特許 6474570 発振器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6474570

(24)【登録日】2019年2月8日

(45)【発行日】2019年2月27日

(54)【発明の名称】発振器

(51)【国際特許分類】

   H03B 5/32 20060101AFI20190218BHJP

   H03H 9/02 20060101ALI20190218BHJP

【ＦＩ】

   H03B5/32 A

   H03B5/32 H

   H03H9/02 K

【請求項の数】5

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2014-178740(P2014-178740)

(22)【出願日】2014年9月3日

(65)【公開番号】特開2015-136092(P2015-136092A)

(43)【公開日】2015年7月27日

【審査請求日】2017年6月20日

(31)【優先権主張番号】特願2013-260820(P2013-260820)

(32)【優先日】2013年12月18日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000232483

【氏名又は名称】日本電波工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100166006

【弁理士】

【氏名又は名称】泉 通博

(72)【発明者】

【氏名】木村 弘樹

(72)【発明者】

【氏名】大西 直樹

【審査官】 竹内 亨

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０１−２４８８０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−２３６８０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−１００６８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１９９３３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１６０５３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−０７４４２３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０３Ｈ ９／００−９／７６

Ｈ０３Ｂ ５／００−５／４２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

発振信号を出力する発振回路と、
前記発振信号の発振周波数と異なる周波数である離調周波数における減衰量が、前記発振周波数における減衰量よりも大きい周波数特性を有する水晶フィルタと、
前記発振回路が有する水晶ブランク及び前記水晶フィルタが有する水晶ブランクを覆うパッケージ部と、
前記パッケージ部が固定された基板と前記パッケージ部との間に設けられ、且つ、当該基板に配置された発熱抵抗により、前記発振回路が有する水晶ブランク及び前記水晶フィルタが有する水晶ブランクを加熱する加熱部と、
を備え、
前記加熱部は、前記発振回路が有する水晶ブランクを加熱する第１発熱部と、前記水晶フィルタが有する水晶ブランクを加熱する第２発熱部と、前記第１発熱部の発熱に応じた前記発振回路の周囲温度及び前記第２発熱部の発熱に応じた前記水晶フィルタの周囲温度を制御する調整部とを有し、
前記パッケージ部は、前記加熱部の前記第１発熱部及び第２発熱部が発する熱の伝導により加熱され、
前記調整部は、
前記発振回路の周囲温度が前記発振回路に対する目標温度から第１範囲に収まるように前記第１発熱部を制御し、
前記水晶フィルタの周囲温度が前記水晶フィルタに対する目標温度から前記第１範囲よりも広い第２範囲に収まるように前記第２発熱部を制御する、発振器。

【請求項2】

発振信号を出力する発振回路と、
前記発振信号の発振周波数と異なる周波数である離調周波数における減衰量が、前記発振周波数における減衰量よりも大きい周波数特性を有する水晶フィルタと、
前記発振回路が有する水晶ブランク及び前記水晶フィルタが有する水晶ブランクを覆うパッケージ部と、
前記パッケージ部が固定され且つ前記パッケージ部の下方に形成された銅体を有する基板と前記パッケージ部との間に設けられ、且つ、当該基板に配置された発熱抵抗により、前記発振回路が有する水晶ブランク及び前記水晶フィルタが有する水晶ブランクを加熱する加熱部と、
前記銅体の上方に設けられているレジストと、
を備え、
前記レジストは、前記基板のうち、前記パッケージ部の下部の少なくとも一部において剥離されている、
発振器。

【請求項3】

前記パッケージ部は、前記発振回路が有する水晶ブランク及び前記水晶フィルタが有する水晶ブランクを同一のパッケージで覆う、
請求項１又は２に記載の発振器。

【請求項4】

前記パッケージ部は、前記発振回路が有する水晶ブランクを覆う第１パッケージ部、及び前記水晶フィルタが有する水晶ブランクを覆う第２パッケージ部を有する、
請求項１又は２に記載の発振器。

【請求項5】

前記パッケージ部と前記加熱部との間に設けられた熱伝導シートを備える、
請求項１から４のいずれか一項に記載の発振器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、発振器に関する。特に、発振回路から出力される不要な雑音成分を水晶フィルタで除去して出力する発振器に関する。

