(57)【要約】【課題】  発振器の振動や温度変化などにより可変素子の可動部が動いたり、導通不良を生じたりすることで、発振特性が変化することがある。【解決手段】可動部（１２）と固定部（１３）とを含む可変素子の可動部（１２）と固定部（１３）との接続部にポッティング剤（１１）を点塗布する。これによって、振器の振動や温度変化などで可変素子の可動部（１２）が動いたり、導通不良を生じたりして、周波数が変化することが防止できる。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水晶発振器の発振特性を調整する可変素子の可動部固定方法であって、
該可変素子は、可動部と固定部とを含み、
前記可動部と前記固定部との接続部に、ポッティング剤を点塗布することを特徴とする可変素子の可動部固定方法。
【請求項２】
前記可動部と前記固定部との接続部に、一つの箇所にのみポッティング剤を１点塗布することを特徴とする請求項１記載の可変素子の可動部固定方法。
【請求項３】
前記１点塗布の位置は、前記可変素子の電気回路に接続される部品から離れることを特徴とする請求項２記載の可変素子の可動部固定方法。
【請求項４】
前記ポッティング剤は、熱膨脹が小さい材料を用いることを特徴とする請求項１記載の可変素子の可動部固定方法。
【請求項５】
前記ポッティング剤に硬化促進剤を添加することを特徴とする請求項４記載の可変素子の可動部固定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、温度補償型水晶発振器又は恒温槽付水晶発振器の可変素子の可動部固定方法に関し、特にポッティング剤を塗布する温度補償型水晶発振器又は恒温槽付水晶発振器の可変素子の可動部固定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に水晶発振器は、水晶振動子などの圧電振動子と増幅素子とを含む圧電発振回路と、圧電発振回路の発振特性を調整する可変素子から成る調整回路とを備える。その可変素子は、可動部と固定部とを含む。
【０００３】
従来、可変素子の可動部を固定する方法として様々な技術が開示されている。例えば、特許文献１には、可変素子を一つの大きな孔と複数の小さな孔を有するキャップで覆い、小さい孔から充填剤を注入してシーリング装置を形成する構成が記載されている。このような構成によると、キャップに注入される充填剤の内容量が一定にでき、キャップの接着性も向上できる。
【０００４】
特許文献２には、可変素子の互いに組み付ける可動部及び固定部のいずれか一方又は両方を、半田付け時の雰囲気温度より高いガラス転移点を有し且つ良好な成形性を有する形状記憶性樹脂で形成し、少なくともこの形状記憶性樹脂よりなるものを加熱変形させて両者を組付け固定する構成が記載されている。このような構成によると、可変素子に導通不良が生じるおそれがなくなり、固定剤を塗布する工程が省けて、コストダウンが可能となる。
【特許文献１】実開昭６１−０３３４０１
【特許文献２】特開平０５−０４７５１８
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１のように、キャップに充填剤を注入すると、可変素子に導通不良が生じるおそれがあり、特許文献２の構成によれば、発振器の振動や温度変化などにより可変素子の可動部が動いたりするおそれがある。従って、水晶発振器の発振特性が変化する。
【０００６】
本発明は上記の問題に鑑み、発振器の振動や温度変化などにより可変素子の可動部が動いたり、導通不良が生じたりすることが防止できる可変素子の可動部固定方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１観点における可変素子の可動部固定方法は、水晶発振器の発振特性を調整する可変素子の可動部固定方法であって、該可変素子は、可動部と固定部とを含み、可動部と固定部との接続部に、ポッティング剤を点塗布する。
これにより、可動部と固定部を充分に固定すると共に、硬化におけるポッティング剤の体積の変化で周波数が変動することを抑制する。ここで、点塗布とは回転型可動部の中心から塗布されたポッティング剤の両端までの角度が５°〜３０°になるように塗布することを言う。
