(57)【要約】【課題】本発明の目的は、恒温槽を使うことなく温度補償動作が正常に機能しているがどうか確認することができる温度補償型圧電発振器の検査方法を提供することにある。【解決手段】基準温度補償型圧電発振器を用意し、その温度センサ素子に、擬似的温度情報信号に出力するための電源電圧値を印加したときの出力周波数値を取得する工程Ａと、被検査温度補償型圧電発振器を用意し、その温度センサ素子に、工程Ａにおける電源電圧値と同じ値の電源電圧値を印加したときの、出力周波数値を取得する工程Ｂと、工程Ａ及びＢで取得した出力周波数値を比較し、両周波数値間の差異が誤差未満の合格品と、誤差以上の値となった不合格品の温度補償型圧電発振器とを分類する工程Ｃと、合格品は次工程へ送り、又、不合格品は再度メモリ素子へ補償データを書き込んだ後、工程Ｂ以降を繰り返す工程を具備する温度補償型圧電発振器の検査方法。【選択図】図２
2008092111.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも、
圧電振動子を組み込んだ発振回路と、
前記圧電振動子近傍に設置した温度センサ素子と、
前記圧電振動子の発振周波数の温度特性を補償するための、関数の各次数の係数及び定数による補償データが書き込まれているメモリ素子と、
前記温度センサ素子からの検出温度信号が入力され、その検出温度信号に応じて、前記圧電振動子の発振周波数の温度特性を補償する非線形関数信号を前記メモリ素子に書き込まれている各データに基づいて発生し、前記非線形関数信号を前記発振回路へ出力する３次関数発生回路とから構成された温度補償型圧電発振器における温度補償動作の検査方法において、
前記メモリ素子内に正しい補償データが入力されている基準温度補償型圧電発振器を用意し、前記基準温度補償型圧電発振器内に設けられた前記温度センサ素子に、前記温度センサ素子から前記３次関数発生回路に入力される検出温度信号が任意の温度を検出したときと同じ値の信号を擬似的に出力するための電源電圧値を印加したときの、前記発振回路の補償済み出力信号の周波数値を取得する工程Ａと、
少なくとも１つの被検査温度補償型圧電発振器を用意し、前記被検査温度補償型圧電発振器内に設けられた前記温度センサ素子に、前記工程Ａにおいて前記基準温度補償型圧電発振器の前記温度センサ素子から前記３次関数発生回路に入力される検出温度信号が任意の温度を検出したときと同じ値の信号を出力するために印加した電源電圧値と同じ値の電源電圧値を印加したときの、前記発振回路の出力信号周波数値を取得する工程Ｂと、
前記工程Ａで取得した前記基準温度補償型圧電発振器の出力信号の周波数値と、前記工程Ｂで取得した前記被検査温度補償型圧電発振器の出力信号の周波数値とを比較し、両周波数値間の差異が誤差未満の前記被検査温度補償型圧電発振器と、両周波数値間の差異が誤差以上の値となった前記被検査温度補償型圧電発振器とを分類する工程Ｃと、
前記差異が誤差未満となった前記被検査温度補償型圧電発振器は次の工程へ送り、又、前記差異が誤差以上となった前記被検査温度補償型圧電発振器は、再度前記メモリ素子へ前記補償データを書き込んだ後、前記工程Ｂ以降を繰り返す工程とを
具備することを特徴とする温度補償型圧電発振器の検査方法。
【請求項２】
前記基準温度補償型圧電発振器及び前記被検査温度補償型圧電発振器における、前記温度センサ素子に印加する電源電圧値の想定検出温度が０℃であることを特徴とする請求項１記載の温度補償型圧電発振器の検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ある温度範囲内における出力信号周波数をほぼ一定とすることが可能な温度補償型圧電発振器の検査方法であり、特に温度補償型圧電発振器における温度補償動作の検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子機器における動作周波数あるいは時間の基準として、従来から、圧電振動子と、その圧電振動子の動作を制御する様々な電子回路が組み込まれた集積回路素子とにより構成された圧電発振器が用いられている。特に近年は、携帯電話をはじめとする移動体通信用における圧電発振器の需要がますます増加している。最近の電子機器では、高安定かつ高精度であることが望まれており、例えば圧電振動子を用いた圧電発振器の発振周波数についても、使用環境の変化に対し高度に安定であることが望まれ、特に温度変化に対して発振周波数が安定なことが要求されている。その対策として、温度センサ素子の検出温度に対して非線形関数を発生し、この関数を制御信号として、圧電振動子に直列に接続された可変容量素子の静電容量を調整することで、使用温度により変化する圧電振動子の発振周波数の補償を行う温度補償型圧電発振器が用いられている。一般的に圧電材としてＡＴカットで形成された水晶を用いた圧電振動子の発振周波数の温度特性は３次関数で近似することができ、それを補償するための補償データもまた３次関数で与えられる。
