特開 2024-48706 発振器の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024048706

(43)【公開日】2024-04-09

(54)【発明の名称】発振器の製造方法

(51)【国際特許分類】

   H03B 5/32 20060101AFI20240402BHJP

【ＦＩ】

H03B5/32 H

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022154774

(22)【出願日】2022-09-28

(71)【出願人】

【識別番号】000002369

【氏名又は名称】セイコーエプソン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100091292

【弁理士】

【氏名又は名称】増田 達哉

(74)【代理人】

【識別番号】100173428

【弁理士】

【氏名又は名称】藤谷 泰之

(74)【代理人】

【識別番号】100091627

【弁理士】

【氏名又は名称】朝比 一夫

(72)【発明者】

【氏名】磯畑 健作

(72)【発明者】

【氏名】牧 克彦

【テーマコード（参考）】

5J079

【Ｆターム（参考）】

5J079AA04

5J079BA43

5J079CA04

5J079CA08

5J079CA12

5J079FA01

5J079HA03

5J079HA07

5J079HA28

(57)【要約】

【課題】低コストで効率的に複数の発振器を製造することのできる発振器の製造方法を提供すること。
【解決手段】第１発振器および第２発振器を含む複数種類の発振器の製造方法であって、第１容器に第１振動素子および第１振動素子を発振させて第１発振信号を生成する第１回路素子を実装する第１発振器第１工程と、第１容器に第１発振信号に基づいて発振周波数が制御される第２振動素子を実装する第１発振器第２工程と、を含んで第１発振器を製造し、第１容器と同一種類の第２容器に、第１振動素子と同一種類の第３振動素子および第３振動素子を発振させて第２発振信号を生成する第１回路素子と同一種類の第２回路素子を実装する第２発振器第１工程と、第２容器に第２発振信号に基づいて発振周波数が制御され、第２振動素子と周波数が異なる第４振動素子を実装する第２発振器第２工程と、を含んで第２発振器を製造する。
【選択図】図１６

【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１発振器および第２発振器を含む複数種類の発振器の製造方法であって、
第１容器に第１振動素子および前記第１振動素子を発振させて第１発振信号を生成する第１回路素子を実装する第１発振器第１工程と、前記第１容器に前記第１発振信号に基づいて発振周波数が制御される第２振動素子を実装する第１発振器第２工程と、を含んで前記第１発振器を製造し、
前記第１容器と同一種類の第２容器に、前記第１振動素子と同一種類の第３振動素子および前記第３振動素子を発振させて第２発振信号を生成する前記第１回路素子と同一種類の第２回路素子を実装する第２発振器第１工程と、前記第２容器に前記第２発振信号に基づいて発振周波数が制御され、前記第２振動素子と周波数が異なる第４振動素子を実装する第２発振器第２工程と、を含んで前記第２発振器を製造することを特徴とする発振器の製造方法。

【請求項2】

前記第１容器は、一方の主面に開口する第１凹部と、他方の主面に開口する第２凹部と、を有し、前記第１発振器第１工程では、前記第１凹部に前記第１振動素子および前記第１回路素子を実装し、前記第１発振器第２工程では、前記第２凹部に前記第２振動素子を実装し、
前記第２容器は、一方の主面に開口する第３凹部と、他方の主面に開口する第４凹部と、を有し、前記第２発振器第１工程では、前記第３凹部に前記第３振動素子および前記第２回路素子を実装し、前記第２発振器第２工程では、前記第４凹部に前記第４振動素子を実装する請求項１に記載の複数種類の発振器の製造方法。

【請求項3】

前記第１発振器第１工程では、さらに、前記第１容器に前記第１振動素子を加熱する第１ヒーター回路を実装し、
前記第２発振器第１工程では、さらに、前記第２容器に前記第３振動素子を加熱する前記第１ヒーター回路と同一種類の第２ヒーター回路を実装する請求項１に記載の複数種類の発振器の製造方法。

【請求項4】

前記第１回路素子が前記第１ヒーター回路を備え、
前記第２回路素子が前記第２ヒーター回路を備えている請求項３に記載の複数種類の発振器の製造方法。

【請求項5】

前記第１振動素子および前記第３振動素子は、それぞれ、ＳＣカット水晶振動素子である請求項１に記載の複数種類の発振器の製造方法。

【請求項6】

前記第１振動素子および前記第３振動素子は、それぞれ、ＡＴカット水晶振動素子である請求項１に記載の複数種類の発振器の製造方法。

【請求項7】

前記第２振動素子および前記第４振動素子は、それぞれ、ＡＴカット水晶振動素子である請求項１、５および６のいずれか１項に記載の複数種類の発振器の製造方法。

【請求項8】

前記第１発振器第２工程では、さらに、前記第１容器に、前記第２振動素子を発振させて前記第１発振信号に基づいて周波数が制御された第３発振信号を生成する第３回路素子を実装し、
前記第２発振器第２工程では、さらに、前記第２容器に、前記第４振動素子を発振させて前記第２発振信号に基づいて周波数が制御された第４発振信号を生成する第４回路素子を実装する請求項１ないし６のいずれか１項に記載の複数種類の発振器の製造方法。

【請求項9】

前記第１発振器第２工程では、前記第２振動素子および前記第３回路素子を第３容器に収容した状態で前記第１容器に実装し、
前記第２発振器第２工程では、前記第４振動素子および前記第４回路素子を第４容器に収容した状態で前記第２容器に実装する請求項８に記載の複数種類の発振器の製造方法。

【請求項10】

さらに、前記第１容器と同一種類の第５容器に、前記第１振動素子と同一種類の第５振動素子および前記第５振動素子を発振させて第５発振信号を生成する前記第１回路素子と同一種類の第５回路素子を実装する第３発振器第１工程を含んで第３発振器を製造する請求項１ないし６のいずれか１項に記載の複数種類の発振器の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、発振器の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１に記載されている恒温槽付水晶発振器（ＯＣＸＯ）は、第１振動素子および第１振動素子を発振させて第１発振信号を生成する第１回路素子を収容する第１容器を有し、この第１容器の下面には、第１発振信号に基づいて発振周波数が制御される第２振動素子が収容された第２容器が実装されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２０－１２０１５９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

このような恒温槽付水晶発振器においては、互いに特性の異なる第２振動素子が実装された複数種類の発振器を低コストで効率よく製造することが求められている。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明の発振器の製造方法は、第１発振器および第２発振器を含む複数種類の発振器の製造方法であって、
第１容器に第１振動素子および前記第１振動素子を発振させて第１発振信号を生成する第１回路素子を実装する第１発振器第１工程と、前記第１容器に前記第１発振信号に基づいて発振周波数が制御される第２振動素子を実装する第１発振器第２工程と、を含んで前記第１発振器を製造し、
前記第１容器と同一種類の第２容器に、前記第１振動素子と同一種類の第３振動素子および前記第３振動素子を発振させて第２発振信号を生成する前記第１回路素子と同一種類の第２回路素子を実装する第２発振器第１工程と、前記第２容器に前記第２発振信号に基づいて発振周波数が制御され、前記第２振動素子と周波数が異なる第４振動素子を実装する第２発振器第２工程と、を含んで前記第２発振器を製造する。

