにより、これらが接触している場合と比べて、第2回路素子4の熱が温度補償型水晶発振器3に伝わり難くなり、第2回路素子4の熱によって振動片6と温度センサー71との間に温度差が生じるのを効果的に抑制することができ、温度センサー71によって振動片6の温度をより精度よく検出することができる。特に、本実施形態では、第2回路素子4がPLL回路40を有し、このPLL回路40は、消費電力が大きく、発熱し易い。したがって、第2回路素子4と内側パッケージ5とを離間して配置することにより、上述した効果をより顕著に発揮することができる。また、第2回路素子4も温度センサー71が出力する温度情報信号に基づいて動作するため、第2回路素子4内に温度センサーを設けた場合に比べて自身の発熱の影響を受け難い。
As shown in FIG. 1, the
また、第2回路素子4は、温度補償型水晶発振器3の上側に位置し、温度補償型水晶発振器3と第1リッド22との間に位置している。前述したように、温度補償型水晶発振器3の内側パッケージ5は、その下面である実装面50において凹部211cの底面に固定されているため、第2回路素子4は、内側パッケージ5の第1ベース基板21と接合されている側とは反対側に位置しているとも言える。このような配置によれば、第2回路素子4と第1ベース基板21との接合部と、内側パッケージ5と第1ベース基板21との接合部との間の熱伝達経路を十分に長くすることができる。そのため、第2回路素子4の熱が第1ベース基板21を介して内側パッケージ5に伝わり難くなり、第2回路素子4の熱により振動片6と温度センサー71との間に温度差が生じるのを効果的に抑制することができる。
The
図1に示すように、第2回路素子4と温度補償型水晶発振器3との間すなわち第2回路素子4と内側パッケージ5との間には、断熱部材9が配置されている。また、断熱部材9は、第2回路素子4と離間して配置されていると共に、内側パッケージ5の上面および側面を覆っている。このような断熱部材9は、第2回路素子4からの輻射熱(放射熱)によって振動片6と温度センサー71との間に温度差が生じたり、発振器1の環境雰囲気に起因した内部空間S2内の温度変化によって振動片6と温度センサー71との間に温度差が生じたりするのを抑制する機能を有する。
As shown in FIG. 1, a
まず、第2回路素子4の熱に限って説明する。前述したように、内部空間S2が減圧状態となっているため、内側パッケージ5と第2回路素子4との間の対流による熱交換が抑制されている。しかし、内側パッケージ5と第2回路素子4との間の輻射(放射)による熱交換については、十分に抑制されていない。そこで、内側パッケージ5と第2回路素子4の間に断熱部材9を配置し、この断熱部材9によって第2回路素子4からの輻射熱の少なくとも一部を遮断することにより、つまり、内側パッケージ5の手前で輻射熱の少なくとも一部をカットすることにより、断熱部材9がない場合と比べて第2回路素子4からの輻射熱が内側パッケージ5に伝わり難くなる。そのため、その分、振動片6と温度センサー71との間に温度差が生じ難くなる。特に、本実施形態では、第2回路素子4がPLL回路40を有し、このPLL回路40は、消費電力が比較的大きく発熱し易い。したがって、断熱部材9を配置することにより、上述した効果をより顕著に発揮することができる。
First, only the heat of the
次に、環境雰囲気に限って一例を挙げて説明する。前述したように、第1リッド22は、コバール等の金属で構成されており、熱伝導率が比較的大きい。そのため、発振器1の環境雰囲気に風が生じると、その風によって第1リッド22が冷やされて(第1リッド22を介して外側パッケージ2の内外の熱交換が促されて)、それに伴って内部空間S2内の温度も変動し、この変動によって振動片6と温度センサー71との間に温度差が生じてしまう。特に、風は、不規則に生じるため、風に起因した内部空間S2内の温度変化も不規則かつ急峻であり、振動片6と温度センサー71との間に温度差が生じ易い。特に、振動片6と温度センサー71とで比熱が異なっていたり、配置が異なっていたりすることにより、内部空間S2内の温度変化に対する応答性が振動片6と温度センサー71とで異なってしまい、上述の問題点が助長され易い。そこで、内側パッケージ5と第2回路素子4との間に断熱部材9を配置し、この断熱部材9によって内部空間S2への内側パッケージ5の露出を抑制することにより、断熱部材9がない場合と比べて内部空間S2の温度変化が内側パッケージ5に伝わり難くなる。そのため、その分、振動片6と温度センサー71との間に温度差が生じ難くなる。
Next, an example will be described only for the environmental atmosphere. As described above, the
このように、第2回路素子4と温度補償型水晶発振器3との間に断熱部材9を配置することにより、第2回路素子4からの輻射熱によって振動片6と温度センサー71との間に温度差が生じたり、発振器1の環境雰囲気に起因した内部空間S2内の温度変化によって振動片6と温度センサー71との間に温度差が生じたりするのを効果的に抑制することができる。
By arranging the
特に、本実施形態では、前述したように、断熱部材9は、第2回路素子4と離間して配置されている。つまり、断熱部材9と第2回路素子4との間には空隙が形成され、断熱部材9と第2回路素子4とが非接触となっている。これにより、断熱部材9と第2回路素子4とが接触している場合と比べて、第2回路素子4の熱が温度補償型水晶発振器3に伝わり難くなる。そのため、振動片6と温度センサー71との間に温度差が生じるのを効果的に抑制することができ、振動片6と温度センサー71との温度差をより小さく、好ましくはゼロにすることができる。
In particular, in the present embodiment, as described above, the
なお、「断熱部材9と第2回路素子4とが離間している」とは、断熱部材9の第2回路素子4と対向している部分すなわち上面90の大部分が第2回路素子4と離間していることを意味し、上面90の一部が第2回路素子4と接触している場合も含む意味である。上面90の一部が第2回路素子4と接触している場合、上面90に対する接触部分の占有率は、10%以下であることが好ましく、5%以下であることがより好ましい。
In addition, "the
また、本実施形態では、前述したように、断熱部材9は、内側パッケージ5の上面すなわち第2回路素子4側の表面を覆っている。内側パッケージ5の上面は、内側パッケージ5の表面のうち第2回路素子4や第1リッド22に最も近いため、他の部分よりも第2回路素子4の熱や内部空間S2の温度に影響を受け易い。特に、本実施形態では、内側パッケージ5の上面は、コバール等の金属で構成され、熱伝導率の比較的高い第2リッド52で構成されており、その点からも第2回路素子4の熱や内部空間S2の温度に影響を受け易い。そのため、内側パッケージ5の上面を断熱部材9で覆うことにより、上述の断熱効果をより効果的に発揮することができる。その結果、振動片6と温度センサー71との間に温度差が生じるのを効果的に抑制することが、振動片6と温度センサー71との温度差をより小さく、好ましくはゼロにすることができる。
Further, in the present embodiment, as described above, the
特に、本実施形態では、断熱部材9は、内側パッケージ5の下面すなわち実装面50以外の表面全体を覆っている。これにより、内側パッケージ5のうち内部空間S2に臨む面のほぼ全域を断熱部材9で覆うことができ、上述の断熱効果をさらに効果的に発揮することができる。その結果、振動片6と温度センサー71との間に温度差が生じるのをさらに効果的に抑制することが、振動片6と温度センサー71との温度差をより小さく、好ましくはゼロにすることができる。
In particular, in the present embodiment, the
