专利名称：温度补偿型振荡器及其制造方法
技术领域：
本发明涉及温度补偿型振荡器及其制造方法。温度补偿型振荡器用于多个领域中，而最近广泛用于移动通信终端等便携式移动通信机上。这样的温度补偿型振荡器，通常构成将振荡元件(例如，晶体片)作为振荡源的振荡电路，在上述振荡电路中设置使用频率可变装置(变频装置)的温度补偿电路，通过补正根据上述振荡元件温度的3次曲线的温度特性，从而使振荡频率稳定。
背景技术：
在将振荡元件作为晶体片使用的温度补偿型振荡器(Temperature-Compensated Crystal OscillatorTCXO)中，形成在晶体片以及集成电路(以下，称为‘IC’)芯片内的振荡电路，由于制造中的不均衡等原因，无法完全相同地制造全部振荡电路，因此，具有各自不同的温度-频率特性。从而无法对所有振荡电路根据相同基准进行温度补偿。
因此，需要在每个振荡电路上制定不同的补偿数据并记录在补偿数据存储电路上。但是，当晶体片特性的不均衡大时，不可能进行温度补偿，因此，需要预先调整为尽量具有晶体片的频率偏差特性。
此时，以前通过下述的调整过程来制造温度补偿型晶体振荡器。
首先，在封装壳体内设置晶体片。
之后，使封装壳体维持在基准温度(通常为常温25℃)，用网络分析器(network analyzer)等监测晶体片的共振频率，并用离子束等除去晶体片表面的电极膜从而调整为所需的频率。
之后，在封装壳体上设置构成振荡电路以及温度补偿电路的IC芯片。
之后，用盖子密封(sealing)封装壳体。
之后，将装载了晶体片和IC芯片的封装壳体暴露在多种温度状态下，并在该多种温度状态下测定振荡频率，从而测定与所需的振荡频率(fo)的差。
最后，根据上述测定值制定温度补偿数据，并将上述温度补偿数据记录在IC芯片的温度补偿数据存储部中。
即，在这样的现有温度补偿型振荡器的制造方法中，调整晶体片的特性时，以未设置构成振荡电路的IC芯片的状态，用网络分析器等在外部使晶体片共振并监测该共振频率，并除去晶体片的电极膜从而使该共振频率成为使用者所需的共振频率。
其结果，在封装壳体上还设置IC芯片与压电元件同时构成振荡电路来进行振荡动作时的振荡频率，和预先调整的共振频率之间将产生偏差。
另一方面，在封装壳体内都设置了晶体片和IC芯片，并使振荡电路动作后，可考虑到晶体片的共振频率调整以及其后的温度补偿数据的制定和记录，但此时IC芯片内的温度补偿电路也将动作。但是，此时，在温度补偿电路的补偿数据存储部中，并没有记录有适当的补偿数据，而在该各寄存器中记录有各位全部为‘0’或者‘1’的数据，因此，不仅无法适当调整晶体片的共振频率，而且还无法适当实行之后的温度补偿数据的制定。
发明内容
本发明是为了解决上述问题而构成，本发明的目的在于提供一种可制造出简化温度补偿型振荡器的调整工序并具有高品质的温度补偿特性、并且小型的温度补偿型振荡器的方法以及用该方法制造的温度补偿型振荡器。
为实现上述目的，提供了根据本发明的温度补偿型振荡器的制造方法，包括在封装壳体内装载包含振荡部以及温度补偿部的IC芯片的步骤；在上述温度补偿部的存储部上记录温度补偿数据的一般值的步骤；在上述封装壳体内装载压电元件的步骤；以及密封上述封装壳体的步骤。
在此，上述温度补偿型振荡器的制造方法，其特征在于还包括在装载上述压电元件后调整上述压电元件振荡频率的步骤。
此时，上述调整压电元件振荡频率的方法的特征在于，是通过形成在上述封装壳体中的TCXO频率输出端子，监测上述振荡频率来调整。
另外，上述温度补偿型振荡器的制造方法，其特征在于还包括在密封上述封装壳体后补正根据记录上述温度补偿数据一般值的步骤所记录的温度补偿数据一般值的步骤。
另外，上述温度补偿型振荡器的制造方法，其特征在于上述温度补偿数据一般值是在上述封装壳体内装载压电元件之前通过对上述压电元件进行频率偏差特性试验来选择的值。
