TW201424252A - 振盪裝置 - Google Patents

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Tomoya Yorita
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Abstract

本發明提供一種頻率穩定度高的振盪裝置。將具備第1激振電極的第1晶體振子、具備第2激振電極的第2晶體振子及積體電路晶片收納在容器內。第1激振電極及第2激振電極是以形狀及面積相互一致的方式形成，且左右對稱地配置在所述容器內。積體電路晶片形成為俯視時相對於自所述第1激振電極及第2激振電極的各重心位置分別相隔等距離的直線左右對稱的形狀。當這樣俯視時，將從積體電路晶片的重心位置到第1激振電極及第2激振電極的各重心位置的距離分別設為D1、D2，則D1/D2設定為0.95以上1.05以下。由於發熱源(積體電路晶片)與各振動區域的距離一致，所以，抑制了各振動區域產生溫度差，從而頻率穩定度提高。

Description

振盪裝置
本發明是有關於一種將第1晶體振子、第2晶體振子及積體電路晶片配備在容器內的振盪裝置。
用於晶體振盪器的晶體振子具有振盪頻率相應於溫度而變化的頻率溫度特性，所以，在要求高頻率特性的應用(application)中進行組裝時，使用附帶恒溫槽的晶體振盪器(OCXO，Oven Controlled Crystal Oscillator，恒溫晶體共振器)或溫度補償晶體振盪器(TCXO，Temperature Compensated Crystal Oscillator，溫度補償晶體共振器)等。TCXO與OCXO相比，雖然頻率穩定度較差，但具有結構簡單且耗電小的特徵，可根據用途而選擇。
本發明者研究了在TCXO或OCXO中，利用2個晶體振子的頻率差來運算溫度，並利用溫度來校正頻率變動。在專利文獻1中提出了如下技術：在TCXO中，利用共用的晶體片構成第1及第2晶體振子，並根據這些晶體振子的頻率差來求出頻率校正值。在該技術中，將分別連接於第1及第2晶體振子的第1及第2振盪電路的振盪輸出設為f1、f2，將基準溫度下的第1及第2振 盪電路的振盪頻率分別設為f1r、f2r。而且，將與f1和f1r的差值相對應的值和與f2和f2r的差值相對應的值的差值、即頻率差視作此時的溫度，根據該頻率差，由多項式近似法而求出頻率校正值。
此種TCXO是例如通過對每一晶體振子獲取頻率特性，建立校正數據之後，將晶體振子與包含振盪電路或溫度補償電路的積體電路晶片(LSI，Large Scale Integration，大規模積體電路)安裝在印刷基板而製造。但是，如果晶體振盪器的運行時間變長，則存在振盪頻率的校正值中產生誤差，振盪頻率的穩定度下降的擔憂。作為此情況的主要原因，推測在於因晶體振盪器運行，積體電路晶片發熱，且因該熱導致2個晶體振子的溫度產生差異。其原因在於：所述構成的前提在於2個晶體振子的溫度相同，因此，如果2個晶體振子的溫度產生差異，則與校正數據的對應關係被破壞，導致校正值產生誤差。
在專利文獻2中記載有如下構成：在彈性表面波分波器中，在基底基板上搭載2個彈性表面波濾波器元件，在它們之間設置集中參數電路元件。在專利文獻3中記載有如下技術：在恒溫型晶體振盪器中，在第1電路基板設置晶體振子，並且在與第1電路基板隔開間隔地設置的第3電路基板設置緩衝段與溫度控制電路的電路元件，由此，抑制對緩衝段等的熱影響，防止特性下降。在專利文獻4中記載有如下技術：在電壓控制型壓電振盪器中，在絕緣基板的一面側設置壓電振子，在另一面側設置溫度控制電路，且在壓電振子為常溫以下的溫度區域，利用溫度控制電路控制發熱體，在常溫以上的溫度區域，使用壓電振子的頻率溫 度特性。
但是，在專利文獻1~專利文獻4中，對於具備2個晶體振子的振盪裝置中使頻率穩定度提高的技術尚未記載。因此，根據專利文獻1~專利文獻4也難以解決本發明的課題。
[背景技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2012-170050號公報