ただし、断熱部材9の構成としては、第2回路素子4と内側パッケージ5との間に配置されていれば、特に限定されない。例えば、図5に示すように、さらに実装面50についても断熱部材9で覆われていてもよい。また、例えば、断熱部材9は、内側パッケージ5の上面だけを覆うように配置されていてもよいし、内側パッケージ5の上面の一部が断熱部材9で覆われておらず、断熱部材9から露出していてもよい。
However, the configuration of the
以上のような断熱部材9の構成材料としては、上述の断熱効果を発揮することができれば、特に限定されないが、例えば、第2リッド52の構成材料よりも低い熱伝導率を有する材料であることが好ましい。これにより、上述の断熱効果をより確実に発揮することのできる断熱部材9となる。断熱部材9の構成材料としては、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ウレタン樹脂(ポリウレタン)、シリコーン樹脂等の各種樹脂材料が挙げられる。なお、本実施形態では、断熱部材9は、シリコーン樹脂で構成されている。これにより、取り扱いが容易で、かつ、優れた断熱効果を発揮することができる断熱部材9となる。
The constituent material of the
なお、断熱部材9と第2回路素子4との間のギャップGとしては、特に限定されないが、例えば、0.01mm以上0.1mm以下とすることが好ましく、0.03mm以上0.09mm以下とすることがより好ましい。これにより、発振器1の過度な大型化を回避しつつ、上述の断熱効果を十分に発揮することができる。本実施形態では、第2回路素子4と内側パッケージ5とが共に第1ベース基板21に搭載されているため、第1ベース基板21に形成されている凹部211cの深さを適宜定めることにより、ギャップGを上述したような所望の値とすることができる。また、ギャップGを調整するために、図示しないスペーサーを用いることもできる。
The gap G between the
ディスクリート部品81、82は、前述したように、外側パッケージ2に収容されており、凹部211dの底面に接合されている。ディスクリート部品81、82は、それぞれ、バイパスコンデンサー810、820である。そして、図4に示すように、バイパスコンデンサー810は、外側パッケージ2に設けられている外部端子243と、内側パッケージ5に設けられている電源電圧用の端子543aとの間において、端子543aと接続されている。これにより、外部端子243を介して供給された電源電圧からノイズを除去することができ、安定した電源電圧を第1回路素子7に供給することができる。
As described above, the
一方、バイパスコンデンサー820は、温度センサー71の出力信号用の端子543dとPLL回路40との間において端子543dと接続されている。これにより、温度センサー71の出力信号からノイズを除去することができ、より正確な出力信号をPLL回路40に供給することができる。そのため、分周回路45による分周比をより精度よく決定することができる。なお、ディスクリート部品81、82としては、バイパスコンデンサー810、820に限定されず、例えば、サーミスタ、抵抗、ダイオード等であってもよい。また、ディスクリート部品81、82の少なくとも一方を省略してもよいし、他のディスクリート部品を追加してもよい。また、バイパスコンデンサー810、820は、第2回路素子4に内蔵されていてもよい。
On the other hand, the
以上、発振器1について説明した。発振器1は、前述したように、第1容器としての外側パッケージ2と、外側パッケージ2に収容されている第2容器としての内側パッケージ5と、内側パッケージ5に収容されている振動片6と、温度センサー71と、振動片6を発振させ、温度センサー71の検出結果に基づいて温度補償された発振信号を生成する発振回路と、を含み、内側パッケージ5に収容されている第1回路素子7と、外側パッケージ2に収容され、発振信号の周波数を制御する周波数制御回路としてのPLL回路40を含み、平面視で内側パッケージ5と重なって配置されている第2回路素子4と、内側パッケージ5と第2回路素子4との間に位置し、第2回路素子4から離間して配置されている断熱部材9と、を備える。
The oscillator 1 has been described above. As described above, the oscillator 1 includes an
このような構成によれば、断熱部材9によって、第2回路素子4からの輻射熱(放射熱)によって振動片6と温度センサー71との間に温度差が生じたり、発振器1の環境雰囲気に起因した内部空間S2内の温度変化によって振動片6と温度センサー71との間に温度差が生じたりするのを抑制することができる。そのため、振動片6と温度センサー71との間に温度差が生じたり、その温度差が変動したりするのを効果的に抑制することができる。その結果、温度センサー71によって振動片6の温度をより精度よく検出することができ、発振回路72による温度補償がより正確なものとなる。また、PLL回路40から周波数偏差が小さい発振信号を出力することができる。したがって、高精度な周波数信号を出力可能な発振器1となる。
According to such a configuration, the
また、前述したように、外側パッケージ2は、第1凹部としての凹部211を有する第1ベース基板21と、凹部211の開口を塞ぐように第1ベース基板21に接合されている第1リッド22と、を有し、凹部211内に内側パッケージ5および第2回路素子4が配置されている。また、内側パッケージ5は、第2凹部としての凹部511を有する第2ベース基板51と、凹部511の開口を塞ぐように第2ベース基板51に接合されている第2リッド52と、を有し、第2リッド52を第2回路素子4側に向けた姿勢で第1ベース基板21に固定されている。このような姿勢で内側パッケージ5を外側パッケージ2に固定することにより、第2ベース基板51と第1ベース基板21との電気的な接続が容易となる。
Further, as described above, the
また、前述したように、断熱部材9は、第2リッド52よりも熱伝導率が低い。これにより、十分な断熱特性を有する断熱部材9となる。そのため、前述した効果をより効果的に発揮することができる。
Further, as described above, the
また、前述したように、断熱部材9は、内側パッケージ5の第2回路素子4側の表面すなわち上面を覆っている。内側パッケージ5の上面は、内側パッケージ5の表面のうち第2回路素子4や第1リッド22に最も近いため、他の部分よりも第2回路素子4の熱や内部空間S2の温度に影響を受け易い。特に、本実施形態では、内側パッケージ5の上面は、コバール等の金属で構成された第2リッド52で構成されており、その点からも第2回路素子4の熱や内部空間S2の温度に影響を受け易い。そのため、内側パッケージ5の上面を断熱部材9で覆うことにより、上述の断熱効果をより効果的に発揮することができる。
Further, as described above, the
また、前述したように、内側パッケージ5は、第2回路素子4と反対側に位置し、外側パッケージ2に実装されている実装面50を有し、断熱部材9は、内側パッケージ5の実装面50以外の表面を覆っている。これにより、内側パッケージ5のうち内部空間S2に臨む面のほぼ全域を断熱部材9で覆うことができる。これにより、上述の断熱効果をさらに効果的に発揮することができる。
Further, as described above, the
<第2実施形態>
図6は、第2実施形態の発振器を示す断面図である。
<Second Embodiment>
FIG. 6 is a cross-sectional view showing the oscillator of the second embodiment.
