JP3234397B2 - 圧電発振器の製造方法 - Google Patents

圧電発振器の製造方法

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淳 内藤
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    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/0097Processing two or more printed circuits simultaneously, e.g. made from a common substrate, or temporarily stacked circuit boards

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  • Structure Of Printed Boards (AREA)
  • Oscillators With Electromechanical Resonators (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【001】
【産業上の利用分野】本発明は、デジタル制御抵抗体
(所謂デジタルポテンショメータ)を用いた圧電発振器
を利用分野とし、特に小型で、しかも調整作業を容易と
してその調整度を確実とする温度補償用の水晶発振器
(温度補償発振器とする)に関する。
【0002】
【発明の背景】温度補償発振器は、特に水晶振動子に起
因した周波数温度特性を補償して、高安定な発振周波数
を得ることから、移動体用通信機器を主として、動的環
境下での需要が一段と高まっている。また、近年では、
他の電子部品と同様に、例えば表面実装として一層の小
型化ともに、高精度化が求められている。例えばこのよ
うなものの一つに、本出願人による温度補償発振器(特
願平2−202928号)がある。
【0003】
【従来技術】第3図は温度補償発振器の一従来例を説明
する概略回路図ある。温度補償発振器は、概ね、発振回
路1と温度補償回路2と可変容量素子3からなる。発振
回路1は、例えばATカットの水晶振動子4を発振用増
幅器5に接続したコルピッツ型とする。そして、水晶振
動子4に起因した3次曲線状の周波数温度特性を有する
(第4図)。温度補償回路2は、サーミスタRH(13)
とその特性調整用の抵抗r(14)を組み合わせた感温抵
抗網からなる。一例としては、周波数温度特性の低温
部、中温部及び高温部領域T(ac)に特に感応して抵抗
値を変化させる各感温抵抗網6(ac)からなる(第5
図)。そして、常温25℃時を基準周波数f0とし、全
体として、周波数温度特性を平坦にする補償電圧を発生
する。可変容量素子3は水晶振動子4に接続し、補償電
圧に応じてその容量を変化させ、発振周波数を基準周波
数に維持する。
【0004】そして、前述の温度補償発振器では、第6
図に示したように感温抵抗網6(ac)の各抵抗r(14)
をデジタル制御抵抗体DPM(14)として構成する。デジ
タル制御抵抗体DPM(14)は、LSI等の制御素子7に
接続し、それからの各信号により選択されてその抵抗値
を決定及び保持される。制御素子7はコンピュータ8か
らの外部信号により動作し、例えば電源用、クロック
用、入出力用及び入力制御用の4本の接続端子を有す
る。
【0005】このようなものでは、第7図に示したよう
に、先ず、表面実装及び小型化のため、水晶振動子4、
デジタル制御抵抗体DPM、及びその制御素子7を含み、
他の発振用及び温度補償用素子9を一枚の基板10に装
着する。基板11には、電源、アース、出力用及び制御
素子用の外部端子を導出されている(未図示)。次に、
制御素子用の外部端子にデジタル信号を入力して、各デ
ジタル制御抵抗体DPMの抵抗値を調整する。最後に、表
面実装用の端子11(電源、アース、出力)が露出した
ベース12上に基板10を固定し、金属カバー13を被
せて形成する。このような構成であれば、デジタル制御
抵抗体DPMを基板10に装着した後、外部信号によりそ
の抵抗値を調整できる。したがって、適正な補償電圧を
得るべく、その従来に繰り返し行われていた固定抵抗の
交換等を要することなく、その調整作業を容易にする等
の効果がある。
【0006】
【従来技術の問題点】しかしながら、上記構成のもので
は、温度補償回路2にデジタル制御抵抗体DPMを採用し
たので、基板10には、通常の電源、アース及び出力用
の3本以外に制御素子7用の外部端子4本を必要とす
る。このため、基板10上には、合計10本の外部端子
を接続する電極ランドも必要となる。したがって、基板
面積を大きくしなければならず、小型化に逆行する問題
があった。ちなみに、端子1本(φ約0.5mm)につ
き、その面積は約4mm2となり、電極ランド面積は計
21mm2となる。したがって、基板面積を5×10m
mとするとその占有積は40%にもなってしまう。ま
た、このようなものでは、デジタル制御抵抗体を基板1
0に装着して、その抵抗値を外部信号により調整した
後、容器(ベース12と金属カバー13)に封入してい
たので、調整時と封入後とでは、発振器の環境条件が異
なる。特に、金属カバー13による容量変化やシールド
作用を異にする。したがって、封入前後では、発振周波
数の変化等を含み、特に補償後の周波数温度特性(補償
温度特性とする)に悪影響を及ぼす。そして、封入前後
で特性変化のある場合は繰り返して調整し直す作業性の
問題もあった。さらに、小型化になるほど、外部端子の
端子間隔も狭くなり、調整時における測定治具との接続
等を困難とし、その調整作業に支障を来す問題をもあっ
た。
【0007】
【発明の目的】本発明は、作業性及び小型化を促進し、
しかも特性を良好に維持した圧電発振器を提供すること
を目的とする。
【0008】
【着目点及び解決手段】本発明は、特願平3−4766
3号に開示した技術、すなわち電子回路を搭載する基板
本体とこれから延出して調整用の端子を有する補助基板
とを具備し、電子回路の調整後に補助基板を分割する技
