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JP2010183227A - Constant-temperature piezoelectric oscillator - Google Patents

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JP2010183227A
JP2010183227A JP2009023421A JP2009023421A JP2010183227A JP 2010183227 A JP2010183227 A JP 2010183227A JP 2009023421 A JP2009023421 A JP 2009023421A JP 2009023421 A JP2009023421 A JP 2009023421A JP 2010183227 A JP2010183227 A JP 2010183227A
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JP
Japan
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temperature
temperature control
piezoelectric oscillator
control unit
circuit board
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP2009023421A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Atsushi Matsuoka
淳 松岡
Tadanaka Soga
忠央 曽我
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Miyazaki Epson Corp
Original Assignee
Epson Toyocom Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Epson Toyocom Corp filed Critical Epson Toyocom Corp
Priority to JP2009023421A priority Critical patent/JP2010183227A/en
Publication of JP2010183227A publication Critical patent/JP2010183227A/en
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  • Oscillators With Electromechanical Resonators (AREA)

Abstract

【課題】周波数安定度を高め、消費電力を低減した小型化の高安定圧電発振器を得る。
【解決手段】ベース部材7から延びる接続ピン8により電気的機械的に接続支持されたプ
リント基板5と、プリント基板5に熱的に非結合状態で支持された圧電振動子25と、プ
リント基板5に搭載された発振回路部品20と、圧電振動子25の温度制御用の第1の温
度制御部10と、発振回路部品20の温度制御用の第2の温度制御部14と、ケース9と
、を備え、第1の温度制御部は、圧電振動子の加熱用であり且つプリント基板と熱的に非
結合状態にある第1の発熱部品11、第1の感温素子12、及び第1の温度制御回路部品
13を含み、第2の温度制御部は、発振回路部品加熱用の第2の発熱部品15、第2の感
温素子16、及び第2の温度制御回路部品17を含む。
【選択図】図1
A miniaturized highly stable piezoelectric oscillator having improved frequency stability and reduced power consumption is obtained.
A printed circuit board 5 electrically and mechanically connected and supported by connection pins 8 extending from a base member 7, a piezoelectric vibrator 25 supported by the printed circuit board 5 in a thermally uncoupled state, and the printed circuit board 5 An oscillation circuit component 20, a first temperature control unit 10 for temperature control of the piezoelectric vibrator 25, a second temperature control unit 14 for temperature control of the oscillation circuit component 20, a case 9, The first temperature control unit is for heating the piezoelectric vibrator and is in a thermally uncoupled state with the printed circuit board, the first heat generating component 11, the first temperature sensing element 12, and the first temperature control unit. The temperature control circuit component 13 is included, and the second temperature control unit includes a second heat generating component 15 for heating the oscillation circuit component, a second temperature sensitive element 16, and a second temperature control circuit component 17.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、周波数制御デバイス等として使用される恒温型圧電発振器(高安定圧電発振
器)の改良に関し、特に圧電振動子をパワートランジスタ等の発熱部品により加熱すると
ともに、温度制御回路によって加熱温度を制御する構成を備えた恒温型電発振器において
、実装基板上に配置された発振回路部品に対する温度制御が不十分であったことによる不
具合を解決することができる恒温型圧電発振器に関する。
The present invention relates to an improvement of a constant temperature type piezoelectric oscillator (highly stable piezoelectric oscillator) used as a frequency control device or the like, and in particular, a piezoelectric vibrator is heated by a heat-generating component such as a power transistor and the heating temperature is controlled by a temperature control circuit. The present invention relates to a constant-temperature piezoelectric oscillator that can solve a problem caused by insufficient temperature control on an oscillation circuit component arranged on a mounting board.

移動体通信の基地局や伝送通信装置に用いる周波数制御デバイスである水晶発振器等の
圧電発振器として、外部の温度変化に影響されることなく高安定な周波数を出力すること
ができる恒温槽型圧電発振器が従来から知られている。更に、近年これらの分野では、各
種機器に対して、小型、軽量であることが求められてきているため、それに対応して恒温
槽型圧電発振器についても小型、軽量化が市場から求められている。
従来の恒温槽型圧電発振器は、高安定な周波数を得る為に、熱容量が大きい金属ブロッ
ク等の恒温槽(oven)の凹所内に圧電振動子を収容し、更に金属ブロックをヒータに
より所定の温度に加熱していた。しかし、大型の金属ブロックを用いると、発振器全体の
嵩が増大するため、小型、軽量化という要請を満たすことができなかった。また、金属ブ
ロックを介して圧電振動子内部の圧電振動素子を加熱する構成であったため、ヒータから
の熱が圧電振動素子に達して、所望周波数に達するまでに長い時間を要するという問題が
あった。
大型の金属ブロックを用いないタイプの小型化された高安定圧電発振器として、特開2
008−28619号公報(特許文献1)には、高安定圧電発振器及びその製造方法が開
示されている。図5(a)は高安定圧電発振器に用いられる圧電振動子収納ケースの構造
を示した図である。収納ケース61は、一端開口内に水晶振動子72を収納する筒状の振
動子収納部62と、サーミスタ78を内部に収納する小径筒状のサーミスタ収納部63と
から構成され、振動子収納部62の側面にサーミスタ収納部63がハンダ64により接続
されている。
A thermostatic chamber type piezoelectric oscillator that can output a highly stable frequency without being affected by an external temperature change as a piezoelectric oscillator such as a crystal oscillator that is a frequency control device used in a mobile communication base station or transmission communication device. Is conventionally known. Furthermore, in recent years, in these fields, various devices have been required to be small and light, and accordingly, the thermostatic chamber piezoelectric oscillator is also required from the market to be small and light. .
In order to obtain a highly stable frequency, a conventional thermostatic oven type piezoelectric oscillator houses a piezoelectric vibrator in a recess of a thermostatic oven (even) such as a metal block having a large heat capacity, and further heats the metal block to a predetermined temperature with a heater. It was heated to. However, when a large metal block is used, the bulk of the entire oscillator increases, so that it has not been possible to satisfy the demand for reduction in size and weight. In addition, since the piezoelectric vibration element inside the piezoelectric vibrator is heated via the metal block, there is a problem that it takes a long time for the heat from the heater to reach the piezoelectric vibration element and reach the desired frequency. .
As a miniaturized highly stable piezoelectric oscillator that does not use a large metal block, JP-A-2
008-28619 (Patent Document 1) discloses a highly stable piezoelectric oscillator and a manufacturing method thereof. FIG. 5A is a diagram showing the structure of a piezoelectric vibrator housing case used for a highly stable piezoelectric oscillator. The storage case 61 includes a cylindrical vibrator storage section 62 that stores the crystal oscillator 72 in one end opening, and a small-diameter cylindrical thermistor storage section 63 that stores the thermistor 78 therein. A thermistor housing 63 is connected to the side surface 62 by solder 64.