本実施形態は、断熱部材9の構成が異なること以外は、前述した第1実施形態と同様である。なお、以下の説明では、本実施形態に関し、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項に関してはその説明を省略する。また、図6において、前述した実施形態と同様の構成については、同一符号を付している。
The present embodiment is the same as the first embodiment described above, except that the configuration of the
図6に示すように、本実施形態の発振器1では、板状の断熱部材9が内側パッケージ5の上面に固定されている。また、断熱部材9は、平面視で、内側パッケージ5よりも大きく、内側パッケージ5の全域と重なっている。このような断熱部材9によっても、第2回路素子4からの輻射熱(放射熱)によって振動片6と温度センサー71との間に温度差が生じたり、発振器1の環境雰囲気に起因した内部空間S2内の温度変化によって振動片6と温度センサー71との間に温度差が生じたりするのを抑制することができる。そのため、振動片6と温度センサー71との間に温度差が生じたり、その温度差が変動したりするのを効果的に抑制することができる。
As shown in FIG. 6, in the oscillator 1 of the present embodiment, the plate-shaped
以上のような第2実施形態によっても、前述した第1実施形態と同様の効果を発揮することができる。 The second embodiment as described above can also exert the same effect as the first embodiment described above.
<第3実施形態>
図7は、第3実施形態の発振器を示す断面図である。
<Third Embodiment>
FIG. 7 is a cross-sectional view showing the oscillator of the third embodiment.
本実施形態は、断熱部材9の構成が異なること以外は、前述した第1実施形態と同様である。なお、以下の説明では、本実施形態に関し、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項に関してはその説明を省略する。また、図7において、前述した実施形態と同様の構成については、同一符号を付している。
The present embodiment is the same as the first embodiment described above, except that the configuration of the
図7に示すように、本実施形態の発振器1では、外側パッケージ2の凹部211は、第1ベース基板21の上面に開口する凹部211aと、凹部211aの底面に開口する凹部211bと、凹部211bの底面に開口する凹部211cと、凹部211cの底面に開口する凹部211dと、凹部211dの底面に開口する凹部211eと、を有する。そして、凹部211bの底面に第2回路素子4が固定され、凹部211dの底面に温度補償型水晶発振器3が固定され、凹部211eの底面にディスクリート部品81、82が固定されている。また、凹部211aの底面に複数の内部端子241が配置され、凹部211dの底面に複数の内部端子242が配置されている。
As shown in FIG. 7, in the oscillator 1 of the present embodiment, the
また、第2回路素子4と温度補償型水晶発振器3との間には板状の断熱部材9が配置されている。また、断熱部材9は、凹部211cの底面に接合部材B4を介して固定されている。また、断熱部材9は、第2回路素子4と離間して配置され、温度補償型水晶発振器3とも離間して配置されている。また、断熱部材9は、平面視で、内側パッケージ5よりも大きく、内側パッケージ5の全域と重なっている。
Further, a plate-shaped
このような断熱部材9によっても、第2回路素子4からの輻射熱(放射熱)によって振動片6と温度センサー71との間に温度差が生じたり、発振器1の環境雰囲気に起因した内部空間S2内の温度変化によって振動片6と温度センサー71との間に温度差が生じたりするのを抑制することができる。そのため、振動片6と温度センサー71との間に温度差が生じたり、その温度差が変動したりするのを効果的に抑制することができる。
Even with such a
以上のような第3実施形態によっても、前述した第1実施形態と同様の効果を発揮することができる。 The third embodiment as described above can also exert the same effect as the first embodiment described above.
<第4実施形態>
図8は、第4実施形態の発振器を示す断面図である。
<Fourth Embodiment>
FIG. 8 is a cross-sectional view showing the oscillator of the fourth embodiment.
