JPH09214249A - Ceramic package structure for oscillator module - Google Patents
Ceramic package structure for oscillator moduleInfo
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- JPH09214249A JPH09214249A JP8038811A JP3881196A JPH09214249A JP H09214249 A JPH09214249 A JP H09214249A JP 8038811 A JP8038811 A JP 8038811A JP 3881196 A JP3881196 A JP 3881196A JP H09214249 A JPH09214249 A JP H09214249A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、発振器モジュー
ル、特にキャパシタンス調整機能を持った発振器モジュ
ール用セラミックパッケージ構造に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an oscillator module, and more particularly to a ceramic package structure for an oscillator module having a capacitance adjusting function.
【0002】[0002]
【従来の技術】一般に発振器の周波数を変化させる場
合、共振回路のリアクタンスであるキャパシタンスを変
化させて共振回路の共振周波数を変化させ、これによっ
て発振周波数を変化させている。このキャパシタンスを
変化させて微妙な共振周波数の調整を行う代表的なもの
は、共振回路上に設けられた可変のコンデンサを直接変
化させてキャパシタンスを変化するようにしたものであ
る。2. Description of the Related Art Generally, when the frequency of an oscillator is changed, the capacitance which is the reactance of the resonance circuit is changed to change the resonance frequency of the resonance circuit, and thereby the oscillation frequency is changed. A typical example of changing the capacitance to finely adjust the resonance frequency is to change the capacitance by directly changing a variable capacitor provided on the resonance circuit.
【0003】図4は、キャパシタンス調整機能を持った
発振器モジュールの回路構成の一例を示しており、同図
において、1は発振器の共振子である水晶振動子、2は
発振のための増幅やその他の機能を持つ半導体素子、C
xはキャパシタンス調整用の可変コンデンサ、Rは抵
抗、Cg,Cd,Cl,C2はコンデンサである。FIG. 4 shows an example of a circuit configuration of an oscillator module having a capacitance adjusting function. In FIG. 4, 1 is a crystal oscillator which is a resonator of the oscillator, 2 is amplification for oscillation, and others. Semiconductor element with the function of C
x is a variable capacitor for capacitance adjustment, R is a resistor, and Cg, Cd, Cl, and C2 are capacitors.
【0004】そして、可変コンデンサCxはコンデンサ
Cgと並列接続され、それらの一端は接地され、他端は
水晶振動子1の一端,抵抗Rの一端および半導体素子2
の入力端に接続されている。また、半導体素子2の出力
端はコンデンサC1を介して出力端子TOUTに接続され
るとともに、抵抗Rの他端,水晶振動子1の他端および
コンデンサCdの一端に接続されている。このコンデン
サCdの他端は接地されている。また、半導体素子2は
電源電圧端子Vccと接地にも接続され、コンデンサC
2も同様に電源電圧端子Vccと接地にも接続されてい
る。The variable capacitor Cx is connected in parallel with the capacitor Cg, one end of which is grounded, the other end of which is one end of the crystal resonator 1, one end of the resistor R and the semiconductor element 2.
Is connected to the input terminal of The output terminal of the semiconductor element 2 is connected to the output terminal T OUT via the capacitor C1, and is also connected to the other end of the resistor R, the other end of the crystal resonator 1 and one end of the capacitor Cd. The other end of this capacitor Cd is grounded. The semiconductor element 2 is also connected to the power supply voltage terminal Vcc and the ground, and the capacitor C
Similarly, 2 is also connected to the power supply voltage terminal Vcc and the ground.
【0005】この図4の発振器モジュールの具体的なパ
ッケージ構造が図5に示されており、同図においては図
4と同じ構成素子に同じ符号を付してある。図5におい
て、キャパシタンス調整機能を持った可変コンデンサC
xは、パッケージ5の外部に設けられた比較的深いくぼ
み6に収納されている。このように可変コンデンサCx
をパッケージ5の外部に設けるのは、組立時に生じる変
動分も含めたキャパシタンス調整を行うことができ、モ
ジュールとして組立が終わった後にもキャパシタンス調
整が行えるようにするためである。A concrete package structure of the oscillator module of FIG. 4 is shown in FIG. 5, in which the same components as those in FIG. 4 are designated by the same reference numerals. In FIG. 5, a variable capacitor C having a capacitance adjusting function
The x is stored in a relatively deep recess 6 provided outside the package 5. In this way, the variable capacitor Cx
Is provided outside the package 5 so that the capacitance can be adjusted including the variation caused during assembly, and the capacitance can be adjusted even after the module is assembled.