[專利文獻2]日本專利特開2001-127588號公報(段落0004、圖9)
[專利文獻3]日本專利特開2010-154227號公報(段落0025~0030、圖1)
[專利文獻4]日本專利特開2011-199335號公報(段落0017、圖1)
本發明是基於此種情況而完成，其目的在於提供一種頻率穩定度高的振盪裝置。
因此，本發明的振盪裝置是根據環境溫度的檢測結果，而校正輸出頻率的設定值，所述振盪裝置的特徵在於包括：第1晶體振子，在第1晶體片的兩面分別設置第1激振電極而構成；第2晶體振子，在第2晶體片的兩面分別設置第2激振電極而構成；積體電路晶片，包括：第1振盪電路及第2振盪電路，分別連 接於這些第1晶體振子及第2晶體振子；及校正部，將與第1振盪電路及第2振盪電路的振盪頻率的差值相對應的信號作為溫度的檢測結果，並根據該檢測結果而校正第1振盪電路的輸出頻率的設定值；以及容器，收納所述第1晶體振子、第2晶體振子及積體電路晶片；在俯視時，將從所述積體電路晶片的重心位置到所述第1激振電極及第2激振電極的各重心位置的距離分別設為D1、D2，則D1/D2為0.95以上1.05以下。
而且，本發明的振盪裝置是附帶利用加熱部將收納著晶體振子的容器內加熱的恒溫槽，所述振盪裝置的特徵在於包括：第1晶體振子，在第1晶體片的兩面分別設置第1激振電極而構成；第2晶體振子，在第2晶體片的兩面分別設置第2激振電極而構成；溫度檢測部，檢測所述第1晶體振子的溫度；及積體電路晶片，包括：分別連接於這些第1晶體振子及第2晶體振子的第1振盪電路及第2振盪電路、及根據溫度檢測部的檢測結果，而校正加熱部的設定值的校正部，且所述積體電路晶片配置在所述容器內；在俯視時，將從所述積體電路晶片的重心位置到所述第1激振電極及第2激振電極的各重心位置的距離分別設為D1、D2，則D1/D2為0.95以上1.05以下，在俯視時，將從所述加熱部的重心位置到所述第1激振電極及第2激振電極的各重心位置的距離分別設為D3、D4，則D3/D4為0.95以上1.05以下。
根據本發明，在容器內收納著第1晶體振子、第2晶體振子及積體電路晶片的振盪裝置中，當俯視時，將從所述積體電路晶片的重心位置到所述第1激振電極及第2激振電極的各重心位置的距離分別設為D1、D2時，則將D1/D2設定為0.95以上1.05以下。因使振盪裝置運行，故積體電路晶片發熱，但因積體電路晶片設置在與第1激振電極及第2激振電極隔開等距離的位置上，所以，來自積體電路晶片的熱以同樣的方式傳遞到第1激振電極及第2激振電極。由此，抑制了與第1激振電極及第2激振電極彼此之間產生溫度差，且根據第1晶體振子與第2晶體振子的振盪頻率的差值而校正的輸出頻率的設定值的精度變高，因此，振盪頻率穩定。
而且，根據本發明的其他發明，在容器內收納著第1晶體振子、第2晶體振子、積體電路晶片及加熱部的振盪裝置中，當俯視時，將從所述積體電路晶片的重心位置到所述第1激振電極及第2激振電極的各重心位置的距離分別設為D1、D2時，則將D1/D2設定為0.95以上1.05以下。而且，當俯視時，將從所述加熱部的重心位置到所述第1激振電極及第2激振電極的各重心位置的距離分別設為D3、D4時，則將D3/D4設定為0.95以上1.05以下。因此，加熱部的熱或積體電路晶片的熱以同樣的方式傳遞到第1激振電極及第2激振電極，因此，不易在與第1激振電極及第2激振電極彼此之間產生溫度差。因此，第1晶體振子與第2晶體振子的振盪頻率由於抑制了因溫度導致產生誤差而精度變高，因此，振盪頻率穩定。
1、6‧‧‧振盪裝置
4‧‧‧封裝體
5‧‧‧IC晶片
7‧‧‧加熱器
7A‧‧‧加熱器
7B‧‧‧加熱器
8‧‧‧加熱器控制電路
11、61‧‧‧容器
12‧‧‧印刷基板
13‧‧‧罩體
20‧‧‧第1晶體振子
30‧‧‧第2晶體振子
21、31‧‧‧晶體片
22、23‧‧‧第1激振電極
24a‧‧‧引出電極
24b‧‧‧引出電極
32、33‧‧‧第2激振電極
34a‧‧‧引出電極
41‧‧‧基體
42‧‧‧蓋體
43‧‧‧基座部
45‧‧‧導電性黏合劑
51‧‧‧第1振盪電路
52‧‧‧第2振盪電路
53‧‧‧頻率差檢測部
54‧‧‧溫度校正部
55‧‧‧PLL電路部