本実施形態は、内側パッケージ5を断熱する構成が異なること以外は、前述した第1実施形態と同様である。なお、以下の説明では、本実施形態に関し、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項に関してはその説明を省略する。また、図8において、前述した実施形態と同様の構成については、同一符号を付している。
The present embodiment is the same as the first embodiment described above, except that the configuration for insulating the
図8に示すように、本実施形態の発振器1では、外側パッケージ2の凹部211は、第1ベース基板21の上面に開口する凹部211aと、凹部211aの底面に開口する凹部211bと、凹部211bの底面に開口する凹部211cと、凹部211cの底面に開口する凹部211dと、凹部211dの底面に開口する凹部211eと、を有する。そして、凹部211bの底面に第2回路素子4が固定され、凹部211dの底面に温度補償型水晶発振器3が固定され、凹部211eの底面にディスクリート部品81、82が固定されている。また、凹部211aの底面に複数の内部端子241が配置され、凹部211dの底面に複数の内部端子242が配置されている。
As shown in FIG. 8, in the oscillator 1 of the present embodiment, the
また、発振器1は、温度補償型水晶発振器3と第2回路素子4との間に位置する仕切り部材10を有する。仕切り部材10は、凹部211cの底面に接合部材B4を介して固定され、内部空間S2を上下に気密的に二分している。具体的には、内部空間S2は、仕切り部材10によって、仕切り部材10よりも下側に位置し、温度補償型水晶発振器3を収容している第1空間S21と、仕切り部材10よりも上側に位置し、第2回路素子4を収容する第2空間S22と、に仕切られている。
Further, the oscillator 1 has a
仕切り部材10の構成材料としては、内部空間S2を第1空間S21と第2空間S22とに気密的に仕切ることができれば特に限定されず、例えば、各種金属材料、各種セラミック材料、各種樹脂材料等を用いることができる。
The constituent material of the
第2空間S22の雰囲気は、例えば、窒素、アルゴン等の不活性ガスで置換され、大気圧とほぼ等しい大気圧状態となっている。これにより、第2空間S22に対流が生じ易くなり、第2回路素子4の熱が第1リッド22から外部に効率的に放出される。つまり、第2回路素子4の放熱を効率的に行うことができ、第2回路素子4の過度な昇温等を抑制することができる。これに対して、第1空間S21の雰囲気は、窒素、アルゴン等の不活性ガスで置換され、大気圧に対して減圧された減圧状態、特に真空状態となっている。これにより、第1空間S21の断熱性が高まり、この第1空間S21に収容されている温度補償型水晶発振器3に熱が伝わり難くなる。そのため、第2回路素子4の熱によって振動片6と温度センサー71との間に温度差が生じたり、発振器1の環境雰囲気に起因した第2空間S22内の温度変化によって振動片6と温度センサー71との間に温度差が生じたりするのを効果的に抑制することができる。
The atmosphere of the second space S22 is replaced with an inert gas such as nitrogen or argon, and is in an atmospheric pressure state substantially equal to the atmospheric pressure. As a result, convection is likely to occur in the second space S22, and the heat of the
なお、本実施形態では、第1空間S21が減圧状態で、第2空間S22が大気圧状態であるが、第1空間S21の圧力が第2空間S22の圧力よりも低ければ、第1、第2空間S21、S22の圧力は、特に限定されない。 In the present embodiment, the first space S21 is in a reduced pressure state and the second space S22 is in an atmospheric pressure state, but if the pressure in the first space S21 is lower than the pressure in the second space S22, the first and first spaces S22 are in a reduced pressure state. The pressures of the two spaces S21 and S22 are not particularly limited.
以上のように、本実施形態の発振器1は、第1容器としての外側パッケージ2と、外側パッケージ2に収容されている第2容器としての内側パッケージ5と、内側パッケージ5に収容されている振動片6と、内側パッケージ5に収容されている温度センサー71と、内側パッケージ5に収容され、振動片6を発振させ、温度センサー71の検出結果に基づいて温度補償された発振信号を生成する発振回路を含む第1回路素子7と、外側パッケージ2に収容され、発振信号の周波数を制御する周波数制御回路としてのPLL回路40を含む第2回路素子4と、外側パッケージ2内において内側パッケージ5と第2回路素子4との間に位置し、外側パッケージ2内を、内側パッケージ5を収容する第1空間S21と第2回路素子4を収容する第2空間S22とに仕切る仕切り部材10と、を備え、内側パッケージ5と第2回路素子4とは平面視で互いに重なって配置され、第1空間S21内の圧力は、第2空間S22内の圧力よりも低い。
As described above, the oscillator 1 of the present embodiment has the
このような構成とすることにより、第2空間S22では対流が生じ易くなり、第2回路素子4の熱が第1リッド22から外部に効率的に放出される。つまり、第2回路素子4の放熱を効率的に行うことができ、第2回路素子4の過度な昇温等を抑制することができる。一方で、第1空間S21の断熱性が高まり、第1空間S21に収容されている温度補償型水晶発振器3に熱が伝わり難くなる。そのため、第2回路素子4の熱によって振動片6と温度センサー71との間に温度差が生じたり、発振器1の環境雰囲気に起因した第2空間S22内の温度変化によって振動片6と温度センサー71との間に温度差が生じたりするのを効果的に抑制することができる。したがって、振動片6と温度センサー71との間に温度差が生じたり、その温度差が変動したりするのを効果的に抑制することができる。その結果、温度センサー71によって振動片6の温度をより精度よく検出することができ、発振回路72による温度補償がより正確なものとなる。
With such a configuration, convection is likely to occur in the second space S22, and the heat of the
以上のような第4実施形態によっても、前述した第1実施形態と同様の効果を発揮することができる。 The fourth embodiment as described above can also exert the same effect as the first embodiment described above.
<第5実施形態>
図9は、第5実施形態の発振器を示す断面図である。図10は、図9の発振器を示す平面図である。
<Fifth Embodiment>
FIG. 9 is a cross-sectional view showing the oscillator of the fifth embodiment. FIG. 10 is a plan view showing the oscillator of FIG.
