附恒温槽的水晶振荡器制造技术

本发明专利技术提供一种附恒温槽的水晶振荡器，既可实现低背化又可提高温度稳定性，且可在回流焊接时将水晶振子安装于规定位置。本发明专利技术的附恒温槽的水晶振荡器是：在水晶振子的一端，在整个外周具备向外侧突出的凸缘，电路基板具备使凸缘插入的狭缝，温度控制电路具备成为热源的功率晶体管、作为温度传感器的热敏电阻以及金属图案，该金属图案共同连接水晶振子的接地端子、功率晶体管的集电极及热敏电阻的接地端子，水晶振子将凸缘的一部分插入狭缝而受到定位，并连接于金属图案，从而将来自热源的热有效地导向水晶振子及热敏电阻，并且降低高度方向的尺寸。

Crystal oscillator with constant temperature slot

The invention provides a crystal oscillator with a constant temperature groove, which can realize low back and temperature stability, and can also install the crystal vibrator in the specified position during reflow soldering. The crystal oscillator of thermostat is disclosed in the end of crystal oscillator, in the peripheral have protruding outward flange, the flange is inserted into the circuit board with the slit, the temperature control circuit has become the power transistor and heat as thermistor temperature sensor and the grounding terminal of the metal pattern, metal pattern connected with a crystal oscillator grounding terminal, power transistor collector and thermistor, crystal oscillator will be part of the flange is inserted into the slits, and connected to the metal pattern, so as to effectively guide the heat from the heat source crystal oscillator and the thermistor, and reduce the size of the height direction.