図5(b)は高安定水晶発振器の構造を示した断面図である。高安定水晶発振器は、プ
リント基板71と、プリント基板71の底面に接続される水晶振動子72と、水晶振動子
12を加熱するためにプリント基板71に固定されたパワートランジスタ73と、発振器
ケース74(74a、74b)と、プリント基板11と接続された端子75と、を備えて
いる。更に、プリント基板71には、発振回路と加熱制御回路を構成する各種部品76が
実装されている。
図5(a)に示した収納ケース61の振動子収納部62の外面にパワートランジスタ7
3をハンダ付けして熱源ユニットを構成する。熱源ユニットの振動子収納部62及びサー
ミスタ収納部63には、それぞれ水晶振動子72及びサーミスタ78を収納する。さらに
、プリント基板71上には、水晶振動子72を収納した熱源ユニットと平面的に重なる部
分に貫通穴80を形成し、この貫通穴80内にパワートランジスタ73を配置する。この
ように構成すれば、水晶振動子72に対してパワートランジスタ73を直接ハンダ付けす
ることなく、水晶振動子72の金属ケース72aとパワートランジスタ73との間の熱抵
抗を極力小さくすることができると開示されている。
FIG. 5B is a cross-sectional view showing the structure of a highly stable crystal oscillator. The highly stable crystal oscillator includes a printed circuit board 71, a crystal oscillator 72 connected to the bottom surface of the printed circuit board 71, a power transistor 73 fixed to the printed circuit board 71 for heating the crystal oscillator 12, and an oscillator case 74. (74a, 74b) and a terminal 75 connected to the printed circuit board 11. Further, various components 76 constituting the oscillation circuit and the heating control circuit are mounted on the printed circuit board 71.
The power transistor 7 is formed on the outer surface of the vibrator housing portion 62 of the housing case 61 shown in FIG.
3 is soldered to constitute a heat source unit. The crystal resonator 72 and the thermistor 78 are accommodated in the transducer accommodating portion 62 and the thermistor accommodating portion 63 of the heat source unit, respectively. Further, a through hole 80 is formed on the printed circuit board 71 at a portion overlapping the heat source unit housing the crystal resonator 72 in a plan view, and the power transistor 73 is disposed in the through hole 80. With this configuration, the thermal resistance between the metal case 72a of the crystal resonator 72 and the power transistor 73 can be minimized as much as possible without directly soldering the power transistor 73 to the crystal resonator 72. It is disclosed.

特開2008−28619公報JP 2008-28619 A

特許文献1に開示された高安定圧電発振器は、圧電振動子、圧電振動子加熱用の発熱部
品、感温素子を一体化構造として高安定な周波数を出力可能な圧電発振器を構成している
。しかしながら、この従来例は加熱対象を局所に絞っているため、低消費電力化を図れる
が、周囲温度が変化した場合に発振回路部品の温度が変化し、発振回路部品の負荷容量が
変化して周波数安定度が劣化する。つまり、加熱される対象が圧電振動子のみに限定され
ているため、発振回路部品が周囲温度変化による温度変化の影響を受け易く、更なる周波
数の高安定化の実現には限界があるという問題があった。
本発明は上記問題を解決するためになされたもので、周波数安定度を高め、且つ消費電
力の少ない小型化された高安定圧電発振器を提供することにある。
The highly stable piezoelectric oscillator disclosed in Patent Document 1 constitutes a piezoelectric oscillator capable of outputting a highly stable frequency by integrating a piezoelectric vibrator, a heating part for heating the piezoelectric vibrator, and a temperature sensing element. However, this conventional example can reduce the power consumption because the heating target is restricted locally, but when the ambient temperature changes, the temperature of the oscillation circuit component changes and the load capacity of the oscillation circuit component changes. Frequency stability is degraded. In other words, since the object to be heated is limited to only the piezoelectric vibrator, the oscillation circuit component is easily affected by the temperature change due to the ambient temperature change, and there is a limit in realizing further high frequency stabilization. was there.
The present invention has been made to solve the above-described problems, and it is an object of the present invention to provide a miniaturized highly stable piezoelectric oscillator with high frequency stability and low power consumption.

本発明は、上記の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の
形態又は適用例として実現することが可能である。
SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to solve at least a part of the problems described above, and the invention can be implemented as the following forms or application examples.

[適用例1]本発明に係る恒温型圧電発振器は、周波数安定度を高め、且つ消費電力の
少ない小型化された高安定圧電発振器を実現するため、マザーボードへの搭載用のベース
部材と、該ベース部材上面から離間した位置で該ベース部材から延びる接続ピンにより電
気的機械的に接続支持されたプリント基板と、該プリント基板により熱的な非結合状態で
支持された圧電振動子と、前記プリント基板に搭載された発振回路部品と、前記圧電振動
子の温度制御用の第1の温度制御部と、前記発振回路部品の温度制御用の第2の温度制御
部と、前記ベース部材との間で上記各構成要素を封止する恒温槽を形成するケースと、を
備えた恒温型圧電発振器であって、前記第1の温度制御部は、前記圧電振動子加熱用であ
り且つ前記プリント基板と熱的に非結合状態にある第1の発熱部品、第1の感温素子、及
び第1の温度制御回路部品を含み、前記第2の温度制御部は、前記発振回路部品加熱用の
第2の発熱部品、第2の感温素子、及び第2の温度制御回路部品を含み、プリント基板に
実装されていることを特徴とする恒温型圧電発振器である。
[Application Example 1] A constant temperature type piezoelectric oscillator according to the present invention has a base member for mounting on a mother board in order to realize a miniaturized highly stable piezoelectric oscillator with high frequency stability and low power consumption, A printed circuit board electrically and mechanically connected and supported by a connection pin extending from the base member at a position spaced from the upper surface of the base member; a piezoelectric vibrator supported by the printed circuit board in a thermally uncoupled state; and the print Between the oscillation circuit component mounted on the substrate, the first temperature control unit for temperature control of the piezoelectric vibrator, the second temperature control unit for temperature control of the oscillation circuit component, and the base member And a case for forming a thermostatic chamber for sealing each of the above components, wherein the first temperature control unit is for heating the piezoelectric vibrator and the printed circuit board. Thermal The first heat generating component, the first temperature sensing element, and the first temperature control circuit component in a non-coupled state, wherein the second temperature control unit is a second heat generating component for heating the oscillation circuit component. A constant temperature type piezoelectric oscillator comprising a second temperature sensing element and a second temperature control circuit component and mounted on a printed circuit board.

前記圧電振動子の温度制御用の第1の温度制御部と、前記発振回路部品の温度制御用の
第2の温度制御部との2つの温度制御部を設け、夫々個別に制御することにより、前記圧
電振動子を最適な温度に、また発振回路部品の温度を前記恒温型圧電発振器の使用温度範
囲の上限より略2℃だけ高めに、と夫々個別に設定することが可能となり、恒温型圧電発
振器の安定度を改善すると共に、省電力化にも効果がある。その上、発振回路部品の温度
を必要以上に上げないことにより、発振回路部品の劣化を遅らせることができるという効
果もある。
By providing two temperature control units, a first temperature control unit for controlling the temperature of the piezoelectric vibrator and a second temperature control unit for controlling the temperature of the oscillation circuit component, and controlling each separately, It is possible to individually set the piezoelectric vibrator to an optimum temperature and the temperature of the oscillation circuit component to be approximately 2 ° C. higher than the upper limit of the temperature range of the constant temperature piezoelectric oscillator. While improving the stability of the oscillator, it is also effective in saving power. In addition, the deterioration of the oscillation circuit component can be delayed by not raising the temperature of the oscillation circuit component more than necessary.