56‧‧‧類比數位轉換部
57‧‧‧記憶體
58、84‧‧‧低通濾波器
59‧‧‧電壓控制振盪器
71‧‧‧電晶體
72‧‧‧電阻
81‧‧‧加法部
82‧‧‧環路濾波器
83‧‧‧PWM內插部
200‧‧‧振動區域
D1‧‧‧距離
D2‧‧‧距離
D3‧‧‧距離
D4‧‧‧距離
G1‧‧‧重心位置
G2‧‧‧重心位置
G3‧‧‧重心位置
G4‧‧‧重心位置
G5‧‧‧重心位置
G6‧‧‧重心位置
P11‧‧‧重心
P12‧‧‧重心
S‧‧‧直線
X‧‧‧方向
Y‧‧‧方向
圖1是表示本發明的振盪裝置的一例的平面圖。
圖2是表示振盪裝置的縱剖面側視圖。
圖3是表示晶體振子的立體圖。
圖4是表示振盪裝置的框圖。
圖5是表示振盪裝置的平面圖。
圖6是表示振盪裝置的其他例的平面圖。
圖7是表示振盪裝置的縱剖面側視圖。
圖8是表示振盪裝置的平面圖。
圖9是表示振盪裝置的又一其他例的平面圖。
圖10是表示振盪裝置的縱剖面側視圖。
圖11是表示振盪裝置的框圖。
圖12是表示振盪裝置的又一其他例的平面圖。
圖13是表示振盪裝置的縱剖面側視圖。
圖14是表示振盪裝置的又一其他例的平面圖。
(第1實施方式)
圖1表示作為本發明的振盪裝置的晶體振盪器的第1實施方式。圖1是振盪裝置的平面圖，圖2是振盪裝置的縱剖面側視圖。另外，圖中X、Y、Z是直角座標系的座標軸。圖1中符號11是包含印刷基板12與例如陶瓷製的罩體13的容器，且在印刷基板12的上表面側設置有收納下述晶體振子20、30的封裝體4、及包含所述晶體振子20、30的振盪電路及頻率差檢測部等且將進行數位處理的電路單片化(one chip)而成的積體電路晶片(IC晶片)5即LSI。
對所述晶體振子20、30進行說明。圖中符號21、31分別是例如AT切割的、例如短條狀的晶體片。在本實施方式中，將晶體片21、 31的短邊方向(圖1中Y方向)設為左右方向。
如圖2及圖3中以第1晶體振子20為例所示，在晶體片21、31，分別在正面背面兩面形成有：激振用的第1激振電極22、23及第2激振電極32、33(符號33未圖示)。第1激振電極22、23在晶體片21的上下表面以隔著該晶體片21相對向的方式形成，且第2激振電極32、33在晶體片31的上下表面以隔著該晶體片31相對向的方式形成。這樣一來，利用晶體片21與一對激振電極22、23構成第1晶體振子20，且利用晶體片31與一對激振電極32、33構成第2晶體振子30。
圖中符號24a、24b是第1激振電極22、23的引出電極，符號34a、34b(符號34b未圖示)是第2激振電極32、33的引出電極。這些引出電極24a、24b、34a、34b是圍繞在晶體片21、31的端部區域。在該例中，第1激振電極22、23與第2激振電極32、33是以形狀及面積相互一致的方式形成。
所述晶體片21、31例如搭載在陶瓷製的封裝體4內，且如圖2所示，該封裝體4包含基體41與蓋體42。所述基體41包含：分別支撐晶體片21、31的基座部43、44(符號44未圖示)，所述晶體片21、31利用導電性黏合劑45將一端側固定在所述基座部43、44。
所述引出電極24a、24b、34a、34b分別經由沿上下方向貫通基座部43、44及基體41的導電路徑(未圖示)，而分別連接於形成在基體41的底面的未圖示的外部電極。而且，第1晶體振子20經由外部電極連接於IC晶片5內的第1振盪電路51，第2晶體振子30經由外部電極連接於IC晶片5內的第2振盪電路52。
接下來，對IC晶片5進行說明。在該IC晶片5內，如圖4的框(block)圖所示，設置有連接於第1晶體振子20的第1振盪電路51、 連接於第2晶體振子30的第2振盪電路52、頻率差檢測部53、溫度校正部54、PLL(Phase Lock Loop，鎖相環)電路部55、類比數位轉換部(ADC，Analog Digital Converter)56、及記憶體(memory)57。在PLL電路部55的輸出側連接著低通濾波器(LPF，Low Pass Filter)58及電壓控制振盪器(VCO，Voltage Controlled Oscillator)59。PLL電路部55是以來自第1振盪電路51的振盪輸出為時鐘信號(clock signal)，將相當於基於作為數位值的頻率設定信號而生成的脈衝信號與來自電壓控制振盪器59的反饋脈衝(feedback pulse)的相位差的信號類比化，並將該類比信號積分，而輸出至低通濾波器58。電壓控制振盪器59的輸出是振盪裝置1的振盪輸出，且將該振盪輸出反饋至PLL電路部55。