本実施形態は、第2回路素子4と温度補償型水晶発振器3との配置が異なること以外は、前述した第1実施形態と同様である。なお、以下の説明では、本実施形態に関し、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項に関してはその説明を省略する。また、図9および図10において、前述した実施形態と同様の構成については、同一符号を付している。
The present embodiment is the same as the first embodiment described above, except that the arrangement of the
図9に示すように、第1ベース基板21の凹部211は、複数の凹部で構成され、図示の構成では、第1ベース基板21の上面に開口する凹部211aと、凹部211aの底面に開口し、凹部211aよりも開口が小さい凹部211bおよび凹部211cと、を有する。凹部211b、211cは、X軸方向に並んで形成され、凹部211bの深さは、凹部211cの深さよりも大きい。したがって、凹部211bの底面は、凹部211cの底面よりも下側に位置している。
As shown in FIG. 9, the
そして、凹部211cの底面に第2回路素子4が固定され、凹部211bの底面に温度補償型水晶発振器3が固定されている。また、図10に示すように、凹部211bの底面には、温度補償型水晶発振器3と重ならないように、単体の回路部品である2つのディスクリート部品81、82が固定されている。このような配置によれば、平面視で、第2回路素子4、温度補償型水晶発振器3および各ディスクリート部品81、82をZ軸方向に重ねることなく、X軸方向およびY軸方向に並べて配置することができる。そのため、外側パッケージ2の低背化を図ることができる。
The
また、図9に示すように、凹部211aの底面には複数の内部端子241が配置されており、第1ベース基板21の下面には複数の外部端子243が配置されている。これら内部端子241同士または内部端子241と外部端子243とは、第1ベース基板21内に形成されている図示しない配線を介して電気的に接続されている。また、いくつかの内部端子241は、ボンディングワイヤーBW1を介して第2回路素子4と電気的に接続され、いくつかの内部端子241は、ボンディングワイヤーBW2を介して温度補償型水晶発振器3と電気的に接続されている。
Further, as shown in FIG. 9, a plurality of
温度補償型水晶発振器3は、図9に示すように、第2リッド52を凹部211bの底面に向けた姿勢で配置され、第2リッド52が絶縁性の接合部材B5を介して凹部211bの底面に固定されている。つまり、第2リッド52は、第1ベース基板21に固定される実装面50である。このように第2リッド52を凹部211bの底面側に向けた姿勢とすることにより、例えば、これとは反対に、第2ベース基板51の底面を凹部211bの底面側に向けた姿勢とする場合と比べて、内側パッケージ5と第1ベース基板21との接合部から振動片6および第1回路素子7までの熱伝達経路が長くなる。そのため、第2回路素子4の熱が振動片6および第1回路素子7に伝わり難くなる。その結果、振動片6と温度センサー71との温度差をより小さく抑えることができる。ただし、これに限定されず、本実施形態とは反対に、第2ベース基板51の底面を凹部211bの底面側に向けた姿勢で内側パッケージ5を凹部211bの底面に固定してもよい。
As shown in FIG. 9, the temperature-compensated
また、図10に示すように、温度補償型水晶発振器3が有する4つの外部端子543のうち、端子543a、543b、543dは、それぞれ、ボンディングワイヤーBW2を介して内部端子241と電気的に接続されている。これに対して、端子543cは、ボンディングワイヤーBW5を介して第2回路素子4と直接、接続されている。これにより、端子543cと第2回路素子4との間の配線長を短くすることができる。そのため、発振回路72が出力する発振信号にノイズが乗り難く、精度のよい発振信号を第2回路素子4に出力することができる。また、端子543aは、さらに、ボンディングワイヤーBW6を介して第2回路素子4にも電気的に接続されている。これにより、電源電圧を第2回路素子4にも供給することができる。
Further, as shown in FIG. 10, of the four
また、図9に示すように、温度補償型水晶発振器3と第1リッド22との間すなわち内側パッケージ5と第1リッド22との間には、断熱部材9が配置されている。また、断熱部材9は、第1リッド22と離間して配置されていると共に、内側パッケージ5の上面および側面を覆っている。このような断熱部材9は、主に、内側パッケージ5と第2回路素子4との間に位置する部分91において、第2回路素子4からの輻射熱(放射熱)によって振動片6と温度センサー71との間に温度差が生じてしまうのを抑制し、主に、内側パッケージ5と第1リッド22との間に位置する部分92において、発振器1の環境雰囲気に起因した内部空間S2内の温度変化によって振動片6と温度センサー71との間に温度差が生じてしまうのを抑制する。
Further, as shown in FIG. 9, a
まず、第2回路素子4の熱に限って説明する。前述したように、内部空間S2が減圧状態となっているため、内側パッケージ5と第2回路素子4との間の対流による熱交換が抑制されている。しかし、内側パッケージ5と第2回路素子4との間の輻射(放射)による熱交換については、十分に抑制されていない。そこで、内側パッケージ5と第2回路素子4の間に断熱部材9(部分91)を配置し、この断熱部材9によって第2回路素子4からの輻射熱の少なくとも一部を遮断することにより、つまり、内側パッケージ5の手前で輻射熱の少なくとも一部をカットすることにより、断熱部材9がない場合と比べて第2回路素子4からの輻射熱が内側パッケージ5に伝わり難くなる。そのため、その分、振動片6と温度センサー71との間に温度差が生じ難くなる。特に、本実施形態では、第2回路素子4がPLL回路40を有し、このPLL回路40は、消費電力が比較的大きく発熱し易い。したがって、断熱部材9を配置することにより、上述した効果をより顕著に発揮することができる。
First, only the heat of the
次に、環境雰囲気に限って一例を挙げて説明する。前述したように、第1リッド22は、コバール等の金属で構成されており、熱伝導率が比較的大きい。そのため、発振器1の環境雰囲気に風が生じると、その風によって第1リッド22が冷やされて(第1リッド22を介して外側パッケージ2の内外の熱交換が促されて)、それに伴って内部空間S2内の温度も変動し、この変動によって振動片6と温度センサー71との間に温度差が生じてしまう。特に、風は、不規則に生じるため、風に起因した内部空間S2内の温度変化も不規則かつ急峻であり、振動片6と温度センサー71との間に温度差が生じ易い。特に、振動片6と温度センサー71とで比熱が異なっていたり、配置が異なっていたりすることにより、内部空間S2内の温度変化に対する応答性が振動片6と温度センサー71とで異なってしまい、上述の問題点が助長され易い。そこで、内側パッケージ5と第1リッド22との間に断熱部材9(部分92)を配置し、この断熱部材9によって内部空間S2への内側パッケージ5の露出を抑制することにより、断熱部材9がない場合と比べて内部空間S2の温度変化が内側パッケージ5に伝わり難くなる。そのため、その分、振動片6と温度センサー71との間に温度差が生じ難くなる。
Next, an example will be described only for the environmental atmosphere. As described above, the
このように、第2回路素子4および第1リッド22と内側パッケージ5との間に断熱部材9を配置することにより、第2回路素子4からの輻射熱によって振動片6と温度センサー71との間に温度差が生じたり、発振器1の環境雰囲気に起因した内部空間S2内の温度変化によって振動片6と温度センサー71との間に温度差が生じたりするのを効果的に抑制することができる。
By arranging the