另外，上述温度补偿型振荡器的制造方法，其特征在于上述压电元件是晶体片。
为达到上述目的的根据本发明的温度补偿型振荡器，其特征在于包括封装壳体；装载在上述封装壳体内，包含振荡部以及记录有温度补偿数据一般值的温度补偿部的IC芯片；装载在上述封装壳体内的IC芯片上部的压电元件；密封上述封装壳体的盖子；以及形成在上述封装壳体表面上，并可向上述IC芯片输入输出温度补偿数据的IC端子，上述温度补偿数据一般值是在密封上述封装壳体之前记录在上述温度补偿部中。
在此，上述温度补偿型振荡器，其特征在于还包括形成在上述封装壳体表面，用于调整上述压电元件的振荡频率而输出上述振荡频率的TCXO频率输出端子。
另外，上述温度补偿型振荡器，其特征在于上述压电元件是晶体片。
如上所述，根据本发明的温度补偿型振荡器及其制造方法，在封装壳体上装载IC芯片后，预先向IC芯片输入温度补偿数据的一般值，从而具有之后无需进行单独的温度补偿过程的效果。
另外，即使在之后进行单独的温度补偿过程，只要补正预先输入的温度补偿数据的一般值即可，从而可以进行调整工序简单化、更精密的温度补偿。
还有，在调整压电元件(晶体片)的振荡频率的步骤中，可通过TCXO频率输出端子监测振荡频率，因此，无需将单独的压电元件(晶体片)频率输出端子形成在封装壳体表面上，从而不仅使封装壳体侧壁强度更加强化，而且可进一步实现产品的小型化。
图1是作为本发明第一实施例的温度补偿型振荡器的剖视图。
图2是作为本发明第一实施例的温度补偿型振荡器的仰视图。
图3是使用在作为本发明第一实施例的温度补偿型振荡器中的IC芯片的结构模块图。
图4a至图4d是用于说明作为本发明第一实施例的温度补偿型振荡器的制造方法的工序剖面图。
图5是用于表示作为本发明第一实施例的温度补偿型振荡器的制造方法的流程图。
图6a和图6b是根据作为本发明第一实施例的温度补偿型振荡器的温度的频率偏差特性曲线图。
图7是用于表示作为本发明第二实施例的温度补偿型振荡器的制造方法的流程图。
图8是根据作为本发明第二实施例的温度补偿型振荡器的温度的频率偏差特性曲线图。
具体实施例方式
下面，参照附图对根据本发明的实施例进行详细说明，而对重复部分将省略其说明。
实施例1图1和图2是作为本发明第一实施例的温度补偿型振荡器的剖视图和仰视图，图3表示用于上述温度补偿型振荡器的IC芯片的结构模块图。
首先，如图1所示，在形成在封装壳体105内的凹槽下部上，装载了由振荡部以及温度补偿部等构成的IC芯片110。
之后，在封装壳体105内的IC芯片110上部，装载了振荡产生使用者所需频率的压电元件115，而在本实施例中作为压电元件115使用晶体片115。
在装载上述IC芯片110和晶体片115的封装壳体105的上部，将焊接环120等作为粘着部件来使用从而用盖子125进行密封。
在此，如图3所示，IC芯片110包括温度检测部205，用于检测温度状态；振荡部215，通过压电元件115振荡产生使用者所需频率；以及温度补偿部210，根据来自温度检测部205的温度检测信号，使输出到振荡部215的输出端220的信号频率维持为一定水平。另外，在温度补偿部210中内置了可记录温度补偿数据的存储部(例如，EEPROM未图示)。
另一方面，如图2所示，在温度补偿型振荡器的侧面上形成了可向IC芯片110输入输出温度补偿数据的IC端子130，而在温度补偿型振荡器的下面上形成了可监测晶体片115的振荡频率的TCXO频率输出端子135。
在此，IC端子130和TCXO频率输出端子135可以形成在封装壳体105表面的任何位置，但是考虑到制造工序的便利性等，从而形成在封装壳体105的侧面以及下面。
根据本实施例的温度补偿型振荡器，具有未形成在现有温度补偿型振荡器中必须形成的晶体片频率输出端子(未图示)的特征，对此将在后面详细说明。
图4a至图4d是用于说明作为本发明第一实施例的温度补偿型振荡器的制造方法的工序剖面图，图5是表示该制造方法的流程图。
