RU2632268C2 - Quartz generator - Google Patents
Quartz generator Download PDFInfo
- Publication number
- RU2632268C2 RU2632268C2 RU2015152903A RU2015152903A RU2632268C2 RU 2632268 C2 RU2632268 C2 RU 2632268C2 RU 2015152903 A RU2015152903 A RU 2015152903A RU 2015152903 A RU2015152903 A RU 2015152903A RU 2632268 C2 RU2632268 C2 RU 2632268C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- generator
- piezoelectric element
- ceramic
- contacts
- chip
- Prior art date
Links
- 239000010453 quartz Substances 0.000 title claims abstract description 9
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 9
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000003292 glue Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims abstract description 4
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 claims abstract description 4
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims abstract description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 10
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 239000011195 cermet Substances 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 4
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 2
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03B—GENERATION OF OSCILLATIONS, DIRECTLY OR BY FREQUENCY-CHANGING, BY CIRCUITS EMPLOYING ACTIVE ELEMENTS WHICH OPERATE IN A NON-SWITCHING MANNER; GENERATION OF NOISE BY SUCH CIRCUITS
- H03B5/00—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input
- H03B5/30—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element being electromechanical resonator
- H03B5/32—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element being electromechanical resonator being a piezoelectric resonator
Abstract
Description
Изобретение относится к области радиоэлектроники и может быть использовано при разработках миниатюрных кварцевых генераторов для поверхностного монтажа.The invention relates to the field of electronics and can be used in the development of miniature crystal oscillators for surface mounting.
В настоящее время появились однокристальные интегральные схемы кварцевых генераторов, которые работают с резонаторами AT среза. Для работы генераторов, основанных на этой схеме, необходим только пьезоэлемент или резонатор. В случае применения пьезоэлемента (резонатора без корпуса) габаритные размеры становятся минимально возможными, однако уменьшение размера пьезоэлемента связано с появлением скачков частоты при отдельных температурах окружающей среды и большим влиянием мест крепления пьезоэлемента на добротность и стабильность колебания. При креплении пьезоэлемента напрямую в металлокерамический корпус температурно-частотная характеристика изделия обычно сильно искажается из-за различия коэффициентов линейного расширения кварца и корпуса.Currently, single-chip integrated circuits of crystal oscillators have appeared that work with AT cutoff resonators. For operation of generators based on this scheme, only a piezoelectric element or resonator is needed. In the case of using a piezoelectric element (a resonator without a housing), the overall dimensions become the smallest possible, however, a decrease in the size of the piezoelectric element is associated with the appearance of frequency jumps at individual ambient temperatures and a large influence of the attachment points of the piezoelectric element on the quality factor and vibration stability. When the piezoelectric element is mounted directly in the ceramic-metal case, the temperature-frequency characteristic of the product is usually strongly distorted due to the difference in the linear expansion coefficients of quartz and the case.
Наиболее близким к предлагаемому является генератор [1], содержащий пьезоэлемент, установленный на выемки металлокерамического корпуса, и однокристальнуюо интегральную схему генератора, установленную на монтажную площадку.Closest to the proposed one is a generator [1], containing a piezoelectric element mounted on the recesses of the ceramic-metal casing, and a single-chip integrated circuit of the generator installed on the installation site.
Недостатком устройства прототипа является отсутствие механической развязки между корпусом всего изделия и пьезоэлементом, что сказывается на температурно-частотной характеристике генератора.The disadvantage of the prototype is the lack of mechanical isolation between the body of the entire product and the piezoelectric element, which affects the temperature-frequency characteristic of the generator.
Задачей изобретения является создание высокостабильного миниатюрного кварцевого генератора поверхностного монтажа, пьезоэлемент которого механически развязан от корпуса генератора.The objective of the invention is the creation of a highly stable miniature quartz oscillator surface mounted, the piezoelectric element of which is mechanically isolated from the generator housing.
Поставленная задача достигается путем введения кварцевого генератора, содержащего металлокерамический корпус с монтажной площадкой, пьезоэлемент и однокристальную схему генератора, согласно изобретению, однокристальная интегральная схема генератора размещена на дополнительно введенной керамической плате с проводящими дорожками, установленной с помощью клея на монтажной площадке металлокерамического корпуса, при этом контакты однокристальной интегральной схемы соединены с помощью сварки проводниками с контактами на керамической плате и металлокерамического корпуса, а на керамической плате токопроводящим клеем размещены держатели с пьезоэлементом керамической платы, которая является буфером между корпусом генератора и пьезоэлементом. Также на этой плате установлена интегральная схема кварцевого генератора и токопроводящие дорожки.The problem is achieved by introducing a quartz oscillator containing a ceramic-metal casing with a mounting pad, a piezoelectric element and a single-chip oscillator circuit, according to the invention, a single-chip integrated circuit of the generator is placed on an additional ceramic plate with conductive tracks, installed with glue on the mounting pad of the ceramic-metal casing, while the contacts of a single-chip integrated circuit are connected by welding with conductors with contacts on a ceramic the main board and the ceramic-metal case, and on the ceramic board with conductive adhesive, holders with a piezoelectric element of the ceramic board, which is a buffer between the generator body and the piezoelectric element, are placed. Also on this board is an integrated circuit of a quartz oscillator and conductive paths.