【図面の簡単な説明】

【0006】

【図1】第１実施形態に係る共通パッケージを示す断面図である。

【図2】共通パッケージを上面側から見た平面図である。

【図3】共通パッケージが有する内側パッケージおよびその内部を示す断面図である。

【図4】内側パッケージを下面側から見た平面図である。

【図5】共通パッケージが有する回路素子に含まれるＰＬＬ回路を示す回路図である。

【図6】ＰＬＬ回路の第１ルートを示す回路図である。

【図7】ＰＬＬ回路の第２ルートを示す回路図である。

【図8】ＰＬＬ回路の第３ルートを示す回路図である。

【図9】第１発振器を示す断面図である。

【図10】第１発振器が有する電圧制御型水晶発振器を示す断面図である。

【図11】電圧制御型水晶発振器を下面側から見た平面図である。

【図12】第２発振器を示す断面図である。

【図13】第３発振器を示す断面図である。

【図14】第４発振器を示す断面図である。

【図15】発振器の製造方法を示すフローチャートである。

【図16】発振器の製造方法を示すフローチャートである。

【図17】第２実施形態に係る共通パッケージを示す断面図である。

【図18】第３実施形態に係る共通パッケージを示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0007】

以下、本発明の発振器の製造方法の好適な実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、説明の便宜上、各図には互いに直交するＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸を図示している。また、以下では、Ｘ軸に沿う方向を「Ｘ軸方向」とも言い、Ｙ軸に沿う方向を「Ｙ軸方向」とも言い、Ｚ軸に沿う方向を「Ｚ軸方向」とも言う。また、各軸の矢印側を「プラス側」とも言い、反対側を「マイナス側」とも言う。また、Ｚ軸方向プラス側を「上」とも言い、Ｚ軸方向マイナス側を「下」とも言う。また、Ｚ軸方向からの平面視を単に「平面視」とも言う。

【0008】

＜第１実施形態＞
図１は、第１実施形態に係る共通パッケージを示す断面図である。図２は、共通パッケージを上面側から見た平面図である。図３は、共通パッケージが有する内側パッケージおよびその内部を示す断面図である。図４は、内側パッケージを下面側から見た平面図である。図５は、共通パッケージが有する回路素子に含まれるＰＬＬ回路を示す回路図である。図６は、ＰＬＬ回路の第１ルートを示す回路図である。図７は、ＰＬＬ回路の第２ルートを示す回路図である。図８は、ＰＬＬ回路の第３ルートを示す回路図である。図９は、第１発振器を示す断面図である。図１０は、第１発振器が有する電圧制御型水晶発振器を示す断面図である。図１１は、電圧制御型水晶発振器を下面側から見た平面図である。図１２は、第２発振器を示す断面図である。図１３は、第３発振器を示す断面図である。図１４は、第４発振器を示す断面図である。図１５および図１６は、それぞれ、発振器の製造方法を示すフローチャートである。

【0009】

本実施形態の発振器１の製造方法では、共通パッケージ１００を用いて複数種類の発振器１を製造する。以下では、その一例として、恒温槽付水晶発振器（ＯＣＸＯ）である第１発振器１Ａ、第２発振器１Ｂ、第３発振器１Ｃ、第４発振器１Ｄ、計４種類の発振器１を製造する場合を例に挙げて説明する。このように、共通パッケージ１００を用いることにより、複数種類の発振器１を低コストでかつ効率よく製造することができる。そのため、まずは、共通パッケージ１００について説明する。

【0010】

図１ないし図４に示す共通パッケージ１００は、恒温槽付水晶発振器（ＯＣＸＯ）に好適に利用され、振動素子６と、回路素子８と、温度制御素子７と、振動素子６、回路素子８および温度制御素子７を収容する内側パッケージ３と、回路素子４と、内側パッケージ３および回路素子４を収容する外側パッケージ２と、を有する。

【0011】

振動素子６は、第１発振器１Ａの第１振動素子、第２発振器１Ｂの第３振動素子、第３発振器１Ｃの第５振動素子に相当する。したがって、第１振動素子、第３振動素子および第５振動素子として同一種類の振動素子６を使用することを意味する。同一種類の振動素子６とは、共振周波数、外形形状、電極形状に代表される各部の形状および寸法や、各部の材質（構成材料）が互いに同じであることを意味する。また、同じ型番または識別コードの振動素子を意味してもよい。

【0012】

回路素子８は、第１発振器１Ａの第１回路素子、第２発振器１Ｂの第２回路素子、第３発振器１Ｃの第５回路素子に相当する。したがって、第１回路素子、第２回路素子および第５回路素子として同一種類の回路素子８を使用することを意味する。同一種類の回路素子８とは、形状、寸法、回路構成、回路レイアウトなどが互いに同じであることを意味する。また、同じ型番または識別コードの回路素子を意味してもよい。

【0013】

温度制御素子７は、第１発振器１Ａの第１ヒーター回路、第２発振器１Ｂの第２ヒーター回路に相当する。したがって、第１ヒーター回路および第２ヒーター回路として同一種類の温度制御素子７を使用することを意味する。同一種類の温度制御素子７とは、形状、寸法、回路構成、回路レイアウトなどが互いに同じであることを意味する。また、同じ型番または識別コードの温度制御素子を意味してもよい。

【0014】

≪外側パッケージ２≫
図１に示すように、外側パッケージ２は、外側ベース２１と、外側リッド２２と、を有する。外側ベース２１は、箱状をなし、上面に開口する上側凹部２１１と、下面に開口する下側凹部２１２と、を有する。また、外側リッド２２は、板状をなし、上側凹部２１１の開口を塞ぐようにして、シールリング、低融点ガラス等の封止部材２３を介して外側ベース２１の上面に接合されている。これにより、上側凹部２１１が気密封止され、外側パッケージ２内に収容空間Ｑ２が形成される。一方、下側凹部２１２の開口は、封止されておらず、外側パッケージ２の外部に臨んでいる。

【0015】

なお、外側ベース２１および外側リッド２２の構成材料としては、それぞれ、特に限定されないが、例えば、外側ベース２１をアルミナ、チタニア等の各種セラミック材料で構成し、外側リッド２２をコバール等の各種金属材料で構成することができる。

【0016】

収容空間Ｑ２について詳細に説明すると、上側凹部２１１は、上面に開口する第１上側凹部２１１ａと、第１上側凹部２１１ａの底面に開口し、第１上側凹部２１１ａよりも開口が小さい第２上側凹部２１１ｂと、第２上側凹部２１１ｂの底面に開口し、第２上側凹部２１１ｂよりも開口が小さい第３上側凹部２１１ｃと、を有する。そして、第１上側凹部２１１ａの底面に回路素子４が配置され、第３上側凹部２１１ｃの底面に内側パッケージ３が配置されている。

【0017】

収容空間Ｑ２は、気密であり、減圧状態、好ましくはより真空に近い状態となっている。これにより、外側パッケージ２の断熱性が高まる。また、温度制御素子７の熱が逃げ難くなり、振動素子６の加熱効率が高まる。そのため、振動素子６の温度が安定すると共に省電力化を図ることもできる。ただし、収容空間Ｑ２の雰囲気は、特に限定されない。

【0018】

また、外側ベース２１には、第１上側凹部２１１ａの底面に配置された複数の内部端子２４１と、第２上側凹部２１１ｂの底面に配置された複数の内部端子２４２と、下側凹部２１２の底面に配置された複数の内部端子２４３と、下面に配置された複数の外部端子２４４と、を有する。これら端子は、所望の回路が構成されるように外側ベース２１内に形成された図示しない内部配線を介して電気的に接続されている。また、各内部端子２４１は、ボンディングワイヤーＢＷ１を介して回路素子４と電気的に接続され、各内部端子２４２は、ボンディングワイヤーＢＷ２を介して内側パッケージ３と電気的に接続されている。