【背景技術】

【0002】

電子機器の正確な動作を支えるため、電子機器には、一定の周期の安定した発振信号を供給し続けるタイミングデバイスが用いられている。このようなタイミングデバイスとして、水晶振動子を用いたタイミングデバイスが古くから知られており、水晶発振器として広く普及している。水晶発振器に発振回路から出力される不要な雑音成分を除去するフィルタを設けることにより、発振信号の雑音特性を向上させることができる。

【0003】

ここで、一般的な水晶発振器の一例を図８に示す。水晶発振器１００は、発振回路１０１の水晶振動子１０１ａを発振させることで得られた発振信号を増幅回路１０３で増幅して出力する。このとき、発振回路１０１からは、発振信号とともに不要な雑音成分も出力されるため、水晶振動子１０２ａにより構成される水晶フィルタ１０２を用いて不要な雑音成分を除去する。
図９に水晶フィルタを有しない水晶発振器の位相雑音特性と、水晶フィルタを有する水晶発振器の位相雑音特性との比較例を示す。なお、図９において、縦軸は位相雑音であり、横軸は発振信号の発振周波数の中心値からの離調幅（離調周波数）である。図９に示すように、水晶フィルタを設けることで、発振周波数から数ｋＨｚ離れた離調周波数帯において低雑音化を実現していることが確認できる。

【0004】

ところで、水晶振動子が所定の周波数温度特性を有していることから、水晶発振器から出力される発振信号の周波数は、水晶振動子の周囲の温度によって異なる。そこで、図８に示すように水晶発振器１００にヒーター回路１０４を設け、このヒーター回路１０４の発熱部１０４ａにて発振回路１０１の水晶振動子１０１ａ（より詳細には、水晶振動子１０１ａを構成する水晶片（水晶ブランク））の周囲温度を一定に保つ温度制御型水晶発振器（所謂ＯＣＸＯ：Ｏｖｅｎ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ｘｔａｌ Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ）が知られている（例えば、特許文献１及び特許文献２を参照）。この温度制御型水晶発振器によれば、外気の温度に影響されることなく安定的に一定の周波数を出力することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００７−１３６５１号公報

【特許文献2】特開平１−２４８８０７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

上述の温度制御型水晶発振器は、発振信号を出力する水晶振動子の温度を一定に保つことで安定性の向上を図っているものの、更なる改善の余地があった。即ち、上述の温度制御型水晶発振器では、発振回路に用いる水晶ブランクの温度特性にのみ着目しており、水晶フィルタに用いる水晶ブランクの温度特性を考慮していなかった。

【0007】

ここで、図１０に水晶フィルタの温度特性を示す。図１０において、縦軸は減衰量であり、横軸は周波数である。図１０に示すように、水晶フィルタは、周囲温度の変化によって減衰特性の中心周波数がずれてしまい、結果として、特定の周波数における減衰量が水晶フィルタの周囲温度によって異なる。
具体的には、高温時の水晶フィルタは、図中の中心周波数から−２ｋＨｚ離れた周波数の減衰量が、中心周波数（減衰量５ｄＢ）の減衰量よりも５ｄＢ大きい。これに対して、低温時の水晶フィルタは、図中の中心周波数から−２ｋＨｚ離れた周波数の減衰量が、中心周波数の減衰量と同じである。そのため、低温時の水晶フィルタは、−２ｋＨｚ離れた周波数の信号を適切に除去することができない。

【0008】

このように周囲温度によって水晶フィルタの減衰特性が異なることになるため、水晶発振器から出力する信号の雑音特性向上のためには、水晶フィルタの周囲温度を適切に制御する仕組みが求められる。

【0009】

本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、出力する信号の雑音特性を向上させる発振器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】

【0010】

本発明の第１の態様においては、発振信号を出力する発振回路と、前記発振信号の発振周波数と異なる周波数である離調周波数における減衰量が、前記発振周波数における減衰量よりも大きい周波数特性を有する水晶フィルタと、前記発振回路が有する水晶ブランク及び前記水晶フィルタが有する水晶ブランクを覆うパッケージ部と、前記パッケージ部が固定された基板と前記パッケージ部との間に設けられた抵抗により、前記発振回路が有する水晶ブランク及び前記水晶フィルタが有する水晶ブランクを加熱する加熱部と、を備える発振器を提供する。