【０００３】
このような３次関数を発生する回路は、半導体集積回路等により容易に実現できる。圧電発振器および圧電振動子の温度特性のバラツキに対しては、温度補償のための補償データの各次数の係数および定数をメモリ素子に格納しておき、このメモリ素子に格納する値を変更することで対応している。
【０００４】
従来の温度補償型圧電発振器の構成は、発振回路と、この発振回路の入力に接続された圧電振動子とを備え、これらで圧電発振回路部が構成されている。この圧電発振回路部の入力端には、圧電振動子に直列に、制御電圧の印加により容量が変化してこの圧電発振回路部の発振周波数を調整する可変容量素子を備えている。この可変容量素子としては、例えば可変容量ダイオードが用いられる。この温度補償型圧電発振器には更に、可変容量素子に周囲温度に応じた制御電圧を印加して温度変化による発振回路の発振周波数の変動を補償するため、この圧電発振回路部の入力端に３次関数発生回路及びメモリ素子により構成される温度補償回路部が接続されており、又、３次関数発生回路には温度センサ素子が接続した構成となっている。
【０００５】
３次関数発生回路は、接続された温度センサ素子により検出された周囲温度に対し、同じく接続されたメモリ素子から与えられる３次関数の各次数の項の係数および定数に応じた３次関数を発生し、前述した可変容量素子に制御信号として与える。
【０００６】
上述したような温度補償型圧電発振器については以下のような先行技術文献に開示がある。
【特許文献１】特開２００５−３４７９２９号公報
【特許文献２】特許第３３１０５５０号公報
【特許文献３】特開２００３−１６３５４１号公報
【特許文献４】特開平３−２８０７０３号公報
【０００７】
尚、出願人は前記した先行技術文献情報で特定される先行技術文献以外には、本発明に関連する先行技術文献を、本件出願時までに発見するに至らなかった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述したような温度補償型圧電発振器において、圧電振動子の発振周波数の温度特性がメモリ素子内の補償データにより正常に補償されるかどうかを検査する方法として、従来、複数個の検査対象の温度補償型圧電発振器を用意して、その温度補償型圧電発振器を、槽内温度を一定の範囲内で変化させることが可能な恒温槽内に配置し、槽内温度を所定の温度範囲で可変させつつ温度補償型圧電発振器を実際に動作させ、そのときの出力信号周波数を測定し、温度補償動作が正常に機能しているがどうかを検査する方法が用いられているが、この検査方法では、恒温槽内の温度を複数の所定温度に可変させ、且つ槽内をその所定温度に一定時間保持することに非常に時間がかかってしまい、検査工程を含む温度補償型圧電発振器の製造工程の長時間化の原因となっている。特に数多くの温度補償型圧電発振器を同時に検査するために大型の恒温槽を用いた場合、槽内空間が広くなるため温度維持に更に時間を要してしまい、工程の長時間化が顕著になってしまう虞がある。
【０００９】
因って、本発明の目的は、恒温槽を使うことなく温度補償動作が正常に機能しているがどうか確認することができる温度補償型圧電発振器の検査方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の温度補償型圧電発振器の検査方法は、少なくとも、圧電振動子を組み込んだ発振回路と、この圧電振動子近傍に設置した温度センサ素子と、圧電振動子の発振周波数の温度特性を補償するための、関数の各次数の係数及び定数による補償データが書き込まれているメモリ素子と、温度センサ素子からの検出温度信号が入力され、その検出温度信号に応じて、圧電振動子の発振周波数の温度特性を補償する非線形関数信号を前記メモリ素子に書き込まれている各データに基づいて発生し、非線形関数信号を発振回路へ出力する３次関数発生回路とから構成された温度補償型圧電発振器における温度補償動作の検査方法において、
メモリ素子内に正しい補償データが入力されている基準温度補償型圧電発振器を用意し、基準温度補償型圧電発振器内に設けられた温度センサ素子に、この温度センサ素子から３次関数発生回路に入力される検出温度信号が任意の温度を検出したときと同じ値の信号を擬似的に出力するための電源電圧値を印加したときの、発振回路の補償済み出力信号の周波数値を取得する工程Ａと、
少なくとも１つの被検査温度補償型圧電発振器を用意し、この被検査温度補償型圧電発振器内に設けられた温度センサ素子に、工程Ａにおいて基準温度補償型圧電発振器の温度センサ素子から３次関数発生回路に入力される検出温度信号が任意の温度を検出したときと同じ値の信号を出力するために印加した電源電圧値と同じ値の電源電圧値を印加したときの、発振回路の出力信号周波数値を取得する工程Ｂと、