與來自第1振盪電路51的振盪輸出f1和來自第2振盪電路52的振盪輸出f2的頻率差f1-f2對應的值是：可與放置晶體振子20、30的環境的溫度相對應地稱為溫度檢測值。另外，為了便於說明，f1、f2也分別表示第1振盪電路51及第2振盪電路52的振盪頻率。在該例中，頻率差檢測部53取出{(f2-f1)/f1}-{(f2r-f1r)/f1r}的值，該值相當於相對了溫度而處於比例關係的溫度檢測值。f1r及f2r分別是基準溫度例如25℃下的第1振盪電路51的振盪頻率及第2振盪電路52的振盪頻率。溫度校正部54相當於：基於與第1振盪電路51及第2振盪電路52的振盪頻率的差值對應的溫度的檢測結果，而校正第1振盪電路51的輸出頻率的設定值的校正部。即，設置基於溫度檢測值、預先建立的溫度檢測值、及頻率校正值的關係，而算出頻率校正值並且將頻率設定值與校正值相加的加法部，從而設定頻率設定信號。所述溫度檢測值與頻率校正值的關係是儲存在記憶體57中。所述校正值是用來在第1晶體振子20的溫度自目標溫度變動時，補償其變動量、即所述時鐘信號的溫 度變動量的值。
如此的IC晶片5是將電子電路收納在例如陶瓷製的封裝體中而構成，且所述封裝體例如形成為扁平的長方體狀。IC晶片5是例如平面形狀構成為1邊為1.0mm以上2.0mm以下的四邊形狀，且厚度為0.4mm~1.0mm左右。
所述封裝體4及IC晶片5是利用焊料而安裝在印刷基板12的一面側，且經由形成在印刷基板12的配線而電性連接。在該例中，所述第1激振電極22、23及第2激振電極32、33是左右對稱地配置在所述容器11內。圖5中符號S是俯視時，與所述第1激振電極22、23及第2激振電極32、33的各重心位置G2、G3分別相隔等距離的直線。所述容器11是俯視時相對於所述直線S對稱，且IC晶片5是以成為俯視時相對於所述直線S左右對稱形狀的方式設置。
第1激振電極22、23與第2激振電極32、33是以同樣方式構成，所以，以第1激振電極22、23的重心位置G2為例，參照圖3對所述重心位置G2、G3進行說明。在晶體振子20中，激振電極22、23對向的區域為振動區域200，因此，所謂第1激振電極22、23的重心位置是指振動區域200的重心位置。而且，使一面側的激振電極22的重心P11與另一面側的激振電極23的重心P12連結的直線的中心位置，成為第1激振電極22、23的重心位置G2。由於所述IC晶片5構成為長方體狀，所以，重心位置G1以同樣的方式求得。
通過以此方式配置，而如圖5所示，IC晶片5的重心位置G1在俯視時位於所述直線S上。而且，第1激振電極22、23的重心位置G2與第2激振電極32、33的重心位置G3位於與所述直線S以等距離量左右對稱地分隔的位置上。這樣，如果將從所述IC晶片5的重心位置 G1到所述第1激振電極22、23及第2激振電極32、33的各重心位置G2、G3的距離分別設為D1、D2，則D1/D2成為0.95以上1.05以下。此處，將距離D1、D2設為0.95≦D1/D2≦1.05的原因在於：即使設計成距離D1與距離D2相等(D1=D2)，也有在0.95≦D1/D2≦1.05的範圍內製造方面產生誤差的情況。
接下來，對振盪裝置1的運行進行說明。第1晶體振子20及第1振盪電路51是生成作為振盪裝置1的輸出的頻率信號，但與第2晶體振子30及第2振盪電路52一起具有作為溫度檢測部的作用。與自這些振盪電路51、52分別獲得的頻率信號的頻率差對應的值是：對應於如上所述溫度。
來自頻率差檢測部53的輸出是被輸入至溫度校正部54，獲得作為溫度校正數據的頻率校正量。振盪電路51、52的頻率差是與環境溫度準確對應的值，因此，頻率差檢測部53的輸出是：環境溫度與基準溫度(該例中為25℃)的溫度差信息。對溫度校正部54的加法部輸入包括與用來設定電壓控制振盪器59的輸出頻率的設定值對應的數位值的頻率數據，並且，作為所述溫度校正數據的頻率校正量利用加法部相加於頻率數據。因此，補償運行時鐘的頻率溫度變化量。以此方式，利用溫度校正部54獲得的校正值被用作用來補償變動量的信號，以抵消基於因溫度自25℃偏移造成的f1的頻率偏移量的變動量。