【0011】

上記の発振器では、前記加熱部は、発熱する発熱部と、前記発熱部の発熱に応じた前記発振回路及び前記水晶フィルタの周囲温度を制御する調整部とを有し、前記パッケージ部は、前記加熱部の前記発熱部が発する熱の伝導により加熱されることとしてもよい。

【0012】

上記の発振器では、前記加熱部は、前記発振回路が有する水晶ブランクを加熱する第１発熱部と、前記水晶フィルタが有する水晶ブランクを加熱する第２発熱部を有し、前記パッケージ部は、前記発振回路が有する水晶ブランクを覆う第１パッケージ部、及び前記水晶フィルタが有する水晶ブランクを覆う第２パッケージ部を有することとしてもよい。

【0013】

上記の発振器では、前記調整部は、前記発振回路の周囲温度が前記発振回路に対する目標温度から第１範囲に収まるように前記第１発熱部を制御し、前記水晶フィルタの周囲温度が前記水晶フィルタに対する目標温度から前記第１範囲よりも広い第２範囲に収まるように前記第２発熱部を制御することとしてもよい。

【0014】

本発明の第２の態様においては、前記パッケージ部は、前記発振回路が有する水晶ブランク及び前記水晶フィルタが有する水晶ブランクを１のパッケージで覆う発振器を提供する。

【0015】

上記の発振器では、前記調整部は、前記発振回路及び前記水晶フィルタの周囲温度が目標温度から所定範囲に収まるように前記発熱部を制御することとしてもよい。

【0016】

本発明の第３の態様においては、前記基板のうち、前記パッケージ部の下部の少なくとも一部において、レジストを剥離することとしてもよい。

【0017】

上記の発振器では、前記パッケージ部と前記加熱部との間に塗布されたシリコーンを備えることとしてもよい。

【0018】

上記の発振器では、前記パッケージ部と前記加熱部との間に設けられた熱伝導シートを備えることとしてもよい。

【発明の効果】

【0019】

本発明によれば、出力する信号の雑音特性を向上させる発振器を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】第１の実施形態の水晶発振器の機能構成図である。

【図2】水晶発振器の発振回路及び水晶フィルタの回路構成図である。

【図3】水晶発振器のヒーター回路の回路構成図である。

【図4A】水晶発振器の外観を示す上面図である。

【図4B】図４ＡのＩ−Ｉ断面の一部を示す断面図である。

【図4C】図４ＢのＪ−Ｊ断面の断面図である。

【図5】第２の実施形態の水晶発振器の機能構成図である。

【図6A】水晶発振器の基板及びパッケージの断面図である。

【図6B】第３の実施形態の水晶発振器の基板及びパッケージの断面図である。

【図7A】水晶振動子を複数有する発振回路及び水晶フィルタの回路構成図である。

【図7B】水晶振動子を複数有する発振回路及び水晶フィルタの回路構成図である。

【図7C】水晶振動子を複数有する発振回路及び水晶フィルタの回路構成図である。

【図8】従来の水晶発振器の機能構成図である。

【図9】水晶フィルタを有しない水晶発振器の位相雑音特性と、水晶フィルタを有する水晶発振器の位相雑音特性との比較を示す図である。

【図10】水晶フィルタの温度特性を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

＜第１の実施形態＞
図１は、本実施形態に係る水晶発振器１の機能構成図であり、図２は、水晶発振器１の発振回路２及び水晶フィルタ３の回路構成図であり、図３は、水晶発振器１のヒーター回路５の回路構成図である。
図１に示すように、水晶発振器１は、発振回路２と、水晶フィルタ３と、増幅回路４と、加熱部としてのヒーター回路５とを含んで構成される。

