JPH11274855A - 温度補償型発振器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 温度補償型発振器の厚さを増やすことなく、
投影面積の小さい、金属キャップを必要としない温度補
償型発振器を提供することである。 【解決手段】 表面実装型水晶振動子１１と、回路基板
１３と、回路部品である半導体チップ１９と受動素子２
１とから構成する温度補償型発振器において、回路基板
１３に凸部１７、３１、３３、３５を設けて、回路基板
１３の凸部１７、３１、３３、３５を除く部分１８に回
路部品を配置して、温度補償型発振器の小型化と従来必
要であった金属キャップを不要にした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、温度補償型発振器
の小型化に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】水晶振動子を用いた水晶発振器は、周波
数安定度は他の発振器に比べてより勝れているが、近年
の移動体無線の基準発振器として使用する場合は、水晶
振動子の温度特性に起因する発振周波数の変動が問題と
なる。この問題を解決するために、水晶振動子の温度特
性を補償する、いわゆる温度補償型発振器が広く用いら
れている。温度補償型発振器の温度補償を図１１を用い
て説明する。温度検出回路９１は温度に依存した電圧を
制御電圧発生回路９３へ出力する。制御電圧発生回路９
３は温度検出回路９１からの電圧を入力して、増幅、あ
るいは反転増幅処理をして、その出力電圧を、周波数調
整回路９５へ出力する。周波数調整回路９５は入力され
た電圧により、水晶発振回路９７の発振周波数を制御す
る。

【０００３】温度変化により、水晶発振回路９７の発振
周波数が変動した場合、この変動の補償は以下のように
おこなう。制御電圧発生回路９３は、温度検出回路９１
からの電圧を入力して、周波数調整回路９５が水晶発振
回路９７の発振周波数を制御して、前述の温度による発
振周波数の変動分相殺できるような電圧を、周波数調整
回路９５へ出力する。

【０００４】こうして水晶発振回路９７は温度変化にか
かわらず一定の周波数を発振することができ、温度補償
がなされる。

【０００５】従来技術の温度補償型発振器の鳥瞰図を図
１２に示す。図１２に示すように、表面実装型振動子８
５と、回路部品である半導体チップ８７と、受動素子８
９は回路基板８１上に平面的に配置され、金属キャップ
８３がこれらを覆っている。

【０００６】最近の無線通信機器では、小型化が日進月
歩で進んでおり、これにともない温度補償型発振器の形
状の小型化が厳しく要求されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図１２
に示すように、表面実装型振動子８５、回路部品である
半導体チップ８７と、受動素子８９は回路基板８１上に
平面的に配置されているために、温度補償型発振器の投
影面積を低減することが困難であるという課題があり、
さらに金属キャップ８３を必要とするという課題もあ
る。

【０００８】［発明の目的］本発明の目的は、上記の問
題点を解決して、温度補償型発振器の厚さを増やすこと
なく、投影面積の小さい、金属キャップを必要としない
温度補償型発振器を提供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明の温度補償型発振器は、表面実装型水晶振動
子と、回路基板と、回路部品とから構成し、回路基板
は、表面実装型水晶振動子を接続するための電極を備え
た１つまたは複数の凸部を有し、回路基板の凸部を除く
部分に回路部品の一部または全部を配置することを特徴
とする。上記の目的を達成するために本発明の温度補償
型発振器は、表面実装型水晶振動子と、回路基板と、回
路部品とから構成し、表面実装型水晶振動子は、接続す
るための電極を備えた複数の凸部を有することを特徴と
する。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下本発明の温度補償型発振器を
実施するための最適な実施形態について図面を用いて説
明する。はじめに本発明の第１の実施形態における温度
補償型発振器を説明する。

【００１１】［第１の実施形態の構成説明：図１］図１
は本発明の第１の実施形態における温度補償型発振器の
構造図である。図１に示すように、本発明の温度補償型
発振器においては、表面実装型水晶振動子１１と、回路
基板１３と、回路部品である半導体チップ１９、４５
と、回路部品である受動素子２１、４７と、電極１５、
２５、２７、２９を備えた４個の凸部１７、３１、３
３、３５と、回路基板１３の凸部１７、３１、３３、３
５を除く部分１８と、電極２３、３７、３９、４１、４
３とで構成する。