特に、本実施形態では、前述したように、断熱部材9は、第1リッド22と離間して配置されている。つまり、断熱部材9と第1リッド22との間には空隙が形成され、断熱部材9と第1リッド22とが非接触となっている。これにより、断熱部材9と第1リッド22とが接触している場合と比べて、環境雰囲気の熱が内側パッケージ5に伝わり難くなる。同様に、断熱部材9は、第2回路素子4と離間して配置されている。つまり、断熱部材9と第2回路素子4との間には空隙が形成されており、断熱部材9と第2回路素子4とが非接触となっている。これにより、断熱部材9と第2回路素子4とが接触している場合と比べて、第2回路素子4の熱が内側パッケージ5に伝わり難くなる。
In particular, in the present embodiment, as described above, the
そのため、振動片6と温度センサー71との間に温度差が生じるのを効果的に抑制することができ、振動片6と温度センサー71との温度差をより小さく、好ましくはゼロにすることができる。
Therefore, it is possible to effectively suppress the occurrence of a temperature difference between the vibrating
なお、「断熱部材9と第1リッド22とが離間している」とは、断熱部材9の第1リッド22と対向している部分すなわち上面90の大部分が第1リッド22と離間していることを意味し、上面90の一部が第1リッド22と接触している場合も含む意味である。上面90の一部が第1リッド22と接触している場合、上面90に対する接触部分の占有率は、10%以下であることが好ましく、5%以下であることがより好ましい。同様に、「断熱部材9と第2回路素子4とが離間している」とは、断熱部材9の第2回路素子4と対向している部分すなわち側面93の大部分が第2回路素子4と離間していることを意味し、側面93一部が第2回路素子4と接触している場合も含む意味である。側面93の一部が第2回路素子4と接触している場合、側面93に対する接触部分の占有率は、10%以下であることが好ましく、5%以下であることがより好ましい。
In addition, "the
また、本実施形態では、前述したように、断熱部材9は、内側パッケージ5の上面すなわち第1リッド22側の表面を覆っている。内側パッケージ5の上面は、内側パッケージ5の表面のうち第1リッド22に最も近いため、環境雰囲気の影響を受け易い。そのため、内側パッケージ5の上面を断熱部材9で覆うことにより、上述の断熱効果をより効果的に発揮することができる。その結果、振動片6と温度センサー71との間に温度差が生じるのを効果的に抑制することが、振動片6と温度センサー71との温度差をより小さく、好ましくはゼロにすることができる。
Further, in the present embodiment, as described above, the
特に、本実施形態では、断熱部材9は、内側パッケージ5の下面すなわち実装面50以外の表面全体を覆っている。これにより、内側パッケージ5のうち内部空間S2に臨む面のほぼ全域を断熱部材9で覆うことができる。これにより、上述の断熱効果をさらに効果的に発揮することができる。その結果、振動片6と温度センサー71との間に温度差が生じるのをさらに効果的に抑制することが、振動片6と温度センサー71との温度差をより小さく、好ましくはゼロにすることができる。
In particular, in the present embodiment, the
ただし、断熱部材9の構成としては、第1リッド22と内側パッケージ5との間に配置されていれば、特に限定されない。例えば、さらに実装面50についても断熱部材9で覆われていてもよい。また、例えば、断熱部材9は、内側パッケージ5の上面だけを覆うように配置されていてもよいし、内側パッケージ5の上面の一部が断熱部材9で覆われておらず、断熱部材9から露出していてもよい。
However, the configuration of the
以上のような断熱部材9の構成材料としては、上述の断熱効果を発揮することができれば、特に限定されないが、例えば、第2リッド52の構成材料よりも低い熱伝導率を有する材料であることが好ましい。これにより、上述の断熱効果をより確実に発揮することのできる断熱部材9となる。断熱部材9の構成材料としては、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ウレタン樹脂(ポリウレタン)、シリコーン樹脂等の各種樹脂材料が挙げられる。なお、本実施形態では、断熱部材9は、シリコーン樹脂で構成されている。これにより、取り扱いが容易で、かつ、優れた断熱効果を発揮することができる断熱部材9となる。
The constituent material of the
なお、断熱部材9と第1リッド22との間のギャップG1としては、特に限定されないが、例えば、0.01mm以上0.1mm以下とすることが好ましく、0.03mm以上0.09mm以下とすることがより好ましい。これにより、発振器1の過度な大型化を回避しつつ、上述の断熱効果を十分に発揮することができる。
The gap G1 between the
以上のように、本実施形態の発振器1は、第1ベース基板21および第1ベース基板21に接合されている第1リッド22を含み、第1内部空間としての内部空間S2を有する第1容器としての外側パッケージ2と、内部空間S2に収容され、第1ベース基板21に固定されている第2容器としての内側パッケージ5と、内側パッケージ5に収容されている振動片6と、温度センサー71と、振動片6を発振させ、温度センサー71の検出結果に基づいて温度補償された発振信号を生成する発振回路と、を含み、内側パッケージ5に収容されている第1回路素子7と、第1ベース基板21に固定されており、発振信号の周波数を制御する周波数制御回路としてのPLL回路40を含み、内側パッケージ5と平面視で並んで配置されている第2回路素子4と、内側パッケージ5と第1リッド22との間に位置し、第1リッド22から離間して配置されている断熱部材9と、を備える。
As described above, the oscillator 1 of the present embodiment includes the
このような構成によれば、断熱部材9によって、発振器1の環境雰囲気に起因した内部空間S2内の温度変化によって振動片6と温度センサー71との間に温度差が生じるのを抑制することができる。そのため、振動片6と温度センサー71との間に温度差が生じたり、その温度差が変動したりするのを効果的に抑制することができる。その結果、温度センサー71によって振動片6の温度をより精度よく検出することができ、発振回路72による温度補償がより正確なものとなる。また、PLL回路40から周波数偏差が小さい発振信号を出力することができる。したがって、高精度な周波数信号を出力可能な発振器1となる。
According to such a configuration, the
また、前述したように、断熱部材9は、内側パッケージ5と第2回路素子4との間に位置し、第2回路素子4から離間して配置されている。このような構成によれば、断熱部材9によって、第2回路素子4からの輻射熱(放射熱)によって振動片6と温度センサー71との間に温度差が生じるのを抑制することができる。そのため、振動片6と温度センサー71との間に温度差が生じたり、その温度差が変動したりするのを効果的に抑制することができる。
Further, as described above, the
また、前述したように、内側パッケージ5は、第1リッド22と反対側に位置し、外側パッケージ2に実装されている実装面50を有し、断熱部材9は、内側パッケージ5の実装面50以外の表面全体を覆っている。これにより、内側パッケージ5のうち内部空間S2に臨む面のほぼ全域を断熱部材9で覆うことができる。これにより、上述の断熱効果をさらに効果的に発揮することができる。
Further, as described above, the
以上のような第5実施形態によっても、前述した第1実施形態と同様の効果を発揮することができる。 The fifth embodiment as described above can also exert the same effect as the first embodiment described above.