【０００８】
第２観点における、第１観点の可変素子の可動部固定方法は、可動部と固定部との接続部において、一つの箇所にのみポッティング剤を１点塗布する。
この構成により、ポッティング剤の体積変化によって可動部が動いて容量／抵抗値が変化する可能性が少なくなる。
【０００９】
第３観点における、第２観点の可変素子の可動部固定方法において、１点塗布の位置は可変素子の電気回路に接続される箇所から離れる。
これにより、塗布前後の誘電率等に変化が生じて可変素子の容量／抵抗値が変化することを抑制する。
【００１０】
第４観点における、第１観点の可変素子の可動部固定方法において、ポッティング剤は熱膨脹が小さい材料を用いる。
熱膨脹が小さい材料を用いることで、体積変化で可動部が動いて容量／抵抗値が変化することを抑制する。
【００１１】
第５観点における、第４観点の可変素子の可動部固定方法において、ポッティング剤に硬化促進剤を添加する。
硬化促進剤を添加することで、硬化時間が十分に短縮し、硬化による周波数の変動が小さくなる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は、可動部と固定部との接続部にポッティング剤を点塗布することで、発振器の温度変化や振動などにより可変素子の可動部が動いたりして、発振特性が変化することを防止することができる。そして、一つの箇所にのみポッティング剤を１点塗布することで、塗布・硬化前後の発振特性が変化することも防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明に係る可変素子の可動部固定方法について、図面を参照しながら説明する。
【００１４】
＜水晶発振回路１００の全体構成＞
図１は、本発明に係る可変素子を設けた温度補償型水晶発振器の水晶発振回路１００の構成を示す回路図である。図１のように、温度補償型水晶発振器の水晶発振回路１００は調整回路１１０を備えている。
【００１５】
通常、水晶発振回路１００は、水晶振動子Ｘなどの圧電振動子とトランジスタＴｒなどの増幅素子より構成される。詳しくは、トランジスタＴｒのベースとアースとの間に、コンデンサＣ１とコンデンサＣ２が直列に接続されている。トランジスタＴｒのエミッタは、コンデンサＣ１とコンデンサＣ２の共通接続点に接続されるとともに、抵抗Ｒ１を介して接地されている。また、トランジスタＴｒのコレクタは抵抗Ｒ２を介して電源Ｖｃｃに接続されるとともに、そのコレクタからコンデンサＣ０を介して発振出力を取り出すようになっている。
【００１６】
また、調整回路１１０は、トリマコンデンサ１を水晶振動子Ｘと直列に接続して周波数を変更する機能を有する。ここで、トリマコンデンサ１は水晶発振回路１００の周波数温度特性の曲線を上下方向にシフトさせて周波数温度特性を規格範囲（通常、−１０℃〜７０℃温度範囲の周波数偏差）内に納める機能を有する。さらに、可変抵抗素子２は水晶発振回路１００の周波数温度特性の曲線を回転させて周波数温度特性を変化させる機能がある。これにより、水晶発振回路１００の周波数温度特性が調整できる。
【００１７】
水晶発振器の可変素子として、主に容量を変更するトリマコンデンサ１と抵抗を変更する可変抵抗素子２が挙げられる。まず、トリマコンデンサ１を可変素子の一例として可変素子の可動部固定方法を説明する。
【００１８】
＜ポッティング剤１１の点塗布について＞
図２は、本発明に係るポッティング剤１１をトリマコンデンサ１に塗布する図である。そのうち、（ａ）は正面図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は側面図である。図２のように、トリマコンデンサ１は、扇状の電極１５を有する固定部１３の上に、上面に扇状の電極１６を有する円盤状の誘電体材料から成る可動部１２を載置する。また、可動部１２の中央に略矩形状の貫通穴（図示しない）を穿設し、この貫通穴に断面略矩形状の嵌合部（図示しない）を有した調整部品１４を嵌挿する。その調整部品１４を回転することで、電極１５と電極１６との間に位置する可動部１２の面積を可変させて静電容量を調整する。
【００１９】