[適用例2]また恒温型圧電発振器は、前記第1の温度制御部の設定温度が、前記圧電
振動子のゼロ温度係数の温度に設定され、前記第2の温度制御部の設定温度が、前記恒温
型圧電発振器の使用温度上限プラス略2℃に設定されていることを特徴とする適用例1に
記載の恒温型圧電発振器である。
Application Example 2 In the constant temperature type piezoelectric oscillator, the set temperature of the first temperature control unit is set to the temperature of the zero temperature coefficient of the piezoelectric vibrator, and the set temperature of the second temperature control unit is The constant temperature piezoelectric oscillator according to Application Example 1, wherein the upper limit of the use temperature of the constant temperature piezoelectric oscillator is set to approximately 2 ° C.

例えばSCカット水晶振動子の場合では、前記第1の温度制御部の設定温度が零温度係
数を示す頂点温度に設定されることにより、恒温型圧電発振器の安定度が改善されるとい
う効果がある。また、発振回路部品の温度を恒温型圧電発振器の使用温度範囲の上限より
略2℃だけ高めに設定することにより、発振回路部品の負荷容量の値が安定化し、恒温型
圧電発振器の安定度を高めると共に、省電力化にも効果がある。
For example, in the case of an SC cut crystal resonator, the set temperature of the first temperature control unit is set to the apex temperature indicating the zero temperature coefficient, thereby improving the stability of the constant temperature piezoelectric oscillator. . In addition, by setting the temperature of the oscillation circuit component to be approximately 2 ° C higher than the upper limit of the operating temperature range of the constant temperature type piezoelectric oscillator, the value of the load capacity of the oscillation circuit component is stabilized, and the stability of the constant temperature type piezoelectric oscillator is increased. In addition to increasing the power, it is also effective for power saving.

[適用例3]また恒温型圧電発振器は、前記プリント基板に発振周波数可変用の可変容
量素子が搭載されており、前記第2の温度制御部による加熱対象を、前記可変容量素子の
実装エリアに極限したことを特徴とする適用例1に記載の恒温型圧電発振器である。
Application Example 3 In the constant temperature type piezoelectric oscillator, a variable capacitance element for changing an oscillation frequency is mounted on the printed circuit board, and a heating target by the second temperature control unit is used as a mounting area of the variable capacitance element. The constant temperature piezoelectric oscillator according to Application Example 1, which is characterized by being limited.

前記第2の温度制御部による加熱対象を、前記可変容量素子が実装されるプリント基板
周辺に極限することにより、第2の温度制御部で消費される電力を低減することができる
という効果がある。
By limiting the heating target by the second temperature control unit to the periphery of the printed circuit board on which the variable capacitance element is mounted, there is an effect that the power consumed by the second temperature control unit can be reduced. .

[適用例4]また恒温型圧電発振器は、前記ベース部材が、前記ケースとの協働によっ
て前記恒温槽を形成する下金属ケース部材であり、前記接続ピンが、該下金属ケース部材
に設けた穴を絶縁材を介して貫通して下端部を外部に突出させていることを特徴とする適
用例1乃至3の何れか一項に記載の恒温型圧電発振器である。
Application Example 4 In the constant temperature type piezoelectric oscillator, the base member is a lower metal case member that forms the constant temperature bath in cooperation with the case, and the connection pin is provided in the lower metal case member. The constant temperature piezoelectric oscillator according to any one of Application Examples 1 to 3, wherein a hole is passed through an insulating material and a lower end portion is protruded to the outside.

前記ベース部材が下金属ケース部材で形成され、該ベース部材と前記ケースとの協働に
よって前記恒温槽を形成することにより、堅牢で且つ高安定の恒温型圧電発振器が構成さ
れるという効果がある。更に、金属性のケースとベース部材により外部ノイズを遮断する
と共に、外部に対してもノイズの放射を防ぐ効果がある。
The base member is formed of a lower metal case member, and the thermostatic chamber is formed by the cooperation of the base member and the case, so that a robust and highly stable constant temperature type piezoelectric oscillator is configured. . Furthermore, the metallic case and the base member are effective in blocking external noise and preventing noise from radiating to the outside.

[適用例5]また恒温型圧電発振器は、前記ベース部材は、表面実装用のベースプリン
ト基板であり、前記接続ピンの下端部を支持していることを特徴とする適用例1乃至3の
何れか一項に記載の恒温型圧電発振器である。
Application Example 5 In the constant temperature piezoelectric oscillator, any one of Application Examples 1 to 3, wherein the base member is a surface-printed base printed board and supports a lower end portion of the connection pin. A constant temperature piezoelectric oscillator according to claim 1.

ベース部材に表面実装用のベースプリント基板を用いて恒温型圧電発振器を構成するこ
とにより、表面実装タイプの恒温型圧電発振器が可能となり、マザーボードへの実装が自
動化できるという効果がある。
By constructing a thermostatic piezoelectric oscillator using a surface-mounting base printed circuit board as a base member, a surface-mounting type thermostatic piezoelectric oscillator can be realized, and the mounting on a mother board can be automated.

