專利名稱：溫度補償型振蕩器及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及溫度補償型振蕩器及其制造方法。溫度補償型振蕩器用于多個領(lǐng)域中，而最近廣泛用于移動通信終端等便攜式移動通信機上。這樣的溫度補償型振蕩器，通常構(gòu)成將振蕩元件(例如，晶體片)作為振蕩源的振蕩電路，在上述振蕩電路中設(shè)置使用頻率可變裝置(變頻裝置)的溫度補償電路，通過補正根據(jù)上述振蕩元件溫度的3次曲線的溫度特性，從而使振蕩頻率穩(wěn)定。
背景技術(shù)：
在將振蕩元件作為晶體片使用的溫度補償型振蕩器(Temperature-Compensated Crystal OscillatorTCXO)中，形成在晶體片以及集成電路(以下，稱為‘IC’)芯片內(nèi)的振蕩電路，由于制造中的不均衡等原因，無法完全相同地制造全部振蕩電路，因此，具有各自不同的溫度-頻率特性。從而無法對所有振蕩電路根據(jù)相同基準進行溫度補償。
因此，需要在每個振蕩電路上制定不同的補償數(shù)據(jù)并記錄在補償數(shù)據(jù)存儲電路上。但是，當晶體片特性的不均衡大時，不可能進行溫度補償，因此，需要預(yù)先調(diào)整為盡量具有晶體片的頻率偏差特性。
此時，以前通過下述的調(diào)整過程來制造溫度補償型晶體振蕩器。
首先，在封裝殼體內(nèi)設(shè)置晶體片。
之后，使封裝殼體維持在基準溫度(通常為常溫25℃)，用網(wǎng)絡(luò)分析器(network analyzer)等監(jiān)測晶體片的共振頻率，并用離子束等除去晶體片表面的電極膜從而調(diào)整為所需的頻率。
之后，在封裝殼體上設(shè)置構(gòu)成振蕩電路以及溫度補償電路的IC芯片。
之后，用蓋子密封(sealing)封裝殼體。
之后，將裝載了晶體片和IC芯片的封裝殼體暴露在多種溫度狀態(tài)下，并在該多種溫度狀態(tài)下測定振蕩頻率，從而測定與所需的振蕩頻率(fo)的差。
最后，根據(jù)上述測定值制定溫度補償數(shù)據(jù)，并將上述溫度補償數(shù)據(jù)記錄在IC芯片的溫度補償數(shù)據(jù)存儲部中。
即，在這樣的現(xiàn)有溫度補償型振蕩器的制造方法中，調(diào)整晶體片的特性時，以未設(shè)置構(gòu)成振蕩電路的IC芯片的狀態(tài)，用網(wǎng)絡(luò)分析器等在外部使晶體片共振并監(jiān)測該共振頻率，并除去晶體片的電極膜從而使該共振頻率成為使用者所需的共振頻率。
其結(jié)果，在封裝殼體上還設(shè)置IC芯片與壓電元件同時構(gòu)成振蕩電路來進行振蕩動作時的振蕩頻率，和預(yù)先調(diào)整的共振頻率之間將產(chǎn)生偏差。
另一方面，在封裝殼體內(nèi)都設(shè)置了晶體片和IC芯片，并使振蕩電路動作后，可考慮到晶體片的共振頻率調(diào)整以及其后的溫度補償數(shù)據(jù)的制定和記錄，但此時IC芯片內(nèi)的溫度補償電路也將動作。但是，此時，在溫度補償電路的補償數(shù)據(jù)存儲部中，并沒有記錄有適當?shù)难a償數(shù)據(jù)，而在該各寄存器中記錄有各位全部為‘0’或者‘1’的數(shù)據(jù)，因此，不僅無法適當調(diào)整晶體片的共振頻率，而且還無法適當實行之后的溫度補償數(shù)據(jù)的制定。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了解決上述問題而構(gòu)成，本發(fā)明的目的在于提供一種可制造出簡化溫度補償型振蕩器的調(diào)整工序并具有高品質(zhì)的溫度補償特性、并且小型的溫度補償型振蕩器的方法以及用該方法制造的溫度補償型振蕩器。