図３は、本発明に係るポッティング剤１１をトリマコンデンサ１に塗布する実験を示す平面図である。
図３（ａ）は、トリマコンデンサ１の可動部１２と固定部１３との接続部において、電極１５、１６と対向する端部に角度θ（θは、可動部の中心から塗布されたポッティング剤１１の両端までの角度である）が約１５°以下になるようにポッティング剤１１を１点塗布して硬化した例である。
図３（ｂ）は、トリマコンデンサ１の可動部１２と固定部１３との接続部において、電極１５、１６の両側の四つの箇所に図３（ａ）のような大きさで等間隔にポッティング剤１１を４点塗布して硬化した例である。
図３（ｃ）は、トリマコンデンサ１の可動部１２と固定部１３との接続部において、電極１５、１６が位置する端部及びそれに対向する端部に角度θが約９０°になるようにそれぞれポッティング剤１１を多め塗布して硬化した例である。
【００２０】
図４は、図３のようにポッティング剤１１を塗布した実験結果を示すグラフである。そのうち、実線は１点塗布の場合、破線は４点塗布の場合、二点鎖線は多め塗布の場合を示す。図４の縦軸は、周波数変動を水晶発振周波数で割った値を示す。塗布前を０ｐｐｂとしている。図４の横軸は、ポッティング剤１１の塗布前、塗布して硬化した時点、通電して１時間経た時点を示す。
図３（ａ）に示された１点塗布の場合、塗布・硬化した後、周波数変動は０ｐｐｂから約−１５ｐｐｂになり、一時間通電した後もそのままで変化がない。
図３（ｂ）に示された４点塗布の場合、塗布・硬化した後、周波数変動は０ｐｐｂから約−２４０ｐｐｂになり、一時間通電した後もそのまま変化がない。
図３（ｃ）に示された多め塗布の場合、塗布・硬化した後、周波数変動は０ｐｐｂから約−５１０ｐｐｂになり、一時間通電した後は約−４８５ｐｐｂになる。
【００２１】
つまり、１点塗布の場合は、周波数の安定性がより高く、塗布・硬化や通電前後おいて周波数がほとんど変化しない。４点塗布の場合は、周波数が塗布・硬化前後に急激に変動し、その幅は１点塗布の場合の約１６倍であるが、通電前後は大体変動しない。また、多め塗布の場合は、周波数が塗布・硬化前後に急激に変動し、その幅は４点塗布の場合の約２倍以上であり、通電前後も変動が明らかである。
【００２２】
これにより、１点塗布の場合には周波数の安定性が一番高く、多め塗布の場合には周波数変動が一番大きいことが分かる。
【００２３】
以上の実験結果から分かるように、ポッティング剤１１の点塗布数は少ないほど良い。即ち、接続部の一つの箇所にのみポッティング剤１１を点塗布することが好ましい。但し、可動部１２を固定部１３に固定するには最低限の５°程の塗布が必要である。従って、ポッティング剤１１を角度θが５°〜３０°になるように点塗布する。なお、可動部１２と固定部１３を十分に固定すると共に、硬化におけるポッティング剤１１の体積の変化で周波数が変動することを抑制するために、ポッティング剤１１を角度θが１５°以下になるように点塗布することがより好ましい。また、４点塗布や多め塗布の実験結果から見ると、周波数の変動は主にポッティング剤１１の塗布・硬化前後に生じるので、ポッティング剤１１に硬化剤の他に硬化促進剤も添加して硬化時間を短縮することが好ましい。
【００２４】
＜点塗布の位置について＞
もし電極１５の上部にポッティング剤１１を全体的に塗布すると、塗布前後の誘電率等に変化が生じてトリマコンデンサ１の容量値が変化してしまう可能性がある。従って、塗布・硬化時のわずかな体積変化で容量値が変化することを防止するため、ポッティング剤１１は電気回路に接続するトリマコンデンサ１の電極１５、１６を避けて塗布されるほうがよい。
【００２５】
＜ポッティング剤１１の材料＞
ポッティング剤１１は、体積変化で可動部１２が動いて容量値が変化する可能性があるから、熱膨脹が小さいエポキシ系樹脂のポッティング材料を用いる。エポキシ系樹脂は、接着剤、塗料、注型材料の形態でコンデンサ、コイル、プリント基板などの各種の電気部品、あるいは半導体素子や集積回路の絶縁封止などに幅広く使用されている。
【００２６】