此處，如果使振盪裝置1運行，則IC發熱，並經由IC晶片5的封裝體而對印刷基板12放熱。該熱經由印刷基板12，例如圖5中實線箭頭所示，傳熱到晶體振子20、30，進而傳熱到容器11。因此，晶體振子20、30的溫度上升，但如上所述，由於補償因溫度從25℃偏移造成的f1的頻率偏移量，所以，作為振盪裝置1的輸出的電壓控制振盪器 59的輸出頻率無論是否溫度變動而保持穩定。
根據所述實施方式，以俯視時，IC晶片5的重心位置G1與第1激振電極22的重心位置G2之間的距離D1、和IC晶片5的重心位置G1與第2激振電極32的重心位置G3之間的距離D2相互一致的方式構成振盪裝置1。因此，即使因使振盪裝置1運行而IC晶片5發熱，也使自IC晶片5對第1激振電極22、23(第1振動區域)與第2激振電極32、33(第2振動區域)的熱傳遞方式一致。由此，不易在第1振動區域與第2振動區域之間產生溫度差，基於第1晶體振子20與第2晶體振子30的振盪頻率的差值運算得到的環境溫度的檢測結果的精度變高。溫度校正部54是基於所述環境溫度的檢測結果，而校正第1振盪電路51的輸出頻率的設定值，所以，隨著所述檢測結果的精度提高，輸出頻率的設定值被高精度地校正，從而振盪頻率穩定。
而且，第1晶體振子20與第2晶體振子30是隔著所述直線S左右對稱地配置，並且容器11是相對所述直線S對稱地形成。因此，第1晶體振子20與第2晶體振子30的熱以同樣的方式傳遞到容器11。因此，抑制了來自IC晶片5的熱蓄積在第1晶體振子20與第2晶體振子30中的一個，從而成為第1晶體振子20與第2晶體振子30的溫度更加一致的狀態。而且，也在容器11的外部的溫度變動時，在容器11與第1晶體振子20及第2晶體振子30之間以同樣的方式進行熱交換，因此，不易在第1及第2晶體振子20、30彼此之間產生溫度差。由此，在外部溫度變動時，也能夠以高精度進行校正，因此，振盪頻率穩定。
(第2實施方式)
本實施方式與上述實施方式的不同之處在於：如圖6及圖7所示，將IC晶片5以與封裝體4對向的方式，而設置在印刷基板12的背 面側。封裝體4或第1晶體振子20、第2晶體振子30等是與第1實施方式以同樣的方式構成。對與第1實施方式相同的構成部分標注相同符號，並省略說明。
所述封裝體4利用焊料安裝在印刷基板12的一面側，IC晶片5利用焊料安裝在印刷基板12的另一面側。第1激振電極22、23及第2激振電極32、33是左右對稱地配置在所述容器11內。而且，IC晶片5是形成為俯視時相對於與所述第1激振電極22、23及第2激振電極32、33的各重心位置G2、G3分別相隔等距離的直線S左右對稱的形狀，且容器11是形成為俯視時相對於所述直線左右對稱的形狀。這樣一來，將從IC晶片5的重心位置G1到所述第1激振電極22、23及第2激振電極32、33的各重心位置G2、G3的距離D1、D2設定為0.95≦D1/D2≦1.05。
在本實施方式中，即使因使振盪裝置1運行而IC晶片5發熱，也不易在第1振動區域與第2振動區域之間產生溫度差，因此，輸出頻率的設定值被高精度地校正，振盪頻率穩定。而且，在IC晶片5發熱時或外部溫度變動時，在容器11與第1晶體振子20及第2晶體振子30之間以同樣的方式進行熱交換。因此，不易在第1振動區域200與第2振動區域300之間產生溫度差，因此，輸出頻率的設定值被高精度地校正，從而振盪頻率穩定。
圖8是在圖6及圖7所示的第2實施方式的振盪裝置中，將第1晶體振子20及第2晶體振子30以其長邊方向(Y方向)與容器11的短邊方向一致的方式配置的例子。在該例子中，將晶體片21、31的短邊方向(圖8中X方向)設為左右方向。