工程Ａで取得した基準温度補償型圧電発振器の出力信号の周波数値と、工程Ｂで取得した被検査温度補償型圧電発振器の出力信号の周波数値とを比較し、両周波数値間の差異が誤差未満の被検査温度補償型圧電発振器と、両周波数値間の差異が誤差以上の値となった被検査温度補償型圧電発振器とを分類する工程Ｃと、
前述した差異が誤差未満となった被検査温度補償型圧電発振器は次の工程へ送り、又、差異が誤差以上となった被検査温度補償型圧電発振器は、再度メモリ素子へ補償データを書き込んだ後、工程Ｂ以降を繰り返す工程とを具備することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の温度補償型圧電発振器の検査方法は、基準温度補償型圧電発振器及び被検査温度補償型圧電発振器における、温度センサ素子に印加する電源電圧値の想定検出温度が０℃であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の温度補償型圧電発振器の検査方法によれば、温度補償型圧電発振器の温度補償動作が正常に機能しているかどうかの確認を、恒温槽を使用した検査方法を用いることなく、温度センサ素子に加わる電源電圧値を変えることで擬似的に温度センサ素子の検知温度を変化させることにより、検査対象の温度補償型圧電発振器の温度補償動作を確認することが可能となる。
【００１３】
因って、本発明により、簡便に且つ短時間で温度補償型圧電発振器の温度補償動作を確認することができる検査方法を提供できる効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に、本発明における温度補償型圧電発振器の検査方法の実施形態を、図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明における温度補償型圧電発振器の概略構成を示したブロック図である。図２は、本発明における温度補償型圧電発振器の検査方法を示した工程フローチャート図である。図３は、図１に記載の温度センサ素子５における、検出温度−電源電圧値間の特性を示したグラフである。尚、各図では、説明を明りょうにするためブロック及びフローチャートの一部を図示していない。
【実施例】
【００１５】
本発明における温度補償型圧電発振器１００の構成は、発振回路１０１と、この発振回路１０１の入力に接続された圧電振動子１０２とを備え、これらで圧電発振回路部が構成されている。圧電発振回路部の入力には、圧電振動子１０２に直列に、制御電圧の印加により容量が変化してこの圧電発振回路部の発振周波数を調整する可変容量素子１０３を備えている。この可変容量素子１０３としては、例えば可変容量ダイオード等が用いられる。また、温度補償型圧電発振器１００は、さらに、可変容量素子１０３に周囲温度に応じた制御電圧を印加して温度変化による発振回路１０１の発振周波数の変動を補償するため、３次関数発生回路１０４及びメモリ素子１０６により温度補償回路部１０７が設けられており、３次関数発生回路１０４には、圧電振動子１０２近傍に設けられた温度センサ素子１０５が接続されている。
【００１６】
３次関数発生回路１０４は、温度センサ素子１０５により検出された圧電振動子１０２近傍の温度情報信号に対し、メモリ素子１０６から与えられる３次関数の各次数の項の係数および定数に応じた３次関数を発生し、可変容量素子１０３に制御信号として与える。
【００１７】
ここで本発明の特徴部分は温度補償動作が正常に機能しているかどうかの確認を、温度センサ素子１０５に加わる電源電圧値（Ｖｃｃ）を変えることで、擬似的に温度センサ素子１０５からの温度情報信号を発信させ、その信号に基づいて温度補償型圧電発振器の温度補償動作が正常に機能しているかを確認することにある。
【００１８】
具体的な温度補償型圧電発振器における温度補償動作の検査方法は、図２に示す工程フローチャートのように、まず、工程Ａとして、メモリ素子１０６内に正しい補償データが入力されている基準温度補償型圧電発振器を用意し、基準温度補償型圧電発振器内に設けられた温度センサ素子１０５に、温度センサ素子１０５から３次関数発生回路４に入力される検出温度信号が任意の温度を検出したときと同じ値の信号を擬似的に出力するための電源電圧値（Ｖｃｃ）を印加したときの、発振回路１０１の補償済み出力信号の周波数値を取得する。
【００１９】