【0019】

以上、外側パッケージ２について説明した。なお、外側ベース２１は、第１発振器１Ａの第１容器、第２発振器１Ｂの第２容器、第３発振器１Ｃの第５容器、第４発振器１Ｄの第７容器に相当する。つまり、第１容器、第２容器、第５容器および第７容器として同一種類の外側ベース２１を使用することを意味する。同一種類の外側ベース２１とは、外形、凹部、電極、配線などの各部の形状、寸法や、各部の材質（構成材料）が互いに同じであることを意味する。また、同じ型番（識別コード）の外側パッケージを意味してもよい。

【0020】

また、上側凹部２１１は、第１発振器１Ａの第１凹部、第２発振器１Ｂの第３凹部、第３発振器１Ｃの第５凹部、第４発振器１Ｄの第７凹部に相当し、下側凹部２１２は、第１発振器１Ａの第２凹部、第２発振器１Ｂの第４凹部、第３発振器１Ｃの第６凹部、第４発振器１Ｄの第８凹部に相当する。

【0021】

≪内側パッケージ３≫
図３に示すように、内側パッケージ３は、内側ベース３１と、内側リッド３２と、を有する。内側ベース３１は、箱状をなし、下面に開口する凹部３１１を有する。また、内側リッド３２は、板状をなし、凹部３１１の開口を塞ぐようにして、シールリング、低融点ガラス等の封止部材３３を介して内側ベース３１の下面に接合されている。これにより、凹部３１１が気密封止され、内側パッケージ３内に収容空間Ｑ３が形成される。そして、収容空間Ｑ３に振動素子６、温度制御素子７および回路素子８が収容されている。

【0022】

なお、内側ベース３１および内側リッド３２の構成材料としては、それぞれ、特に限定されないが、例えば、内側ベース３１をアルミナ、チタニア等の各種セラミック材料で構成し、内側リッド３２をコバール等の各種金属材料で構成することができる。

【0023】

収容空間Ｑ３について詳細に説明すると、凹部３１１は、下面に開口する第１凹部３１１ａと、第１凹部３１１ａの底面に開口し、第１凹部３１１ａよりも開口が小さい第２凹部３１１ｂと、第２凹部３１１ｂの底面に開口し、第２凹部３１１ｂよりも開口が小さい第３凹部３１１ｃと、を有する。そして、第１凹部３１１ａの底面に振動素子６が配置され、第３凹部３１１ｃの底面に温度制御素子７および回路素子８が並んで配置されている。

【0024】

このような収容空間Ｑ３は、気密であり、減圧状態、好ましくはより真空に近い状態となっている。これにより、収容空間Ｑ３の粘性抵抗が減り、振動素子６の振動特性が向上する。ただし、収容空間Ｑ３の雰囲気は、特に限定されない。

【0025】

また、内側ベース３１は、第１凹部３１１ａの底面に配置された複数の内部端子３４１と、第２凹部３１１ｂの底面に配置された複数の内部端子３４２、３４３と、内側ベース３１の上面に配置された複数の外部端子３４４と、を有する。これら端子は、所望の回路が構成されるように内側ベース３１内に形成された図示しない内部配線を介して電気的に接続されている。

【0026】

また、各内部端子３４１は、導電性の接合部材Ｂ２およびボンディングワイヤーＢＷ３を介して振動素子６と電気的に接続されている。また、各内部端子３４２は、ボンディングワイヤーＢＷ４を介して温度制御素子７と電気的に接続されている。また、各内部端子３４３は、ボンディングワイヤーＢＷ５を介して回路素子８と電気的に接続されている。また、各外部端子３４４は、ボンディングワイヤーＢＷ２を介して外側パッケージ２と電気的に接続されている。

【0027】

以上のような内側パッケージ３は、内側リッド３２において接合部材Ｂ３を介して第３上側凹部２１１ｃの底面に固定されている。

【0028】

≪振動素子６≫
振動素子６は、ＳＣカット水晶振動素子である。ＳＣカット水晶振動素子は、三次の周波数温度特性を有するため、周波数安定性に優れた振動素子６となる。特に、ＳＣカット水晶振動素子は、変極点が９５℃付近にあるため、振動素子６を加熱して使用する恒温槽付水晶発振器（ＯＣＸＯ）に適している。そのため、共通パッケージ１００を用いて高精度な発振器１を低コストで製造することができる。なお、ＳＣカットとは、水晶の結晶軸であるＹ軸（機械軸）に直交する面をＸ軸（電気軸）まわりに３３°～３５°程度回転し、回転後の位置から、さらに、Ｚ軸（光軸）まわりに２２°～２４°程度回転した面から切り出すカット角をいう。

【0029】

図４に示すように、振動素子６は、ＳＣカットで切り出された平面視で矩形の水晶基板６１と、上面の中央部に配置された励振電極６２１と、励振電極６２１から引き出され上面の縁部に配置されたパッド電極６２２と、下面の中央部に励振電極６２１と対向配置された励振電極６３１と、励振電極６３１から引き出され下面の縁部に配置されたパッド電極６３２と、を有する。

【0030】

以上、振動素子６について説明したが、その構成は、特に限定されない。例えば、水晶基板６１の平面視形状は、矩形に限定されず、円形、楕円形、半円形、その他の多角形であってもよい。また、水晶基板６１の外縁部を研削するベベル加工や、水晶基板６１の上面および下面を凸曲面とするコンベックス加工が施されていてもよい。

【0031】

また、振動素子６は、ＡＴカット水晶振動であってもよい。ＡＴカット水晶振動素子は、三次の周波数温度特性を有するため、ＳＣカット水晶振動素子と同様、周波数安定性に優れた振動素子６となる。特に、ＡＴカット水晶振動素子は、ＳＣカット水晶振動子よりも需要が高く流通量も多いため、低コスト化を図ることがでる。

【0032】

ただし、振動素子６として、ＳＣカット水晶振動素子、ＡＴカット水晶振動素子ではなく、ＢＴカット水晶振動素子、音叉型水晶振動素子、弾性表面波共振子、その他の圧電振動素子、ＭＥＭＳ共振素子等を用いてもよい。

【0033】

このような振動素子６は、その端部において、第１凹部３１１ａの底面に接合部材Ｂ２を介して固定されている。また、接合部材Ｂ２およびボンディングワイヤーＢＷ３を介してパッド電極６２２、６３２と各内部端子３４１とが電気的に接続されている。ただし、振動素子６の固定方法や電気接続方法としては、特に限定されない。

【0034】

≪温度制御素子７≫
図３に示すように、温度制御素子７は、温度センサー７１および発熱回路７２を有する。温度センサー７１は、その周囲温度、特に振動素子６の温度を検出する温度検出部として機能し、発熱回路７２は、振動素子６を加熱する発熱部として機能する。温度制御素子７は、第３凹部３１１ｃの底面に配置され、ボンディングワイヤーＢＷ４を介して複数の内部端子３４２と電気的に接続されている。本実施形態では、振動素子６および温度制御素子７を同一空間内に収容しているため、温度センサー７１の検出結果と実際の振動素子６の温度との差が小さくなる。