第1激振電極22、23及第2激振電極32、33是左右對稱地配 置在所述容器11內，IC晶片5是形成為俯視時相對於與所述第1激振電極22、23及第2激振電極32、33的各重心位置G2、G3分別相隔等距離的直線S左右對稱的形狀，容器11是形成為俯視時相對於所述直線S左右對稱的形狀。這樣一來，將從IC晶片5的重心位置G1到所述第1激振電極22、23及第2激振電極32、33的各重心位置G2、G3的距離D1、D2設定為0.95≦D1/D2≦1.05。圖8表示俯視時的重心位置G1、G2、G3、G4(圖5、圖6、圖9、圖12、圖14也一樣)。
即便在本實施方式中，也獲得與第1實施方式及第2實施方式相同的效果。
(第3實施方式)
本實施方式是將本發明的振盪裝置應用於附帶恒溫槽的振盪裝置(OCXO)。圖9及圖10所示的振盪裝置6是：在容器61內配備第1晶體振子20、第2晶體振子30、IC晶片5及形成將容器61內加熱的加熱部的加熱器7而構成。在該例子中，在印刷基板12的一面側設置第1晶體振子20、第2晶體振子30及IC晶片5，並且在印刷基板12的另一面側設置加熱器7。加熱器7具有將作為溫度控制對象的容器61內的環境(晶體振子20、30)加熱到目標溫度的作用。對與第1實施方式相同的構成部分標注相同符號，並省略說明。在該例中，圖9中Y方向相當於左右方向。
第1激振電極22、23及第2激振電極32、33是左右對稱地配置在所述容器61內。而且，IC晶片5是形成為俯視時相對於與所述第1激振電極22、23及第2激振電極32、33的各重心位置G2、G3分別相隔等距離的直線S左右對稱的形狀。進而，加熱器7及容器61分別形成為俯視時相對於所述直線S左右對稱的形狀。
這樣一來，將從IC晶片5的重心位置G1到所述第1激振電極22、23及第2激振電極32、33的各重心位置G2、G3的距離D1、D2設定為0.95≦D1/D2≦1.05。而且，在俯視時，如果將從所述加熱器7的重心位置G4到所述第1激振電極22、23及第2激振電極32、33的各重心位置G2、G3的距離分別設為D3、D4，則設定為0.95≦D3/D4≦1.05。
將該振盪裝置6的框圖，表示於圖11。在該例子中，溫度檢測值是為了用來將晶體振子20、30維持在目標溫度的加熱器7的發熱控制而使用。因此，本實施方式的振盪裝置6可以說是所謂的附帶恒溫槽的振盪裝置(OCXO)與溫度控制振盪裝置(TCXO)的融合裝置。
例如，加熱器7包含：在基極(base)連接著低通濾波器84的輸出端並且從電源部Vc對集電極(collector)供給電壓的電晶體(transistor)71、及連接在該電晶體71的發射極(emitter)與接地線(earth)之間的電阻72。供給至電晶體71的基極的電壓、與電晶體71的消耗電力及電阻72的消耗電力的合計電力的關係成為線性關係，從而根據溫度檢測值與溫度目標值的差值，而線性控制發熱溫度。在加熱器控制電路8中，從頻率差檢測部53輸出的溫度檢測值(數位值)是：利用加法部81而相加於與溫度目標值對應的數位值。來自加法部81的數位值是由環路濾波器(loop filter)82進行積分，且將與其積分值對應的PWM脈衝恒定期間地自PWM(Pulse Width Modulation，脈寬調製)內插部83輸出，利用低通濾波器84將所述脈衝平均化。因此，自低通濾波器84獲得與來自環路濾波器82的數位值對應的類比電壓。通過利用加法部81將溫度檢測值相加於與溫度目標值對應的數位值，且自低通濾波器84輸出類比電壓，以此方式對加熱器7輸入控制電壓。因此，在該例子中， 將與第1晶體振子20和第2晶體振子30的振盪頻率差對應的信號視為溫度檢測值，且基於該檢測值，進行頻率設定值的校正與加熱器7的控制。在該例子中，頻率差檢測部53與加熱器控制電路8是相當於校正部。
在本實施方式中，加熱器7與IC晶片5為發熱源，但相對於這些發熱源，將第1激振電極22、23(第1振動區域)及第2激振電極32、33(第2振動區域)設置在等距離量分離的位置。因此，發熱源的熱以同樣的方式傳遞到第1激振電極22、23及第2激振電極32、33。因此，不易在第1振動區域與第2振動區域之間產生溫度差，因此，溫度檢測值的可靠性高。由此，輸出頻率的設定值被高精度地校正，從而振盪頻率穩定。而且，由於溫度檢測值的精度高，所以，可以基於該溫度檢測值高精度地控制加熱器7，從而振盪頻率的穩定度變高。
(第4實施方式)
