JP2000101350A - Piezoelectric oscillator - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は圧電デバイスに関
し、特に、低価格であり、軽量化に優れた圧電発振器に
関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a piezoelectric device, and more particularly, to a low-cost and lightweight piezoelectric oscillator.
【０００２】[0002]
【従来の技術】携帯可能な周波数カウンタや衛星通信器
等に基準信号源として用いられる発振器には、１×１０
-7〜１×１０-10程度の高い周波数安定度と、小型、且
つ、軽量であることが要求されている。そこで従来よ
り、この様な要求に対応するものとしては、図３に示す
様な構成の水晶発振器が知られている。同図（ａ）及
び、（ｂ）はそれぞれ水晶発振器の分解斜視構成図と、
側面からの断面構成図とを示したものである。同図に示
すように前記水晶発振器は、プリント基板１０１の片面
に表面実装型の小型ヒーター１０２と、パワートランジ
スタ１０３と、サーミスタ１０４と、金属ケースに収納
された水晶振動子１０５とを含んで構成されている。2. Description of the Related Art An oscillator used as a reference signal source for a portable frequency counter, a satellite communication device or the like has a 1 × 10
A high frequency stability of about -7 to 1 × 10 -10 and a small size and light weight are required. Therefore, conventionally, a crystal oscillator having a configuration as shown in FIG. 3 has been known as a device that meets such requirements. FIGS. 7A and 7B are exploded perspective views of a crystal oscillator, respectively.
2 is a cross-sectional configuration view from the side. As shown in the figure, the crystal oscillator includes a small surface-mounted heater 102, a power transistor 103, a thermistor 104, and a crystal oscillator 105 housed in a metal case on one side of a printed circuit board 101. Have been.
【０００３】この時、同図（ａ）に示すように、水晶振
動子１０５には金属製の筒状のサポート１０６がはめ込
まれており、また、該サポート１０６はその周縁下部に
突出する端子１０７を設けた構成としている。そして、
同図（ｂ）に示すように前記水晶振動子１０５を前記プ
リント基板１０１に搭載する際、該水晶振動子１０５と
前記ヒーター１０２の上面とを密着させると共に、更
に、ハンダ等を用いて前記端子１０７と前記パワートラ
ンジスタ１０３のコレクタとを接続する。尚、同図に示
す１０８は発振器の機能端子であり、該機能端子１０８
はハーメチック手法により金属製のベース１０９に電気
的に絶縁された状態で固定されている。また、同図
（ｂ）に示すように前記プリント基板１０１の他の一方
の面には発振回路１１０と、前記サーミスタ１０４が出
力する信号に基づき前記ヒーター１０２を制御する為の
温度制御回路１１１が搭載されている。この様な構成と
することにより、前記ヒーター１０２により前記水晶振
動子１０５を加熱すると共に、前記トランジスタ１０３
が動作時にコレクタより発する熱を前記サポート１０７
を介して、前記水晶振動子１０５に供給している。At this time, as shown in FIG. 1A, a metal cylindrical support 106 is fitted into the quartz oscillator 105, and the support 106 has a terminal 107 protruding from the lower part of the peripheral edge thereof. Is provided. And
As shown in FIG. 2B, when mounting the crystal unit 105 on the printed circuit board 101, the crystal unit 105 and the upper surface of the heater 102 are brought into close contact with each other, and the terminals are further soldered or the like. 107 and the collector of the power transistor 103 are connected. Note that reference numeral 108 shown in the figure is a function terminal of the oscillator.
Is fixed to a metal base 109 in a state of being electrically insulated by a hermetic technique. As shown in FIG. 2B, an oscillation circuit 110 and a temperature control circuit 111 for controlling the heater 102 based on a signal output from the thermistor 104 are provided on another surface of the printed circuit board 101. It is installed. With such a configuration, the quartz oscillator 105 is heated by the heater 102 and the transistor 103 is heated.
When the support 107 generates heat from the collector during operation.
Is supplied to the crystal unit 105 via the.