【0022】

図１及び図２に示すように、発振回路２及び水晶フィルタ３は、夫々、水晶ブランク（水晶片）２ａ及び水晶ブランク３ａを有する。
発振回路２は、水晶ブランク２ａを発振させることで発振信号を出力する。水晶フィルタ３は、発振回路２から発振信号とともに出力される不要な雑音成分を除去する。即ち、水晶フィルタ３は、発振信号の発振周波数と異なる周波数である離調周波数における減衰量が、発振周波数における減衰量よりも大きい周波数特性を有する。増幅回路４は、水晶フィルタ３を介して得られた発振信号を増幅し、出力する。

【0023】

ヒーター回路５は、発振回路２の水晶ブランク２ａ及び水晶フィルタ３の水晶ブランク３ａを加熱する。図１及び図３に示すように、このヒーター回路５は、発熱する発熱部５ａ−１，５ａ−２，５ｂと（以下、発熱部５ａ−１，５ａ−２を総称して「発熱部５ａ」と呼ぶことがある）、発熱部５ａ，５ｂの発熱に応じた水晶ブランク２ａ，３ａの周囲温度を制御する調整部５ｃとを含んで構成される。

【0024】

発熱部５ａ，５ｂは、例えば、発熱抵抗であり、直流電圧が供給されて電流が流れることに応じて発熱する。調整部５ｃは、例えば、水晶ブランク２ａの周囲温度を測定する温度センサとして機能するサーミスタ５１ａと、水晶ブランク３ａの周囲温度を測定する温度センサとして機能するサーミスタ５１ｂと、サーミスタ５１ａが測定した周囲温度に基づいて発熱部５ａに流す電流量を制御するトランジスタ５２ａ−１，５２ａ−２と（以下、総称して「トランジスタ５２ａ」と呼ぶことがある）、サーミスタ５１ｂが測定した周囲温度に基づいて発熱部５ｂに流す電流量を制御するトランジスタ５２ｂと、トランジスタ５２ａ及びトランジスタ５２ｂを制御する制御回路５３とから構成される。トランジスタ５２ａ及びトランジスタ５２ｂは、発熱部５ａ，５ｂとともに、自ら加熱部としても機能する。

【0025】

調整部５ｃは、サーミスタ５１ａ，５１ｂの出力電圧が目標温度に対応する基準電圧と一致するように発熱部５ａ，５ｂに流す電流量を制御することで、加熱対象の水晶ブランク２ａ，３ａの周囲温度を一定に保つ。目標温度は、水晶ブランク２ａ，３ａが安定的に動作する温度であればよく、発振回路２の水晶ブランク２ａと水晶フィルタ３の水晶ブランク３ａとで共通であってもよく、また、別々としてもよい。ただし、別々の目標温度とした場合には、相互の影響を受けることになり、温度分布を考慮した制御が必要になるため、同一の目標温度にすることが好ましい。

【0026】

また、目標温度は、水晶ブランクのカットに応じて設定することが好ましく、ＡＴカットの水晶ブランクの場合は、周波数温度特性が最小となる谷間のピーク付近を目標温度とし、ＳＣカットの水晶ブランクの場合は、周波数温度特性が最大となる山のピーク付近を目標温度とする。
なお、本実施形態では、目標温度を水晶ブランク２ａ，３ａで共通としており、その温度を８０℃としている。

【0027】

ここで、温度変化による影響は、水晶フィルタ３の減衰特性よりも周波数安定度を司る発振回路２の方が大きい。そのため、水晶発振器１から出力する信号の雑音特性向上のためには、発振回路２の水晶ブランク２ａの温度管理は高精度に行わなければいけない一方で、水晶フィルタ３の水晶ブランク３ａの温度管理はそこまでの精度が要求されない。

【0028】

そこで、水晶発振器１では、水晶ブランク２ａの加熱に用いられる発熱部５ａに対する制御を、水晶ブランク３ａの加熱に用いられる発熱部５ｂに対する制御よりも厳密に行う。即ち、調整部５ｃは、水晶ブランク２ａの周囲温度が水晶ブランク２ａに対する目標温度から第１範囲に収まるように発熱部５ａの発熱量を制御する一方で、水晶ブランク３ａの周囲温度が水晶ブランク３ａに対する目標温度から第１範囲よりも広い第２範囲に収まるように発熱部５ｂの発熱量を制御する。具体的には、１つのトランジスタに対して３つの発熱抵抗をセットにし、発振回路２の水晶ブランク２ａに対しては２セットのトランジスタ及び発熱抵抗（図３の発熱部５ａ−１，５ａ−２参照）、水晶フィルタ３の水晶ブランク３ａに対しては１セットのトランジスタ及び発熱抵抗（図３の発熱部５ｂ参照）を用いることで、水晶ブランク２ａに対する高精度な温度管理を実現している。