本實施方式與所述第3實施方式的不同之處在於：如圖12及圖13所示，在印刷基板12的背面側設置IC晶片5，並且準備多個加熱器7A、7B，且將這些加熱器7A、7B設置在印刷基板12的背面側。對與第1實施方式相同的構成部分標注相同的符號，並省略說明。
第1激振電極22、23及第2激振電極32、33是左右對稱地配置在所述容器61內。而且，IC晶片5是俯視時相對於與所述第1激振電極22、23及第2激振電極32、33的各重心位置G2、G3分別相隔等距離的直線S左右對稱的形狀。而且，加熱器7A、7B及容器61分別形成為俯視時相對於所述直線S左右對稱的形狀。
這樣一來，將從IC晶片5的重心位置G1到所述第1激振電極22、23及第2激振電極32、33的各重心位置G2、G3的距離D1、D2設定為0.95≦D1/D2≦1.05。而且，所述多個加熱器7A、7B各自的 重心位置G5、G6設定在相對於第1激振電極22、23及第2激振電極32、33的重心位置G2、G3相隔等距離量的位置上。即，在俯視時，加熱器7A的重心位置G5與第1激振電極22、23的重心位置G2的距離(D3)和加熱器7B的重心位置G6與第1激振電極22、23的重心位置G2的距離(D3)相互一致。而且，加熱器7A的重心位置G5與第2激振電極32、33的重心位置G3的距離(D4)和加熱器7B的重心位置G6與第2激振電極32、33的重心位置G3的距離(D4)相互一致。此處，所謂一致是指考慮製造上的誤差範圍，將距離D3(D4)彼此進行比較時，相對於一方的距離D3(D4)，另一方的距離D3(D4)為0.95 D3(D4)以上1.05 D3(D4)以下。這樣一來，如果將從加熱器7A、7B的重心位置G5、G6到所述第1激振電極22、23及第2激振電極32、33的各重心位置G2、G3的距離分別設為D3、D4，則設定為0.95≦D3/D4≦1.05。
也在本實施方式中，相對於作為發熱源的加熱器7A、7B與IC晶片5，將第1激振電極22、23(第1振動區域)及第2激振電極32、33(第2振動區域)設置在相隔等距離量的位置上。因此，不易在第1振動區域與第2振動區域之間產生溫度差，因此，溫度檢測值的可靠性高。所以，輸出頻率的設定值被高精度地校正，因此，振盪頻率穩定。而且，由於基於溫度檢測值高精度地進行加熱器7A、7B的控制，所以，振盪頻率的穩定度變高。
以上，加熱器7A、7B也可以如圖14所示，在俯視時相對於所述直線S左右對稱地配置。也在此情況下，將IC晶片5及加熱器7A、7B分別形成為俯視時相對於所述直線S左右對稱的形狀。而且，將從IC晶片5的重心位置G1到所述第1激振電極22、23及第2激振電極32、 33的各重心位置G2、G3的距離D1、D2設定為0.95≦D1/D2≦1.05。而且，所述多個加熱器7A、7B各自的重心位置G5、G6設定在相對於第1激振電極22、23及第2激振電極32、33的重心位置G2、G3相隔等距離量的位置上。即，在俯視時，加熱器7A的重心位置G5與第1激振電極22、23的重心位置G2的距離和加熱器7B的重心位置G6與第2激振電極32、33的重心位置G3的距離相互一致。而且，加熱器7A的重心位置G5與第2激振電極32、33的重心位置G3的距離和加熱器7B的重心位置G6與第1激振電極22、23的重心位置G2的距離相互一致。這樣一來，如果將從加熱器7A的重心位置G5到所述第1激振電極22、23的重心位置G2的距離設為D3，將從加熱器7B的重心位置G6到所述第2激振電極32、33的重心位置G3的距離設為D4，則設定為0.95≦D3/D4≦1.05。而且，如果將從加熱器7A的重心位置G5到所述第2激振電極32、33的重心位置G3的距離設為D5，將從加熱器7B的重心位置G6到所述第1激振電極22、23的重心位置G2的距離設為D6，則設定為0.95≦D5/D6≦1.05。
以上，第1晶體片及第2晶體片不必為相同形狀、相同面積，且第1激振電極及第2激振電極也不必為相同形狀、相同面積。此時，在TCXO的情況下，俯視時，將從積體電路晶片的重心位置到第1激振電極及第2激振電極的各重心位置的距離分別設為D1、D2時，如果將D1/D2設定為0.95以上1.05以下，則可以確保本發明的效果。
