专利名称：通过激光焊封制备石英晶体器件的方法
技术领域：
本发明涉及电学领域的基本元器件，具体涉及可用作谐振器、振荡器、声表 面波器等的石英晶体器件的制备方法。
背景技术：
随着电子产品朝着便携式、小型化、网络化和多媒体化方向发展，石英晶 体器件的需求量出现两位数的增长，石英晶体及其陶瓷封装基座尺寸也越来越 小。
传统的石英晶体器件的生产过程主要包括将石英晶体设置在陶瓷封装基 座内部，在陶瓷封装基座上形成可伐合金环(可伐合金也称Kovar合金，主要 适用于电器元件与硬玻璃、软玻璃、陶瓷匹配封接的玻封合金)，然后上面覆盖 金属盖，通过电阻焊，经过滚压金属盖边缘，将金属盖与陶瓷封装基座焊接在 一起。由于是通过滚压边的电阻焊接实现封装，其金属盖容易变形走位，特别 是对于小尺寸的陶瓷封装基座，精确定位焊接极度困难，且焊接后气密性不好， 生产成本一直居高不下。现有生产技术使得石英晶体器件的产量及小型化也受 到限制，远远不能满足于日益增长的市场需求。因此，突破现有小尺寸陶瓷封 装基座与金属盖封装上的技术困难，寻找一种新的制造方法已迫在眉睫。
发明内容
本发明的目的是解决现有技术针对小尺寸陶瓷封装基座焊封困难，以及焊 封金属盖质量差、效率低的缺陷。
上述目的由以下技术方案予以实现-
一种通过激光焊封制备石英晶体器件的方法，包括(1)提供内部设置石 英晶体的陶瓷封装基座的步骤；(2)环绕陶瓷封装基座上端开口形成可伐合金 环的步骤；(3)将金属盖与可伐合金环焊接从而将所述陶瓷封装基座封装的步 骤；其特征在于，步骤(3)具体包括a.将金属盖置于可伐合金环上，b.将 经上述步骤后的半成品置于充满惰性气体的密闭透明空间内；C.提供激光束， 利用激光束将金属盖与可伐合金环密封焊接。所述步骤(2)中，在陶瓷封装基座上设置金属环的具体方法为环绕所述 陶瓷封装基座上端开口印刷钨金属层镀镍或金，然后放置银铜焊料并在850±20 °C还原气氛下焊接冲压得到的可伐合金环。
所述步骤(2)中，在陶瓷封装基座上设置金属环的具体方法为环绕所述 陶瓷封装基座上端开口印刷可伐合金环、并在850土2(TC还原气氛中烧结。
所述激光束由C02激光器或YAG激光器提供，并且经过菱镜聚焦。
本发明与现有技术相比具有以下优点本发明针对陶瓷封装基座与金属盖 的气封封装，采用非接触远距离的激光焊接技术，生产效率大大提高，热影响 区小，焊点无污染，大大提高了焊接的质量，避免了传统的电阻焊金属盖变形 走位问题。本发明的封装方法生产效率高，焊接速度快、深度大、变形小，特 别适用于小尺寸微型焊接，适合大规模生产。其意义在于提高生产效率、降低 生产成本，更大地满足日益增长的市场需求。
图1是实施例一生产的石英晶体器件的分解示意图2是实施例一生产的石英晶体器件的成品的示意图3是实施例二生产的石英晶体器件的分解示意图4是实施例二生产的石英晶体器件的成品的示意图5是将石英晶体器件置于密闭透明空间内进行激光封焊的示意图。
具体实施例方式
下面将结合实施例及附图对本发明作进一步的详细说明。 实施例一
结合图1及图2所示，环绕陶瓷封装基座8上端开口印刷鸨金属层镀镍或 金，然后放置银铜焊料7并在850士2(TC还原气氛下焊接冲压得到的可伐合金环 6，之后在可伐合金环6上方盖上金属盖5;结合图5所示，将经上述步骤后的 半成品3置于充满氮气或氩气等惰性气体的密闭透明空间4中，激光源20选用 C02激光器或YAG激光器，激光束1通过棱镜2聚焦后，对金属盖5和可伐合 金环6进行激光焊接，从而将石英晶体封装在由陶瓷封装基座8、银铜焊料7、 可伐合金环6及金属盖5构成的四层结构内，形成一个石英晶体器件9 (如图2 所示)。实施例二