【００１２】［構造の説明：図１および図２および図３
および図４］つぎに図１および図２および図３および図
４を用いて、本発明の第１の実施形態における温度補償
型発振器の構造について説明する。図１において半導体
チップ１９、４５と、受動素子２１、４７とは、回路基
板１３の凸部１７、３１、３３、３５を除く部分１８に
配置する。図２は図１のＡＡ線で切断した断面構造図で
ある。図２において、図１と同一の構成要素には同一の
番号をつけてある。図３は図１のＢＢ線で切断した断面
構造図である。図３において、図１と同一の構成要素に
は同一の番号をつけてある。図４は図１のＣＣ線で切断
した断面構造図である。図４において、図１と同一の構
成要素には同一の番号をつけてある。図２および図３お
よび図４に示すように、半導体チップ１９、４５と受動
素子２１とは、表面実装型水晶振動子１１と凸部１７、
３１、３３により作られた間隙である回路基板１３の凸
部１７、３１、３３、３５を除く部分１８に配置されて
いるので、回路部品の配置ためには温度補償型発振器の
厚さを増やす必要はなく、表面実装型水晶振動子１１
は、従来の温度補償型発振器に付けられていた金属キャ
ップの作用も兼ねている。

【００１３】回路基板１３の下面には温度補償型発振器
の電源供給、発振出力、外部制御電圧入力のための電極
３７、３９、４１、４３を配置する。回路基板１３の上
面には、半導体チップ１９、４５へデータを書込むため
の電極２３を配置して、電極２３を回路基板１３の下面
に配置した時に生ずる、温度補償型発振器が取り付けら
れる装置の回路基板に対する、電極２３の不要な影響を
除去する。

【００１４】図２および図３および図４に示すように、
表面実装型水晶振動子１１は、電極１５で半田付けによ
り接続する。半導体チップ１９、４５をフリップチップ
方式で実装する場合、半導体チップ１９、４５を基板に
実装した後に、回路基板１３と半導体チップ１９、４５
の間隙にエポキシ系の樹脂を流し込む、いわゆるアンダ
ーフィル構造にすることにより、実装された半導体チッ
プ１９、４５を大気中に晒しても充分な耐候性が得られ
るから、表面実装型水晶振動子１１と凸部１７、３１、
３３により作られた間隙部分を密封構造にする必要はな
い。

【００１５】このように、表面実装型水晶振動子１１に
接触することなく回路部品を配置でき、回路基板１３の
凸部を除く部分１８は外部に対して開放されているの
で、アセンブリ工程の後に温度補償型発振器を洗浄する
ときに、洗浄液の除去が容易にできる。

【００１６】本発明の構造の理解を容易にするために図
１に示す回路基板の鳥瞰図を図５に示す。

【００１７】［第２の実施形態］図６は本発明の第２の
実施形態における温度補償型発振器の構造図である。図
６において、図１と同一の構成要素には同一の番号をつ
けてある。

【００１８】［構成説明：図６］図６に示すように、本
発明の第２の実施形態の温度補償型発振器における構成
は、本発明の第１の実施形態における構成とほぼ同様で
あるが、凸部を１個の凸部１７で構成する点が異なる。

【００１９】［構造の説明：図６および図７および図８
および図９］つぎに図６および図７および図８および図
９を用いて、本発明の第２の実施形態における温度補償
型発振器の構造について説明する。図６において回路部
品の配置は、本発明の第１の実施形態における配置と同
様に、回路部品は凸部１７を除く部分１８に配置する。
図７は図６のＡＡ線で切断した断面構造図である。図７
において、図１と同一の構成要素には同一の番号をつけ
てある。図８は図６のＢＢ線で切断した断面構造図であ
る。図８において、図１と同一の構成要素には同一の番
号をつけてある。図７および図８に示すように、回路部
品は、表面実装型水晶振動子１１と凸部１７により作ら
れた間隙である回路基板１３の凸部１７を除く部分１８
に配置されているので、回路部品の配置ためには温度補
償型発振器の厚さを増やす必要がない点、表面実装型水
晶振動子１１が従来の温度補償型発振器に付けられてい
た金属キャップの作用を兼ねている点は、本発明の第１
の実施形態におけるものと同様であるが、凸部が１つで
あるので、セラミック回路基板の場合には、製造が容易
になるという利点がある。