【０００４】即ち、水晶発振器の小型化を達成する為、
前記ヒーター１０２として小型なものが用いらざるを得
ないが、小型なヒーターは加熱能力が低く、この為、該
ヒーター１０２のみでは前記水晶振動子１０５を十分加
熱することが不可能となる。そこで、前記パワートラン
ジスタ１０３が動作時に発する熱を補助熱源として用い
ると共に、該熱を前記サポート１０６を介すことによ
り、効率的に前記水晶振動子１０５に供給して、これに
より前記ヒーター１０２の加熱能力の低下を補ってい
る。従って、この様な構成とすることにより周波数安定
度が高い水晶発振器の小型化が可能となったのである。That is, in order to achieve the downsizing of the crystal oscillator,
Although a small heater must be used as the heater 102, the small heater has a low heating capacity, so that the quartz oscillator 105 cannot be sufficiently heated by the heater 102 alone. Therefore, the heat generated during the operation of the power transistor 103 is used as an auxiliary heat source, and the heat is efficiently supplied to the crystal unit 105 through the support 106, thereby heating the heater 102. Compensate for the decline in ability. Therefore, with such a configuration, it is possible to reduce the size of the crystal oscillator having high frequency stability.
【０００５】[0005]
【本発明が解決しようとする課題】しかしながら、以上
に説明した様な構成から成る水晶発振器は、前記サポー
ト１０６に前記水晶振動子１０５をはめ込む工程を必要
とすると共に、更に、該行程の自動化が不可能である
為、発振器の生産効率が向上せず、これにより水晶発振
器の低価格化が十分達成されないという問題があった。However, the crystal oscillator having the structure as described above requires a step of fitting the crystal unit 105 into the support 106, and furthermore, the process is automated. Since it is impossible, the production efficiency of the oscillator is not improved, and there is a problem that the cost reduction of the crystal oscillator is not sufficiently achieved.
【０００６】更に、前記金属製のサポート１０６を備え
ることにより、水晶発振器全体の軽量化が疎外されると
いう問題も生じていた。本発明は以上の様な問題を解決
する為になされたものであり、生産性に優れ、且つ、軽
量である圧電発振器を提供することを目的としている。Further, the provision of the metal support 106 has a problem in that the weight reduction of the whole crystal oscillator is unavoidable. The present invention has been made to solve the above-described problems, and has as its object to provide a piezoelectric oscillator that is excellent in productivity and lightweight.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する為に
本発明に係わる請求項１記載の発明は、金属ケースに収
納された圧電振動子と、加熱素子とを備える圧電発振器
に於いて、前記圧電振動子の金属ケースに少なくとも一
つの金属リード端子を直結し、該リード端子を介して前
記加熱素子の熱を前記金属ケースに伝達するよう構成し
たことを特徴としている。According to a first aspect of the present invention, there is provided a piezoelectric oscillator including a piezoelectric vibrator housed in a metal case and a heating element. At least one metal lead terminal is directly connected to a metal case of the piezoelectric vibrator, and heat of the heating element is transmitted to the metal case via the lead terminal.
【０００８】[0008]
【本発明の実施の形態】図１は本発明に基づく水晶発振
器の一実施例の構成図を示すものである。同図（ａ）は
本発明に基づく水晶発振器に用いる水晶振動子の一実施
例の外観斜視図を示すものであり、同図（ｂ）は水晶発
振器の分解構成図を示し、更に、同図（ｃ）は水晶発振
器の側面構成図を示すものである。同図（ａ）に示すよ
うに水晶振動子１は、金属ケース２と、基台３とから成
るパッケージ内部に収納されており、更に、前記基台３
にハーメチック手法により接続された機能端子４を備
え、更に、この実施例では前記基台３に直結した金属リ
ード端子５を備えている。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a crystal oscillator according to the present invention. FIG. 1A is a perspective view showing an external appearance of an embodiment of a crystal oscillator used in a crystal oscillator according to the present invention, and FIG. 1B is an exploded view of the crystal oscillator. (C) shows a side view of the crystal oscillator. As shown in FIG. 1A, the crystal unit 1 is housed inside a package including a metal case 2 and a base 3.
In addition, in this embodiment, a metal lead terminal 5 directly connected to the base 3 is provided.