為實現(xiàn)上述目的，提供了根據(jù)本發(fā)明的溫度補償型振蕩器的制造方法，包括在封裝殼體內(nèi)裝載包含振蕩部以及溫度補償部的IC芯片的步驟；在上述溫度補償部的存儲部上記錄溫度補償數(shù)據(jù)的一般值的步驟；在上述封裝殼體內(nèi)裝載壓電元件的步驟；以及密封上述封裝殼體的步驟。
在此，上述溫度補償型振蕩器的制造方法，其特征在于還包括在裝載上述壓電元件后調(diào)整上述壓電元件振蕩頻率的步驟。
此時，上述調(diào)整壓電元件振蕩頻率的方法的特征在于，是通過形成在上述封裝殼體中的TCXO頻率輸出端子，監(jiān)測上述振蕩頻率來調(diào)整。
另外，上述溫度補償型振蕩器的制造方法，其特征在于還包括在密封上述封裝殼體后補正根據(jù)記錄上述溫度補償數(shù)據(jù)一般值的步驟所記錄的溫度補償數(shù)據(jù)一般值的步驟。
另外，上述溫度補償型振蕩器的制造方法，其特征在于上述溫度補償數(shù)據(jù)一般值是在上述封裝殼體內(nèi)裝載壓電元件之前通過對上述壓電元件進行頻率偏差特性試驗來選擇的值。
另外，上述溫度補償型振蕩器的制造方法，其特征在于上述壓電元件是晶體片。
為達到上述目的的根據(jù)本發(fā)明的溫度補償型振蕩器，其特征在于包括封裝殼體；裝載在上述封裝殼體內(nèi)，包含振蕩部以及記錄有溫度補償數(shù)據(jù)一般值的溫度補償部的IC芯片；裝載在上述封裝殼體內(nèi)的IC芯片上部的壓電元件；密封上述封裝殼體的蓋子；以及形成在上述封裝殼體表面上，并可向上述IC芯片輸入輸出溫度補償數(shù)據(jù)的IC端子，上述溫度補償數(shù)據(jù)一般值是在密封上述封裝殼體之前記錄在上述溫度補償部中。
在此，上述溫度補償型振蕩器，其特征在于還包括形成在上述封裝殼體表面，用于調(diào)整上述壓電元件的振蕩頻率而輸出上述振蕩頻率的TCXO頻率輸出端子。
另外，上述溫度補償型振蕩器，其特征在于上述壓電元件是晶體片。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的溫度補償型振蕩器及其制造方法，在封裝殼體上裝載IC芯片后，預(yù)先向IC芯片輸入溫度補償數(shù)據(jù)的一般值，從而具有之后無需進行單獨的溫度補償過程的效果。
另外，即使在之后進行單獨的溫度補償過程，只要補正預(yù)先輸入的溫度補償數(shù)據(jù)的一般值即可，從而可以進行調(diào)整工序簡單化、更精密的溫度補償。
還有，在調(diào)整壓電元件(晶體片)的振蕩頻率的步驟中，可通過TCXO頻率輸出端子監(jiān)測振蕩頻率，因此，無需將單獨的壓電元件(晶體片)頻率輸出端子形成在封裝殼體表面上，從而不僅使封裝殼體側(cè)壁強度更加強化，而且可進一步實現(xiàn)產(chǎn)品的小型化。


圖1是作為本發(fā)明第一實施例的溫度補償型振蕩器的剖視圖。
圖2是作為本發(fā)明第一實施例的溫度補償型振蕩器的仰視圖。
圖3是使用在作為本發(fā)明第一實施例的溫度補償型振蕩器中的IC芯片的結(jié)構(gòu)模塊圖。
圖4a至圖4d是用于說明作為本發(fā)明第一實施例的溫度補償型振蕩器的制造方法的工序剖面圖。
圖5是用于表示作為本發(fā)明第一實施例的溫度補償型振蕩器的制造方法的流程圖。
圖6a和圖6b是根據(jù)作為本發(fā)明第一實施例的溫度補償型振蕩器的溫度的頻率偏差特性曲線圖。
圖7是用于表示作為本發(fā)明第二實施例的溫度補償型振蕩器的制造方法的流程圖。
圖8是根據(jù)作為本發(fā)明第二實施例的溫度補償型振蕩器的溫度的頻率偏差特性曲線圖。
具體實施例方式
下面，參照附圖對根據(jù)本發(fā)明的實施例進行詳細說明，而對重復(fù)部分將省略其說明。