第1の実施例の恒温型圧電発振器1の構成を示した図であり、(a)はプリント基板の上面図、(b)はその側面図、(c)は圧電振動子ブロック体の側面図、(d)はベース部材と接続ピンの側面図、(e)は恒温型圧電発振器1の断面図。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is the figure which showed the structure of the constant temperature type piezoelectric oscillator 1 of a 1st Example, (a) is a top view of a printed circuit board, (b) is the side view, (c) is a side view of a piezoelectric vibrator block body. (D) is a side view of a base member and a connection pin, (e) is sectional drawing of the constant temperature type piezoelectric oscillator 1. FIG. 第2の実施例の恒温型圧電発振器2の構成を示した図であり、(a)はプリント基板の上面図、(b)はその側面図、(c)は圧電振動子ブロック体の側面図、(d)はベース部材と接続ピンの側面図、(e)は恒温型圧電発振器2の断面図。It is the figure which showed the structure of the constant temperature type piezoelectric oscillator 2 of 2nd Example, (a) is a top view of a printed circuit board, (b) is the side view, (c) is a side view of a piezoelectric vibrator block body (D) is a side view of a base member and a connection pin, (e) is sectional drawing of the constant temperature type piezoelectric oscillator 2. FIG. 第3の実施例の恒温型圧電発振器3の断面図。Sectional drawing of the constant temperature type piezoelectric oscillator 3 of a 3rd Example. 第4の実施例の恒温型圧電発振器4の断面図。Sectional drawing of the constant temperature type piezoelectric oscillator 4 of a 4th Example. (a)は圧電振動子収納ケースの構造を示した図、(b)は従来の高安定圧電発振器の構成を示す断面図。(A) is the figure which showed the structure of the piezoelectric vibrator storage case, (b) is sectional drawing which shows the structure of the conventional highly stable piezoelectric oscillator.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図1は、本発明の一実施
形態に係る恒温型圧電発振器(高安定圧電発振器)1の構成を示す概略図である。図1(
a)はプリント基板の上面図、同図(b)はプリント基板の側面図、同図(c)は圧電振
動子に第1の発熱部品と、第1の感温素子とを取り付けた状態を示す側面図、同図(d)
はベース部材に絶縁材を介して接続ピンを取り付けた部材の側面図、同図(e)は本発明
に係る恒温型圧電発振器1の断面図である。
恒温型圧電発振器1は、図1(e)に示すように、マザーボードへの搭載用のベース部
材7と、ベース部材7上面から離間した位置で該ベース部材7から延びる接続ピン8によ
り電気的機械的に接続支持されたプリント基板5と、該プリント基板5により熱的に非結
合な状態で支持された圧電振動子25と、プリント基板5に搭載された発振回路部品20
(20a、20b)と、圧電振動子25の温度制御用の第1の温度制御部10(11、1
2、13)と、発振回路部品20の温度制御用の第2の温度制御部14(15、16、1
7)と、ベース部材7との間で上記各構成要素を封止して恒温槽を形成するケース9と、
を備えている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of a constant temperature piezoelectric oscillator (highly stable piezoelectric oscillator) 1 according to an embodiment of the present invention. Figure 1
(a) is a top view of the printed circuit board, (b) is a side view of the printed circuit board, and (c) is a state in which the first heat generating component and the first temperature sensing element are attached to the piezoelectric vibrator. Side view shown, (d)
FIG. 4 is a side view of a member in which a connection pin is attached to a base member via an insulating material, and FIG. 3E is a cross-sectional view of the constant temperature piezoelectric oscillator 1 according to the present invention.
As shown in FIG. 1 (e), the constant temperature type piezoelectric oscillator 1 includes an electric machine including a base member 7 for mounting on a motherboard and a connection pin 8 extending from the base member 7 at a position spaced from the upper surface of the base member 7. Printed circuit board 5 that is connected and supported, a piezoelectric vibrator 25 that is supported by the printed circuit board 5 in a thermally non-coupled state, and an oscillation circuit component 20 mounted on the printed circuit board 5.
(20a, 20b) and the first temperature control unit 10 (11, 1 for temperature control of the piezoelectric vibrator 25).
2, 13) and the second temperature control unit 14 (15, 16, 1) for controlling the temperature of the oscillation circuit component 20.
7) and a case 9 that forms the thermostatic chamber by sealing each of the above components between the base member 7;
It has.

第1の温度制御部10は、圧電振動子25の加熱用であり且つプリント基板5と熱的に
非結合状態にある第1の発熱部品11(例えばパワートランジスタ等)と、例えばサーミ
スタ等の第1の感温素子12と、第1の感温素子12からの温度検知信号に基づき第1の
発熱部品11を制御する第1の温度制御回路部品13と、を備えており、プリント基板5
に搭載されている。
第2の温度制御部14は、発振回路部品20の加熱用の第2の発熱部品15(例えば、
ジュール熱を発生するチップ抵抗、ヒータ等)と、例えばサーミスタ等の第2の感温素子
16と、第2の感温素子16からの温度検知信号に基づいて第2の発熱部品15を制御す
る第2の温度制御回路部品17と、を備えており、プリント基板5の上面に搭載されてい
る。
発振回路部品20は、圧電振動子25を発振させるためのIC化された発振回路素子2
0aと、例えばバリキャップダイオード等の可変容量素子20bと、を備えている。なお
、可変容量素子20bを備えているのは、恒温型圧電発振器1の発振周波数を必要に応じ
て可変するためである。
The first temperature control unit 10 is for heating the piezoelectric vibrator 25 and is thermally coupled to the printed circuit board 5 and is thermally coupled to the first heat generating component 11 (for example, a power transistor) and a first thermistor, for example. And a first temperature control circuit component 13 for controlling the first heat-generating component 11 based on a temperature detection signal from the first temperature sensitive device 12, and the printed circuit board 5.
It is mounted on.
The second temperature control unit 14 is a second heat generating component 15 for heating the oscillation circuit component 20 (for example,
A chip resistor that generates Joule heat, a heater, and the like), a second temperature sensing element 16 such as a thermistor, and a temperature detection signal from the second temperature sensing element 16 to control the second heat generating component 15. A second temperature control circuit component 17, and is mounted on the upper surface of the printed circuit board 5.
The oscillation circuit component 20 includes an oscillation circuit element 2 that is an IC for causing the piezoelectric vibrator 25 to oscillate.
0a and a variable capacitance element 20b such as a varicap diode, for example. The reason why the variable capacitance element 20b is provided is to vary the oscillation frequency of the constant temperature piezoelectric oscillator 1 as necessary.

図1(a)に示すようにプリント基板5にはその周縁に接続ピン8を貫通させ接続・固
定するためのスルーホール6aが複数個形成されている。また、プリント基板5には、圧
電振動子25のリード端子25a用の複数のスルーホール6b、第1の発熱部品の端子1
1a用の複数のスルーホール6c、第1の感温素子の端子12a用の複数のスルーホール
6d等が形成されている。
そして図1(a)、(b)に示すように、プリント基板5の一方の面には、第1の温度
制御回路部品13と、第2の発熱部品15と、第2の感温素子16と、第2の温度制御回
路部品17と、が実装されている。また、他方の面には、発振回路素子20aと、可変容
量素子20bとから成る発振回路部品20が実装されている。
As shown in FIG. 1 (a), a plurality of through holes 6a are formed in the printed circuit board 5 at the periphery thereof for penetrating connection pins 8 to be connected and fixed. The printed circuit board 5 includes a plurality of through holes 6b for the lead terminals 25a of the piezoelectric vibrator 25, and a terminal 1 of the first heat generating component.
A plurality of through holes 6c for 1a, a plurality of through holes 6d for the terminals 12a of the first temperature sensing element, and the like are formed.
As shown in FIGS. 1A and 1B, the first temperature control circuit component 13, the second heat generating component 15, and the second temperature sensing element 16 are formed on one surface of the printed circuit board 5. And a second temperature control circuit component 17 are mounted. On the other surface, an oscillation circuit component 20 including an oscillation circuit element 20a and a variable capacitance element 20b is mounted.