【技术实现步骤摘要】
附恒温槽的水晶振荡器
本专利技术涉及一种附恒温槽的水晶振荡器(Oven Controlled CrystalOscillator, 0CX0)，尤其涉及一种既可实现低背化又可提高温度稳定性，进而可在回流焊接时，将水晶振子安装于规定位置的附恒温槽的水晶振荡器。
技术介绍
[现有技术的说明:图4(a)、图4 (b)]附恒温槽的水晶振荡器由于将水晶振子的动作温度维持为固定，因此不会引起依存于频率温度特性的频率变化，可获得高稳定的振荡频率。使用图4(a)、图4(b)来说明现有的附恒温槽的水晶振荡器。图4(a)、图4(b)是表示现有的附恒温槽的水晶振荡器中所用的振荡器的结构的示意说明图，图4(a)为分解说明图，图4 (b)为外观说明图。如图4(a)所示，现有的附恒温槽的水晶振荡器呈如下结构，即，在电路基板41的一个面(此处为下表面)具备:热源42、温度传感器(sens0r)43、散热绝缘片(sheet)44、水晶振子45及热筒46。热源42包含晶体管(transistor)或电阻体，且放出热。温度传感器43包含热敏电阻(thermistor)，且检测水晶振子45的温度。散热绝缘片44覆盖搭载于电路基板41上的热源42及温度传感器43，且设在后述的热筒46与热源42及温度传感器43之间。水晶振子45以特定的频率振荡。水晶振子45采用被封入金属制壳体(case)内的结构，从壳体突出有2根导线(lead)端子。热筒46是除了导线端子以外覆盖水晶振子45整体的金属制的筒，将来自热源42的热，效率良好地传导至水晶振子45。热筒46例如包含铝等。并且，现有的附恒温槽的水晶振荡器呈如下结构，即，如图4(a)、图4(b)所示，在电路基板41的一个面，搭载有热源42及温度传感器43，并经由散热绝缘片44而搭载有收纳于热筒46中的水晶振子45。水晶振子45的导线端子贯穿金属底座(base)而引出至另一面。并且，虽省略图示，但搭载有各电子零件的电路基板41 (图4 (b))进而被收纳于具备凹部空间的金属罩(cover)中，并利用接脚(pin)而固定于金属底座,该金属底座覆盖金属罩的凹部空间的开口部。即，搭载有零件的电路基板41被收纳在金属罩内部的空间内，并由金属底座予以密封，从而构成附恒温槽的水晶振荡器。由金属罩与金属底座密封的空间成为恒温槽。[现有的附恒温槽的水晶振荡器的温度控制电路:图5]使用图5来说明现有的附恒温槽的水晶振荡器中所用的温度控制电路。图5是现有的附恒温槽的水晶振荡器的温度控制电路的电路图。现有的附恒温槽的水晶振荡器的温度控制电路如图5所示，基本上具有:热敏电阻TH、差动放大器(OPAMP(operational amplifier,运算放大器))集成电路(IntegratedCircuit, IC) 10、功率晶体管(power transistor) Trl 及加热器(heater)电阻 HR。[连接关系]对于加热器电阻HR的一端，施加有电源电压DC，加热器电阻HR的另一端连接于功率晶体管Trl的集电极(collector),功率晶体管Trl的发射极(emitter)接地至接地端(GND(Ground))。而且，对于热敏电阻TH的一端，亦施加有电源电压DC，热敏电阻TH的另一端连接于电阻Rl的一端，电阻Rl的另一端接地。而且，对于电阻R2的一端，亦施加有电源电压DC，电阻R2的另一端连接于电阻R3的一端，电阻R3的另一端接地。而且,对于差动放大器IC10,虽未图不,但施加有电源电压DC以作为驱动用，且亦连接于GND。并且，热敏电阻TH的另一端与电阻Rl的一端之间的点经由电阻R4而连接于差动放大器ICio的一个端子(-端子)，电阻R2的另一端与电阻R3的一端之间的点连接于差动放大器IClO的另一个端子(+端子)。进而，差动放大器IClO的输出端子与-端子是经由电阻R5而连接。并且，差动放大器IClO的输出端子是连接于功率晶体管Trl的基极。[各部分]热敏电阻TH是电阻值会根据温度而变化的感温元件，且检测水晶振子的温度。对于差动放大器IClO的一个输入端子(_端子)，经由电阻R4而输入有热敏电阻TH与电阻Rl之间的电压，并且经由电阻R5而反馈地输入有差动放大器IClO的输出；对于另一个输入端子(+端子)，输入有电阻R2与电阻R3之间的电压，对两输入端子的电压的差值进行放大并输出。功率晶体管Trl为NPN型的晶体管，对于基极输入有差动放大器IClO的输出，对应于基极电流而使电流流经集电极与发射极之间，由此也使电流流经加热器电阻HR。加热器电阻HR对应于流经的电流而发热。此处，功率晶体管Trl与加热器电阻HR成为热源。在0CX0中，只要可使热源、热敏电阻TH的传感器、水晶振子一体化，便可提高温度特性的性能，但实际上，上述3个部分并未电性相连，因此无法物理连接。因此，将3个部分尽可能靠近地配置，并经由上述的散热绝缘片44等的绝缘物来设置。而且，在热源中，功率晶体管Trl的集电极端子部分为发热，但始终产生电位。加热器电阻HR的母材为陶瓷(ceramic)，在该加热器电阻HR的上表面形成有发热的电阻膜，该部分会发热。但是已知的是:功率晶体管Trl与加热器电阻HR的热源是:根据周围温度的变化而发热量存在差异。[圆柱型的水晶振子:图6(a)、图6 (b)]而且，作为使频率长期稳定的水晶振子，有圆柱型的水晶振子。使用图6 (a)、图6 (b)来说明圆柱型的水晶振子。图6 (a)、图6 (b)是圆柱型的水晶振子的概观图，图6(a)为俯视图，图6(b)为侧视图。如图6(a)、图6(b)所示，圆柱型的水晶振子呈如下结构，即，搭载有水晶坯体(blank)的底座51由金属制的罩52予以覆盖，导线端子53从底座51朝下突出，相当于罩52的周边部分的凸缘(flange) 54与底座51通过焊料而接合。另外，亦有时将壳体的凸缘54与底座51接合，从而，从水晶振子本体向外侧突出的部分整体称作凸缘。当将图6 (a)、图6 (b)的水晶振子用于附恒温槽的水晶振荡器时，必须通过金属件或绝缘散热材来对水晶振子导热，这些金属件或绝缘散热材比起铜等的金属来，导热率下降，因此无法效率良好地导热，温度的稳定性降低。[关联技术]另外，作为与附恒温槽的水晶振荡器相关的技术，有日本专利第4739387号公报“恒温槽型的水晶振荡器”(日本电波工业股份有限公司，专利文献I)。于专利文献I中记载有如下结构:在附恒温槽的水晶振荡器中，在电路基板上，介隔着包含树脂片的第I导热性树脂而搭载水晶振子，水晶振子、片式(chip)电阻与温度感温元件是通过液状树脂硬化而成的第2导热性树脂而热结合。现有技术文献专利文献专利文献1:日本专利第4739387号公报但是，在现有的附恒温槽的水晶振荡器中，若使用热筒，则难以降低高度方向的尺寸，而且，若不使用热筒，则存在温度的稳定性不够充分的问题。而且，现有的使用圆柱型水晶振子的附恒温槽的水晶振荡器中，存在无法效率良好地导热，温度的稳定性低的问题。进而，如果不采用热筒而将水晶振子直接焊接(回流安装)于基板，则虽可实现低背化，但当对于导线型(lead type)的水晶振子进行回流安装时，在回流时焊料会流动，从而存在水晶振子的安装位置本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种附恒温槽的水晶振荡器，在电路基板搭载有水晶振子、及对所述水晶振子的温度进行控制的温度控制电路，所述附恒温槽的水晶振荡器的特征在于，在所述水晶振子的一端，在整个外周具备向外侧突出的凸缘，所述电路基板具备使所述凸缘的一部分插入的凹部，所述温度控制电路具备：成为热源的功率晶体管、作为温度传感器的热敏电阻以及金属图案，所述金属图案共同连接所述水晶振子的接地端子、所述功率晶体管的集电极与所述热敏电阻的接地端子，所述水晶振子在所述凸缘的一部分被插入所述凹部的状态下受到定位，且连接于所述金属图案。