【0029】

以上、水晶発振器１の機能構成及び回路構成について説明した。続いて、図４Ａ，４Ｂ，４Ｃを参照して、本実施形態に係る水晶発振器１の具体的な配置例について説明する。図４Ａは、ケースを外した状態の水晶発振器１の外観を示す上面図であり、図４Ｂは、図４ＡのＩ−Ｉ断面の一部を示す断面図であり、図４Ｃは、図４ＢのＪ−Ｊ断面の断面図である。

【0030】

図４Ａに示すように、水晶発振器１は、基板上に発振回路２、水晶フィルタ３、増幅回路４及びヒーター回路５が配置されて構成される。また、基板上には、金属で成形されたパッケージＰ１，Ｐ２が取り付けられる。基板とパッケージＰ１，Ｐ２との間に、熱伝導シートやアルミニウム製の台座が設けられていてもよい。パッケージＰ１の内部には、発振回路２の水晶ブランク２ａが配置され、パッケージＰ２の内部には、水晶フィルタ３の水晶ブランク３ａが配置される。なお、水晶ブランク２ａ及び水晶ブランク３ａが格納されたパッケージＰ１，Ｐ２が水晶振動子に相当する。

【0031】

上述のように、水晶フィルタ３の水晶ブランク３ａに対しては３つの発熱抵抗（発熱部５ｂ）が用いられる。そのため、図４Ｂ，４Ｃに示すように、基板上のパッケージＰ２の下方（即ち、パッケージＰ２が固定された基板とパッケージＰ２との間）には、３つの発熱抵抗が均等に配置される。パッケージＰ２の内部（即ち、水晶ブランク３ａ）は、３つの発熱抵抗が発する熱の伝導により加熱される。また、発熱部５ｂの近傍には、調整部５ｃを構成するサーミスタ５１ｂが配置され、水晶ブランク３ａの周囲温度を測定する。
なお、パッケージＰ１については、水晶ブランク２ａに対して６つの発熱抵抗（発熱部５ａ）を用いる点が異なるのみであるため、図示及び詳細な説明を省略する。

【0032】

以上、第１の実施形態に係る水晶発振器１について説明した。第１の実施形態に係る水晶発振器１によれば以下の効果を期待できる。

【0033】

水晶発振器１では、発振回路２の水晶ブランク２ａだけでなく水晶フィルタ３の水晶ブランク３ａについても、周波数温度特性に応じた温度制御を行う。即ち、水晶発振器１では、水晶フィルタ３の水晶ブランク３ａを発熱部５ｂで加熱する。特に、水晶発振器１においては、発熱部５ａ，５ｂが発熱抵抗により構成されており、制御回路５３が発熱部５ａ，５ｂを流れる電流を制御するので、温度制御の精度を高めることができる。これにより、水晶ブランク３ａの周囲温度を略一定に保つことができるため、水晶フィルタ３の減衰特性の中心周波数を発振信号の周波数と一致させることができ、不要な雑音成分を適切に除去することができる。その結果、水晶発振器１から出力する信号の雑音特性を向上させることができる。

【0034】

また、水晶発振器１では、発振回路２の水晶ブランク２ａと、水晶フィルタ３の水晶ブランク３ａとを別々のパッケージＰ１，Ｐ２で覆うため、夫々の水晶ブランク２ａ，３ａに応じた個別の温度制御を行うことができる。
即ち、水晶発振器１では、発振回路２の水晶ブランク２ａの周囲温度を目標温度から第１範囲に収まるように発熱部５ａを制御するとともに、水晶フィルタ３の水晶ブランク３ａの周囲温度を目標温度から第１範囲よりも広い第２範囲に収まるように発熱部５ｂを制御する。これにより、厳密な温度管理が要求される発振回路２の水晶ブランク２ａの周囲温度を精度よく管理することができ、水晶発振器１から出力する信号の周波数安定度を向上させることができる。