【0006】そして、可変コンデンサCxとしては、ロ
ータリー付トリマーコンデンサあるいはチップ状コンデ
ンサが用いられ、トリマーコンデンサを直接操作するか
あるいはチップ状コンデンサをパターントリミングする
ことによってキャパシタンスを変化させて周波数の調整
が行われる。As the variable capacitor Cx, a trimmer capacitor with a rotary or a chip capacitor is used, and the frequency is adjusted by directly operating the trimmer capacitor or by pattern trimming the chip capacitor to change the capacitance. Be seen.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】しかし、このようなパ
ッケージ構造では、キャパシタンス調整用の可変コンデ
ンサをパッケージの外部に収容するための比較的深いく
ぼみ6を設けなければならず、このため、セラミックパ
ッケージの構造が複雑となるという問題を含んでいる。
また、キャパシタンス調整用の可変コンデンサをパッケ
ージの外部に設けることは、この構成素子のためのスペ
ース、とりわけ高さ方向のスペースを確保しなければな
らず、モジュールの小型化および高密度化の観点から問
題となる。However, in such a package structure, it is necessary to provide a relatively deep recess 6 for accommodating the variable capacitor for adjusting the capacitance outside the package, and therefore, the ceramic package. It has a problem that the structure of is complicated.
Further, providing a variable capacitor for capacitance adjustment outside the package requires securing a space for this component, especially a space in the height direction, and from the viewpoint of miniaturization and high density of the module. It becomes a problem.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】このような問題を解決す
るために、キャパシタンス調整用のコンデンサをパッケ
ージの外表面に配置された電極と、パッケージのセラミ
ック素材の少なくとも一部を挟んで対向配置された対向
電極と、これらの電極間に配置されるパッケージのセラ
ミック素材とによって構成するようにしたことを特徴と
する発振器モジュール用セラミックパッケージ構造が提
供される。In order to solve such a problem, a capacitor for adjusting capacitance is arranged opposite to an electrode arranged on the outer surface of the package with at least a part of the ceramic material of the package being sandwiched therebetween. Also, there is provided a ceramic package structure for an oscillator module, characterized in that it is constituted by a counter electrode and a ceramic material of a package arranged between these electrodes.
【0009】このようにすれば、パッケージの外部に配
置された電極をパターントリミングすることによって従
来と同様にキャパシタンス調整を行うことができ、従来
のようにくぼみのような高さ方向のスペースを必要とせ
ず、モジュールの小型化および高密度化に適したセラミ
ックパッケージ構造を得ることができる。With this configuration, the capacitance can be adjusted in the same manner as in the conventional case by pattern-trimming the electrodes arranged outside the package, and the space in the height direction like the conventional case is required. Therefore, it is possible to obtain a ceramic package structure suitable for miniaturization and high density of the module.
【0010】[0010]
【発明の実施の形態】図1は、この発明の発振器モジュ
ール用セラミックパッケージ構造の実施の形態の一つを
示しており、同図において図4および図5と同じものは
同符号を用いて示してある。図1において、パッケージ
5を構成するセラミックベース5aの底面には、比較的
浅い皿状のくぼみ5bが形成され、この部分に本発明に
よって特徴づけられるキャパシタンス調整用コンデンサ
10を構成する電極の一つ10aが積層して配置されて
いる。この電極10aは平板状であって金属を蒸着ある
いは公知の手法によって形成される。また、セラミック
ベース5aの内部には、電極10aと対向するようにキ
ャパシタンス調整用コンデンサ10を構成する電極10
bが埋め込まれている。この電極10bは、本例では電
極10aより若干大きく形成されており、両電極の間に
は、セラミックベース5aの一部であるセラミック誘電
体が配置されていることになる。1 shows one embodiment of a ceramic package structure for an oscillator module according to the present invention, in which the same parts as those in FIGS. 4 and 5 are designated by the same reference numerals. There is. In FIG. 1, a relatively shallow dish-shaped recess 5b is formed on the bottom surface of the ceramic base 5a that constitutes the package 5, and one of the electrodes that constitutes the capacitance adjusting capacitor 10 characterized by the present invention is formed in this portion. 10a are stacked and arranged. The electrode 10a has a flat plate shape and is formed by vapor-depositing a metal or by a known method. In addition, inside the ceramic base 5a, the electrode 10 that constitutes the capacitance adjusting capacitor 10 faces the electrode 10a.