また、上述のように、ポッティング剤１１はエポキシ系樹脂と硬化剤の他に硬化促進剤を含む方が好ましい。エポキシ系樹脂が主な材料であり、通常相対分子質量が１０００以下の樹脂を用いる。しかし、加工操作性を高めるため、相対分子質量が５００以下の液体樹脂や液体樹脂と固体樹脂の混合物を使う場合もあり、又は耐熱性を高めるため、ノボラックエポキシを使う場合もある。硬化剤はフタル酸ジメチルなどを使ってもよいが、製品の性能を満足するために、通常に混合無水化合物などを使っている。エポキシ系樹脂の硬化促進剤として、一般的にホスフィン化合物あるいはホスホニウム化合物が使用されている。
【００２７】
＜可変抵抗素子２について＞
以上、可変素子として容量を調整するトリマコンデンサ１を説明したが、可変素子は抵抗を調整する可変抵抗素子２も挙げられる。図５は、本発明に係るポッティング剤２１を可変抵抗素子２に塗布する図である。そのうち、（ａ）は正面図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は側面図である。図５のように、可変抵抗素子２は可動部２２、固定部２３と抵抗を調整する調整部品２４の他に三つの端子２５、２６を有する。なお、端子２５、２６は可変抵抗素子２が電気回路に接続される部分である。
【００２８】
該端子２５、２６のうち、真ん中の端子２５は可変部分であり、固定部２３上面に設けられて可動部２２により抵抗を調整し、他の二つの端子２６は固定抵抗部分であり、固定部１３の下面に設けられている。
【００２９】
また、可変抵抗素子２にポッティング剤２１を塗布するに当たって、その点塗布も１点塗布であり、材料も上述したトリマコンデンサ１の塗布材料と同じなので、ここでは説明を省略する。
【００３０】
ポッティング剤２１の塗布・硬化の時、わずかな体積変化で可動部２２が動いて抵抗値が変化する可能性がある。従って、ポッティング剤２１は、端子２５の形成位置を避けて点塗布することが好ましい。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
以上、本発明の最適な実施形態について詳細に説明したが、当業者に明らかなように、本発明はその技術的範囲内において上記各実施形態に様々な変更・変形を加えて実施することができる。
【００３２】
上記実施例では温度補償型水晶発振器を一例として説明したが、その他に例えば恒温槽付水晶発振器でもいい。また、本発明に係る可変素子の可動部固定方法は、上述したトリマコンデンサや可変抵抗素子に限られず、他の様々な変形した可変素子にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明に係る可変素子を設けた水晶発振回路の構成を示す回路図である。
【図２】本発明に係るポッティング剤をトリマコンデンサに塗布する図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は側面図である。
【図３】本発明に係るポッティング剤をトリマコンデンサに塗布する実験を示す平面図であり、（ａ）は１点塗布する場合、（ｂ）は４点塗布する場合、（ｃ）は多め塗布する場合である。
【図４】本発明に係るポッティング剤をトリマコンデンサに塗布する実験の結果を示すグラフであり、実線は１点塗布の場合、破線は４点塗布の場合、二点鎖線は多め塗布の場合を示す。
【図５】本発明に係るポッティング剤を可変抵抗素子に塗布する図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は側面図である。
【符号の説明】
【００３４】
１  ……  トリマコンデンサ
２  ……  可変抵抗素子
１１，２１  ……  ポッティング剤
１２，２２  ……  可動部
１３，２３  ……  固定部
１４，２４  ……  調整部品
１５，１６  ……  電極
２５，２６  ……  端子
１００  ……  水晶発振回路
１１０  ……  調整回路
Ｘ  ……  水晶振動子
Ｔｒ  ……  トランジスタ
Ｃ０，Ｃ１，Ｃ２  ……  コンデンサ
Ｒ１，Ｒ２  ……  抵抗
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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