<第6実施形態>
図11は、第6実施形態のパーソナルコンピューターを示す斜視図である。
<Sixth Embodiment>
FIG. 11 is a perspective view showing the personal computer of the sixth embodiment.
図11に示す電子機器としてのパーソナルコンピューター1100は、キーボード1102を備えた本体部1104と、表示部1108を備えた表示ユニット1106とにより構成され、表示ユニット1106は、本体部1104に対しヒンジ構造部を介して回動可能に支持されている。このようなパーソナルコンピューター1100には、発振器1が内蔵されている。また、パーソナルコンピューター1100は、キーボード1102や表示部1108などの制御に関する演算処理を行う信号処理回路1110を備えている。信号処理回路1110は、発振器1から出力される発振信号に基づいて動作する。
The
このように、電子機器としてのパーソナルコンピューター1100は、発振器1と、発振器1の出力信号(発振信号)に基づいて信号処理を行う信号処理回路1110と、を備える。そのため、前述した発振器1の効果を享受でき、高い信頼性を発揮することができる。
As described above, the
なお、発振器1を備える電子機器は、前述したパーソナルコンピューター1100の他、例えば、デジタルスチールカメラ、スマートフォン、タブレット端末、スマートウォッチを含む時計、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、HMD(ヘッドマウントディスプレイ)、スマートグラス等のウェアラブル端末、テレビ、ビデオカメラ、ビデオテープレコーダー、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電子辞書、電子翻訳機、電卓、電子ゲーム機器、トレーニング機器、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、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、電子内視鏡のような医療機器、魚群探知機、各種測定機器、車両、航空機、船舶に搭載される計器類、携帯端末用の基地局、フライトシミュレーター等であってもよい。
In addition to the
<第7実施形態>
図12は、第7実施形態の自動車を示す斜視図である。
<7th Embodiment>
FIG. 12 is a perspective view showing the automobile of the seventh embodiment.
図12に示すように、移動体としての自動車1500には、発振器1と、発振器1から出力される発振信号に基づいて動作する信号処理回路1510と、が内蔵されている。発振器1と信号処理回路1510は、例えば、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。
As shown in FIG. 12, the
このように、移動体としての自動車1500は、発振器1と、発振器1の出力信号(発振信号)に基づいて信号処理を行う信号処理回路1510と、を備える。そのため、前述した発振器1の効果を享受でき、高い信頼性を発揮することができる。
As described above, the
なお、発振器1を備える移動体は、自動車1500の他、例えば、ロボット、ドローン、電動車いす、二輪車、航空機、ヘリコプター、船舶、電車、モノレール、貨物運搬用カーゴ、ロケット、宇宙船等であってもよい。
In addition to the
以上、本発明の発振器、電子機器および移動体を図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、本発明に、他の任意の構成物が付加されていてもよい。また、前述した各実施形態を適宜組み合わせてもよい。 Although the oscillator, electronic device, and mobile body of the present invention have been described above based on the illustrated embodiment, the present invention is not limited to this, and the configuration of each part is an arbitrary configuration having the same function. Can be replaced with one. Further, any other constituents may be added to the present invention. In addition, each of the above-described embodiments may be combined as appropriate.
1…発振器、2…外側パッケージ、21…第1ベース基板、211、211a、211b、211c、211d、211e…凹部、22…第1リッド、23…接合部材、241、242…内部端子、243…外部端子、3…温度補償型水晶発振器、4…第2回路素子、40…PLL回路、41…位相比較器、42…チャージポンプ、43…ローパスフィルター、44…電圧制御型発振回路、45…分周回路、48…記憶部、481…温度補正テーブル、49…出力回路、5…内側パッケージ、50…実装面、51…第2ベース基板、511、511a、511b、511c、511d…凹部、52…第2リッド、53…接合部材、541、542…内部端子、543…外部端子、543a、543b、543c、543d…端子、6…振動片、60…水晶基板、61…電極、621…第1励振電極、622…第1パッド電極、623…第1引出電極、631…第2励振電極、632…第2パッド電極、633…第2引出電極、7…第1回路素子、71…温度センサー、72…発振回路、721…発振回路部、722…温度補償回路部、81、82…ディスクリート部品、810、820…バイパスコンデンサー、9…断熱部材、90…上面、91、92…部分、93…側面、10…仕切り部材、1100…パーソナルコンピューター、1102…キーボード、1104…本体部、1106…表示ユニット、1108…表示部、1110…信号処理回路、1500…自動車、1510…信号処理回路、B1、B2、B3、B4、B5…接合部材、BW1、BW2、BW3、BW5、BW6…ボンディングワイヤー、G、G1…ギャップ、S2…内部空間、S21…第1空間、S22…第2空間、S5…内部空間 1 ... oscillator, 2 ... outer package, 21 ... first base board, 211, 211a, 211b, 211c, 211d, 211e ... recess, 22 ... first lid, 23 ... joining member, 241, 242 ... internal terminal, 243 ... External terminal, 3 ... Temperature-compensated crystal oscillator, 4 ... Second circuit element, 40 ... PLL circuit, 41 ... Phase comparator, 42 ... Charge pump, 43 ... Low-pass filter, 44 ... Voltage-controlled oscillator circuit, 45 ... Minutes Circumferential circuit, 48 ... Storage unit, 481 ... Temperature compensation table, 49 ... Output circuit, 5 ... Inner package, 50 ... Mounting surface, 51 ... Second base board, 511, 511a, 511b, 511c, 511d ... Recess, 52 ... 2nd lid, 53 ... Joining member, 541, 542 ... Internal terminal, 543 ... External terminal, 543a, 543b, 543c, 543d ... Terminal, 6 ... Vibration piece, 60 ... Crystal substrate, 61 ... Electrode, 621 ... First excitation Electrodes, 622 ... 1st pad electrode, 623 ... 1st extraction electrode, 631 ... 2nd oscillation electrode, 632 ... 2nd pad electrode, 633 ... 2nd extraction electrode, 7 ... 1st circuit element, 71 ... Temperature sensor, 72 ... Oscillation circuit, 721 ... Oscillation circuit section, 722 ... Temperature compensation circuit section, 81, 82 ... Discrete parts, 810, 820 ... Bypass condenser, 9 ... Insulation member, 90 ... Top surface, 91, 92 ... Part, 93 ... Side surface, 10 ... Partition member, 1100 ... Personal computer, 1102 ... Keyboard, 1104 ... Main unit, 1106 ... Display unit, 1108 ... Display unit, 1110 ... Signal processing circuit, 1500 ... Automobile, 1510 ... Signal processing circuit, B1, B2, B3 , B4, B5 ... Joining member, BW1, BW2, BW3, BW5, BW6 ... Bonding wire, G, G1 ... Gap, S2 ... Internal space, S21 ... First space, S22 ... Second space, S5 ... Internal space
Claims (11)
前記第1容器に収容されている第2容器と、
前記第2容器に収容されている振動片と、
温度センサーと、前記振動片を発振させ、前記温度センサーの検出結果に基づいて温度補償された発振信号を生成する発振回路と、を含み、前記第2容器に収容されている第1回路素子と、
前記第1容器に収容され、前記発振信号の周波数を制御する周波数制御回路を含み、平面視で前記第2容器と重なって配置されている第2回路素子と、
前記第2容器と前記第2回路素子との間に位置し、前記第2回路素子から離間して配置されている断熱部材と、を備えることを特徴とする発振器。 The first container and
The second container housed in the first container and
The vibrating piece housed in the second container and
A first circuit element housed in the second container, including a temperature sensor and an oscillation circuit that oscillates the vibrating piece and generates a temperature-compensated oscillation signal based on the detection result of the temperature sensor. ,
A second circuit element housed in the first container, including a frequency control circuit for controlling the frequency of the oscillation signal, and arranged so as to overlap the second container in a plan view.