實施例1圖1和圖2是作為本發(fā)明第一實施例的溫度補償型振蕩器的剖視圖和仰視圖，圖3表示用于上述溫度補償型振蕩器的IC芯片的結(jié)構(gòu)模塊圖。
首先，如圖1所示，在形成在封裝殼體105內(nèi)的凹槽下部上，裝載了由振蕩部以及溫度補償部等構(gòu)成的IC芯片110。
之后，在封裝殼體105內(nèi)的IC芯片110上部，裝載了振蕩產(chǎn)生使用者所需頻率的壓電元件115，而在本實施例中作為壓電元件115使用晶體片115。
在裝載上述IC芯片110和晶體片115的封裝殼體105的上部，將焊接環(huán)120等作為粘著部件來使用從而用蓋子125進行密封。
在此，如圖3所示，IC芯片110包括溫度檢測部205，用于檢測溫度狀態(tài)；振蕩部215，通過壓電元件115振蕩產(chǎn)生使用者所需頻率；以及溫度補償部210，根據(jù)來自溫度檢測部205的溫度檢測信號，使輸出到振蕩部215的輸出端220的信號頻率維持為一定水平。另外，在溫度補償部210中內(nèi)置了可記錄溫度補償數(shù)據(jù)的存儲部(例如，EEPROM未圖示)。
另一方面，如圖2所示，在溫度補償型振蕩器的側(cè)面上形成了可向IC芯片110輸入輸出溫度補償數(shù)據(jù)的IC端子130，而在溫度補償型振蕩器的下面上形成了可監(jiān)測晶體片115的振蕩頻率的TCXO頻率輸出端子135。
在此，IC端子130和TCXO頻率輸出端子135可以形成在封裝殼體105表面的任何位置，但是考慮到制造工序的便利性等，從而形成在封裝殼體105的側(cè)面以及下面。
根據(jù)本實施例的溫度補償型振蕩器，具有未形成在現(xiàn)有溫度補償型振蕩器中必須形成的晶體片頻率輸出端子(未圖示)的特征，對此將在后面詳細說明。
圖4a至圖4d是用于說明作為本發(fā)明第一實施例的溫度補償型振蕩器的制造方法的工序剖面圖，圖5是表示該制造方法的流程圖。
下面，參照圖4a至圖4d以及圖5，詳細說明作為本發(fā)明第一實施例的溫度補償型振蕩器的制造方法。
首先，如圖4a所示，在形成在封裝殼體105內(nèi)的凹槽下部上裝載IC芯片110(S505)。
之后，在構(gòu)成IC芯片110的溫度補償部210的存儲部上記錄溫度補償數(shù)據(jù)的一般值(S510)。
在此，溫度補償數(shù)據(jù)的一般值是用于補正(補償)晶體片115在多種溫度下引起偏差的頻率的值，該溫度補償數(shù)據(jù)的一般值，可以是將晶體片115裝載在封裝殼體115之前暴露在多種溫度下而得到的試驗值。
其次，如圖4b所示，在封裝殼體105內(nèi)的IC芯片110上部，裝載用于振蕩產(chǎn)生使用者所需的頻率的晶體片115(S515)。
之后，如圖4c所示，由頻率計數(shù)器(frequency counter)等監(jiān)測晶體片115的振蕩頻率，并由離子束405等除去晶體片115表面的電極膜，從而在基準溫度(通常為常溫25℃)下，將晶體片115的振蕩頻率調(diào)整為使用者所需的頻率(S520)。
此時，作為監(jiān)測晶體片115的振蕩頻率的方法，可以通過形成在封裝殼體105的下面的TCXO頻率輸出端子135來監(jiān)測，而這是由于在前工序(S510)中已經(jīng)將溫度補償數(shù)據(jù)的一般值記錄在構(gòu)成IC芯片110的溫度補償部210的存儲部中。
倘若，如現(xiàn)有的在溫度補償部210的存儲部的各寄存器上記錄著各個位全部為‘0’或者‘1’的數(shù)據(jù)，那么，通過TCXO頻率輸出端子監(jiān)測的晶體片115的振蕩頻率值將歪曲實際振蕩頻率值后輸出，因此，現(xiàn)有的振蕩器只能是通過另外形成在封裝殼體105的表面上的晶體片頻率輸出端子(未圖示)，來直接監(jiān)測晶體片115的振蕩頻率。
