(57)【要約】【課題】       本発明の目的は、温度センサーを圧電振動子の圧電素板を収容するパッケージ内に収容して圧電素板の近傍に載置した圧電振動子と、それを用いた圧電発振器を提供することである。【解決手段】       上記の目的を達成するため本発明は、圧電素板を収納して気密封止して成る圧電振動子において、温度センサーが圧電振動子容器内部の圧電素板の近傍に載置され、先述の温度センサーの出力が圧電振動子の外側の端子に出力されることを特徴とし、また、温度センサーが圧電振動子容器内部の圧電素板の近傍に載置され圧電振動子を搭載した圧電発振器であることを特徴として課題を解決する。【選択図】  図１
2005286892.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電素板を収納して気密封止して成る圧電振動子において、
温度センサーが該圧電振動子容器内部の該圧電素板の近傍に載置され、該温度センサーの出力が該圧電振動子の外側の端子に出力されることを特徴とする圧電振動子。
【請求項２】
請求項１に記載の圧電振動子を搭載した圧電発振器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は温度センサーを圧電振動子のパッケージ内に収容し圧電素板の近傍に載置した圧電振動子、及びそれを用いた圧電発振器に関する。
【背景技術】
【０００２】
圧電振動子は環境温度により周波数が変化する温度特性を持っている。一例としてＡＴカットの水晶振動子では他のカットの水晶振動子に比べて広い温度範囲において周波数偏差の少ない特性が得られる。こういった特性を持つ水晶振動子を搭載する発振器のなかでも、例えば移動体通信機器のひとつである携帯電話の端末などに使用される発振器には周囲の温度変化による発振周波数の変動が非常に小さく、その精度の高いことが求められるために従来から水晶振動子の温度による周波数変化を補正する回路を発振器に搭載した高精度の温度補償型水晶発振器（Temperature Compensated Crystal Oscillator）や、伝送系の機器に使用され、さらに高精度で非常に安定した周波数出力を必要とされる恒温槽に水晶振動子と発振回路が収容された恒温槽型水晶発振器(Oven Temperature Compensated Crystal Oscillator)という発振器が数多く市場に存在する。
【０００３】
先述の温度補償型水晶発振器や、恒温槽型水晶発振器においては、従来から温度を検出する為、例えばサーミスタ素子やダイオードといった温度センサーを、先述の温度補償型水晶発振器においては図５のように水晶振動子のパッケージ外側の近傍に載置し、また恒温槽型水晶発振器においては図６のように、温度センサーを、高温槽を構成する電流が通じて加熱されるヒーターが巻かれ高温に保たれるアルミダイカストなどから成る熱筒に埋設していた。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−３０８６４０号公報       特開２００１−６０８２８号公報
【０００５】
なお、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】
【０００６】
しかしながら、従来においては、先述の温度補償型水晶発振器や恒温槽型水晶発振器において、温度センサーは圧電振動子のパッケージの外側に在り、圧電振動子の水晶素板と温度センサーの間には若干の距離が出来、その為に検出したい水晶素板そのものの温度と、温度センサーの検出温度とのあいだに僅少ながらも温度差が発生し、その結果、このような温度センサーを圧電振動子のパッケージの外側に搭載した発振器の出力周波数が温度に対して不安定に成るおそれがあるといった問題があった。
【０００７】
また、従来においては、先述の温度補償型水晶発振器や恒温槽型水晶発振器において、温度センサーは圧電振動子の圧電素板を収容するパッケージの外側に在り、圧電振動子の水晶素板と温度センサーの間には若干の距離が出来、その為に検出したい水晶素板そのものの温度と温度センサーの検出温度とのあいだに僅少ながらも明らかな温度差が発生し、この温度差が温度センサーと水晶振動子の熱的時定数が異なる為に、温度補償型水晶発振器の場合では温度補償が過剰に成ったり不足したりする現象が発生し、また、恒温槽型水晶発振器の場合では、温度制御が不安定と成りその結果恒温槽の温度が上がったり下がったりする現象が発生し、これらの結果として、ここでも発振器の出力周波数が温度に対して不安定に成るおそれがあるといった問題があった。
【０００８】
本発明は、以上のような技術的背景のもとで成されたものであり、従がってその目的は、温度センサーを圧電振動子の圧電素板を収容するパッケージ内に収容して圧電素板の近傍に載置した圧電振動子と、その圧電振動子を搭載した圧電発振器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するために本発明は、圧電素板を収納して気密封止して成る圧電振動子において、温度センサーが圧電振動子容器内部の圧電素板の近傍に載置され、先述の温度センサーの出力が圧電振動子の外側の端子に出力されることを特徴とする。
【００１０】
また、温度センサーが圧電振動子容器内部の圧電素板の近傍に載置された圧電振動子を搭載した圧電発振器であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の圧電振動子により、検出したい圧電素板そのものの温度と、先述の温度センサーによって検出される温度の差が、気密された圧電振動子容器の内部の雰囲気を測定し、かつ圧電素板の近傍に温度センサーが載置されているために非常に僅少となり、その結果、温度センサーの出力を温度に対して著しく安定かつ正確な出力とすることが出来る。