Конструкция предлагаемого кварцевого генератора представлена на фигуре. Она представляет собой металлокерамический корпус 1, на монтажной площадке которого зафиксирована с помощью клея керамическая плата 2 с проводящими дорожками. На керамической плате установлена однокристальная интегральная схема 3, контакты которой соединены сваркой проволоки с контактами на керамической плате и металлокерамического корпуса, и размещены держатели 4 с пьезоэлементом 5, которые закреплены токопроводящим клеем. Герметизация происходит методом шовно-роликовой сварки крышки 6 и корпуса 1.The design of the proposed crystal oscillator is presented in the figure. It is a ceramic-metal casing 1, on the mounting site of which a
Работа заявляемого кварцевого генератора основана на том, что при изменении температуры окружающей среды металлокерамический корпус изменяет свои геометрические размеры, а керамическая плата, установленная на монтажную площадку и закрепленная в центральной зоне, уменьшает влияние изменения размеров корпуса на расположение держателей. Держатели тоже, в свою очередь, уменьшают свое влияние на пьезоэлемент при изменении температуры окружающей среды. Таким образом, происходит двойная механическая развязка пьезоэлементов от металлокерамического корпуса, благодаря которой достигается повторяемость температурно-частотных характеристик генераторов.The operation of the inventive quartz generator is based on the fact that when the ambient temperature changes, the ceramic-metal case changes its geometrical dimensions, and a ceramic board installed on the mounting pad and fixed in the central zone reduces the effect of changing the case dimensions on the location of the holders. The holders, in turn, reduce their effect on the piezoelectric element when the ambient temperature changes. Thus, there is a double mechanical isolation of the piezoelectric elements from the ceramic-metal casing, due to which the repeatability of the temperature-frequency characteristics of the generators is achieved.
ПримерExample
Были изготовлены кварцевые генераторы на частоту 20 МГц согласно предлагаемой конструкции. После изготовления были произведены измерения температурно-частотных характеристик готовых изделий. В интервале рабочих температур от минус 60 до плюс 85°С температурно-частотные характеристики генераторов имели схожие, предсказуемые значения и не имели скачков частоты. То есть в данной конструкции температурно-частотная характеристика смонтированного пьезоэлемента и генератора целиком определяется углом среза, а не типом используемого корпуса, токопроводящего клея и способом монтажа.Crystal oscillators were manufactured at a frequency of 20 MHz according to the proposed design. After manufacturing, the temperature-frequency characteristics of the finished products were measured. In the range of operating temperatures from minus 60 to plus 85 ° С, the temperature-frequency characteristics of the generators had similar, predictable values and did not have frequency jumps. That is, in this design, the temperature-frequency characteristic of the mounted piezoelectric element and the generator is entirely determined by the cutting angle, and not by the type of housing used, conductive glue and the installation method.