図1(c)に示すように、圧電振動子25の図中上面に第1の発熱部品(例えばパワー
トランジスタ等)11をクリーム半田、あるいは熱伝導の良好な接着剤等を用いて接着・
固定し、圧電振動子25の側面に第1の感温素子12(例えばサーミスタ等)を、熱伝導
の良好な接着剤を用いて接着・固定して、圧電振動子ブロック体23を構成する。圧電振
動子ブロック体23の第1の発熱部品11のリード端子11a(パワートランジスタの場
合は3本)は、所定の位置から第1の発熱部品11の主表面に対し、略直角に折り曲げら
れている。同様に、圧電振動子25のリード端子25a(通常は2本)も所定の位置から
主表面に対し略直角に折り曲げられている。第1の感温素子の端子12a(2本)は、他
のリード端子11a、25aに比べて細く、柔軟であり、予め曲げておく必要はない。
圧電振動子ブロック体23のリード端子11a、12a、25aを、プリント基板5の
スルーホール6c、6d及び6bに通し、第1の発熱部品11の上面が発振回路素子20
a及び可変容量素子20bの夫々の面に当接するようにし、リード端子11a、12a、
25aをスルーホール6c、6d、6bに半田で固定してプリント板ブロックを構成する

なお、圧電振動子25は、例えば水晶振動子であり、金属ケース内に圧電振動素子(水
晶振動素子)を気密封止し、金属ケース内に延びるリード端子25aの内側端部により圧
電振動素子を金属ケースと非接触に支持した構成を有している。圧電振動素子とは、圧電
基板(水晶基板)の主面に励振電極を形成した素子である。
As shown in FIG. 1C, the first heat generating component (for example, a power transistor) 11 is bonded to the upper surface of the piezoelectric vibrator 25 using cream solder or an adhesive having good heat conduction.
The piezoelectric vibrator block body 23 is configured by fixing and bonding the first temperature sensing element 12 (for example, a thermistor) to the side surface of the piezoelectric vibrator 25 using an adhesive having good heat conduction. The lead terminals 11a (three in the case of a power transistor) of the first heat generating component 11 of the piezoelectric vibrator block body 23 are bent at a substantially right angle with respect to the main surface of the first heat generating component 11 from a predetermined position. Yes. Similarly, the lead terminals 25a (usually two) of the piezoelectric vibrator 25 are also bent at a substantially right angle with respect to the main surface from a predetermined position. The terminals 12a (two) of the first temperature sensing element are thinner and more flexible than the other lead terminals 11a and 25a, and need not be bent in advance.
The lead terminals 11a, 12a and 25a of the piezoelectric vibrator block body 23 are passed through the through holes 6c, 6d and 6b of the printed circuit board 5, and the upper surface of the first heat generating component 11 is the oscillation circuit element 20.
a and the variable capacitance element 20b are brought into contact with the respective surfaces, and lead terminals 11a, 12a,
25a is fixed to the through holes 6c, 6d and 6b with solder to constitute a printed board block.
The piezoelectric vibrator 25 is, for example, a crystal vibrator, and a piezoelectric vibration element (crystal vibration element) is hermetically sealed in a metal case, and the piezoelectric vibration element is formed by an inner end portion of a lead terminal 25a extending into the metal case. The structure is supported in a non-contact manner with the metal case. A piezoelectric vibration element is an element in which excitation electrodes are formed on the main surface of a piezoelectric substrate (quartz crystal substrate).

図1(d)に示すようにベース部材7と接続ピン8とを絶縁材を介して接続する。具体
的には、ベース部材7として金属板を用いる場合には金属板に複数の穴7aを開け、穴7
a内にハーメチックシール材(絶縁材料)を介して接続ピン8を挿通支持する。
また、ベース部材7として表面実装用のプリント基板、セラミック基板等の絶縁材を用
いる場合には、これらの絶縁材に複数のスルーホールを形成し、該スルーホールに金属製
の接続ピン8を通し、所定の長さで接続ピン8とスルーホールを半田付けする。この場合
、接続ピン8の下端部がベース部材7から突出しないように支持する。
図1(d)に示したベース部材7面から直交して伸びる接続ピン8に、プリント板ブロ
ックのスルーホール6aを通し、プリント板ブロックの圧電振動子25がベース部材7か
ら離間した位置で、スルーホール6aと接続ピン8とを半田で接続・固定する。
そして、図1(e)の断面図に示すように、プリント板ブロックを覆うように金属ケー
ス9を被せ、ベース部材7の外側周縁とケース9の下部とを半田付けして、恒温型圧電発
振器1を完成する。なお、図1(e)の例は金属製のベース部材7を想定した断面図であ
る。
図示した例では、ベース部材7は、金属ケース(上金属ケース)9との協働によって恒
温槽を形成する下金属ケース部材であり、接続ピンは、下金属ケース部材7に設けた穴を
絶縁材を介して貫通して下端部を外部に突出させている。
As shown in FIG.1 (d), the base member 7 and the connection pin 8 are connected through an insulating material. Specifically, when a metal plate is used as the base member 7, a plurality of holes 7 a are formed in the metal plate, and the holes 7
The connection pin 8 is inserted and supported in a through a hermetic seal material (insulating material).
When an insulating material such as a surface mounting printed board or a ceramic substrate is used as the base member 7, a plurality of through holes are formed in these insulating materials, and metal connection pins 8 are passed through the through holes. The connection pin 8 and the through hole are soldered with a predetermined length. In this case, the lower end portion of the connection pin 8 is supported so as not to protrude from the base member 7.
Through the connecting pin 8 extending orthogonally from the surface of the base member 7 shown in FIG. 1D, the through hole 6a of the printed board block is passed, and the piezoelectric vibrator 25 of the printed board block is separated from the base member 7, The through hole 6a and the connection pin 8 are connected and fixed with solder.
Then, as shown in the sectional view of FIG. 1 (e), a metal case 9 is covered so as to cover the printed board block, and the outer peripheral edge of the base member 7 and the lower part of the case 9 are soldered, so that a constant temperature piezoelectric oscillator is obtained. Complete 1 In addition, the example of FIG.1 (e) is sectional drawing supposing the metal base member 7. FIG.
In the illustrated example, the base member 7 is a lower metal case member that forms a thermostatic chamber in cooperation with a metal case (upper metal case) 9, and the connection pins insulate holes provided in the lower metal case member 7. The lower end is protruded outside through the material.

本発明に係る恒温型圧電発振器(高安定圧電発振器)1に用いる圧電振動子には、例え
ばSCカット水晶振動子を用いる。SCカット水晶振動子は二回回転の水晶基板を用いた
水晶振動子で、3つの振動モードが励振され、その中で一番低い周波数である主振動は厚
みすべり振動モード(Cモード)である。この振動モードより高周波側に厚みねじれモー
ド(Bモード)、厚み縦モード(Aモード)等が存在する。主振動のCモード(共振周波
数f1)に隣接するBモードの共振周波数(f2)は、Cモードの共振周波数f1より約
9〜10%程度高周波側に存在するため、周波数ジャンプ現象等を引き起こさないように
発振回路に工夫を施す必要がある。
また、SCカット振動子(Cモード)の周波数温度特性は3次曲線を呈し、その変曲点
温度(Ti)は約95℃にある。そして、変曲点温度(Ti)より低温側で零温度係数を
示す頂点温度Tpは、切断する2回回転角に依存し、頂点温度Tpの設定範囲は70℃〜
85℃程度となる。従って、第1の温度制御部10の設定温度を頂点温度Tpの近傍に設
定する。
As the piezoelectric vibrator used in the constant temperature type piezoelectric oscillator (highly stable piezoelectric oscillator) 1 according to the present invention, for example, an SC cut crystal vibrator is used. The SC cut crystal resonator is a crystal resonator using a quartz substrate that is rotated twice. Three vibration modes are excited, and the main vibration, which is the lowest frequency, is the thickness shear vibration mode (C mode). . A thickness torsion mode (B mode), a thickness longitudinal mode (A mode), and the like are present on the higher frequency side than the vibration mode. The resonance frequency (f2) of the B mode adjacent to the C mode (resonance frequency f1) of the main vibration is about 9 to 10% higher than the resonance frequency f1 of the C mode, and thus does not cause a frequency jump phenomenon or the like. Thus, it is necessary to devise the oscillation circuit.
The frequency temperature characteristic of the SC cut vibrator (C mode) exhibits a cubic curve, and the inflection point temperature (Ti) is about 95 ° C. And the vertex temperature Tp which shows a zero temperature coefficient in the low temperature side from an inflection point temperature (Ti) depends on the 2nd rotation angle to cut | disconnect, and the setting range of the vertex temperature Tp is 70 degreeC-
It becomes about 85 ° C. Accordingly, the set temperature of the first temperature control unit 10 is set in the vicinity of the apex temperature Tp.