b is embedded. This electrode 10b is formed to be slightly larger than the electrode 10a in this example, and a ceramic dielectric, which is a part of the ceramic base 5a, is arranged between both electrodes.
【0011】このように構成すれば、発振器モジュール
を組立た後、パッケージ5の外表面に配置された電極1
0aをレーザ等によりパターントリミングし、これによ
って電極10aの面積を図2に示されるように減少して
コンデンサCxのキャパシタンスを小さくでき、従来と
同様に発振器モジュールのキャパシタンス調整を行うこ
とができる。換言すれば、電極10aの電極面積を調整
することによって共振回路のリアクタンスが変化し、発
振周波数を調整できることになる。従来のようにくぼみ
のような高さ方向のスペースを必要とせず、モジュール
の小型化および高密度化に適したセラミックパッケージ
構造を得ることができる。According to this structure, after the oscillator module is assembled, the electrodes 1 arranged on the outer surface of the package 5 are arranged.
0a is pattern-trimmed with a laser or the like, whereby the area of the electrode 10a can be reduced as shown in FIG. 2 to reduce the capacitance of the capacitor Cx, and the capacitance of the oscillator module can be adjusted as in the conventional case. In other words, by adjusting the electrode area of the electrode 10a, the reactance of the resonance circuit changes, and the oscillation frequency can be adjusted. It is possible to obtain a ceramic package structure suitable for miniaturization and high density of a module without requiring a space in the height direction like a dent unlike in the past.
【0012】本発明によって得られるコンデンサ10の
キャパシタンスは、パッケージ5の材質であるセラミッ
クの誘電率と電極間距離と電極の対向面積とによって定
められ、概略下記の式で求められるのは周知の通りであ
る。 C=ε0・ε・S/d C :形成されるキャパシタンス ε0:比誘電率 ε :セラミックの誘電率 S :対向する電極面積 d :電極間距離The capacitance of the capacitor 10 obtained by the present invention is determined by the dielectric constant of the ceramic material of the package 5, the distance between the electrodes, and the facing area of the electrodes, and it is generally known by the following equation. Is. C = ε 0 · ε · S / d C: formed capacitance ε 0 : relative permittivity ε: permittivity of ceramic S: facing electrode area d: interelectrode distance
【0013】本発明によれば、パッケージ材料として選
択可能な特定のセラミック材に対して、電極間距離や対
向面積を任意に設定することができ、さらにその設定位
置や大きさも、パッケージの構造と回路構成上許される
範囲で任意に選択することができる。According to the present invention, the distance between electrodes and the facing area can be arbitrarily set with respect to a specific ceramic material which can be selected as a package material, and further, the set position and the size can be set according to the structure of the package. It can be arbitrarily selected within the range permitted by the circuit configuration.
【0014】図3は本発明の他の実施の形態を示してお
り、図1および2との相違点は、セラミックベース5a
の底面に配置された電極10aを中間電極とし、セラミ
ックベース5aに埋め込まれた電極10bを10b1と
10b2に分割し、これらをコンデンサの電極として使
用するようにしたものである。したがって、この実施の
形態の場合は、セラミックベース5aに埋め込まれた電
極10b1と10b2が図4のコンデンサの両端電極と
なる。FIG. 3 shows another embodiment of the present invention. The difference from FIGS. 1 and 2 is that the ceramic base 5a is used.