【０００９】そして、この様な水晶振動子１を用いた水
晶発振器は、同図（ｂ）及び（ｃ）に示すようにプリン
ト基板６の一方の面に表面実装型の小型ヒーター７と、
パワートランジスタ８と、感熱素子であるサーミスタ９
と、前記水晶振動子１とを搭載しており、更に、前記プ
リント基板６の他の一方の面にはその他の回路部品とし
て例えば、発振回路１０と、前記ヒーター７の加熱温度
を制御する為の温度制御回路１１とを搭載している。こ
こで、前記水晶振動子１を前記プリント基板６に搭載す
る際に、同図（ｃ）に示すように、該水晶振動子１を前
記ヒーター７の上面と密着させると共に、ハンダ等を用
いて前記金属リード端子５と前記パワートランジスタ８
のコレクタとを接続する。これにより、前記コレクタか
ら発せられる熱を前記水晶振動子１を加熱する際の補助
熱源として用いると共に、更に、前記金属リード端子５
を前記パワートランジスタ８の近くにハンダ付けするこ
とにより、その熱を水晶振動子に効率的に伝達し、これ
により小型ヒーターの加熱能力の不足分を補っている。
そして、これら発振器を構成する回路部品を図示しない
ケースをにて覆い、該ケースと前記ベース１２とを封止
することにより、外気の温度変化に対して発振器の回路
部品が影響を受け難くしている。A crystal oscillator using such a crystal unit 1 has a small surface-mounted heater 7 on one surface of a printed circuit board 6 as shown in FIGS.
Power transistor 8 and thermistor 9 which is a thermal element
And the quartz oscillator 1 are mounted on the other side of the printed circuit board 6 to control the heating temperature of the oscillation circuit 10 and the heater 7 as other circuit components. Temperature control circuit 11 is mounted. Here, when the crystal unit 1 is mounted on the printed circuit board 6, the crystal unit 1 is brought into close contact with the upper surface of the heater 7 as shown in FIG. The metal lead terminal 5 and the power transistor 8
Connect with the collector. Thereby, the heat generated from the collector is used as an auxiliary heat source for heating the crystal unit 1 and the metal lead terminals 5
Is soldered to the vicinity of the power transistor 8, thereby efficiently transmitting the heat to the crystal unit, thereby compensating for the shortage of the heating capacity of the small heater.
Then, the circuit components constituting the oscillator are covered with a case (not shown), and the case and the base 12 are sealed, so that the circuit components of the oscillator are hardly affected by a temperature change of the outside air. I have.
【００１０】尚、図１（ａ）に示す水晶振動子に於いて
は、熱伝達用金属リード端子を棒状にしたが本発明はこ
れに限定されるものでなく、図２に示すよう金属リード
端子として基台３と一体にその一部を延長した板状リー
ド５としても良い。更に、本発明の説明する一実施例で
は圧電振動子として水晶振動子を例に説明したが、本発
明はこれに限るものでなく、その他の圧電材料から成る
振動子に適用しても良いことは明らかである。In the crystal resonator shown in FIG. 1A, the metal lead terminal for heat transfer is formed in a rod shape. However, the present invention is not limited to this, and the metal lead terminal shown in FIG. The terminal may be a plate-like lead 5 that is partly extended integrally with the base 3. Further, in one embodiment of the present invention, a quartz oscillator is described as an example of the piezoelectric oscillator. However, the present invention is not limited to this, and may be applied to an oscillator made of another piezoelectric material. Is clear.
【００１１】[0011]
【発明の効果】以上説明したように前記請求項１記載の
発明は、金属ケースに収納された圧電振動子と、加熱素
子を備えた圧電発振器に於いて、前記圧電振動子が金属
ケースに加熱素子の熱を伝達する為の金属リード端子を
接続したことにより、従来、組み立ての際に行っていた
サポートの圧電振動子へのはめ込み工程を必要としない
為、生産効率の上昇と、これに伴う低価格化が達成され
るという効果を奏する。更に、従来のように金属製のサ
ポートを必要としないことにより、圧電発振器の軽量化
が達成されるという効果をも奏する。As described above, according to the first aspect of the present invention, in a piezoelectric oscillator including a piezoelectric vibrator housed in a metal case and a heating element, the piezoelectric vibrator heats the metal case. By connecting the metal lead terminals to transfer the heat of the element, the process of fitting the support to the piezoelectric vibrator, which was conventionally performed during assembly, is not required, which increases production efficiency and This has the effect of achieving lower prices. Further, since the metal support is not required unlike the related art, there is an effect that the weight of the piezoelectric oscillator can be reduced.