下面，参照图4a至图4d以及图5，详细说明作为本发明第一实施例的温度补偿型振荡器的制造方法。
首先，如图4a所示，在形成在封装壳体105内的凹槽下部上装载IC芯片110(S505)。
之后，在构成IC芯片110的温度补偿部210的存储部上记录温度补偿数据的一般值(S510)。
在此，温度补偿数据的一般值是用于补正(补偿)晶体片115在多种温度下引起偏差的频率的值，该温度补偿数据的一般值，可以是将晶体片115装载在封装壳体115之前暴露在多种温度下而得到的试验值。
其次，如图4b所示，在封装壳体105内的IC芯片110上部，装载用于振荡产生使用者所需的频率的晶体片115(S515)。
之后，如图4c所示，由频率计数器(frequency counter)等监测晶体片115的振荡频率，并由离子束405等除去晶体片115表面的电极膜，从而在基准温度(通常为常温25℃)下，将晶体片115的振荡频率调整为使用者所需的频率(S520)。
此时，作为监测晶体片115的振荡频率的方法，可以通过形成在封装壳体105的下面的TCXO频率输出端子135来监测，而这是由于在前工序(S510)中已经将温度补偿数据的一般值记录在构成IC芯片110的温度补偿部210的存储部中。
倘若，如现有的在温度补偿部210的存储部的各寄存器上记录着各个位全部为‘0’或者‘1’的数据，那么，通过TCXO频率输出端子监测的晶体片115的振荡频率值将歪曲实际振荡频率值后输出，因此，现有的振荡器只能是通过另外形成在封装壳体105的表面上的晶体片频率输出端子(未图示)，来直接监测晶体片115的振荡频率。
从而，根据本实施例无需通过晶体片频率输出端子(未图示)，而通过TCXO频率输出端子135来监测晶体片115的振荡频率，并将晶体片115的振荡频率调整为使用者所需的频率。
但是，根据情况，当晶体片115是在基准温度下振荡产生使用者所需的频率的特殊晶体片时，可省略将晶体片115的振荡频率调整为使用者所需的频率的步骤(S520)。
最后，如图4d所示，在封装壳体105的侧壁上面用焊接环120等来粘着盖子125，从而密封封装壳体105(S525)。这样，最后进行封装壳体的密封工序(S525)，完成了根据本实施例的温度补偿型振荡器的制造。
图6a是当不进行在温度补偿部210的存储部上记录温度补偿数据的一般值的步骤时的根据温度的频率特性曲线图，如从图6a可知，不进行在温度补偿部210的存储部上记录温度补偿数据的一般值的步骤而制造温度补偿型振荡器，将原原本本显示原有晶体片所具有的根据温度的频率特性，从而根据温度将产生最大10ppm的频率偏差。
另一方面，图6b是根据上述本实施例制造的温度补偿型振荡器的根据温度的频率特性曲线图，如从图6b可知，根据上述实施例进行在温度补偿部210的存储部上记录温度补偿数据的一般值的步骤而制造温度补偿型振荡器，原有晶体片所具有的根据温度的频率特性被补正(补偿)，因此，可大幅减少根据温度的频率偏差，从而可产生最大3ppm的频率偏差。
即，根据本实施例，无需进行现有技术的在密封封装壳体115后将封装壳体115暴露在多种温度状态下，并测定在各温度状态下产生的频率偏差，从而将根据测定值的温度补偿数据记录在IC芯片的补偿数据存储部中的工序，就可以制造出具有高品质的温度补偿特性的温度补偿型振荡器。
实施例2图7是用于表示作为本发明第二实施例的温度补偿型振荡器的制造方法的流程图。
本实施例实行与上述第一实施例相同的工序(S505至S525)，并在上述第一实施例的密封封装壳体的工序(S525)后增加新的工序，下面，参照图7详细说明根据本实施例的温度补偿型振荡器的制造方法。
即，首先在密封上述封装壳体的状态下，将封装壳体暴露在多种温度状态下，并进行通过TCXO频率输出端子测定在该各温度状态下产生的频率偏差的步骤(S705)、以及判断该测定值是否在使用者所需的频率偏差范围内的步骤(S710)。