The electrode 10a disposed on the bottom surface of is used as an intermediate electrode, the electrode 10b embedded in the ceramic base 5a is divided into 10b1 and 10b2, and these are used as the electrodes of the capacitor. Therefore, in the case of this embodiment, the electrodes 10b1 and 10b2 embedded in the ceramic base 5a serve as both end electrodes of the capacitor of FIG.
【0015】この場合、パターントリミングの有効性を
最大限に確保するために、中間電極10aを電極10b
1と10b2のそれぞれに対し、均等に対向面積を減ず
るようにパターントリミングすることが好ましい。In this case, in order to maximize the effectiveness of pattern trimming, the intermediate electrode 10a is replaced with the electrode 10b.
It is preferable to perform pattern trimming so that the facing area is evenly reduced for each of 1 and 10b2.
【0016】本発明に使用されるコンデンサの電極は、
たとえば、メタライズされたタングステン(W)上にニ
ッケル(Ni)及び金(Au)メッキをした構造である
が、これらの材質や構成に限定されるものではない。特
に、電極10aについては、トリミングが可能であれ
ば、セラミックに対しメタライズ可能なほかの公知の金
属材料であってもよい。たとえば、Mo−Mnメタライ
ズや他のメッキ被覆パターンでもよい。The electrodes of the capacitor used in the present invention are
For example, it has a structure in which nickel (Ni) and gold (Au) are plated on metallized tungsten (W), but the material and configuration are not limited to these. In particular, the electrode 10a may be any other known metal material that can be metallized to ceramic as long as it can be trimmed. For example, Mo-Mn metallization or another plating coating pattern may be used.
【0017】図1〜図3の実施の形態において、電極1
0aをセラミックベース5aの底面に形成された皿状く
ぼみ5bに配置した。これは、基板にこの発振器モジュ
ールを装着したときに、電極10aが実装基板と接触す
るのをさけるために設けたものであるが、このくぼみ5
bは、必要に応じて絶縁被覆を行う場合に液状レジンを
用いたときの滴下する液だめとしても使用することがで
きる。しかし、基板実装上、信頼性に問題なければ、上
述したくぼみ5bを省略することができる。また、この
発振器モジュールの回路構成も図4に示される構成に限
定されるものではなく、種々の変形例が考えられること
はもちろんである。たとえば、発振回路部はC−MOS
インバータやバイポーラトランジスタを用いることもで
きる。In the embodiment of FIGS. 1 to 3, the electrode 1
0a was placed in a dish-shaped recess 5b formed on the bottom surface of the ceramic base 5a. This is provided to prevent the electrode 10a from coming into contact with the mounting substrate when the oscillator module is mounted on the substrate.
b can also be used as a liquid sump to be dropped when a liquid resin is used when an insulating coating is carried out if necessary. However, if there is no problem in reliability in mounting on the board, the above-mentioned recess 5b can be omitted. Further, the circuit configuration of this oscillator module is not limited to the configuration shown in FIG. 4, and it goes without saying that various modified examples can be considered. For example, the oscillation circuit unit is a C-MOS
Inverters and bipolar transistors can also be used.
【0018】[0018]
【発明の効果】以上述べたように、本発明による発振器
モジュール用セラミックパッケージ構造を用いれば、従
来から周波数調整用素子として用いられ、しかも実装上
容積的にかさばるロータリー式の可変コンデンサやチッ
プ状のトリミング可能なコンデンサを用いないでパッケ
ージの一部にコンデンサとしての代替機能を与えるた
め、発振器モジュールとしてコンパクトに構成すること
ができる。また、パッケージ自体の構造もシンプルに構
成できるので、パッケージコストを従来よりも低減でき
る。また、従来用いられていたロータリー式の可変コン
デンサやチップ状のトリミング可能なコンデンサおよび
その実装工程を省略でき、組立コスト上も有利である。As described above, when the ceramic package structure for an oscillator module according to the present invention is used, it has been used as a frequency adjusting element in the related art, and a rotary type variable capacitor or a chip type which is bulky in terms of mounting volume. Since an alternative function as a capacitor is given to a part of the package without using a trimmable capacitor, the oscillator module can be made compact. Moreover, since the structure of the package itself can be simply configured, the package cost can be reduced as compared with the conventional case. Further, the rotary type variable capacitor, the chip-shaped trimmable capacitor and the mounting process which have been used conventionally can be omitted, which is advantageous in terms of assembly cost.