【図１】本発明に基づく水晶発振器の一実施例の構成図
を示すものである。 （ａ）本発明に基づく水晶振動子の一実施例の外観斜視
構成図を示すものである。 （ｂ）水晶発振器の分解斜視構成図を示すものである。 （ｃ）水晶発振器の側面構成図を示すものである。FIG. 1 shows a configuration diagram of an embodiment of a crystal oscillator according to the present invention. FIG. 1A is a perspective view showing an external appearance of a crystal unit according to an embodiment of the present invention. (B) is an exploded perspective view of the crystal oscillator. (C) shows a side view of the crystal oscillator.
【図２】本発明に用いる水晶振動子の他の実施例を示す
ものである。FIG. 2 shows another embodiment of the crystal unit used in the present invention.
【図３】従来の水晶発振器の構造図を示すものである。FIG. 3 shows a structural view of a conventional crystal oscillator.
１、１０５水晶振動子、２金属ケース、３基台、４機能
金属リード端子５端子、６、１０１プリント基板、７、
１０２ヒーター、８、１０３パワートランジスタ、９、
１０４サーミスタ、１０、１１０発振回路、１１、１１
１温度制御回路、１２、１０９ベース、１３、１０８機
能端子、１０６サポート、１０７サポート端子1, 105 crystal oscillator, 2 metal case, 3 bases, 4 functional metal lead terminals 5 terminals, 6, 101 printed circuit board, 7,
102 heater, 8, 103 power transistor, 9,
104 thermistor, 10, 110 oscillation circuit, 11, 11
1 temperature control circuit, 12, 109 base, 13, 108 function terminal, 106 support, 107 support terminal
Claims (1)
熱素子とを備える圧電発振器に於いて、前記圧電振動子
の金属ケースに少なくとも一つの金属リード端子を直結
し、該リード端子を介して前記加熱素子の熱を前記金属
ケースに伝達するよう構成したことを特徴とする圧電発
振器。In a piezoelectric oscillator including a piezoelectric vibrator housed in a metal case and a heating element, at least one metal lead terminal is directly connected to the metal case of the piezoelectric vibrator, and the lead terminal is connected to the metal case. Wherein the heat of the heating element is transmitted to the metal case.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10265266A JP2000101350A (en) | 1998-09-18 | 1998-09-18 | Piezoelectric oscillator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10265266A JP2000101350A (en) | 1998-09-18 | 1998-09-18 | Piezoelectric oscillator |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000101350A true JP2000101350A (en) | 2000-04-07 |
Family
ID=17414851
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10265266A Withdrawn JP2000101350A (en) | 1998-09-18 | 1998-09-18 | Piezoelectric oscillator |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000101350A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008136033A (en) * | 2006-11-29 | 2008-06-12 | Epson Toyocom Corp | Thermally conductive tray, tray unit, printed circuit board unit, and highly stable piezoelectric oscillator for highly stable piezoelectric oscillator |
| JP2010166346A (en) * | 2009-01-16 | 2010-07-29 | Epson Toyocom Corp | Temperature-controlled piezoelectric oscillator |
-
1998
- 1998-09-18 JP JP10265266A patent/JP2000101350A/en not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008136033A (en) * | 2006-11-29 | 2008-06-12 | Epson Toyocom Corp | Thermally conductive tray, tray unit, printed circuit board unit, and highly stable piezoelectric oscillator for highly stable piezoelectric oscillator |
| JP2010166346A (en) * | 2009-01-16 | 2010-07-29 | Epson Toyocom Corp | Temperature-controlled piezoelectric oscillator |
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