(57)【要約】【課題】  腔内の熱が外部へ伝達されることを抑制でき、小型化を図ることができる水晶発振器モジュールを提供する。【解決手段】  真空にされた中空状シールドケース内に複数のその頂部が棚を形成して導電性を有するプラットフォームが互いに離間して形成され、ケースの外面にプラットフォームと電気的に接続される外部接続端子が設けられ、ケースの中空内部に、基板が、ケース及びプラットフォームに直接接触でなしに架持かつ電気的に接続されるように設けられ、基板に、一面側に水晶振動子を設け、他面側にケース内を所定温度に保つように加熱するための発熱回路を設けている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空にされた中空状シールドケース内に複数のその頂部が棚を形成して導電性を有するプラットフォームが互いに離間して形成され、前記ケースの外面に前記プラットフォームと電気的に接続される外部接続端子が設けられ、
前記ケースの中空内部に、基板が、前記ケース及び前記プラットフォームに直接接触でなしに架持かつ電気的に接続されるように設けられ、
前記基板に、一面側に水晶振動子を設け、他面側に前記ケース内を所定温度に保つように加熱するための発熱回路を設けていることを特徴とする水晶発振器モジュール。
【請求項２】
前記基板は、複数の金属リード線を介して前記導電性プラットフォームに電気的に接続され、
前記外部接続端子は、前記導電性プラットフォーム及び前記リード線を介して前記基板に電気的に接続されることを特徴とする請求項１に記載の水晶発振器モジュール。
【請求項３】
前記リード線は、Ｂｅ−Ｃｕ合金によりつくられることを特徴とする請求項２に記載の水晶発振器モジュール。
【請求項４】
前記シールドケースは、上ケース及び下ケースにより密閉可能な中空内腔を形成し、
前記中空内腔内に前記発熱回路及び前記水晶振動子を搭載した基板を宙に架持し、密閉封入されてなることを特徴とする請求項１に記載の水晶発振器モジュール。
【請求項５】
前記下ケースの外面に凹陥部が周囲に配置した前記外部接続端子により囲まれるように形成されていることを特徴とする請求項４に記載の水晶発振器モジュール。
【請求項６】
前記水晶振動子は、前記基板の前記凹陥部側の前記一面に設けられ、
前記加熱回路は、前記凹陥部と反対側の前記他面に設けられていることを特徴とする請求項５に記載の水晶発振器モジュール。
【請求項７】
前記シールドケース内の周壁に、熱放射防止層としての金メッキ層が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の水晶発振器モジュール。
【請求項８】
前記発熱回路としては、集積回路であることを特徴とする請求項１に記載の水晶発振器モジュール。
【請求項９】
前記導電性プラットフォームのそれぞれに、導電端子が、前記リード線及び前記外部接続端子に電気的に接続されるように設けられていることを特徴とする請求項１に記載の水晶発振器モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、温度特性に依存しない水晶発振器モジュールに関し、より詳しくは熱の伝導が少なく一定温度に保たれる水晶発振器モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、水晶発振器例えばＳＰＸＯ、ＶＣＸＯ、ＴＣＸＯ、ＯＣＸＯなどは、動作温度全域にわたり発振周波数の安定度が高いので、全地球測位システム（ＧＰＳ）、無線システムなどの移動通信機器において基地局などの基準信号源として用いられている。
【０００３】
図４は、一従来例のモジュール化された水晶発振器の断面図である。この水晶発振器モジュールは、基板２１の配線パターンのある一面に電子部品などからなる発熱回路２２などを設け、他面に水晶振動子２３を搭載し例えば鉄でつくったパッケージケース２５内に一体的に収容し、ＰＣＢ板などのようなカバー２６で覆って密閉封入してなる。さらにピン端子２４、２４、・・・が基板２１及びカバー２６の図示しないスルーホールを介して伸出している。そして、ケース２５内に水晶振動子２３を覆うように発泡材が充填さている。なお、この発振器モジュールは、例えば５０．８ｍｍ×５０．８ｍｍ×１７．２７ｍｍ又は５０．８ｍｍ×５０．８ｍｍ×１７．２７ｍｍなどのサイズにパッケージされる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この水晶発振器モジュールでは、ケース２５内に充填された発泡材により水晶振動子２３の熱が外に発散することを抑制することができるが、基板２１の周囲端面がケース２５の内壁面に接触し、またピン端子２４、２４、・・・がケース２５外部に突出しているため、発熱回路２２の熱が基板２１、ピン端子２４、ケース２５などを経て外部へ伝導されてしまうので、ケース２５内を所定温度に保つように発熱回路２２を頻繁に駆動しなければならず、それだけ電力を費やす。