而且，在OCXO的情況下，將從積體電路晶片的重心位置到第1激振電極及第2激振電極的各重心位置的距離分別設為D1、D2時，將D1/D2設定為0.95以上1.05以下，俯視時，如果將從加熱部的重心位置到所述第1激振電極及第2激振電極的各重心位置的距離分別設為 D3、D4，則將D3/D4設定為0.95以上1.05以下即可。其原因在於：由於對向的激振電極彼此之間為振動區域，所以，如果滿足所述條件，則使發熱源與各振動區域的距離一致，因此，抑制了各振動區域產生溫度差。
而且，激振電極的形狀並不限定於矩形狀，也可以是圓形等。進而，一面側的激振電極與另一面側的激振電極也可以形狀互不相同。在此情況下，一面側的激振電極與另一面側的激振電極對向的區域的重心位置相當於本發明的激振電極的重心位置。此外，在OCXO中，也可以使用熱敏電阻(thermistor)等作為溫度檢測部。此外，也可以在共用的晶體片的兩面分別設置第1激振電極及第2激振電極，形成第1晶體振子及第2晶體振子。
1‧‧‧振盪裝置
5‧‧‧積體電路晶片
11‧‧‧容器
12‧‧‧印刷基板
13‧‧‧罩體
20‧‧‧第1晶體振子
21、31‧‧‧晶體片
22‧‧‧第1激振電極
24a‧‧‧引出電極
30‧‧‧第2晶體振子
32‧‧‧第2激振電極
34a‧‧‧引出電極
41‧‧‧基體
X‧‧‧方向
Y‧‧‧方向

Claims (5)

  1. 一種振盪裝置，根據環境溫度的檢測結果，而校正輸出頻率的設定值，且所述振盪裝置特徵在於包括：第1晶體振子，在第1晶體片的兩面分別設置第1激振電極而構成；第2晶體振子，在第2晶體片的兩面分別設置第2激振電極而構成；積體電路晶片，包括：第1振盪電路及第2振盪電路，分別連接於所述第1晶體振子及第2晶體振子；及校正部，將與所述第1振盪電路及所述第2振盪電路的振盪頻率的差值相對應的信號作為溫度的檢測結果，且根據該檢測結果而校正所述第1振盪電路的輸出頻率的設定值；以及容器，收納所述第1晶體振子、所述第2晶體振子及所述積體電路晶片；在俯視時，將從所述積體電路晶片的重心位置到所述第1激振電極及所述第2激振電極的各重心位置的距離分別設為D1、D2，則D1/D2為0.95以上1.05以下。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的振盪裝置，其中：所述第1激振電極及所述第2激振電極是以形狀及面積相互一致的方式形成，且左右對稱地配置在所述容器內，所述積體電路晶片為：俯視時，相對於與所述第1激振電極及第2激振電極的各重心位置分別相隔等距離的直線左右對稱的形狀。
  3. 一種振盪裝置，附帶利用加熱部將收納著晶體振子的容器內加熱的恒溫槽，所述振盪裝置的特徵在於包括：第1晶體振子，在第1晶體片的兩面分別設置第1激振電極而構成； 第2晶體振子，在第2晶體片的兩面分別設置第2激振電極而構成；溫度檢測部，檢測所述第1晶體振子的溫度；及積體電路晶片，包括：分別連接於這些第1晶體振子及第2晶體振子的第1振盪電路及第2振盪電路、及根據所述溫度檢測部的檢測結果，以第1晶體振子的溫度達到設定溫度的方式而校正加熱部的設定值的校正部，且所述積體電路晶片配置在所述容器內；在俯視時，將從所述積體電路晶片的重心位置到所述第1激振電極及所述第2激振電極的各重心位置的距離分別設為D1、D2，則D1/D2為0.95以上1.05以下，且在俯視時，將從所述加熱部的重心位置到所述第1激振電極及所述第2激振電極的各重心位置的距離分別設為D3、D4，則D3/D4為0.95以上1.05以下。
  4. 如申請專利範圍第3項所述的振盪裝置，其中：所述第1激振電極及所述第2激振電極是以形狀及面積相互一致的方式形成，且左右對稱地配置在所述容器內，所述積體電路晶片及所述加熱部為：俯視時，相對於與所述第1激振電極及所述第2激振電極的各重心位置分別相隔等距離的直線左右對稱的形狀。
  5. 如申請專利範圍第2項或第4項所述的振盪裝置，其中：所述容器是：在俯視時，相對於所述直線而對稱。
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