结合图3及图4所示，陶瓷封装基座8内放置石英晶体，具体地是将石英 晶体装在与外部端子导通的陶瓷封装基座8的内部端子上(图中未示)；环绕陶
瓷封装基座8上端开口印刷形成可伐合金环10、并在850士2(TC氢气等还原气 氛中烧结得到带可伐合金环10的陶瓷封装基座，之后在可伐合金环10上方盖 上金属盖5;同样结合图5所示，将经上述步骤后的半成品3置于充满氮气或氩 气等惰性气体的密闭透明空间4中，激光源20选用C02激光器或YAG激光器， 激光束1通过棱镜2聚焦后，对金属盖5和可伐合金环10进行激光焊接，从而 将石英晶体封装在由陶瓷封装基座8、可伐合金环10及金属盖5构成的三层结 构内，形成一个石英晶体器件ll (见图4)。
本发明采用激光焊接方式，在充满氮气或氩气等惰性气体的密闭透明空腔 内，施行非接触远距离焊接，具有很大的灵活性。相对于传统的封装方法，上 述封装方法解决了小尺寸基座封装金属盖生产及安装困难的技术问题，除了对 位精准，生产效率大大提高，热影响区小，焊点无污染外，特别避免了传统的 电阻焊金属盖变形走位问题，特别能适应日益小型化的微型频率元器件的无缝 远距离高质量封焊。
权利要求
1、一种通过激光焊封制备石英晶体器件的方法，包括(1)提供内部设置石英晶体的陶瓷封装基座的步骤；(2)环绕陶瓷封装基座上端开口形成可伐合金环的步骤；(3)将金属盖与可伐合金环焊接从而将所述陶瓷封装基座封装的步骤；其特征在于，步骤(3)具体包括a.将金属盖置于可伐合金环上，b.将经上述步骤后的半成品置于充满惰性气体的密闭透明空间内；c.提供激光束，利用激光束将金属盖与可伐合金环密封焊接。
2、 根据权利要求1所述的通过激光焊封制备石英晶体器件的方法，其特征在于，所述步骤(2)中，在陶瓷封装基座上设置金属环的具体方法为环绕所述 陶瓷封装基座上端开口印刷钨金属层镀镍或金，然后放置银铜焊料并在850 ± 20 °C还原气氛下焊接冲压得到的可伐合金环。
3、 根据权利要求1所述的通过激光焊封制备石英晶体器件的方法，其特征在于，所述步骤(2)中，在陶瓷封装基座上设置金属环的具体方法为环绕所述 陶瓷封装基座上端开口印刷可伐合金环、并在850土2(TC还原气氛中烧结。
4、 根据权利要求1、 2或3任意一项所述的通过激光焊封制备石英晶体器件的 方法，其特征在于，所属激光束由C02激光器或YAG激光器提供，并且经 过菱镜聚焦。
全文摘要
本发明涉及一种通过激光焊封制备石英晶体器件的方法，包括(1)提供内部设置石英元件的陶瓷封装基座的步骤；(2)环绕陶瓷封装基座上端开口形成可伐合金环的步骤；(3)将金属盖与可伐合金环焊接从而将所述陶瓷封装基座封装的步骤；其特征在于，步骤(3)是利用激光束将金属盖与可伐合金环密封焊接。本发明与现有技术相比具有以下优点采用非接触远距离的激光焊接技术，生产效率大大提高，热影响区小，焊点无污染，大大提高了焊接的质量，避免了传统的电阻焊金属盖变形走位问题。本发明的封装方法生产效率高，焊接速度快、深度大、变形小，特别适用于小尺寸微型焊接，适合大规模生产。
文档编号H03H3/02GK101651450SQ20091004224
公开日2010年2月17日 申请日期2009年8月31日 优先权日2009年8月31日
发明者吴崇隽, 苏方宁, 雷云燕, 黎柏其 申请人:珠海粤科京华电子陶瓷有限公司