【００１２】
また、本発明の圧電振動子により、それを搭載した圧電発振器の製造歩留まりを著しく高めることが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下に図面を参照しながら本発明の実施の一形態について説明する。
なお、各図においての同一の符号は同じ対象を示すものとする。
【実施例１】
【００１４】
図１は本発明の温度センサー７が圧電振動子２容器内部の圧電素板１の近傍に載置された圧電振動子２の概略の側面模式図である。本図に示されるように圧電素板１が載置される圧電振動子２容器の内部、例えば圧電素板１の真下の絶縁基板上に温度センサー７を載置することにより、従来に比べて検出したい圧電素板１そのものの温度と、温度センサー７によって検出される温度の差を、気密された圧電振動子２容器の内部の雰囲気を測定し、かつ圧電素板１の近傍に温度センサー７が載置されているために非常に僅少とすることが出来る。温度センサー７の出力は圧電振動子２の外側の端子８に出ており、圧電発振器６の温度補償回路と結線することが出来る。なお、本発明の発振器、及び圧電振動子２の概略の図面においては、発振をするための、もしくは恒温槽内の温度を制御する電気部品や回路基板などの描写は省略されている。
【実施例２】
【００１５】
図２は本発明の別の実施例である温度センサー７が圧電振動子２容器内部の圧電素板１の近傍に載置された圧電振動子２を、内部の圧電素板１の主面方向からみた概略の正面模式図である。本図に示されるような、水晶素板１を保持する支持構造がサポートピンといった棒状を成す場合は、圧電振動子２外部と圧電素板１とのあいだの熱伝導は、圧電振動子２内部が真空のとき圧電振動子２内部気体の対流による熱伝導は無く、先述のサポートピンを介しての熱伝導によるものが大部分と成るためにサポートピンのすぐ側に温度センサー７を載置することが必要である。本３図において温度センサー７は金属板５の上に載置されているが、温度センサー７と金属板７のあいだは電気的に絶縁されていて短絡することはない。
【実施例３】
【００１６】
図３は先の実施例２に示される、本発明の温度センサー７が圧電振動子２容器内部の圧電素板１の近傍に載置された圧電振動子２の概略の上面模式図である。上面方向、即ち搭載されている圧電素板１の主面方向からみると、温度センサー７は圧電素板１の真下の凹型をした容器４底部に載置されている。なお、温度センサー７が圧電振動子２容器底部に載置されず、圧電振動子２容器内部の側面や圧電素板１の上部の蓋を成す金属板５に載置されていても構わず、これらの場合においても本発明の技術的範囲に含まれることは言うまでも無い。
【００１７】
図４は本発明の、温度センサー７が圧電振動子２容器内部の圧電素板１の近傍に載置された圧電振動子２を搭載した温度補償型発振器の概略の側面模式図である。本図に示されるように例えばサーミスタ素子やダイオードといった温度センサー７を、発振器の内部に搭載される圧電振動子２容器内部の圧電素板１の近くに載置する。これにより検出したい圧電素板１そのものの温度と、温度センサー７によって検出される温度の差が非常に僅少となり発振器の出力周波数を温度に対して著しく安定とすることが出来る。
【００１８】
図５は従来の、温度センサー７が圧電振動子２容器の外部に載置された構成をした圧電発振器６である温度補償型発振器を側面方向からみた概略の側面模式図である。
【００１９】
図６は従来の、温度センサー７が圧電振動子２容器の外部に載置された構成をした圧電発振器６である恒温槽型発振器を側面方向からみた概略の側面模式図である。本６図において断熱材９は、恒温槽に外部からその温度を変化させる影響を与えないために入れられるものである。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の、温度センサーが圧電振動子容器内部の圧電素板の近傍に載置された圧電振動子の概略の側面模式図である。
【図２】本発明の別の実施例である温度センサーが圧電振動子容器内部の圧電素板の近傍に載置された圧電振動子を、内部の圧電素板の主面方向からみた概略の正面模式図である。
【図３】本発明の、温度センサーが圧電振動子容器内部の圧電素板の近傍に載置された図１に示された圧電振動子の概略の上面模式図である。上面方向、即ち搭載されている圧電素板の主面方向からみると、温度センサーは圧電素板の真下の凹型をした容器底部に載置されている。
【図４】本発明の、温度センサーが圧電振動子容器内部の圧電素板の近傍に載置された圧電振動子を搭載した温度補償型発振器の概略の側面模式図である。
【図５】従来の、温度センサーが圧電振動子容器の外部に載置された構成をした温度補償型発振器を側面方向からみた概略の側面模式図である。
【図６】従来の、温度センサーが圧電振動子容器の外部に載置された構成をした恒温槽型発振器を側面方向からみた概略の側面模式図である。
【符号の説明】
【００２１】
１  圧電素板
２  圧電振動子
３  半導体部品
４  凹型容器
５  金属板
６  圧電発振器
７  温度センサー
８  外側の端子
９  断熱材
【図１】
2005286892.tif 000003
【図２】
2005286892.tif 000004
【図３】
2005286892.tif 000005
【図４】
2005286892.tif 000006
【図５】
2005286892.tif 000007
【図６】
2005286892.tif 000008