從而，根據(jù)本實施例無需通過晶體片頻率輸出端子(未圖示)，而通過TCXO頻率輸出端子135來監(jiān)測晶體片115的振蕩頻率，并將晶體片115的振蕩頻率調(diào)整為使用者所需的頻率。
但是，根據(jù)情況，當晶體片115是在基準溫度下振蕩產(chǎn)生使用者所需的頻率的特殊晶體片時，可省略將晶體片115的振蕩頻率調(diào)整為使用者所需的頻率的步驟(S520)。
最后，如圖4d所示，在封裝殼體105的側(cè)壁上面用焊接環(huán)120等來粘著蓋子125，從而密封封裝殼體105(S525)。這樣，最后進行封裝殼體的密封工序(S525)，完成了根據(jù)本實施例的溫度補償型振蕩器的制造。
圖6a是當不進行在溫度補償部210的存儲部上記錄溫度補償數(shù)據(jù)的一般值的步驟時的根據(jù)溫度的頻率特性曲線圖，如從圖6a可知，不進行在溫度補償部210的存儲部上記錄溫度補償數(shù)據(jù)的一般值的步驟而制造溫度補償型振蕩器，將原原本本顯示原有晶體片所具有的根據(jù)溫度的頻率特性，從而根據(jù)溫度將產(chǎn)生最大10ppm的頻率偏差。
另一方面，圖6b是根據(jù)上述本實施例制造的溫度補償型振蕩器的根據(jù)溫度的頻率特性曲線圖，如從圖6b可知，根據(jù)上述實施例進行在溫度補償部210的存儲部上記錄溫度補償數(shù)據(jù)的一般值的步驟而制造溫度補償型振蕩器，原有晶體片所具有的根據(jù)溫度的頻率特性被補正(補償)，因此，可大幅減少根據(jù)溫度的頻率偏差，從而可產(chǎn)生最大3ppm的頻率偏差。
即，根據(jù)本實施例，無需進行現(xiàn)有技術(shù)的在密封封裝殼體115后將封裝殼體115暴露在多種溫度狀態(tài)下，并測定在各溫度狀態(tài)下產(chǎn)生的頻率偏差，從而將根據(jù)測定值的溫度補償數(shù)據(jù)記錄在IC芯片的補償數(shù)據(jù)存儲部中的工序，就可以制造出具有高品質(zhì)的溫度補償特性的溫度補償型振蕩器。
實施例2圖7是用于表示作為本發(fā)明第二實施例的溫度補償型振蕩器的制造方法的流程圖。
本實施例實行與上述第一實施例相同的工序(S505至S525)，并在上述第一實施例的密封封裝殼體的工序(S525)后增加新的工序，下面，參照圖7詳細說明根據(jù)本實施例的溫度補償型振蕩器的制造方法。
即，首先在密封上述封裝殼體的狀態(tài)下，將封裝殼體暴露在多種溫度狀態(tài)下，并進行通過TCXO頻率輸出端子測定在該各溫度狀態(tài)下產(chǎn)生的頻率偏差的步驟(S705)、以及判斷該測定值是否在使用者所需的頻率偏差范圍內(nèi)的步驟(S710)。
倘若，該測定值在使用者所需的頻率偏差內(nèi)時，不進行其他補正(補償)過程就完成根據(jù)本實施例的溫度補償型振蕩器的制造。
但是，當該測定值超出使用者所需的頻率偏差范圍時，制定根據(jù)該測定值的實際溫度補償數(shù)據(jù)(S715)。
其次，將記錄在溫度補償部的存儲部的溫度補償數(shù)據(jù)的一般值補正為上述制定的實際溫度補償數(shù)據(jù)值，從而完成根據(jù)本實施例的溫度補償型振蕩器的制造(S720)。
圖8是根據(jù)上述本實施例制造的溫度補償型振蕩器的根據(jù)溫度的頻率特性曲線圖，如從圖8可知，通過上述S715以及S720工序，將記錄在溫度補償部的存儲部上的溫度補償數(shù)據(jù)的一般值，補正為上述制定的實際溫度補償數(shù)據(jù)值，因此，可使根據(jù)溫度的頻率偏差在最大1ppm以下，從而可完成更精密的溫度補償，可制造具有使用者所需的頻率偏差的高品質(zhì)溫度補償型振蕩器。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