【0035】

このように、温度制御素子７を備えることで、環境温度変化に対して周波数変動の少ない高精度な発振信号を出力可能な共通パッケージ１００となる。そして、そのような共通パッケージ１００を用いることにより、各発振器１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄを低コストで効率よく製造することができる。

【0036】

≪回路素子８≫
図３に示すように、回路素子８は、振動素子６を発振させる発振回路８１を有する。この発振回路８１は、振動素子６から出力される信号を増幅して振動素子６にフィードバックすることにより振動素子６を発振させ、発振信号を生成するための回路である。なお、回路素子８は、さらに、温度補償回路８２を有する。温度補償回路８２は、温度センサー７１から出力される温度情報と温度補償データとに基づいて、発振信号の周波数変動が振動素子６自身の周波数温度特性よりも小さくなるように、好ましくは所定温度範囲において発振信号が一定となるように温度補償する。回路素子８では、温度補償回路８２を使用するか、使用しないかをユーザーの希望に応じて設定できるようになっている。

【0037】

本実施形態では、温度制御素子７の温度センサー７１を用いて温度補償を行う形態を説明したが、回路素子８に温度センサーを内蔵し、当該温度センサーを用いて温度補償を行ってもよい。具体的には、回路素子８に内蔵された温度センサーから出力される温度情報と温度補償データとに基づいて、発振信号の周波数変動が振動素子６自身の周波数温度特性よりも小さくなるように、好ましくは所定温度範囲において発振信号が一定となるように温度補償してもよい。

【0038】

≪回路素子４≫
図１に示すように、回路素子４は、温度制御素子７の駆動を制御する温度制御用回路４１と、ＰＬＬ回路４２の一部と、出力バッファー回路４３と、を有する。

【0039】

温度制御用回路４１は、温度センサー７１の出力信号に基づき、発熱回路７２の抵抗を流れる電流量を制御し、振動素子６を一定温度に保つための回路である。例えば、温度制御用回路４１は、温度センサー７１の出力信号から判定される現在の温度が設定された基準温度よりも低い場合には、発熱回路７２の抵抗に所望の電流を流し、現在の温度が基準温度よりも高い場合には発熱回路７２の抵抗に電流が流れないように制御する。また、例えば、温度制御用回路４１は、現在の温度と基準温度との差に応じて、発熱回路７２の抵抗を流れる電流量を増減させるように制御する。

【0040】

また、図５に示すように、回路素子４は、ＰＬＬ回路４２の一部として、第１位相比較器４２１と、第１ローパスフィルター４２２と、電圧制御型発振器４２３と、第１分周器４２４と、第２位相比較器４２５と、第２ローパスフィルター４２６と、発振回路４２７と、第２分周器４２８と、を有する。また、回路素子４は、汎用性を高める目的で、電圧制御型発振器４２３と第２位相比較器４２５との間に配置された第１スイッチ回路ＳＷ１と、第２ローパスフィルター４２６と発振回路４２７との間に配置された第２スイッチ回路ＳＷ２と、を有する。

【0041】

このような回路素子４では、第１、第２スイッチ回路ＳＷ１、ＳＷ２でルートを切り替えることにより、図６に示す第１ルートＲ１、図７に示す第２ルートＲ２または図８に示す第３ルートＲ３に設定することができる。これにより、汎用性の高い回路素子４となる。ルートの設定は、例えば、設定するルートに応じたプログラムを回路素子４に書き込むことで行ってもよいし、全ルートに応じたプログラムを予め書き込んでおき、その中から所定のプログラムを選択することで行ってもよい。

【0042】

以上、共通パッケージ１００について説明した。次に、共通パッケージ１００を用いて製造された第１発振器１Ａ、第２発振器１Ｂ、第３発振器１Ｃおよび第４発振器１Ｄについて順に説明する。

【0043】

≪第１発振器１Ａ≫
第１発振器１Ａは、恒温槽付水晶発振器（ＯＣＸＯ）である。そのため、回路素子８に含まれる温度補償回路８２を使用しない設定となっている。また、回路素子４は、第１ルートＲ１に設定されている。このような第１発振器１Ａは、図９に示すように、共通パッケージ１００に電圧制御型水晶発振器５を配置した構成となっている。電圧制御型水晶発振器５は、下側凹部２１２に配置されており、導電性の接合部材Ｂ１を介して各内部端子２４３と電気的に接続されている。

【0044】

このように、外側パッケージ２の下面に下側凹部２１２を形成し、下側凹部２１２に電圧制御型水晶発振器５を実装することにより、電圧制御型水晶発振器５の実装が容易となる。また、このような構成によれば、上側凹部２１１を外側リッド２２で封止した状態のものを共通パッケージ１００とすることができる。そのため、共通パッケージ１００が備える部品手数が増え、その分、発振器１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ毎の個別工程が減り、これらを効率的に製造することができる。

【0045】

図６に示したように、電圧制御型水晶発振器５は、ＰＬＬ回路４２に含まれる発振器である。図１０に示すように、電圧制御型水晶発振器５は、パッケージ５１と、パッケージ５１に収容された振動素子５５および回路素子５９と、を有する。このように、振動素子５５および回路素子５９をパッケージ５１に収容することにより、振動素子５５および回路素子５９を一括して外側ベース２１に実装することができる。また、パッケージ５１により振動素子５５および回路素子５９を保護することもできる。

【0046】

パッケージ５１は、第１発振器１Ａの第３容器、第２発振器１Ｂの第４容器に相当する。また、振動素子５５は、第１発振器１Ａの第２振動素子、第２発振器１Ｂの第４振動素子に相当する。また、回路素子５９は、第１発振器１Ａの第３回路素子、第２発振器１Ｂの第４回路素子に相当する。

【0047】

パッケージ５１は、ベース５２およびリッド５３を有する。ベース５２は、箱状をなし、下面に開口する凹部５２１を有する。また、リッド５３は、板状をなし、凹部５２１の開口を塞ぐようにして、シールリング、低融点ガラス等の封止部材５４を介してベース５２の下面に接合されている。これにより、凹部５２１が気密封止され、パッケージ５１内に収容空間Ｑ５が形成される。そして、収容空間Ｑ５に振動素子５５および回路素子５９が収容されている。

【0048】

なお、ベース５２およびリッド５３の構成材料としては、それぞれ、特に限定されないが、例えば、ベース５２をアルミナ、チタニア等の各種セラミック材料で構成し、リッド５３をコバール等の各種金属材料で構成することができる。

【0049】

収容空間Ｑ５について詳細に説明すると、凹部５２１は、下面に開口する第１凹部５２１ａと、第１凹部５２１ａの底面に開口し、第１凹部５２１ａよりも開口が小さい第２凹部５２１ｂと、第２凹部５２１ｂの底面に開口し、第２凹部５２１ｂよりも開口が小さい第３凹部５２１ｃと、を有する。そして、第１凹部５２１ａの底面に振動素子５５が配置され、第３凹部５２１ｃの底面に回路素子５９が配置されている。収容空間Ｑ５は、気密であり、減圧状態、好ましくはより真空に近い状態となっている。これにより、収容空間Ｑ５の粘性抵抗が減り、振動素子５５の振動特性が向上する。ただし、収容空間Ｑ５の雰囲気は、特に限定されない。