Источники информацииInformation sources
1. Патент США US 6452460 B2, 17.09.2002.1. US patent US 6452460 B2, 09/17/2002.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015152903A RU2632268C2 (en) | 2015-12-09 | 2015-12-09 | Quartz generator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015152903A RU2632268C2 (en) | 2015-12-09 | 2015-12-09 | Quartz generator |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2015152903A RU2015152903A (en) | 2017-06-15 |
RU2632268C2 true RU2632268C2 (en) | 2017-10-03 |
Family
ID=59068076
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015152903A RU2632268C2 (en) | 2015-12-09 | 2015-12-09 | Quartz generator |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2632268C2 (en) |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2081506C1 (en) * | 1995-03-06 | 1997-06-10 | Акционерное общество открытого типа "Морион" | Quartz generator and process of its manufacture |
RU7261U1 (en) * | 1997-07-09 | 1998-07-16 | Открытое акционерное общество "МОРИОН" | THERMOSTATED QUARTZ GENERATOR |
US6452460B2 (en) * | 2000-04-20 | 2002-09-17 | Nihon Dempa Kogyo Co., Ltd. | Surface mounting quartz-crystal oscillator |
JP2004228894A (en) * | 2003-01-22 | 2004-08-12 | Tokyo Denpa Co Ltd | Piezoelectric oscillator and its manufacturing method |
JP2006054321A (en) * | 2004-08-11 | 2006-02-23 | Daishinku Corp | Package for electronic component and piezoelectric oscillator employing the package |
JP2009194608A (en) * | 2008-02-14 | 2009-08-27 | Epson Toyocom Corp | Piezoelectric device |
RU123608U1 (en) * | 2012-06-26 | 2012-12-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Фирма Микросистемы" | QUARTZ GENERATOR |
RU128042U1 (en) * | 2012-08-22 | 2013-05-10 | Открытое акционерное общество "Омский научно-исследовательский институт приборостроения" (ОАО "ОНИИП") | MINIATURE QUARTZ RESONATOR (GENERATOR) - THERMOSTAT |
-
2015
- 2015-12-09 RU RU2015152903A patent/RU2632268C2/en active
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2081506C1 (en) * | 1995-03-06 | 1997-06-10 | Акционерное общество открытого типа "Морион" | Quartz generator and process of its manufacture |
RU7261U1 (en) * | 1997-07-09 | 1998-07-16 | Открытое акционерное общество "МОРИОН" | THERMOSTATED QUARTZ GENERATOR |
US6452460B2 (en) * | 2000-04-20 | 2002-09-17 | Nihon Dempa Kogyo Co., Ltd. | Surface mounting quartz-crystal oscillator |
JP2004228894A (en) * | 2003-01-22 | 2004-08-12 | Tokyo Denpa Co Ltd | Piezoelectric oscillator and its manufacturing method |
JP2006054321A (en) * | 2004-08-11 | 2006-02-23 | Daishinku Corp | Package for electronic component and piezoelectric oscillator employing the package |
JP2009194608A (en) * | 2008-02-14 | 2009-08-27 | Epson Toyocom Corp | Piezoelectric device |
RU123608U1 (en) * | 2012-06-26 | 2012-12-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Фирма Микросистемы" | QUARTZ GENERATOR |
RU128042U1 (en) * | 2012-08-22 | 2013-05-10 | Открытое акционерное общество "Омский научно-исследовательский институт приборостроения" (ОАО "ОНИИП") | MINIATURE QUARTZ RESONATOR (GENERATOR) - THERMOSTAT |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2015152903A (en) | 2017-06-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN104009729B (en) | Piezoelectric vibrator, oscillator, electronic equipment and radio controlled timepiece | |
JP5624864B2 (en) | Temperature controlled crystal oscillator and crystal oscillator | |
US20030052743A1 (en) | Device for producing a signal having a substantially temperature-independent frequency | |
US20120229225A1 (en) | Piezoelectric device and electronic apparatus | |
JP2013102315A (en) | Piezoelectric device and electronic apparatus | |
US9154076B2 (en) | Dual-mode crystal oscillator | |
JP6148502B2 (en) | Piezoelectric vibrating piece, piezoelectric vibrator, oscillator, electronic device and radio clock | |
JP4989743B2 (en) | Piezoelectric oscillator | |
US10305491B2 (en) | Oscillator | |
JP2011091702A (en) | Piezoelectric oscillator, and frequency control method of the same | |
US11063558B2 (en) | Direct-current tuning of bulk acoustic wave resonator devices | |
RU2632268C2 (en) | Quartz generator | |
JP2014135655A (en) | Piezoelectric vibration piece, piezoelectric vibrator, oscillator, electronic apparatus, and atomic clock | |
JP2011049664A (en) | Method for manufacturing package, method for manufacturing piezoelectric vibrator, oscillator, electronic device, and radio-controlled timepiece | |
JP2014179769A (en) | Crystal oscillator, oscillator, electronic apparatus and radio clock | |
RU2582476C1 (en) | Quartz piezoelectric element section at, made at third mechanical harmonic at frequency from 20 to 120 mhz | |
RU166742U1 (en) | CONSTRUCTION OF A THERMAL COMPENSATED QUARTZ GENERATOR | |
JP5841090B2 (en) | Quartz crystal, oscillator, electronic equipment and radio clock | |
JP6101121B2 (en) | Quartz crystal, oscillator, electronic equipment and radio clock | |
JP2003224425A (en) | Temperature compensated piezoelectric oscillator | |
JP2014241471A (en) | Signal generating circuit, signal generating device, process of manufacturing the same, electronic apparatus, and mobile body | |
JP7448901B2 (en) | piezoelectric device | |
JP2013191981A (en) | Piezoelectric vibrating piece, method for manufacturing piezoelectric vibrating piece, piezoelectric resonator, oscillator, electronic device, and radio-controlled timepiece | |
JP2012119853A (en) | Piezoelectric device | |
US20240106393A1 (en) | Method For Manufacturing Oscillator |