An oscillator including a heat insulating member located between the second container and the second circuit element and arranged apart from the second circuit element.
前記第1凹部内に前記第2容器および前記第2回路素子が配置され、
前記第2容器は、第2凹部を有する第2ベース基板と、前記第2凹部の開口を塞ぐように前記第2ベース基板に接合されている第2リッドと、を有し、前記第2リッドを前記第2回路素子側に向けた姿勢で前記第1ベース基板に固定されている請求項1に記載の発振器。 The first container has a first base substrate having a first recess and a first lid bonded to the first base substrate so as to close the opening of the first recess.
The second container and the second circuit element are arranged in the first recess, and the second container and the second circuit element are arranged.
The second container has a second base substrate having a second recess and a second lid bonded to the second base substrate so as to close the opening of the second recess, and the second lid is provided. The oscillator according to claim 1, wherein the oscillator is fixed to the first base substrate in a posture toward the second circuit element side.
前記断熱部材は、前記第2容器の前記実装面以外の表面を覆っている請求項1ないし4のいずれか1項に記載の発振器。 The second container is located on the opposite side of the second circuit element and has a mounting surface mounted on the first container.
The oscillator according to any one of claims 1 to 4, wherein the heat insulating member covers a surface other than the mounting surface of the second container.
前記第1内部空間に収容され、前記第1ベース基板に固定されている第2容器と、
前記第2容器に収容されている振動片と、
温度センサーと、前記振動片を発振させ、前記温度センサーの検出結果に基づいて温度補償された発振信号を生成する発振回路と、を含み、前記第2容器に収容されている第1回路素子と、
前記第1ベース基板に固定されており、前記発振信号の周波数を制御する周波数制御回路を含み、前記第2容器と平面視で並んで配置されている第2回路素子と、
前記第2容器と前記第1リッドとの間に位置し、前記第1リッドから離間して配置されている断熱部材と、を備えることを特徴とする発振器。 A first container containing a first base substrate and a first lid bonded to the first base substrate and having a first internal space, and a first container.
A second container housed in the first internal space and fixed to the first base substrate,
The vibrating piece housed in the second container and
A first circuit element housed in the second container, including a temperature sensor and an oscillation circuit that oscillates the vibrating piece and generates a temperature-compensated oscillation signal based on the detection result of the temperature sensor. ,
A second circuit element fixed to the first base substrate, including a frequency control circuit for controlling the frequency of the oscillation signal, and arranged side by side with the second container in a plan view.
An oscillator including a heat insulating member located between the second container and the first lid and arranged apart from the first lid.
前記断熱部材は、前記第2容器の前記実装面以外の表面全体を覆っている請求項6または7に記載の発振器。 The second container is located on the opposite side of the first lid and has a mounting surface mounted on the first container.
The oscillator according to claim 6 or 7, wherein the heat insulating member covers the entire surface of the second container other than the mounting surface.
前記第1容器に収容されている第2容器と、
前記第2容器に収容されている振動片と、
前記第2容器に収容されている温度センサーと、
前記第2容器に収容され、前記振動片を発振させ、前記温度センサーの検出結果に基づいて温度補償された発振信号を生成する発振回路を含む第1回路素子と、
前記第1容器に収容され、前記発振信号の周波数を制御する周波数制御回路を含む第2回路素子と、
前記第1容器内において前記第2容器と前記第2回路素子との間に位置し、前記第1容器内を、前記第2容器を収容する第1空間と前記第2回路素子を収容する第2空間とに仕切る仕切り部材と、を備え、
前記第2容器と前記第2回路素子とは平面視で互いに重なって配置され、
前記第1空間内の圧力は、前記第2空間内の圧力よりも低いことを特徴とする発振器。 The first container and
The second container housed in the first container and
The vibrating piece housed in the second container and
The temperature sensor housed in the second container and
A first circuit element housed in the second container, including an oscillating circuit that oscillates the vibrating piece and generates a temperature-compensated oscillating signal based on the detection result of the temperature sensor.
A second circuit element housed in the first container and including a frequency control circuit for controlling the frequency of the oscillation signal, and
A first space located between the second container and the second circuit element in the first container and accommodating the first space for accommodating the second container and the second circuit element in the first container. It is equipped with a partition member that divides it into two spaces.
The second container and the second circuit element are arranged so as to overlap each other in a plan view.
An oscillator characterized in that the pressure in the first space is lower than the pressure in the second space.
前記発振器の出力信号に基づいて信号処理を行う信号処理回路と、を備えていることを特徴とする電子機器。 The oscillator according to any one of claims 1 to 9,
An electronic device including a signal processing circuit that performs signal processing based on the output signal of the oscillator.
前記発振器の出力信号に基づいて信号処理を行う信号処理回路と、を備えていることを特徴とする移動体。 The oscillator according to any one of claims 1 to 9,
A mobile body including a signal processing circuit that performs signal processing based on the output signal of the oscillator.
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JP2019162773A JP2021044605A (en) | 2019-09-06 | 2019-09-06 | Oscillator, electronic apparatus, and movable body |
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