【0050】

また、ベース５２は、第１凹部５２１ａの底面に配置された複数の内部端子５６１と、第２凹部５２１ｂの底面に配置された複数の内部端子５６２と、ベース５２の上面に配置された複数の外部端子５６４と、を有する。これら端子は、所望の回路が構成されるようにベース５２内に形成された図示しない内部配線を介して電気的に接続されている。また、各内部端子５６１は、導電性の接合部材Ｂ４を介して振動素子５５と電気的に接続されている。また、各内部端子５６２は、ボンディングワイヤーＢＷ６を介して回路素子５９と電気的に接続されている。また、各外部端子５６４は、接合部材Ｂ１を介して各内部端子２４３と電気的に接続されている。

【0051】

振動素子５５は、ＡＴカット水晶振動素子である。ＡＴカット水晶振動素子は、三次の周波数温度特性を有するため、周波数安定性に優れた振動素子５５となる。そのため、高精度な第１発振器１Ａとなる。なお、ＡＴカットとは、水晶の結晶軸であるＹ軸（機械軸）に直交する面をＸ軸（電気軸）まわりに３３°～３６°程度回転した面から切り出すカット角をいう。

【0052】

図１１に示すように、振動素子５５は、ＡＴカットで切り出された長方形状の水晶基板５５１と、水晶基板５５１の上下面に対向配置された励振電極５５３ａ、５５４ａと、水晶基板５５１の上面に配置されたパッド電極５５３ｂ、５５４ｂと、励振電極５５３ａ、５５４ａとパッド電極５５３ｂ、５５４ｂとを接続する引出電極５５３ｃ、５５４ｃと、を有する。

【0053】

以上、振動素子５５について説明したが、その構成は、特に限定されない。例えば、水晶基板５５１の平面視形状は、長方形に限定されず、円形、長方形以外の矩形、その他の多角形であってもよい。また、水晶基板５５１の外縁部を研削するベベル加工や、水晶基板５５１の上面および下面を凸曲面とするコンベックス加工が施されていてもよい。また、振動素子５５として、ＡＴカット水晶振動素子ではなく、ＳＣカット水晶振動素子、ＢＴカット水晶振動素子、音叉型水晶振動素子、弾性表面波共振子、その他の圧電振動素子、ＭＥＭＳ共振素子等を用いてもよい。

【0054】

このような振動素子５５は、その端部において、第１凹部５２１ａの底面に一対の接合部材Ｂ４を介して固定されている。また、接合部材Ｂ４を介してパッド電極５５３ｂ、５５４ｂと各内部端子５６１とが電気的に接続されている。ただし、振動素子５５の固定方法や電気接続方法としては、特に限定されない。

【0055】

回路素子５９は、振動素子５５を発振する発振回路５９１を有する。発振回路５９１は、振動素子５５と電気的に接続され、振動素子５５の出力信号を増幅し、増幅した信号を振動素子５５にフィードバックすることにより振動素子５５を発振させる。

【0056】

以上、第１発振器１Ａの構成について説明した。このような第１発振器１Ａでは、ＰＬＬ回路４２は、次のように動作する。第１発振器１Ａは、電圧制御型水晶発振器５を備えるため、ＰＬＬ回路４２中の発振回路４２７が不要となる。そのため、前述したように、図６に示す第１ルートＲ１に設定される。

【0057】

第１位相比較器４２１は、発振回路８１から出力される基準周波数信号である第１発振信号Ｖ１と第１分周器４２４から出力される周波数信号との間の位相差を検出し、第１ローパスフィルター４２２に出力する。第１ローパスフィルター４２２は、第１位相比較器４２１からの出力信号から高周波成分を除去し、電圧に変換して電圧制御型発振器４２３を制御する直流信号として出力する。第１分周器４２４は、電圧制御型発振器４２３から出力される周波数信号を分周した周波数信号を第１位相比較器４２１に出力する。

【0058】

なお、第１分周器４２４は、例えば、整数の分周比を切り替えて平均的に小数の分周比とすることにより、小数の分周比を設定可能である。これにより、第１位相比較器４２１、第１ローパスフィルター４２２、電圧制御型発振器４２３および第１分周器４２４で構成される前段のＰＬＬ回路部分は、小数分周ＰＬＬ回路（フラクショナルＰＬＬ回路）として機能する。その結果、小数分周ＰＬＬ回路では、任意の周波数の信号を出力することが可能になる。

【0059】

第２位相比較器４２５は、電圧制御型発振器４２３から出力される周波数信号と第２分周器４２８から出力される周波数信号との間の位相差を検出し、第２ローパスフィルター４２６に出力する。第２ローパスフィルター４２６は、第２位相比較器４２５からの出力信号から高周波成分を除去し、電圧に変換して電圧制御型水晶発振器５を制御する直流信号を出力する。第２分周器４２８は、電圧制御型水晶発振器５から出力される周波数信号を分周した周波数信号を第２位相比較器４２５に出力する。

【0060】

なお、第２分周器４２８は、例えば、入力された信号を整数分周する整数分周器である。これにより、第２位相比較器４２５、第２ローパスフィルター４２６、電圧制御型水晶発振器５および第２分周器４２８で構成される後段のＰＬＬ回路部分は、整数分周ＰＬＬ回路（インテジャーＰＬＬ回路）として機能する。整数分周ＰＬＬ回路では、位相ノイズが比較的少なく、回路構成も比較的単純な回路とすることができる。

【0061】

そして、電圧制御型水晶発振器５からは、直流信号の電圧に応じた周波数信号である第３発振信号Ｖ３が出力バッファー回路４３に向けて出力される。つまり、ＰＬＬ回路４２は、振動素子５５を発振させて、第１発振信号Ｖ１に基づいて周波数が制御された第３発振信号Ｖ３を生成する。これにより、高精度な第１発振器１Ａとなる。

【0062】

＜第２発振器１Ｂ＞
図１２に示す第２発振器１Ｂは、電圧制御型水晶発振器５の構成が異なること以外は、上述した第１発振器１Ａと同じ構成である。第２発振器１Ｂでは、振動素子５５の周波数（発振周波数）が第１発振器１Ａと異なっている。例えば、第１発振器１Ａでは、振動素子５５の発振周波数が２０ＭＨｚであるのに対して、第２発振器１Ｂでは、振動素子５５の発振周波数が４０ＭＨｚである。

【0063】

以上、第２発振器１Ｂの構成について説明した。このような第２発振器１Ｂでは、ＰＬＬ回路４２は、次のように動作する。

【0064】

図６に示すように、第１位相比較器４２１は、発振回路８１から出力される基準周波数信号である第２発振信号Ｖ２と第１分周器４２４から出力される周波数信号との間の位相差を検出し、第１ローパスフィルター４２２に出力する。第１ローパスフィルター４２２は、第１位相比較器４２１からの出力信号から高周波成分を除去し、電圧に変換して電圧制御型発振器４２３を制御する直流信号として出力する。第１分周器４２４は、電圧制御型発振器４２３から出力される周波数信号を分周した周波数信号を第１位相比較器４２１に出力する。

【0065】

第２位相比較器４２５は、電圧制御型発振器４２３から出力される周波数信号と第２分周器４２８から出力される周波数信号との間の位相差を検出し、第２ローパスフィルター４２６に出力する。第２ローパスフィルター４２６は、第２位相比較器４２５からの出力信号から高周波成分を除去し、電圧に変換して電圧制御型水晶発振器５を制御する直流信号を出力する。第２分周器４２８は、電圧制御型水晶発振器５から出力される周波数信号を分周した周波数信号を第２位相比較器４２５に出力する。