次に、工程Ｂとして、少なくとも１つの被検査温度補償型圧電発振器を用意し、被検査温度補償型圧電発振器内に設けられた温度センサ素子１０５に、前述した工程Ａにおいて基準温度補償型圧電発振器の温度センサ素子５から３次関数発生回路１０４に入力される検出温度信号が任意の温度を検出したときと同じ値の信号を出力するために印加した電源電圧値（Ｖｃｃ）と同じ値の電源電圧値（Ｖｃｃ）を印加したときの、発振回路１０１の出力信号周波数値を取得する。
【００２０】
次に、工程Ｃとして、前述した工程Ａで取得した基準温度補償型圧電発振器の出力信号の周波数値と、前述した工程Ｂで取得した被検査温度補償型圧電発振器の出力信号の周波数値とを比較し、両周波数値間の差異が誤差未満の前記被検査温度補償型圧電発振器と、両周波数値間の差異が誤差以上の値となった被検査温度補償型圧電発振器とを分類する。
【００２１】
その後、前述した工程Ｃにおいて、周波数値間の差異が誤差未満となった被検査温度補償型圧電発振器は合格品として次の工程へ送り、又、差異が誤差以上となった被検査温度補償型圧電発振器は、再度メモリ素子１０６へ補償データを書き込んだ後、工程Ｂ以降を繰り返す。
【００２２】
例えば、任意の温度を０℃とした場合を例にとり、検査工程の流れを説明する。まず、メモリ素子１０６内に正しい補償データが入力されている基準温度補償型圧電発振器に検出温度信号が０℃の温度を検出したときと同じ値の信号を擬似的に出力するための電源電圧値（Ｖｃｃ）を印加したときの、発振回路１０１の補償済み出力信号の周波数値（ｆ０）を測定する（工程Ａ）。
【００２３】
次に、少なくとも１つの被検査温度補償型圧電発振器を用意し、被検査温度補償型圧電発振器内に設けられた温度センサ素子１０５に、工程Ａにおいて基準温度補償型圧電発振器の温度センサ素子１０５から３次関数発生回路１０４に入力される検出温度信号が０℃の温度を検出したときと同じ値の信号を出力するために印加した電源電圧値（Ｖｃｃ）と同じ値の電源電圧値（図３におけるＶ１）を印加したときの、発振回路１０１の出力信号周波数値（ｆ１）を測定し（工程Ｂ）、最後に工程Ａで測定した基準温度補償型圧電発振器の出力信号の周波数値（ｆ０）と、工程Ｂで測定した被検査温度補償型圧電発振器の出力信号の周波数値（ｆ１）とを比較し、両周波数値間の差異が誤差未満の被検査温度補償型圧電発振器と、両周波数値間の差異が誤差以上の値となった被検査温度補償型圧電発振器とを分類し差異が誤差未満となった被検査温度補償型圧電発振器は次の工程へ送り、又、差異が誤差以上となった被検査温度補償型圧電発振器は、再度メモリ素子１０６へ補償データを書き込んだ後、工程Ｂ以降を繰り返すこととなる。
【００２４】
以上の本発明における温度補償型圧電発振器の検査方法によれば、温度補償動作が正常に機能しているかどうかの確認を、恒温槽を使用した検査方法を用いることなく、温度センサ素子に加わる電源電圧値（Ｖｃｃ）を変えることで、擬似的に温度センサ素子からの温度情報信号を発信させ、その擬似的温度情報信号に基づいて温度補償型圧電発振器の温度補償動作が正常に動作するかどうかを確認することが可能となる。
【００２５】
よって、温度補償型圧電発振器を槽内温度を一定の範囲内で変化させることが可能な恒温槽内に配置し、槽内温度を所定の温度範囲で可変させつつ温度補償型圧電発振器を実際に動作させ、そのときの出力信号周波数を測定し、温度補償動作が正常に機能しているがどうかを検査する従来の方法では、槽内をその所定温度に一定時間保持することに非常に時間がかかってしまい、検査工程を含む温度補償型圧電発振器の製造工程の長時間化につながっていたが、本発明の温度補償型圧電発振器の検査方法では、恒温槽を使うことなく温度補償動作の確認が可能となるので、恒温槽を用いることに起因する様々な問題点を解消でき、温度補償型圧電発振器の製造工程の短時間化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】図１は、本発明における温度補償型圧電発振器の概略構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、本発明における温度補償型圧電発振器の検査方法を示した工程フローチャート図である。
【図３】図３は、図１に記載の温度センサ素子における、検出温度−電源電圧値間の特性を示したグラフである。
【符号の説明】
【００２７】
１００・・・温度補償型圧電発振器
１０１・・・発振回路
１０２・・・圧電振動子
１０３・・・可変容量素子
１０４・・・３次関数発生回路
１０５・・・温度センサ素子
１０６・・・メモリ素子
１０７・・・温度補償回路部
Ｖｃｃ・・・電源電圧値
【図１】
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【図２】
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【図３】
2008092111.tif 000005