JP3628931B2 - 水晶発振器 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はＣ−ＭＯＳからなるインバータを用いた水晶発振器を産業上の技術分野とし、特にイオンビームによって発振周波数を調整した水晶発振器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
（発明の背景）水晶発振器は周波数及び時間の基準源として通信機器を含む各種の電子機器に広く用いられている。このようなものの一つに、イオンビームによって発振周波数を調整したものがある。
【０００３】
（従来技術の一例）第１図は一従来例を説明する水晶発振器の断面図である。
水晶発振器はセラミック容器１にＩＣチップ２と水晶片３を封入してなる。セラミック容器１は凹部及び段部を有し、例えば樹脂封止によって図示しないカバーを接合する。ＩＣチップ２はＣ−ＭＯＳからなるインバータ増幅器４を構成し、入出力端子（ａｂ）とアース間に発振用コンデンサ５（ａｂ）を、入出力端子間に帰還抵抗６を設けてなる（第２図）。そして、セラミック容器１の凹部底面に固着される。
【０００４】
Ｃ−ＭＯＳは、詳述すると、第３図に示したようにＰ−ＭＯＳとＮ−ＭＯＳとを相補型として接続する。すなわち、Ｐ−ＭＯＳとＮ−ＭＯＳとのゲートを共通接続して入力端子側とし、Ｐ−ＭＯＳのソースとＮ−ＭＯＳのドレインとを接続して出力端子側とする。そして、Ｐ−ＭＯＳのドレインを電源にＮ−ＭＯＳのソースをアースに接続する。
【０００５】
水晶片３は両主面に一対の励振電極７（ａｂ）を有し、一端部両側に引出電極８（ａｂ）を延出する。一対の励振電極７（ａｂ）は、引出電極８（ａｂ）を経て、Ｃ−ＭＯＳの入出力端子間に接続する。所謂、インバータ発振回路を形成する。そして、水晶片３の一端部両側をセラミック容器１の段部に導電性接着剤によって固着し、電気的・機械的に接続して保持する。
【０００６】
このようなものでは、水晶片３の開口面側となる上面の励振電極７ａにイオンビームを照射して発振周波数を調整する。すなわち、イオンビームＢによって励振電極７ａの表面を削り取り、質量を減じて発振周波数を低い方から高い方に調整する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
（従来技術の問題点）しかしながら、上記構成の水晶発振器では、発振周波数の調整中に発振が停止し、周波数調整を困難にする問題があった。そこで、原因を究明したところ、次のことが判明した。すなわち、イオンビームＢを照射する水晶片３の励振電極７ａをインバータ増幅器４の出力端子ｂ側にすると発振は継続し、入力端子ａ側にすると発振は停止することが判明した。特に、イオンビームの照射速度を高くすると発振は停止する。
【０００８】
これらにつき考察したところ、インバータ増幅器の入力端子ａ側ではイオンビームが照射されると、インピーダンスが高いため電荷が蓄えられて電圧が上昇する。したがって、インバータ増幅器４の第５図に示す入出力特性における電源電圧の１／２となる動作点が変動し、発振出力が得られない。
【０００９】
これに対し、インバータ増幅器４の出力側では、イオンビームによる電荷は、インピーダンスが低いため、即ちＮ−ＭＯＳを経てアースに流出するので蓄電されない。これにより、水晶片３の照射面がインバータの入力側のときに発振は停止し、照射速度が高いほど停止しやすい。
【００１０】
（発明の目的）本発明は、イオンビームによる発振周波数の調整中に発振を停止することのない水晶発振器を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、インバータ増幅器の出力端子側に接続した励振電極にイオンビームを照射して発振周波数を調整したことを基本的な解決手段とする。
【００１２】
【作用】
本発明では、前述のように、イオンビームによって励振電極に生ずる電荷がＮ−ＭＯＳを経てアースに流出するので、電荷が蓄電されずにインバータ増幅器の動作点を維持する。
【００１３】
【実施例】
以下、前述した図を参照して本発明の一実施例を説明する。なお、同一部分の説明は簡略又は省略する。
水晶発振器は、前述したように、セラミック容器１の凹部底面にＩＣチップ２を固着し、励振電極７（ａｂ）から引出電極８（ａｂ）の延出した水晶片３の一端部両側を段部に保持する（前第１図） 。但し、インバータ増幅器４の出力端子ｂ側に接続した励振電極７ａを上面（開口面側）にする。そして、励振電極７ａにイオンビームを照射して発振周波数を調整する。
【００１４】
このような構成であれば、インバータ増幅器４の出力端子側に接続した励振電極７ａにイオンビームを確実に照射できる。そして、イオンビームにより、励振電極７ａに電荷が発生してもＮ−ＭＯＳを経てアースに流出する。したがって、電荷が蓄電されないので、インバータ増幅器４の動作点を電源電圧の１／２に維持する。これにより、調整中の発振停止を防止する。
【００１５】
【他の事項】
上記実施例では、セラミック容器の凹部底面にＩＣチップを段部に水晶片を配置したが、例えばセラミック容器の両主面に凹部を設けて一方の凹部には水晶片を他方の凹部にはＩＣチップを配置してもよい。また、水晶片とＩＣチップとを平面的に配置してもよく、要は、その構造に拘らず、イオンビームの照射される水晶片の励振電極がインバータ増幅器の出力端子側に接続されてあればよい。また、水晶片の一端部両側を保持したが、引出電極を両端部に延出して両端保持としてもよい。
【００１６】
【発明の効果】
本発明は、インバータ増幅器４の出力端子側に接続した励振電極にイオンビームを照射して発振周波数を調整したので、イオンビームによる発振周波数の調整中に発振を停止することのない水晶発振器を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来例及び本発明の一実施例を説明する水晶発振器の断面図である。
【図２】従来例及び本発明の一実施例を説明する水晶発振器の回路図である。
【図３】従来例及び本発明の一実施例を説明する水晶発振器の詳細な回路図である。
【図４】従来例及び本発明の一実施例を説明する水晶片の平面図である。
【図５】従来例及び本発明の一実施例を説明するインバータ増幅器の入出力特性図である。
【符号の説明】
１ セラミック、２ ＩＣチップ、３ 水晶片、４ インバータ増幅器、５ 発振用コンデンサ、６ 帰還抵抗、７ 励振電極、８ 引出電極．

Claims (2)

1. インバータ増幅器を構成してＣ−ＭＯＳからなるＩＣチップと両主面に励振電極を有する水晶片とからなり、前記ＩＣチップの入出力端子間に前記水晶片の励振電極を電気的に接続して発振回路を形成し、前記水晶片の励振電極にイオンビームを照射して前記発振回路の発振周波数を調整した水晶発振器において、前記発振回路を発振させながら、前記インバータの出力端子側に接続した励振電極にイオンビームを照射して、前記発振回路の発振周波数を調整したことを特徴とする水晶発振器。
2. 前記ＩＣチップは容器の凹部底面に固着され、前記水晶片は前記ＩＣチップを覆って前記容器の側壁に保持されるとともに、前記インバータの出力端子側に接続した励振電極を前記容器の開口面側にしてなる請求項１の水晶発振器。

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