【0066】

そして、電圧制御型水晶発振器５からは、直流信号の電圧に応じた周波数信号である第４発振信号Ｖ４が出力バッファー回路４３に向けて出力される。つまり、ＰＬＬ回路４２は、振動素子５５を発振させて、第２発振信号Ｖ２に基づいて周波数が制御された第４発振信号Ｖ４を生成する。これにより、高精度な第２発振器１Ｂとなる。

【0067】

＜第３発振器１Ｃ＞
図１３に示す第３発振器１Ｃは、電圧制御型水晶発振器５を省略し、ＰＬＬ回路４２が第３ルートＲ３に設定されていること以外は、上述した第１発振器１Ａと同様である。つまり、第３発振器１Ｃは、共通パッケージ１００だけで構成されている。これにより、第３発振器１Ｃを低コストで製造することができる。このような第３発振器１Ｃでは、ＰＬＬ回路４２は、次のように動作する。

【0068】

図８に示すように、第１位相比較器４２１は、発振回路８１から出力される基準周波数信号である第５発振信号Ｖ５と第１分周器４２４から出力される周波数信号との間の位相差を検出し、第１ローパスフィルター４２２に出力する。第１ローパスフィルター４２２は、第１位相比較器４２１からの出力信号から高周波成分を除去し、電圧に変換して電圧制御型発振器４２３を制御する直流信号として出力する。第１分周器４２４は、電圧制御型発振器４２３から出力される周波数信号を分周した周波数信号を第１位相比較器４２１に出力する。そして、電圧制御型発振器４２３からは、直流信号の電圧に応じた周波数信号である第６発振信号Ｖ６が出力バッファー回路４３に向けて出力される。

【0069】

＜第４発振器１Ｄ＞
図１４に示す第４発振器１Ｄは、電圧制御型水晶発振器５の代わりに水晶振動子５０を用い、回路素子４が第２ルートＲ２に設定されていること以外は、上述した第１発振器１Ａと同様である。水晶振動子５０は、電圧制御型水晶発振器５から回路素子５９を省略した構成となっている。その代わり、図７に示すように、回路素子４の発振回路４２７が振動素子５５と電気的に接続されている。このような第４発振器１Ｄでは、ＰＬＬ回路４２は、次のように動作する。

【0070】

図７に示すように、第１位相比較器４２１は、発振回路８１から出力される基準周波数信号である第７発振信号Ｖ７と第１分周器４２４から出力される周波数信号との間の位相差を検出し、第１ローパスフィルター４２２に出力する。第１ローパスフィルター４２２は、第１位相比較器４２１からの出力信号から高周波成分を除去し、電圧に変換して電圧制御型発振器４２３を制御する直流信号として出力する。第１分周器４２４は、電圧制御型発振器４２３から出力される周波数信号を分周した周波数信号を第１位相比較器４２１に出力する。

【0071】

第２位相比較器４２５は、電圧制御型発振器４２３から出力される周波数信号と第２分周器４２８から出力される周波数信号との間の位相差を検出し、第２ローパスフィルター４２６に出力する。第２ローパスフィルター４２６は、第２位相比較器４２５からの出力信号から高周波成分を除去し、電圧に変換して発振回路４２７を制御する直流信号を出力する。第２分周器４２８は、発振回路４２７から出力される周波数信号を分周した周波数信号を第２位相比較器４２５に出力する。

【0072】

そして、発振回路４２７からは、直流信号の電圧に応じた周波数信号である第８発振信号Ｖ８が出力バッファー回路４３に向けて出力される。つまり、ＰＬＬ回路４２は、振動素子５５を発振させて、第７発振信号Ｖ７に基づいて周波数が制御された第８発振信号Ｖ８を生成する。これにより、高精度な第４発振器１Ｄとなる。

【0073】

以上、各発振器１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄについて説明した。次に、これら複数の発振器１（１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ）の製造方法について説明する。図１５に示すように、複数の発振器１の製造方法は、共通パッケージ１００を複数準備する工程Ｓ１と、共通パッケージ１００の下側凹部２１２に所定の発振周波数の電圧制御型水晶発振器５を実装し、ＰＬＬ回路４２を第１ルートＲ１に設定して第１発振器１Ａを製造する工程Ｓ２と、共通パッケージ１００の下側凹部２１２に第１発振器１Ａに実装した電圧制御型水晶発振器５とは発振周波数の異なる電圧制御型水晶発振器５を実装し、ＰＬＬ回路４２を第１ルートＲ１に設定して第２発振器１Ｂを製造する工程Ｓ３と、ＰＬＬ回路４２を第３ルートＲ３に設定して第３発振器１Ｃを製造する工程Ｓ４と、共通パッケージ１００の下側凹部２１２に水晶振動子５０を実装し、ＰＬＬ回路４２を第２ルートＲ２に設定して第４発振器１Ｄを製造する工程Ｓ５と、を含む。

【0074】

４種類の発振器１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄを製造する場合は、工程Ｓ１を行った後、製造対象が第１発振器１Ａの場合は工程Ｓ２を行い、製造対象が第２発振器１Ｂの場合は工程Ｓ３を行い、製造対象が第３発振器１Ｃの場合は工程Ｓ４を行い、製造対象が第４発振器１Ｄの場合は工程Ｓ５を行う。

【0075】

また、工程Ｓ１は、外側ベース２１を準備する工程Ｓ１１と、外側ベース２１の上側凹部２１１に振動素子６、温度制御素子７および回路素子８を収容した内側パッケージ３を実装する工程Ｓ１２と、外側ベース２１の上側凹部２１１に回路素子４を実装する工程Ｓ１３と、外側ベース２１に外側リッド２２を接合して共通パッケージ１００を得る工程Ｓ１４と、を含む。

【0076】

ここで、上述の製造方法について言いかえると、発振器１の製造方法は、図１６に示すように、外側ベース２１の上側凹部２１１に振動素子６、温度制御素子７および回路素子８を実装する第１発振器第１工程Ｓａ１と、外側ベース２１の下側凹部２１２に電圧制御型水晶発振器５を実装する第１発振器第２工程Ｓａ２と、ＰＬＬ回路４２の設定を行う第１発振器第３工程Ｓａ３と、を含んで第１発振器１Ａを製造し、外側ベース２１の上側凹部２１１に振動素子６、温度制御素子７および回路素子８を実装する第２発振器第１工程Ｓｂ１と、外側ベース２１の下側凹部２１２に電圧制御型水晶発振器５を実装する第２発振器第２工程Ｓｂ２と、ＰＬＬ回路４２の設定を行う第２発振器第３工程Ｓｂ３と、を含んで第２発振器１Ｂを製造し、外側ベース２１の上側凹部２１１に振動素子６、温度制御素子７および回路素子８を実装する第３発振器第１工程Ｓｃ１と、ＰＬＬ回路４２の設定を行う第３発振器第２工程Ｓｃ２と、を含んで第３発振器１Ｃを製造し、外側ベース２１の上側凹部２１１に振動素子６、温度制御素子７および回路素子８を実装する第４発振器第１工程Ｓｄ１と、外側ベース２１の下側凹部２１２に水晶振動子５０を実装する第４発振器第２工程Ｓｄ２と、ＰＬＬ回路４２の設定を行う第４発振器第３工程Ｓｄ３と、を含んで第４発振器１Ｄを製造する。

【0077】

このような発振器１の製造方法によれば、共通パッケージ１００を用いるため、種類の異なる複数の発振器１（１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ）を低コストでかつ効率的に製造することができる。