【0035】

＜第２の実施形態＞
続いて、第２の実施形態に係る水晶発振器１Ａについて説明する。
第１の実施形態に係る水晶発振器１では、発振回路２の水晶ブランク２ａと水晶フィルタ３の水晶ブランク３ａとを別々のパッケージＰ１，Ｐ２で覆うのに対して、第２の実施形態に係る水晶発振器１Ａでは、発振回路２の水晶ブランク２ａと水晶フィルタ３の水晶ブランク３ａとを同じパッケージＰ３で覆う。なお、以下において第１の実施形態と同様の構成については、同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。

【0036】

図５は、第２の実施形態に係る水晶発振器１Ａの機能構成図である。水晶発振器１Ａは、発振回路２と、水晶フィルタ３と、増幅回路４と、ヒーター回路５とを含んで構成される。発振回路２の水晶ブランク２ａと水晶フィルタ３の水晶ブランク３ａとは、パッケージＰ３で覆われる。
これにより、パッケージＰ３の内部温度、即ち、水晶ブランク２ａ，３ａの周囲温度が略一定に保たれる。

【0037】

具体的には、ヒーター回路５の調整部５ｃは、サーミスタの出力電圧が目標温度に対応する基準電圧と一致するように発熱部５ｄに流す電流量を制御することで、加熱対象の水晶ブランク２ａ，３ａの周囲温度を目標温度から所定範囲に収める。

【0038】

なお、第２の実施形態における目標温度は、発振回路２の水晶ブランク２ａと水晶フィルタ３の水晶ブランク３ａとの双方が安定的に動作する温度である。
また、上述のように発振回路２の水晶ブランク２ａと水晶フィルタ３の水晶ブランク３ａとでは、発振回路２の水晶ブランク２ａの方が厳密な温度管理が要求される。そこで、水晶ブランク２ａ，３ａの周囲温度を測定するサーミスタ等は、水晶ブランク３ａよりも水晶ブランク２ａの近傍に配置することとしてもよい。また、発熱部５ｄとして２セットのトランジスタ及び発熱抵抗を用いることで、水晶ブランク２ａに対する高精度な温度管理を実現することとしてもよい。このとき、発熱抵抗の配置は、水晶ブランク２ａからの距離が均等になるように配置することとしてもよい。

【0039】

以上、第２の実施形態に係る水晶発振器１Ａについて説明した。第２の実施形態に係る水晶発振器１Ａによれば以下の効果を期待できる。

【0040】

水晶発振器１Ａでは、発振回路２の水晶ブランク２ａと、水晶フィルタ３の水晶ブランク３ａとを同じパッケージＰ３で覆い、発熱部５ｄを用いて加熱する。これにより、発振回路２の水晶ブランク２ａだけでなく水晶フィルタ３の水晶ブランク３ａについても、周波数温度特性に応じた温度制御を行うことができ、水晶発振器１から出力する信号の雑音特性を向上させることができる。また、基板上に複数のパッケージを配置する必要がなくなるため、水晶発振器１Ａを小型化することができる。

【0041】

また、水晶発振器１Ａでは、水晶ブランク２ａ，３ａの双方が目標温度から所定範囲に収まるように発熱部５ｄを制御する。これにより、水晶ブランク２ａ，３ａの双方を安定的に動作させることができ、水晶発振器１から出力する信号の雑音特性を向上させることができる。

【0042】

＜第３の実施形態＞
続いて、第３の実施形態に係る水晶発振器１Ｂについて説明する。第３の実施形態に係る水晶発振器１Ｂでは、第１及び第２の実施形態と比較して、発熱部５ａ乃至５ｄが発する熱の伝達効率を向上させる更なる工夫を有する。
以下、図６Ａ及び図６Ｂを参照して、第３の実施形態に係る水晶発振器１Ｂの詳細について説明する。なお、図６Ａ及び図６Ｂは、図４Ｂに対応して設けられた図面であり、基板及びパッケージＰ２の断面図を示す。また、図６Ａは、第３の実施形態に係る水晶発振器１Ｂとの比較用の断面図であり、図６Ｂは、第３の実施形態に係る水晶発振器１Ｂの断面図である。なお、図６Ａ及び図６Ｂでは、パッケージＰ２の断面図のみを示しているが、パッケージＰ１，Ｐ３についても同様である。