【０００５】
また、水晶発振器モジュールを所定温度に保つための発熱回路の消費電力を抑えるのにパッケージの小型化も必要となる。
【０００６】
本発明は、上記問題点を考慮してなされたものであり、腔内の熱が外部へ伝達されることを抑制でき、小型化を図ることができる水晶発振器モジュールを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成すべく、本発明は、真空にされた中空状シールドケース内に複数のその頂部が棚を形成して導電性を有するプラットフォームが互いに離間して形成され、前記ケースの外面に前記プラットフォームと電気的に接続される外部接続端子が設けられ、前記ケースの中空内部に、基板が、前記ケース及び前記プラットフォームに直接接触でなしに架持かつ電気的に接続されるように設けられ、前記基板に、一面側に水晶振動子を設け、他面側に前記ケース内を所定温度に保つように加熱するための発熱回路を設けていることを特徴とする水晶発振器モジュールを提供しようとする。
【０００８】
この水晶発振器モジュールにおいては、前記基板は、複数の金属リード線を介して前記導電性プラットフォームに電気的に接続され、前記外部接続端子は、前記導電性プラットフォーム及び前記リード線を介して前記基板に電気的に接続されることが好ましい。
【０００９】
前記リード線は、熱伝導係数が低い材料例えばＢｅ―Ｃｕ合金によりつくられることが好ましい。
【００１０】
前記シールドケースは、上ケース及び下ケースにより密閉可能な中空内腔を形成し、前記中空内腔内に前記発熱回路及び前記水晶振動子を搭載した基板を宙に架持し、密閉封入されてなることが好ましい。
【００１１】
前記水晶発振器モジュールにおいては、前記ケースに、好ましくは前記下ケースの外面に凹陥部が周囲に配置した前記外部接続端子により囲まれるように形成される。
【００１２】
前記水晶発振器モジュールにおいては、一例としては前記水晶振動子は、前記基板の前記凹陥部側の前記一面に設けられ、前記加熱回路は、前記凹陥部と反対側の前記他面に設けられる。
【００１３】
前記水晶発振器モジュールにおいては、前記シールドケース内の周壁に、熱放射防止層として金メッキ層が形成されていることが好ましい。
【００１４】
前記発熱回路としては、一例としては集積回路である。
前記水晶発振器モジュールにおいては、導電性プラットフォームのそれぞれに、導電端子が、リード線及び外部接続端子に電気的に接続されるように設けられている。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、中空内部が真空であるシールドケース内に発熱回路及び水晶振動子が設けられた基板がケースとプラットフォームとに直接接触せずに真空雰囲気内の宙に架持して設けられているので、従来の装置と比べて、ケース内部から外部への熱伝導性を低く抑えることができ、ケース内の断熱性を大きく上げることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。
【００１７】
図１〜図３は、本発明の一実施の形態を示し、図１は縦断面図、図２は横断面図、図３は底面図である。
この実施の形態の水晶発振器モジュール１は、ＳＭＴ実装用に対応できるものであって、図１に示されているように、上ケース１１１及び下ケース１１２により密閉可能な中空内腔１１４を形成し真空にされたシールドケース１１を有する。シールドケース１１の中空内部１１４に、主として下ケース１１２内に発熱回路１４及び水晶振動子１３を搭載した基板１２を収容し、この例では蓋状になした上ケース１１１で覆って密閉封入している。
【００１８】
なお、上ケース１１１は金属からなり、下ケース１１２としてはセラミックよりつくられ、上ケース１１１と下ケース１１２とはシームシール（ｓｅａｍ  ｓｅａｌ）封止法により接合されている。
【００１９】
下ケース１１２の下外面に、ケース１１の内側に窪んで凹陥部１１７が形成されている。このように凹陥部１１７が形成されたことによって、ＳＭＴ実装するときの接触面積を減らし、ケース１１の熱伝導性を抑えることができる。下ケース１１２の下面の凹陥部１１７以外の領域にいくつかの外部接続端子１１８、１１８、・・・が周囲に配置し凹陥部１１７を囲むように設けられている。
【００２０】