本発明の恒温型圧電発振器(高安定圧電発振器)1の特徴は、圧電振動子25の温度を
、零温度係数を示す頂点温度Tpに保持する第1の温度制御部10と、発振回路部品20
を恒温型圧電発振器1の使用温度範囲の上限より略2℃高く保持する第2の温度制御部1
4と、の2つの温度制御部を設けたことである。しかも圧電振動子25はプリント基板5
と接触させず、第1の温度制御部10の第1の発熱部品11も発振回路部品20(発振回
路素子20a、可変容量素子20b)を介してプリント基板5に接するようにしてある。
これは発熱部品11から発生する熱のプリント基板5への伝導を抑えるためである。
恒温型圧電発振器1の周囲の温度が変化すると、発振回路部品20の温度が変化し、圧
電振動子25からみた負荷容量が変化することになる。発振回路部品20の負荷容量がわ
ずかに変化しても恒温型圧電発振器1の発振周波数が変動する。この点に留意して恒温型
圧電発振器1の熱分布の設計を行った。
従来の二重恒温槽タイプの高安定圧電発振器は、内側の恒温槽に圧電振動子を収容し、
外側の恒温槽に発振回路部品を収容して、内側の恒温槽の温度変化を略0.1℃、外側の
恒温槽の温度変化を略1℃に保持し、安定度として10-10程度を得ていた。このことか
らも周囲の温度変化に対し発振回路部品の温度を恒温に保持することが重要であることが
分かる。
しかし、移動体通信、例えばWCDMA基地局には小型(一例として25mm×20m
m×12)、低価格であり、周波数安定度が10-9程度の周波数可変型高安定圧電発振器
が要求されている。周波数可変型にするには可変容量素子(バリキャップダイオード等)
を搭載する必要がある。
The constant temperature type piezoelectric oscillator (highly stable piezoelectric oscillator) 1 of the present invention is characterized by a first temperature control unit 10 that maintains the temperature of the piezoelectric vibrator 25 at a vertex temperature Tp that indicates a zero temperature coefficient, and an oscillation circuit component 20.
Is maintained at approximately 2 ° C. higher than the upper limit of the operating temperature range of the constant temperature piezoelectric oscillator 1.
4 and two temperature control units are provided. Moreover, the piezoelectric vibrator 25 is a printed circuit board 5.
The first heat generating component 11 of the first temperature control unit 10 is also in contact with the printed circuit board 5 via the oscillation circuit component 20 (oscillation circuit element 20a, variable capacitance element 20b).
This is to suppress conduction of heat generated from the heat generating component 11 to the printed circuit board 5.
When the temperature around the constant-temperature type piezoelectric oscillator 1 changes, the temperature of the oscillation circuit component 20 changes, and the load capacity viewed from the piezoelectric vibrator 25 changes. Even if the load capacitance of the oscillation circuit component 20 slightly changes, the oscillation frequency of the constant temperature piezoelectric oscillator 1 varies. With this in mind, the thermal distribution of the constant temperature piezoelectric oscillator 1 was designed.
Conventional double thermostat type highly stable piezoelectric oscillators house a piezoelectric vibrator in an inner thermostat,
Oscillator circuit parts are housed in the outer temperature chamber, the temperature change of the inner temperature chamber is kept at about 0.1 ° C, the temperature change of the outer temperature chamber is kept at about 1 ° C, and the stability is about 10 -10 . I was getting. This also shows that it is important to keep the temperature of the oscillation circuit component constant with respect to the ambient temperature change.
However, it is small for mobile communication such as a WCDMA base station (for example, 25 mm × 20 m
m × 12) A low-cost, variable-frequency highly stable piezoelectric oscillator having a frequency stability of about 10 −9 is required. Variable capacitance element (varicap diode, etc.) for frequency variable type
Need to be installed.

そこで、本発明の恒温型圧電発振器1は以上のことを考慮し、プリント基板5上に第2
の発熱部品15、第2の感温素子16及び第2の温度制御回路部品17から成る第2の温
度制御部14を設け、発振回路素子20a、可変容量素子20bから成る発振回路部品2
0の温度変化を所定の温度範囲内に保持できるようにした。つまり、圧電振動子25の温
度保持は第1の温度制御部10で、発振回路部品20の温度保持は第2の温度制御部14
でと、夫々個別に制御することにした。このように個別に制御することにより、圧電振動
子25を最適な温度、つまり零温度係数を示す頂点温度Tpに、発振回路部品20の温度
を恒温型圧電発振器1の使用温度範囲の上限より略2℃だけ高めに、と夫々個別に設定す
ることが可能となり、恒温型圧電発振器1の安定度が改善されると共に、省電力化にも適
している。その上、発振回路部品20の温度を必要以上に上げないことにより、発振回路
部品20の特性劣化を遅らせることができるという効果もある。
In view of the above, the constant-temperature piezoelectric oscillator 1 of the present invention has the second on the printed circuit board 5.
The second temperature control unit 14 including the heat generating component 15, the second temperature sensing element 16, and the second temperature control circuit component 17 is provided, and the oscillation circuit component 2 including the oscillation circuit element 20a and the variable capacitance element 20b.
The temperature change of 0 can be maintained within a predetermined temperature range. That is, the temperature holding of the piezoelectric vibrator 25 is performed by the first temperature control unit 10, and the temperature holding of the oscillation circuit component 20 is performed by the second temperature control unit 14.
And we decided to control each one individually. By individually controlling in this way, the piezoelectric vibrator 25 is set to the optimum temperature, that is, the apex temperature Tp indicating the zero temperature coefficient, and the temperature of the oscillation circuit component 20 is substantially lower than the upper limit of the operating temperature range of the constant temperature piezoelectric oscillator 1. It is possible to set each temperature higher by 2 ° C., which improves the stability of the constant temperature piezoelectric oscillator 1 and is suitable for power saving. In addition, the characteristic deterioration of the oscillation circuit component 20 can be delayed by not raising the temperature of the oscillation circuit component 20 more than necessary.