【0078】

なお、本実施形態では、共通パッケージ１００を用いて４種類の発振器１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄを製造しているが、これに限定されず、共通パッケージ１００を用いて、少なくとも、出力周波数が異なる２つの発振器を製造できればよい。本実施形態の例では、第１発振器１Ａと、第２発振器１Ｂと、を製造できればよい。この場合、ＰＬＬ回路４２では、第１ルートＲ１しか使用されないため、ＰＬＬ回路４２から発振回路４２７、第１スイッチ回路ＳＷ１および第２スイッチ回路ＳＷ２を省略することができる。また、第３発振器１Ｃと、第３発振器１Ｃと振動素子５５の周波数が異なる第５発振器と、を製造できればよい。この場合、ＰＬＬ回路４２では第２ルートＲ２しか使用されないため、ＰＬＬ回路４２から第１スイッチ回路ＳＷ１および第２スイッチ回路ＳＷ２を省略することができる。

【0079】

また、本実施形態では、共通パッケージ１００を用いて恒温槽付水晶発振器（ＯＣＸＯ）である発振器１を製造しているが、発振器１としては、恒温槽付水晶発振器（ＯＣＸＯ）に限定されない。例えば、温度制御素子７および温度補償回路８２を共に使用しない設定として、パッケージ水晶発振器（ＳＰＸＯ）である発振器１を製造してもよいし、温度制御素子７を使用せず、温度補償回路８２を使用する設定として、温度補償水晶発振器（ＴＣＯＸ）である発振器１を製造してもよい。なお、恒温槽付水晶発振器である発振器１だけを製造する場合には、回路素子８から温度補償回路８２を省略してもよい。

【0080】

また、本実施形態では、振動素子５５と回路素子５９とがパッケージ５１に収容された状態で外側ベース２１に実装されているが、パッケージ５１を省略し、振動素子５５および回路素子５９をそれぞれ外側ベース２１に実装してもよい。この場合、下側凹部２１２の開口をリッドで覆い、収容空間を形成することが好ましい。このような構成によれば、共通パッケージ１００の小型化を図ることができる。

【0081】

以上、発振器１の製造方法について説明した。このような発振器１の製造方法は、前述したように、第１発振器１Ａおよび第２発振器１Ｂを含む複数種類の発振器１の製造方法であって、第１容器である外側ベース２１に第１振動素子である振動素子６および振動素子６を発振させて第１発振信号Ｖ１を生成する第１回路素子である回路素子８を実装する第１発振器第１工程Ｓａ１と、外側ベース２１に第１発振信号Ｖ１に基づいて発振周波数が制御される第２振動素子である振動素子５５を実装する第１発振器第２工程Ｓａ２と、を含んで第１発振器１Ａを製造し、第１発振器１Ａの外側ベース２１と同一種類の第２容器である外側ベース２１に、第１発振器１Ａの振動素子６と同一種類の第３振動素子である振動素子６および振動素子６を発振させて第２発振信号Ｖ２を生成する第１発振器１Ａの回路素子８と同一種類の第２回路素子である回路素子８を実装する第２発振器第１工程Ｓｂ１と、外側ベース２１に第２発振信号Ｖ２に基づいて発振周波数が制御され、振動素子５５と周波数が異なる第４振動素子である振動素子５５を実装する第２発振器第２工程Ｓｂ２と、を含んで第２発振器１Ｂを製造する。このような製造方法によれば、第１発振器第１工程Ｓａ１と第２発振器第１工程Ｓｂ１とが共通化されるため、出力周波数が異なる第１発振器１Ａおよび第２発振器１Ｂを低コストでかつ効率的に製造することができる。

【0082】

また、前述したように、第１容器としての外側ベース２１は、一方の主面に開口する第１凹部である上側凹部２１１と、他方の主面に開口する第２凹部である下側凹部２１２と、を有し、第１発振器第１工程Ｓａ１では、上側凹部２１１に振動素子６および回路素子８を実装し、第１発振器第２工程Ｓａ２では、下側凹部２１２に振動素子５５を実装する。また、第２容器としての外側ベース２１は、一方の主面に開口する第３凹部である上側凹部２１１と、他方の主面に開口する第４凹部である下側凹部２１２と、を有し、第２発振器第１工程Ｓｂ１では、上側凹部２１１に振動素子６および回路素子８を実装し、第２発振器第２工程Ｓｂ２では、下側凹部２１２に振動素子５５を実装する。このような方法によれば、共通化された第１発振器第１工程Ｓａ１と第２発振器第１工程Ｓｂ１で進めることができる工程を増やすことができる。そのため、その分、個別工程である第１発振器第２工程Ｓａ２と第２発振器第２工程Ｓｂ２における工程数を削減することができる。したがって、出力周波数が異なる第１発振器１Ａおよび第２発振器１Ｂを低コストでかつ効率的に製造することができる。

【0083】

また、前述したように、第１発振器第１工程Ｓａ１では、さらに、外側ベース２１に振動素子６を加熱する第１ヒーター回路である温度制御素子７を実装し、第２発振器第１工程Ｓｂ１では、さらに、外側ベース２１に振動素子６を加熱する温度制御素子７と同一種類の第２ヒーター回路である温度制御素子７を実装する。このように、温度制御素子７を備えることで、環境温度変化に対して周波数変動の少ない高精度な発振信号を出力可能な第１発振器１Ａおよび第２発振器１Ｂを製造することができる。

【0084】

また、前述したように、第１発振器１Ａの振動素子６および第２発振器１Ｂの振動素子６は、それぞれ、ＳＣカット水晶振動素子である。ＳＣカット水晶振動素子は、三次の周波数温度特性を有するため、周波数安定性に優れた振動素子６となる。特に、ＳＣカット水晶振動素子は、変極点が９５℃付近にあるため、振動素子６を加熱して使用する恒温槽付水晶発振器（ＯＣＸＯ）に適している。

【0085】

また、前述したように、第１発振器１Ａの振動素子６および第２発振器１Ｂの振動素子６は、それぞれ、ＡＴカット水晶振動素子でもよい。ＡＴカット水晶振動素子は、三次の周波数温度特性を有するため、周波数安定性に優れた振動素子６となる。特に、ＡＴカット水晶振動素子は、ＳＣカット水晶振動子よりも需要が高く流通量も多いため、低コスト化を図ることがでる。

【0086】

また、前述したように、第１発振器１Ａの振動素子５５および第２発振器１Ｂの振動素子５５は、それぞれ、ＡＴカット水晶振動素子である。ＡＴカット水晶振動素子は、三次の周波数温度特性を有するため、周波数安定性に優れた振動素子６となる。

【0087】

また、前述したように、第１発振器第２工程Ｓａ２では、さらに、外側ベース２１に振動素子５５を発振させて第１発振信号Ｖ１に基づいて周波数が制御された第３発振信号Ｖ３を生成する第３回路素子である回路素子５９を実装し、第２発振器第２工程Ｓｂ２では、さらに、外側ベース２１に振動素子５５を発振させて第２発振信号Ｖ２に基づいて周波数が制御された第４発振信号Ｖ４を生成する第４回路素子である回路素子５９を実装する。これにより、位相ノイズの少ない第３発振信号Ｖ３および第４発振信号Ｖ４を生成することができる。