下ケース１１２内に導電性を有する複数のプラットフォーム１１５、１１５、１１５、・・・がそれぞれの頂部が棚を形成し互いに離間して形成され、プラットフォーム１１５、１１５、・・・の上端面に接続端子１１９、１１９、・・・が形成され、接続端子１１９、１１９、・・・は例えば図示しないボンディングワイヤにより外部接続端子１１８、１１８、・・・に電気的に接続されている。この例においては、プラットフォーム１１５、１１５、・・・は図１の両側にそれぞれ離間して隆起して形成されている。シールドケース１１内において特にプラットフォーム１１５、１１５、・・・の形成箇所以外の内面に、熱の放射を防止するための金メッキ層１１６が形成されている。
【００２１】
基板１２は、ケース１１内に、ケース１１及びプラットフォーム１１５に直接接触せずにプラットフォーム１１５、１１５に電気的に接続されるように設けられている。具体的には、基板１２は、図２に示されているように、両側に設けられた複数の金属リード線１２１、１２１、１２１、・・・を宙に掛け渡し対応する接続端子１１９、１１９、・・・を介してプラットフォーム１１５、１１５に架持されている。このようにして、基板１２は、両側に掛け渡された金属リード線１２１、１２１、・・・によりプラットフォーム１１５、１１５の間に架持されていると共に、接続端子１１９、１１９、・・・を介して外部接続端子１１８、１１８、・・・に電気的に接続されている。
【００２２】
この例においては、基板１２の例えば上ケース１１１側の面にケース１１内を所定温度に保つように加熱するための発熱回路１４を設け、他面側に水晶振動子１３を設けているが、回路設計により、上ケース１１１側の面に水晶振動子１３を、他面に発熱回路１４をそれぞれ設けても支障はない。
【００２３】
この例においては、リード線１２１としては、好ましくは熱伝導係数が低いＢｅ−Ｃｕ合金によりつくられる。発熱回路１４は、チップ状のＩＣとして形成されることが好ましい。このようにして、基板１２を小型化にすることができ、そしてケース１１を例えば７．５ｍｍ×５．０ｍｍ×２．９ｍｍのように小型化することができる。これにより、本発明の水晶発振器モジュール１の小型化を実現することができる。
【００２４】
本発明の水晶発振器モジュールはＧＰＳ、移動式通信装置などの電子システムにおいて、外部接続端子１１８を対応する電子システムのメインボード上に例えば熱熔接により電気的に接続されるように実装されることができる。ＩＣ化に集積された発熱回路１４によりケース１１内を加熱し、水晶振動子１３が適切な動作温度において安定化した発振周波数を出力することができる。基板１２がプラットフォーム１１５、１１５及びリード線１２１、１２１、・・・により、ケース１１内に掛け渡されているので、ケース１１の周壁と直接接触することなくリード線の少ない接触面積だけで、熱の伝導性を大きく抑えることができ、ケース内を一定温度に保つことができる。発熱回路１４をＩＣに集積化することができるので、ケース１１を小型化することができ、発熱回路１４の加熱時間及び動作電力を大きく抑制することができる。また、ケース１１としては、真空の中空内腔を用いるので、熱の対流性を効率的に抑えることができる。また、ケース１１内においてプラットフォーム１１５以外の周壁に金メッキ層１１６が形成されているので、熱の放射を抑制することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
本発明の水晶発振器モジュールによれば、中空内部が真空であるシールドケース内にＩＣ化された発熱回路及び水晶振動子が設けられた基板がケースとプラットフォームとに直接接触せずに真空雰囲気内の宙に架持して設けられているので、従来の装置と比べて、ケース内部から外部への熱伝導性を低く抑えることができ、ケース内の保温性を大きく上げることができる。また、ケースの小型化により、加熱回路の消費電力を極力抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の一実施の形態の水晶発振器モジュールの縦断面図である。
【図２】図１のII−IIの横断面図である。
【図３】図１の底面図である。
【図４】従来の水晶発振器モジュールを示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００２７】
１          水晶発振器モジュール
１１        ケース
１２        基板
１３        水晶振動子
１４        発熱回路
１１１      上ケース
１１２      下ケース
１１４      内部
１１５      プラットフォーム
１１６      熱放射防止層
１１７      凹陥部
１１８      外部接続端子
１１９      接続端子
１２１      金属リード線
【図１】
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【図２】
2007312387.tif 000004
【図３】
2007312387.tif 000005
【図４】
2007312387.tif 000006