恒温型圧電発振器1の安定度向上に寄与するのは、第1及び第2の発熱部品11、15
で発生する熱の外部への伝導を抑える構成であり、プリント基板5とベース部材7とを接
続する接続ピン8の太さを細くして熱抵抗を高める等の細かい点の考慮も必要である。
また、図1(e)に示す恒温型圧電発振器1の断面図では、第1の発熱部品11と発振
回路部品20とを当接した図を示したが、第1の発熱部品11と発振回路部品20との間
に空間を設け、第1の発熱部品11から生じる熱が圧電振動子25に集中し、発振回路部
品20、プリント基板5等への熱伝導を低減するようにしてもよい。
また、プリント基板5の一部を切欠きし、この切欠き部に圧電振動子25、第1の発熱
部品11、第1の感温素子12から成る圧電振動子ブロック体23を取り付けた構造にす
れば、第1の発熱部品11からの発生する熱のプリント基板5等への伝導を抑えることが
できるし、恒温型圧電発振器1の低背化にも寄与する。
金属製のベース部材7及びケース9と、第1及び第2の温度制御部との協働により恒温
槽を形成することになり、堅牢で且つ高安定の恒温型圧電発振器が構成されるという効果
がある。更に、金属性のケースとベース部材により外部ノイズを遮断すると共に、外部に
対してもノイズの放射を防ぐ効果がある。
The first and second heat generating components 11 and 15 contribute to improving the stability of the thermostatic piezoelectric oscillator 1.
It is a configuration that suppresses conduction of heat generated in the outside to the outside, and it is necessary to consider fine points such as increasing the thermal resistance by reducing the thickness of the connection pin 8 that connects the printed circuit board 5 and the base member 7. .
Further, in the cross-sectional view of the constant temperature type piezoelectric oscillator 1 shown in FIG. 1E, the first heat generating component 11 and the oscillation circuit component 20 are shown in contact with each other, but the first heat generating component 11 and the oscillation circuit are shown. A space may be provided between the component 20 and heat generated from the first heat-generating component 11 may be concentrated on the piezoelectric vibrator 25 to reduce heat conduction to the oscillation circuit component 20, the printed circuit board 5, and the like.
Further, a part of the printed circuit board 5 is cut out, and the piezoelectric vibrator block body 23 including the piezoelectric vibrator 25, the first heat generating component 11, and the first temperature sensing element 12 is attached to the cutout portion. Then, conduction of heat generated from the first heat-generating component 11 to the printed circuit board 5 can be suppressed, and it contributes to a reduction in the height of the constant temperature piezoelectric oscillator 1.
The constant temperature bath is formed by the cooperation of the metal base member 7 and the case 9 and the first and second temperature control units, and a robust and highly stable constant temperature type piezoelectric oscillator is configured. There is. Furthermore, the metallic case and the base member are effective in blocking external noise and preventing noise from radiating to the outside.

図2は第2の実施例の恒温型圧電発振器2の構成を示す概略図である。図2(a)はプ
リント基板の上面図、同図(b)はプリント基板の側面図、同図(c)は圧電振動子25
に第1の発熱部品11と、第1の感温素子12とを取り付けた圧電振動子ブロック体23
の側面図、同図(d)はベース部材7に絶縁材を介して接続ピン8を取り付けた部材の側
面図、同図(e)は第2の実施例の恒温型圧電発振器2の断面図である。図1と同じ部位
で同じ機能の部品には同じ符号を付している。第2の実施例の恒温型圧電発振器2が、図
1に示した恒温型圧電発振器1と異なる点は、第2の温度制御部14、特に第2の発熱部
品15の配置である。恒温型圧電発振器2では、発振回路部品20の中、特に可変容量素
子20b(バリキャップダイオード等)の温度保持に留意している。第2の温度制御部1
4により、発振回路部品20の中でも特に周波数安定度の敏感な可変容量素子20bの周
辺の局所のプリント基板5の温度を所定の温度に維持することが、恒温型圧電発振器1の
安定度に大きく寄与する。つまり、第2の温度制御部による加熱対象を可変容量素子20
bの実装エリアに極限したことである。プリント基板5の局所の温度のみを維持するので
、低消費電力化にも効果がある。
FIG. 2 is a schematic diagram showing the configuration of the constant temperature piezoelectric oscillator 2 of the second embodiment. 2A is a top view of the printed circuit board, FIG. 2B is a side view of the printed circuit board, and FIG.
A piezoelectric vibrator block body 23 having the first heat generating component 11 and the first temperature sensing element 12 attached thereto.
FIG. 4D is a side view of a member in which the connection pin 8 is attached to the base member 7 with an insulating material interposed therebetween, and FIG. 4E is a cross-sectional view of the constant temperature type piezoelectric oscillator 2 of the second embodiment. It is. Parts having the same functions in the same parts as in FIG. The constant temperature type piezoelectric oscillator 2 of the second embodiment is different from the constant temperature type piezoelectric oscillator 1 shown in FIG. 1 in the arrangement of the second temperature control unit 14, particularly the second heat generating component 15. In the constant temperature type piezoelectric oscillator 2, attention is paid to maintaining the temperature of the oscillation circuit component 20, particularly the variable capacitance element 20 b (varicap diode or the like). Second temperature control unit 1
4, maintaining the temperature of the local printed circuit board 5 around the variable capacitor 20 b particularly sensitive to frequency stability among the oscillation circuit components 20 at a predetermined temperature greatly increases the stability of the constant temperature piezoelectric oscillator 1. Contribute. That is, the variable capacitor 20 is heated by the second temperature controller.
This is limited to the mounting area b. Since only the local temperature of the printed circuit board 5 is maintained, the power consumption can be reduced.

図3は、第3の実施例の表面実装タイプの恒温型圧電発振器3の構造を示す概略断面図
である。図1に示した恒温型圧電発振器1と異なる点は、プリント基板5を貫通する接続
ピン8をベース部材7の上面に形成したランド電極に半田付けして、表面実装タイプとし
た例である。また、ベース部材7の下面にはマザーボードと接続する複数の端子電極が形
成されている。該端子電極を介して発振回路素子20a、第1及び第2の温度制御部10
、14の電源が供給され、また、生成した発振周波数をマザーボード側に供給する。
ベース部材に表面実装用のベースプリント基板を用いて恒温型圧電発振器を構成するこ
とにより、表面実装タイプの恒温型圧電発振器が可能となり、マザーボードへの実装が自
動化できるという効果がある。
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing the structure of a surface-mount type constant temperature piezoelectric oscillator 3 of the third embodiment. A difference from the constant temperature type piezoelectric oscillator 1 shown in FIG. 1 is an example in which a connection pin 8 penetrating the printed circuit board 5 is soldered to a land electrode formed on the upper surface of the base member 7 to be a surface mount type. A plurality of terminal electrodes connected to the mother board are formed on the lower surface of the base member 7. The oscillation circuit element 20a, the first and second temperature control units 10 are connected via the terminal electrode.
, 14 is supplied, and the generated oscillation frequency is supplied to the motherboard side.
By constructing a thermostatic piezoelectric oscillator using a surface-mounting base printed circuit board as a base member, a surface-mounting type thermostatic piezoelectric oscillator can be realized, and the mounting on a mother board can be automated.