術に着目し、デジタル制御抵抗体の装着された基板本体
を容器内に収容するともに、基板本体から延出した補助
基板を容器外に露出させたた状態で、補助基板の端子か
らデジタル制御抵抗体の抵抗値の調整を行った後、前記
補助基板を分割したことを解決手段とする。以下、本発
明の一実施例を温度補償発振器に適用してその作用とと
もに説明する。
【0009】
【実施例】第1図は本発明の一実施例を説明する温度補
償発振器の断面図である。なお、前従来例図と同一部分
には同番号を付与してその説明は簡略する。温度補償発
振器は、前従来例と同様に、3次曲線となる周波数温度
特性の発振回路1と、サーミスタRH(13)とデジタル
制御抵抗体DPM(14)を組み合わせた低温部、中温部及
び高温部補償用の各感温抵抗網6(ac)からなり、周波
数温度特性を平坦にする補償電圧を発生する温度補償回
路2と、水晶振動子4に接続してその容量値が補償電圧
に応じて変化する可変容量素子3から構成される(前第
3〜6図参照)。そして、各素子は一枚の基板10に搭
載され、ベース12と金属カバー13からなる容器に封
入される。そして、この実施例では、基板10は、基板
本体14と補助基板15からなる。基板本体14には回
路パターン(未図示)が形成され、各素子が搭載され
る。補助基板15は基板本体13の一側面から延出し、
電源、アース、出力の3端子に接続する導電路16(a
bc)、及び制御素子7の前述した4端子にそれぞれ接
続する導電路17(abcd)を端子として導出する
(第2図)。なお、例えば各導電路16、17の先端に
は半田等が塗布される。
【0010】このようなものでは、先ず、温度補償発振
器用の各素子を基板本体14に装着する。そして、基板
本体14をベース12に固定した後、金属カバー13を
被せる。すなわち、基板本体14を容器内に収容して補
助基板15を容器外に露出させた状態とする。次に、補
助基板15の制御素子用端子17(abcd)に外部信
号を入力してデジタル制御抵抗体DPM(14)の各抵抗値
を調整する。最後に、補助基板15を分割する。
【0011】このような構成であれば、基板本体14上
には、制御素子7の電極ランドを不要とするのて、基板
面積を少なくできて小型化を促進する。そして、ベース
12と金属カバー13からなる容器内に各素子を搭載し
た基板本体14を封入した後、各デジタル制御抵抗体D
PMの抵抗値を外部信号により調整したので、封入前後で
はその環境条件を同一とする。したがって、金属カバー
13による影響をも考慮した実際的な調整が行えるの
で、封入前後における発振周波数の変化を含み、特に補
償温度特性の変化を防止できるとともにその作業性を良
好とする。そして、この実施例では、補助基板15の一
端側に各端子16、17を導出したので、これをプラグ
として使用でき、外部機器との接続作業をも容易にでき
る。
【0012】
【他の事項】上記実施例では、デジタル制御抵抗体用以
外の端子(電源、アース及び出力用)をも補助基板15
に設けたが、電源、アース及び出力用の外部端子は予め
容器のベース12に形成されている。したがって、補助
基板15に導出する端子はデジタル制御抵抗体DPMに接
続する制御素子用のみであってもよい。また、ベース1
2には電源、アース及び出力用の外部端子を表面に露出
して表面実装用としたが、例えばリード線が直立に導出
された通常のものにも適用できる。また、デジタル制御
抵抗体DPMと制御素子7とは別個にしたが、同一LSI
中に組み込まれていても同様である。要するに、本発明
ではデジタル制御抵抗体を使用し、その抵抗値を調整す
るために必要な端子を補助基板に設けて、基板本体を容
器内に封入した後、外部信号により調整し、その後分割
して構成することにより、基板面積を小さくできること
及び周波数調整を適切にできることから、このような趣
旨に基づく圧電発振器は温度補償方式の形態あるいは温
度補償以外のものでも、本発明の技術的範囲に基本的に
は包含される。
【0013】
【発明の効果】本発明は、 デジタル制御抵抗体の装着
された基板本体を容器内に収容するともに、基板本体か
ら延出した補助基板を容器外に露出させたた状態で、補
助基板の端子からデジタル制御抵抗体の抵抗値の調整を
行った後、前記補助基板を分割したので、作業性及び小
型化を促進し、しかも特性を良好に維持した圧電発振器
を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【第1図】本発明の一実施例を説明する温度補償発振器
の断面図である。
【第2図】本発明の一実施例を説明する基板の背面図で
ある。
【第3図】従来例を説明する温度補償発振器の概略図で
ある。
【第4図】従来例を説明する周波数温度特性図である。
【第5図】従来例を説明する温度補償回路の回路図であ
る。
【第6図】従来例を説明するデジタル制御抵抗体の動作
説明図である。
【第7図】従来例を説明する温度補償発振器の断面図で
ある。
【符号の説明】
4 水晶振動子、7 制御素子、10 容器、11 実
装用端子、12 ベース、13 金属カバー、14 基
板本体、15 補助基板.

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】外部信号により抵抗値を制御される温度補
    償用のデジタル制御抵抗体と、前記デジタル制御抵抗体
    を含むその他の発振回路素子を搭載する基板本体と、前
    記基板本体から延出して前記デジタル制御抵抗体の抵抗
    値を調整する端子の導出された補助基板と、前記基板本
    体を収容するベースと金属カバーからなる容器とを具備
    した圧電発振器の製造方法において、上記基板本体を
    記ベースと金属カバーからなる容器内に収容して上記補
    助基板を容器外に露出させた状態で、上記補助基板の端
    子から上記デジタル制御抵抗体の抵抗値の調整を行った
    後、前記補助基板を分割したことを特徴とする圧電発振
    器の製造方法。
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