【0043】

図６Ａに示すように、プリント配線の基板ＰＷＢでは、生成した回路パターンを保護するために、通常、表面にレジストと呼ばれる絶縁膜となるインク（以下、レジスト３００）を塗布する。パッケージＰ２と基板ＰＷＢ間にレジスト３００が塗布されている場合、発熱部５ｂから発生した熱は基板ＰＷＢの銅体を通してパッケージＰ２全体を温めるが、レジスト３００が抵抗となり、パッケージＰ２への熱の伝達効率が低下してしまう。

【0044】

そこで、第３の実施形態に係る水晶発振器１Ｂでは、図６Ｂに示すように、基板ＰＷＢのうち、パッケージＰ２の下部の少なくとも一部においてレジストを剥離する。なお、レジストを剥離する一部は、パッケージＰ２の下部領域の全てであるのが好ましい。
本実施形態では、パッケージＰ２の下部を含む矩形状の領域においてレジストを剥離することとしている。より詳細には、図４Ａ及び図４Ｃに示すように、パッケージＰ２の底面が円形であるため、本実施形態では、パッケージＰ２（円）に外接する矩形状の領域においてレジストを剥離する。

【0045】

また、第３の実施形態に係る水晶発振器１Ｂでは、発熱部５ｂのパッケージＰ２に対する熱の伝達効率をより高めるため、図６Ｂに示すように、パッケージＰ２の底面に熱伝導シート３０２を設け、この熱伝導シート３０２を覆うようにシリコーン３０１を塗布することとしてもよい。これにより、発熱部５Ｂから発生した熱が基板ＰＷＢを介してパッケージＰ２（詳細には、水晶ブランク３ａ）に効率よく伝達することになる。

【0046】

以上説明した第３の実施形態に係る水晶発振器１Ｂによれば、第１及び第２の実施形態に係る水晶発振器１，１Ａに比べ、発熱部５ｂから発生した熱を効率よく伝達することができるため、より安定した温度制御が可能になる。

【0047】

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。そのような変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

【0048】

例えば、上記実施形態では、１つの発振回路２に１つの水晶ブランク２ａを用いることとしているが、これに限られるものではなく、１つの発振回路２に複数の水晶ブランクを用いることとしてもよい。即ち、図７Ａ，７Ｂに示すように、発振回路２のトランジスタのエミッタ側又は／及びコレクタ側に水晶ブランク２ｂ、２ｃを用いることとしてもよい。このようにすることで、発振回路２の出力周波数を低雑音化することができる。
この場合においても、発振回路２の水晶ブランク２ａ，２ｂ，２ｃ及び水晶フィルタ３の３ａを所定のパッケージで覆い、温度管理することで、周波数特性のピークを急峻にしたことに伴う、温度変化の影響を軽減することができ、水晶発振器１から出力する信号の周波数安定度及び雑音特性を向上させることができる。

【0049】

この場合において、水晶ブランク２ａ，２ｂ，２ｃ，３ａの夫々を個別のパッケージで覆うこととしてもよく、また、水晶ブランク２ａ，２ｂ，２ｃ，３ａの全てを同一のパッケージで覆うこととしてもよく、また、水晶ブランク２ａ，２ｂ，２ｃ，３ａを任意に組み合わせ、組み合わせ毎にパッケージで覆うこととしてもよい。

【0050】

また、図７Ａに示す回路構成に代えて、図７Ｃに示す回路構成を採用することとしてもよい。

【符号の説明】

【0051】

１・・・水晶発振器、２・・・発振回路、２ａ・・・水晶ブランク、３・・・水晶フィルタ、３ａ・・・水晶ブランク、４・・・増幅回路、５・・・ヒーター回路、５ａ、５ｂ・・・発熱部、５ｃ・・・調整部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図4C】

【図5】

【図6A】

【図6B】

【図7A】

【図7B】

【図7C】

【図8】

【図9】

【図10】