図4は、第4の実施例の表面実装タイプの恒温型圧電発振器4の構造を示す概略断面図
である。図2に示した恒温型圧電発振器2と異なる点は、プリント基板5を貫通する接続
ピン8をベース部材7の上面に形成したランド電極に半田付けして表面実装タイプとした
例である。ベース部材7の下面には複数の端子電極が形成されている。恒温型圧電発振器
4は、可変容量素子20bの実装エリアの温度、つまりプリント基板5の局所の温度のみ
を保持するように熱設計されているので、低消費電力化に効果がある。また、恒温型圧電
発振器4の自動実装ができるという効果がある。
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing the structure of a surface-mount type constant temperature piezoelectric oscillator 4 of the fourth embodiment. A difference from the constant temperature type piezoelectric oscillator 2 shown in FIG. 2 is an example in which a connection pin 8 penetrating the printed board 5 is soldered to a land electrode formed on the upper surface of the base member 7 to be a surface mount type. A plurality of terminal electrodes are formed on the lower surface of the base member 7. The constant temperature type piezoelectric oscillator 4 is thermally designed so as to hold only the temperature of the mounting area of the variable capacitance element 20b, that is, the local temperature of the printed circuit board 5, and is effective in reducing power consumption. Further, there is an effect that the constant temperature type piezoelectric oscillator 4 can be automatically mounted.

1、2、3、4…恒温型圧電発振器、5…プリント基板、6a、6b、6c、6d…ス
ルーホール、7…ベース部材、8…接続ピン、9…ケース、10…第1の温度制御部、1
1…第1の発熱部品、11a…第1の発熱部品の端子、12…第1の感温素子、12a…
第1の感温素子の端子、13…第1の温度制御回路部品、14…第2の温度制御部、15
…第2の発熱部品、16…第2の感温素子、17…第2の温度制御回路部品、20…発振
回路部品、20a…発振回路素子、20b…可変容量素子、23…圧電振動子ブロック体
、25…圧電振動子、25a…リード端子
1, 2, 3, 4, constant temperature piezoelectric oscillator, 5, printed circuit board, 6 a, 6 b, 6 c, 6 d, through hole, 7, base member, 8, connection pin, 9, case, 10, first temperature control Part, 1
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... 1st heat-emitting component, 11a ... Terminal of 1st heat-generating component, 12 ... 1st temperature sensitive element, 12a ...
Terminal of the first temperature sensing element, 13... First temperature control circuit component, 14... Second temperature control unit, 15
DESCRIPTION OF SYMBOLS 2nd heat-emitting component, 16 ... 2nd temperature sensing element, 17 ... 2nd temperature control circuit component, 20 ... Oscillation circuit component, 20a ... Oscillation circuit element, 20b ... Variable capacitance element, 23 ... Piezoelectric vibrator block Body, 25 ... piezoelectric vibrator, 25a ... lead terminal

Claims (5)

マザーボードへの搭載用のベース部材と、該ベース部材上面から離間した位置で該ベー
ス部材から延びる接続ピンにより電気的機械的に接続支持されたプリント基板と、該プリ
ント基板により熱的な非結合状態で支持された圧電振動子と、前記プリント基板に搭載さ
れた発振回路部品と、前記圧電振動子の温度制御用の第1の温度制御部と、前記発振回路
部品の温度制御用の第2の温度制御部と、前記ベース部材との間で上記各構成要素を封止
する恒温槽を形成するケースと、を備えた恒温型圧電発振器であって、
前記第1の温度制御部は、前記圧電振動子加熱用であり且つ前記プリント基板と熱的に
非結合状態にある第1の発熱部品、第1の感温素子、及び第1の温度制御回路部品を含み

前記第2の温度制御部は、前記発振回路部品加熱用の第2の発熱部品、第2の感温素子
、及び第2の温度制御回路部品を含んでいることを特徴とする恒温型圧電発振器。
A base member for mounting on a motherboard, a printed circuit board electrically and mechanically connected and supported by a connection pin extending from the base member at a position spaced from the upper surface of the base member, and a thermally uncoupled state by the printed circuit board A piezoelectric vibrator supported on the printed circuit board, an oscillation circuit component mounted on the printed circuit board, a first temperature control unit for temperature control of the piezoelectric vibrator, and a second temperature control unit for controlling the temperature of the oscillation circuit part. A thermostatic piezoelectric oscillator comprising: a temperature control unit; and a case for forming a thermostatic chamber that seals each of the components between the base member,
The first temperature control unit is for heating the piezoelectric vibrator and is in a thermally uncoupled state with the printed circuit board, a first heat generating component, a first temperature sensing element, and a first temperature control circuit Including parts,
The second temperature control unit includes a second heat generating component for heating the oscillation circuit component, a second temperature sensing element, and a second temperature control circuit component, wherein the constant temperature piezoelectric oscillator is provided. .
前記第1の温度制御部の設定温度は、前記圧電振動子のゼロ温度係数の温度に設定され

前記第2の温度制御部の設定温度は、前記恒温型圧電発振器の使用温度上限プラス略2
℃に設定されていることを特徴とする請求項1に記載の恒温型圧電発振器。
The set temperature of the first temperature control unit is set to the temperature of the zero temperature coefficient of the piezoelectric vibrator,
The set temperature of the second temperature control unit is the upper limit of the use temperature of the constant temperature type piezoelectric oscillator plus about 2
The constant temperature piezoelectric oscillator according to claim 1, wherein the constant temperature piezoelectric oscillator is set to ° C.
前記プリント基板には発振周波数可変用の可変容量素子が搭載されており、前記第2の
温度制御部による加熱対象を、前記可変容量素子の実装エリアに極限したことを特徴とす
る請求項1に記載の恒温型圧電発振器。
The variable capacitance element for changing the oscillation frequency is mounted on the printed circuit board, and a heating target by the second temperature control unit is limited to a mounting area of the variable capacitance element. The constant temperature type piezoelectric oscillator as described.
前記ベース部材は、前記ケースとの協働によって前記恒温槽を形成する下金属ケース部
材であり、前記接続ピンは、該下金属ケース部材に設けた穴を絶縁材を介して貫通して下
端部を外部に突出させていることを特徴とする請求項1乃至3の何れか一項に記載の恒温
型圧電発振器。
The base member is a lower metal case member that forms the thermostatic chamber in cooperation with the case, and the connection pin penetrates a hole provided in the lower metal case member through an insulating material and has a lower end portion. The constant temperature type piezoelectric oscillator according to any one of claims 1 to 3, characterized in that is protruded to the outside.
前記ベース部材は、表面実装用のベースプリント基板であり、前記接続ピンの下端部を
支持していることを特徴とする請求項1乃至3の何れか一項に記載の恒温型圧電発振器。
The constant temperature piezoelectric oscillator according to any one of claims 1 to 3, wherein the base member is a surface-printed base printed circuit board and supports a lower end portion of the connection pin.
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