【0088】

また、前述したように、第１発振器第２工程Ｓａ２では、振動素子５５および回路素子５９を第３容器であるパッケージ５１に収容した状態で外側ベース２１に実装し、第２発振器第２工程でＳｂ２は、振動素子５５および回路素子５９を第３容器であるパッケージ５１に収容した状態で外側ベース２１に実装する。このように、パッケージ５１を用いることにより、振動素子５５および回路素子５９を一括して実装することができるため、ハンドリング性が向上する。そのため、第１発振器第２工程Ｓａ２および第２発振器第２工程でＳｂ２をスムーズに行うことができる。また、パッケージ５１により振動素子５５および回路素子５９を保護することもできる。

【0089】

また、前述したように、発振器１の製造方法は、第１発振器１Ａの外側ベース２１と同一種類の第５容器である外側ベース２１に、第１発振器１Ａの振動素子６と同一種類の第５振動素子である振動素子６および振動素子６を発振させて第５発振信号Ｖ５を生成する第１発振器１Ａの回路素子８と同一種類の第５回路素子である回路素子８を実装する第３発振器第１工程Ｓｃ１を含んで第３発振器１Ｃを製造する。このような製造方法によれば、第１発振器第１工程Ｓａ１、第２発振器第１工程Ｓｂ１および第３発振器第１工程Ｓｃ１が共通化されるため、種類の異なる第１発振器１Ａ、第２発振器１Ｂおよび第３発振器１Ｃを低コストでかつ効率的に製造することができる。

【0090】

＜第２実施形態＞
図１７は、第２実施形態に係る共通パッケージの断面図である。

【0091】

本実施形態に係る共通パッケージ１００は、回路素子８が温度制御素子７を備えていること以外は、前述した第１実施形態の共通パッケージ１００と同様である。なお、以下の説明では、本実施形態の共通パッケージ１００に関し、前述した第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項に関してはその説明を省略する。また、本実施形態の図では、前述した実施形態と同様の構成について、同一符号を付している。

【0092】

図１７に示すように、本実施形態の共通パッケージ１００では、回路素子８が温度制御素子７を備えている。言い換えると、回路素子８が温度制御素子７の機能を備えている。これにより、部品点数が削減し、共通パッケージ１００の製造が容易となる。

【0093】

以上のように、本実施形態では、第１発振器１Ａの回路素子８が温度制御素子７を備え、第２発振器１Ｂの回路素子８が温度制御素子７を備えている。これにより、部品点数が削減し、共通パッケージ１００の製造が容易となる。

【0094】

このような第２実施形態によっても、前述した第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。

【0095】

＜第３実施形態＞
図１８は、第３実施形態に係る共通パッケージの断面図である。

【0096】

本実施形態に係る共通パッケージ１００は、回路素子４が、回路素子８および温度制御素子７を備えていること以外は、前述した第１実施形態の共通パッケージ１００と同様である。なお、以下の説明では、本実施形態の共通パッケージ１００に関し、前述した第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項に関してはその説明を省略する。また、本実施形態の図では、前述した実施形態と同様の構成について、同一符号を付している。

【0097】

図１８に示すように、本実施形態の共通パッケージ１００では、回路素子４が、回路素子８および温度制御素子７を備えている。言い換えると、回路素子４が、回路素子８および温度制御素子７の機能を備えている。これにより、部品点数が削減し、共通パッケージ１００の製造が容易となる。なお、図示の形態では、振動素子６を加熱するために回路素子４で生じる熱が振動素子６に伝わり易くなるように、回路素子４を内側パッケージ３の上面に載置している。

【0098】

このような第３実施形態によっても、前述した第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。

【0099】

以上、本発明の発振器の製造方法を図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、本発明に、他の任意の構成物が付加されていてもよい。また、各実施形態を適宜組み合わせてもよい。

【符号の説明】

【0100】

１…発振器、１Ａ…第１発振器、１Ｂ…第２発振器、１Ｃ…第３発振器、１Ｄ…第４発振器、２…外側パッケージ、２１…外側ベース、２１１…上側凹部、２１１ａ…第１上側凹部、２１１ｂ…第２上側凹部、２１１ｃ…第３上側凹部、２１２…下側凹部、２２…外側リッド、２３…封止部材、２４１…内部端子、２４２…内部端子、２４３…内部端子、２４４…外部端子、３…内側パッケージ、３１…内側ベース、３１１…凹部、３１１ａ…第１凹部、３１１ｂ…第２凹部、３１１ｃ…第３凹部、３２…内側リッド、３３…封止部材、３４１…内部端子、３４２…内部端子、３４３…内部端子、３４４…外部端子、４…回路素子、４１…温度制御用回路、４２…ＰＬＬ回路、４２１…第１位相比較器、４２２…第１ローパスフィルター、４２３…電圧制御型発振器、４２４…第１分周器、４２５…第２位相比較器、４２６…第２ローパスフィルター、４２７…発振回路、４２８…第２分周器、４３…出力バッファー回路、５…電圧制御型水晶発振器、５０…水晶振動子、５１…パッケージ、５２…ベース、５２１…凹部、５２１ａ…第１凹部、５２１ｂ…第２凹部、５２１ｃ…第３凹部、５３…リッド、５４…封止部材、５５…振動素子、５５１…水晶基板、５５３ａ…励振電極、５５３ｂ…パッド電極、５５３ｃ…引出電極、５５４ａ…励振電極、５５４ｂ…パッド電極、５５４ｃ…引出電極、５６１…内部端子、５６２…内部端子、５６４…外部端子、５９…回路素子、５９１…発振回路、６…振動素子、６１…水晶基板、６２１…励振電極、６２２…パッド電極、６３１…励振電極、６３２…パッド電極、７…温度制御素子、７１…温度センサー、７２…発熱回路、８…回路素子、８１…発振回路、８２…温度補償回路、１００…共通パッケージ、Ｂ１…接合部材、Ｂ２…接合部材、Ｂ３…接合部材、Ｂ４…接合部材、ＢＷ１…ボンディングワイヤー、ＢＷ２…ボンディングワイヤー、ＢＷ３…ボンディングワイヤー、ＢＷ４…ボンディングワイヤー、ＢＷ５…ボンディングワイヤー、ＢＷ６…ボンディングワイヤー、Ｑ２…収容空間、Ｑ３…収容空間、Ｑ５…収容空間、Ｒ１…第１ルート、Ｒ２…第２ルート、Ｒ３…第３ルート、Ｓ１…工程、Ｓ１１…工程、Ｓ１２…工程、Ｓ１３…工程、Ｓ１４…工程、Ｓ２…工程、Ｓ３…工程、Ｓ４…工程、Ｓ５…工程、ＳＷ１…第１スイッチ回路、ＳＷ２…第２スイッチ回路、Ｓａ１…第１発振器第１工程、Ｓａ２…第１発振器第２工程、Ｓａ３…第１発振器第３工程、Ｓｂ１…第２発振器第１工程、Ｓｂ２…第２発振器第２工程、Ｓｂ３…第２発振器第３工程、Ｓｃ１…第３発振器第１工程、Ｓｃ２…第３発振器第２工程、Ｓｄ１…第４発振器第１工程、Ｓｄ２…第４発振器第２工程、Ｓｄ３…第４発振器第３工程、Ｖ１…第１発振信号、Ｖ２…第２発振信号、Ｖ３…第３発振信号、Ｖ４…第４発振信号、Ｖ５…第５発振信号、Ｖ６…第６発振信号、Ｖ７…第７発振信号、Ｖ８…第８発振信号

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】