符號說明105 封裝殼體110 IC芯片115 壓電元件(晶體片)120 焊接環(huán)125 蓋子130 IC端子135 TCXO頻率輸出端子205 溫度檢測部210 溫度補償部215 振蕩部220 輸出端405 離子束
權(quán)利要求
1.一種溫度補償型振蕩器的制造方法，包括以下步驟在封裝殼體內(nèi)裝載包括振蕩部以及溫度補償部的IC芯片；在所述溫度補償部的存儲部上記錄溫度補償數(shù)據(jù)的一般值；在所述封裝殼體內(nèi)裝載壓電元件；以及密封所述封裝殼體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溫度補償型振蕩器的制造方法，其特征在于，還包括以下步驟在裝載所述壓電元件后調(diào)整所述壓電元件的振蕩頻率。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的溫度補償型振蕩器的制造方法，其特征在于通過形成在所述封裝殼體中的溫度補償型振蕩器頻率輸出端子監(jiān)測所述振蕩頻率來調(diào)整所述壓電元件的振蕩頻率。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溫度補償型振蕩器的制造方法，其特征在于，還包括以下步驟在密封所述封裝殼體后補正根據(jù)記錄所述溫度補償數(shù)據(jù)的一般值的步驟所記錄的溫度補償數(shù)據(jù)的一般值。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溫度補償型振蕩器的制造方法，其特征在于所述溫度補償數(shù)據(jù)的一般值，是在所述封裝殼體內(nèi)裝載壓電元件之前通過對所述壓電元件進行頻率偏差特性試驗來選擇的值。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溫度補償型振蕩器的制造方法，其特征在于所述壓電元件采用晶體片。
7.一種溫度補償型振蕩器，其特征在于，包括封裝殼體；IC芯片，被裝載在所述封裝殼體內(nèi)，包括振蕩部以及記錄有溫度補償數(shù)據(jù)的一般值的溫度補償部；壓電元件，被裝載在所述封裝殼體內(nèi)的IC芯片上部；蓋子，用于密封所述封裝殼體；以及IC端子，形成在所述封裝殼體表面上，并可向所述IC芯片輸入輸出溫度補償數(shù)據(jù)，其中，所述溫度補償數(shù)據(jù)的一般值是在密封所述封裝殼體之前記錄在所述溫度補償部中。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的溫度補償型振蕩器，其特征在于還包括溫度補償型振蕩器頻率輸出端子，形成在所述封裝殼體表面，用于為了調(diào)整所述壓電元件的振蕩頻率而輸出所述振蕩頻率。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的溫度補償型振蕩器，其特征在于所述壓電元件是晶體片。
全文摘要
本發(fā)明涉及溫度補償型振蕩器及其制造方法。該方法包括在封裝殼體內(nèi)裝載包括振蕩部以及溫度補償部的IC芯片的步驟；在所述溫度補償部的存儲部上記錄溫度補償數(shù)據(jù)的一般值的步驟；在所述封裝殼體內(nèi)裝載壓電元件的步驟；以及密封所述封裝殼體的步驟。在密封上述封裝殼體后無需再實行其他溫度補償過程，另外，即使之后實行其他溫度補償過程，只要補正預(yù)先輸入的溫度補償數(shù)據(jù)的一般值即可，因此，實現(xiàn)調(diào)整流程簡單化以及更精密的溫度補償。
文檔編號H03B5/00GK1855710SQ200510114519
公開日2006年11月1日 申請日期2005年10月24日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月21日
發(fā)明者鄭贊榕 申請人:三星電機株式會社