Кварцевый генератор

Изобретение относится к области радиоэлектроники и может быть использовано при разработках миниатюрных кварцевых генераторов для поверхностного монтажа. Изобретение обеспечивает создание высокостабильного миниатюрного кварцевого генератора поверхностного монтажа, пьезоэлемент которого механически развязан от корпуса генератора. Кварцевый генератор содержит металлокерамический корпус с монтажной площадкой, пьезоэлемент и однокристальную схему генератора, однокристальная интегральная схема генератора размещена на дополнительно введенной керамической плате с проводящими дорожками, на которой токопроводящим клеем закреплены держатели с пьезоэлементом и установленной с помощью клея на монтажной площадке, при этом контакты однокристальной интегральной схемы соединены с помощью сварки проводниками с контактами на керамической плате. 1 ил.

 

Изобретение относится к области радиоэлектроники и может быть использовано при разработках миниатюрных кварцевых генераторов для поверхностного монтажа.

В настоящее время появились однокристальные интегральные схемы кварцевых генераторов, которые работают с резонаторами AT среза. Для работы генераторов, основанных на этой схеме, необходим только пьезоэлемент или резонатор. В случае применения пьезоэлемента (резонатора без корпуса) габаритные размеры становятся минимально возможными, однако уменьшение размера пьезоэлемента связано с появлением скачков частоты при отдельных температурах окружающей среды и большим влиянием мест крепления пьезоэлемента на добротность и стабильность колебания. При креплении пьезоэлемента напрямую в металлокерамический корпус температурно-частотная характеристика изделия обычно сильно искажается из-за различия коэффициентов линейного расширения кварца и корпуса.

Наиболее близким к предлагаемому является генератор [1], содержащий пьезоэлемент, установленный на выемки металлокерамического корпуса, и однокристальнуюо интегральную схему генератора, установленную на монтажную площадку.

Недостатком устройства прототипа является отсутствие механической развязки между корпусом всего изделия и пьезоэлементом, что сказывается на температурно-частотной характеристике генератора.

Задачей изобретения является создание высокостабильного миниатюрного кварцевого генератора поверхностного монтажа, пьезоэлемент которого механически развязан от корпуса генератора.

Поставленная задача достигается путем введения кварцевого генератора, содержащего металлокерамический корпус с монтажной площадкой, пьезоэлемент и однокристальную схему генератора, согласно изобретению, однокристальная интегральная схема генератора размещена на дополнительно введенной керамической плате с проводящими дорожками, установленной с помощью клея на монтажной площадке металлокерамического корпуса, при этом контакты однокристальной интегральной схемы соединены с помощью сварки проводниками с контактами на керамической плате и металлокерамического корпуса, а на керамической плате токопроводящим клеем размещены держатели с пьезоэлементом керамической платы, которая является буфером между корпусом генератора и пьезоэлементом. Также на этой плате установлена интегральная схема кварцевого генератора и токопроводящие дорожки.

Конструкция предлагаемого кварцевого генератора представлена на фигуре. Она представляет собой металлокерамический корпус 1, на монтажной площадке которого зафиксирована с помощью клея керамическая плата 2 с проводящими дорожками. На керамической плате установлена однокристальная интегральная схема 3, контакты которой соединены сваркой проволоки с контактами на керамической плате и металлокерамического корпуса, и размещены держатели 4 с пьезоэлементом 5, которые закреплены токопроводящим клеем. Герметизация происходит методом шовно-роликовой сварки крышки 6 и корпуса 1.

Работа заявляемого кварцевого генератора основана на том, что при изменении температуры окружающей среды металлокерамический корпус изменяет свои геометрические размеры, а керамическая плата, установленная на монтажную площадку и закрепленная в центральной зоне, уменьшает влияние изменения размеров корпуса на расположение держателей. Держатели тоже, в свою очередь, уменьшают свое влияние на пьезоэлемент при изменении температуры окружающей среды. Таким образом, происходит двойная механическая развязка пьезоэлементов от металлокерамического корпуса, благодаря которой достигается повторяемость температурно-частотных характеристик генераторов.

Пример

Были изготовлены кварцевые генераторы на частоту 20 МГц согласно предлагаемой конструкции. После изготовления были произведены измерения температурно-частотных характеристик готовых изделий. В интервале рабочих температур от минус 60 до плюс 85°С температурно-частотные характеристики генераторов имели схожие, предсказуемые значения и не имели скачков частоты. То есть в данной конструкции температурно-частотная характеристика смонтированного пьезоэлемента и генератора целиком определяется углом среза, а не типом используемого корпуса, токопроводящего клея и способом монтажа.

Источники информации

1. Патент США US 6452460 B2, 17.09.2002.

Кварцевый генератор, содержащий металлокерамический корпус с монтажной площадкой, пьезоэлемент и однокристальную схему генератора, отличающийся тем, что однокристальная схема генератора размещена на дополнительно введенной керамической плате с проводящими дорожками, на которой токопроводящим клеем закреплены держатели с пьезоэлементом и установленной с помощью клея на монтажной площадке, при этом контакты однокристальной интегральной схемы соединены с помощью сварки проводниками с контактами на керамической плате.