【図1】この発明の発振器モジュール用セラミックパッ
ケージ構造の実施の形態の一つを示す断面図である。FIG. 1 is a sectional view showing one embodiment of a ceramic package structure for an oscillator module according to the present invention.
【図2】図1の本発明によって特徴づけられるコンデン
サの電極をパターントリミングした状態を示す断面図で
ある。FIG. 2 is a cross-sectional view showing a state in which electrodes of the capacitor characterized by the present invention in FIG. 1 are pattern-trimmed.
【図3】図3は本発明の他の実施の形態を示す断面図で
ある。FIG. 3 is a sectional view showing another embodiment of the present invention.
【図4】キャパシタンス調整機能を持った発振器モジュ
ールの回路構成の一例を示す回路図である。FIG. 4 is a circuit diagram showing an example of a circuit configuration of an oscillator module having a capacitance adjusting function.
【図5】従来の発振器モジュール用セラミックパッケー
ジ構造の一例を示す断面図である。FIG. 5 is a sectional view showing an example of a conventional ceramic package structure for an oscillator module.
1 水晶振動子 2 半導体素子 5 パッケージ 5a,6 くぼみ 10 キャパシタンス調整用コンデンサ 10a,10b,10b1,10b2電極 Cx キャパシタンス調整用の可変コンデンサ R 抵抗 Cg,Cd,Cl,C2 コンデンサ 1 Crystal oscillator 2 Semiconductor element 5 Package 5a, 6 Dimple 10 Capacitor for capacitance adjustment 10a, 10b, 10b1, 10b2 electrode Cx Variable capacitor for capacitance adjustment R Resistance Cg, Cd, Cl, C2 capacitor
Claims (3)
を調整する機能を備えた発振器モジュールにおいて、パ
ッケージの外表面に配置された電極と、パッケージのセ
ラミック素材の少なくとも一部を挟んで対向配置された
対向電極と、これらの電極間に配置されるパッケージの
セラミック素材とによってキャパシタンス調整用のコン
デンサを構成するようにしたことを特徴とする発振器モ
ジュール用セラミックパッケージ構造。1. In an oscillator module having a function of adjusting an oscillation frequency by adjusting capacitance, an electrode arranged on an outer surface of a package and a counter electrode arranged opposite to each other with at least a part of a ceramic material of the package interposed therebetween. A ceramic package structure for an oscillator module, characterized in that a capacitor for capacitance adjustment is constituted by a ceramic material of a package arranged between these electrodes.
とする請求項1の発振器モジュール用セラミックパッケ
ージ構造。2. The ceramic package structure for an oscillator module according to claim 1, wherein the number of the counter electrodes is two.
ク素材の中に埋め込まれていることを特徴とする請求項
1あるいは2の発振器モジュール用セラミックパッケー
ジ構造。3. The ceramic package structure for an oscillator module according to claim 1, wherein the counter electrode is embedded in a ceramic material of the package.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP03881196A JP3500833B2 (en) | 1996-01-31 | 1996-01-31 | Ceramic package structure for oscillator module |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP03881196A JP3500833B2 (en) | 1996-01-31 | 1996-01-31 | Ceramic package structure for oscillator module |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09214249A true JPH09214249A (en) | 1997-08-15 |
JP3500833B2 JP3500833B2 (en) | 2004-02-23 |
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JP (1) | JP3500833B2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003110362A (en) * | 2001-09-28 | 2003-04-11 | Kinseki Ltd | Substrate for piezoelectric oscillator |
-
1996
- 1996-01-31 JP JP03881196A patent/JP3500833B2/en not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2003110362A (en) * | 2001-09-28 | 2003-04-11 | Kinseki Ltd | Substrate for piezoelectric oscillator |
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