【００２０】本発明の第２の実施形態の上述以外の説明
は、本発明の第１の実施形態の説明と全く同じなので省
略する。

【００２１】本発明の第２の実施形態での構造の理解を
容易にするために図６に示す回路基板の鳥瞰図を図９に
示す。

【００２２】［第３の実施形態］図１０は本発明の第３
の実施形態における温度補償型発振器の断面構造図であ
る。図１０において、図１と同一の構成要素には同一の
番号をつけてある。

【００２３】［構造の説明：図１０］つぎに図１０を用
いて、本発明の第３の実施形態における温度補償型発振
器の構造について説明する。

【００２４】図１０に示すように、第３の実施形態では
回路基板１３の代わりに表面実装型水晶振動子１１に凸
部２２、３４を設ける。

【００２５】本発明の第３の実施形態の上述以外の説明
は、本発明の第１の実施形態の説明と全く同じなので省
略する。

【００２６】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、表面実装
型水晶振動子と回路部品を立体的に効率よく配置して温
度補償型発振器の厚さの増加を回避できるだけではな
く、従来必要であった金属キャップも不要になるので、
温度補償型発振器を小型にできると同時に製造コストの
削減をすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態における温度補償型発振器
を示す構造図である。

【図２】本発明の実施の形態における温度補償型発振器
を示す断面構造図である。

【図３】本発明の実施の形態における温度補償型発振器
を示す断面構造図である。

【図４】本発明の実施の形態における温度補償型発振器
を示す断面構造図である。

【図５】本発明の実施の形態における温度補償型発振器
を示す鳥瞰図である。

【図６】本発明の実施の形態における温度補償型発振器
を示す構造図である。

【図７】本発明の実施の形態における温度補償型発振器
を示す断面構造図である。

【図８】本発明の実施の形態における温度補償型発振器
を示す断面構造図である。

【図９】本発明の実施の形態における温度補償型発振器
を示す鳥瞰図である。

【図１０】本発明の実施の形態における温度補償型発振
器を示す断面構造図である。

【図１１】従来技術における温度補償型発振器を示すブ
ロック回路図である。

【図１２】従来技術における温度補償型発振器を示す鳥
瞰図である。

【符号の説明】

１１ 表面実装型振動子 １３ 回路基板 １５、３７ 電極 １７ 凸部 １８ 回路基板の凸部を除く部分 １９ 半導体チップ ２１ 受動素子

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 表面実装型水晶振動子と、回路基板と、
   回路部品とを備え、 回路基板は、表面実装型水晶振動子を接続するための電
   極を備えた１つまたは複数の凸部を有し、 回路基板の凸部を除く部分に回路部品の一部または全部
   を配置することを特徴とする温度補償型発振器。
2. 【請求項２】 表面実装型水晶振動子と、回路基板と、
   回路部品とを備え、 表面実装型水晶振動子は、接続するための電極を備えた
   複数の凸部を有することを特徴とする温度補償型発振
   器。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２記載の回路基板
   は、 セラミック回路基板であることを特徴とする温度補償型
   発振器。
4. 【請求項４】 請求項１または請求項２記載の回路基板
   は、 ガラスエポキシ回路基板であることを特徴とする温度補
   償型発振器。
5. 【請求項５】 請求項１または請求項２記載の回路部品
   は、 １つまたは複数の半導体チップと、１つまたは複数の受
   動素子で構成することを特徴とする温度補償型発振器。
6. 【請求項６】 請求項１または請求項２記載の回路部品
   は、 １つまたは複数の半導体チップだけで構成することを特
   徴とする温度補償型発振器。
7. 【請求項７】 請求項５記載または請求項６記載の半導
   体チップは、 フリップチップ実装することを特徴とする温度補償型発
   振器。
8. 【請求項８】 請求項１記載または請求項２記載または
   請求項３または請求項４記載の回路基板は、 下面に電源を供給するための電極と、発振出力を取り出
   すための電極と、外部から発振周波数を制御する電圧を
   入力するための電極とを備え、 上面には、請求項１記載の凸部と請求項５または請求項
   ６記載の半導体チップへデータを書込むための複数の電
   極を備えていることを特徴とする温度補償型発振器。