倘若，该测定值在使用者所需的频率偏差内时，不进行其他补正(补偿)过程就完成根据本实施例的温度补偿型振荡器的制造。
但是，当该测定值超出使用者所需的频率偏差范围时，制定根据该测定值的实际温度补偿数据(S715)。
其次，将记录在温度补偿部的存储部的温度补偿数据的一般值补正为上述制定的实际温度补偿数据值，从而完成根据本实施例的温度补偿型振荡器的制造(S720)。
图8是根据上述本实施例制造的温度补偿型振荡器的根据温度的频率特性曲线图，如从图8可知，通过上述S715以及S720工序，将记录在温度补偿部的存储部上的温度补偿数据的一般值，补正为上述制定的实际温度补偿数据值，因此，可使根据温度的频率偏差在最大1ppm以下，从而可完成更精密的温度补偿，可制造具有使用者所需的频率偏差的高品质温度补偿型振荡器。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
符号说明105 封装壳体110 IC芯片115 压电元件(晶体片)120 焊接环125 盖子130 IC端子135 TCXO频率输出端子205 温度检测部210 温度补偿部215 振荡部220 输出端405 离子束
权利要求
1.一种温度补偿型振荡器的制造方法，包括以下步骤在封装壳体内装载包括振荡部以及温度补偿部的IC芯片；在所述温度补偿部的存储部上记录温度补偿数据的一般值；在所述封装壳体内装载压电元件；以及密封所述封装壳体。
2.根据权利要求1所述的温度补偿型振荡器的制造方法，其特征在于，还包括以下步骤在装载所述压电元件后调整所述压电元件的振荡频率。
3.根据权利要求2所述的温度补偿型振荡器的制造方法，其特征在于通过形成在所述封装壳体中的温度补偿型振荡器频率输出端子监测所述振荡频率来调整所述压电元件的振荡频率。
4.根据权利要求1所述的温度补偿型振荡器的制造方法，其特征在于，还包括以下步骤在密封所述封装壳体后补正根据记录所述温度补偿数据的一般值的步骤所记录的温度补偿数据的一般值。
5.根据权利要求1所述的温度补偿型振荡器的制造方法，其特征在于所述温度补偿数据的一般值，是在所述封装壳体内装载压电元件之前通过对所述压电元件进行频率偏差特性试验来选择的值。
6.根据权利要求1所述的温度补偿型振荡器的制造方法，其特征在于所述压电元件采用晶体片。
7.一种温度补偿型振荡器，其特征在于，包括封装壳体；IC芯片，被装载在所述封装壳体内，包括振荡部以及记录有温度补偿数据的一般值的温度补偿部；压电元件，被装载在所述封装壳体内的IC芯片上部；盖子，用于密封所述封装壳体；以及IC端子，形成在所述封装壳体表面上，并可向所述IC芯片输入输出温度补偿数据，其中，所述温度补偿数据的一般值是在密封所述封装壳体之前记录在所述温度补偿部中。
8.根据权利要求7所述的温度补偿型振荡器，其特征在于还包括温度补偿型振荡器频率输出端子，形成在所述封装壳体表面，用于为了调整所述压电元件的振荡频率而输出所述振荡频率。
9.根据权利要求7所述的温度补偿型振荡器，其特征在于所述压电元件是晶体片。
全文摘要
本发明涉及温度补偿型振荡器及其制造方法。该方法包括在封装壳体内装载包括振荡部以及温度补偿部的IC芯片的步骤；在所述温度补偿部的存储部上记录温度补偿数据的一般值的步骤；在所述封装壳体内装载压电元件的步骤；以及密封所述封装壳体的步骤。在密封上述封装壳体后无需再实行其他温度补偿过程，另外，即使之后实行其他温度补偿过程，只要补正预先输入的温度补偿数据的一般值即可，因此，实现调整流程简单化以及更精密的温度补偿。
文档编号H03B5/00GK1855710SQ200510114519
公开日2006年11月1日 申请日期2005年10月24日 优先权日2005年4月21日
发明者郑赞榕 申请人:三星电机株式会社