【技术特征摘要】
2012.07.09 JP 2012-153269;2013.05.10 JP 2013-10011.一种附恒温槽的水晶振荡器，在电路基板搭载有水晶振子、及对所述水晶振子的温度进行控制的温度控制电路，所述附恒温槽的水晶振荡器的特征在于， 在所述水晶振子的一端，在整个外周具备向外侧突出的凸缘， 所述电路基板具备使所述凸缘的一部分插入的凹部， 所述温度控制电路具备:成为热源的功率晶体管、作为温度传感器的热敏电阻以及金属图案，所述金属图案共同连接所述水晶振子的接地端子、所述功率晶体管的集电极与所述热敏电阻的接地端子， 所述水晶振子在所述凸缘的一部分被插入所述凹部的状态下受到定位，且连接于所述金属图案。2.根据权利要求1所述的附恒温槽的水晶振荡器，其特征在于， 所述温度控制电路包括: 加热器电阻，一端被供给有电源电压而发热； 作为温度传感器的热敏电阻，一端被供给有电源电压，另一端接地，根据温度来使电阻值可变，且在一端输出与温度相应的电压； 差动放大器，所述电源电压与所述热敏电阻的一端之间的电压被输入一个输入端子，并且与所述热敏电阻并联设置的信号线的电压被输入另一个输入端子，输出是经由电阻而反馈给所述一个输入端子，对输入所述另一个输入端子的电压与输入所述一个输入端子的电压的差值进行放大，并作为控制电压而输出； PNP型功率晶体管，具有:所述加热器电阻的另一端所连接的发射极、输入所述差动放大器的输出的基极、及接地的集电极；以及 PNP型限流用晶体管，具有:被供给所述电源电压的发射极、输入所述加热器电阻的另一端与所述功率晶体管的发射极之间的电压的基极、及连接于所述功率晶体管的基极的集电极， 所述功率晶体管的集电极与所述热敏电阻的另一端是通过共同连接的金属图案而连接并接地。3.根据权利要求1或2所述的附恒温槽的水晶振荡器，其特征在于，所述凹部是贯穿所述电路基板的狭缝。4.根据权利要求1或2所述的附恒温槽的水晶振荡器，其特征在于，所述凹部是未贯穿所述电路基板的槽。5.一种附恒温槽的水晶振荡器，在电路基板搭载有...

【专利技术属性】
技术研发人员：吉村崇弘，新井淳一，
申请(专利权)人：日本电波工业株式会社，
类型：发明
国别省市：