一种石英晶体谐振器电极的加工方法与流程

本发明涉及一种石英晶体谐振器的加工方法，尤其是涉及一种石英晶体谐振器电极的加工方法。

背景技术：

石英晶体谐振器作为频率控制的关键元件，广泛地用于各类电子设备中。利用石英晶体材料的逆压电效应可以实现高频机械振动，进而提供稳定的频率源用于信号选择和信息检测等功能。谐振器的工作状态是石英晶体板的多个模态的耦合振动，如果其他模态(寄生模态)频率接近主要的工作模态(一般是厚度剪切模态)，会导致电阻增加和品质因数降低，严重时甚至发生频率和模态跳跃，使谐振器不能稳定高效地工作。

频率的稳定性和性能与谐振器的电极有关，目前广泛采用的有效方法是尽可能采取导电性能好的金属，如金、银或铝来作为电极材料，同时限制电极厚度，使用较薄的电极，从而保证电极刚度和质量对谐振器的负面影响最小。而通常使用的电极加工的方法一般是清洗石英晶体表面，然后在表面镀上金属铬镍合金层，用于增强在石英晶体表面的附着力，改变金属电极的性能和粘着力，就可以在上面蒸镀或者溅射金属层，完成金属电极的加工。但是由于金属的熔点普遍比较高，蒸镀和溅射方法必须在较高的温度下完成，因此石英晶片会经历较高的温度变形，由于金属电极的密度和刚度较大而不能释放所有的热应力，造成了对石英晶体谐振器的不利影响，会改变谐振器性能。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种石英晶体谐振器电极的加工方法，加工方便且加工出来的石英晶体谐振器的电极具有优良的性能。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种石英晶体谐振器电极的加工方法，将石英晶片放置在专用夹具上，将导电高分子材料制成导电高分子材料溶液，将导电高分子材料溶液覆盖在石英晶片的待加工的电极区域表面形成涂层，将涂层干燥并对边沿进行加工后得到石英晶体谐振器的电极。

所述的专用夹具包括固定模板和设置在所述的固定模板上的夹板，所述的固定模板上设置有矩形固定腔，所述的夹板设置有压条和电极区域孔，所述的石英晶片嵌入所述的固定腔内，所述的压条压接在所述的石英晶片上，高分子材料溶液覆盖在所述的电极区域孔内的石英晶片表面。

所述的固定腔为通透的固定腔，所述的夹板为两块，分别设置在所述的固定模板的两侧。

所述的固定腔的四角设置有圆形的保护孔。设置保护孔可以保护石英晶片的四个角不会崩裂。

将导电高分子材料溶液覆盖在石英晶片的待加工的电极区域表面的方法包括喷涂、涂抹、表面沉积、溅射和蒸发沉积。

喷涂的具体方法是在压力作用下将导电高分子材料溶液均匀喷射在石英晶体表面指定区域。

涂抹的具体方法是用刷子将导电高分子材料溶液均匀涂抹在石英晶体表面指定区域。

表面沉积的具体方法是将融化的导电高分子材料溶液保留在石英晶体表面指定区域，直至固化形成薄膜。

溅射的具体方法是将导电高分子材料融化，形成导电高分子材料浆液，在高温下喷射在石英晶体表面沉积形成电极层。

蒸发沉积的具体方法是让高分子材料融化蒸发，在石英晶体表面指定区域沉积形成电极层。

与现有技术相比，本发明的优点在于：使用具有适当的导电高分子材料加工成电极薄膜，取代常用的金属电极，实现石英晶体谐振器的性能改善，且加工简单，降低产品加工的成本，简化产品加工工艺；利用导电高分子材料制成石英晶体谐振器，由于导电高分子材料的密度和刚度较小，能够在满足谐振器工作的导电性能和保证激发石英晶体谐振器的前提下，最大限度地减少电极重量，减低质量效应，显著减弱工作模态与干扰模态的耦合，减少模态之间的耦合，使振动能量尽可能集中在工作模态，减少寄生模态的干扰，提升谐振器性能。

附图说明

图1为本发明方法加工的石英晶体谐振器电极的正面结构示意图；

图2为本发明方法加工的石英晶体谐振器电极的侧面结构示意图；

图3为本发明专用夹具的立体结构示意图；

图4为本发明同时加工多个石英晶体谐振器电极的专用夹具的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

实施例一：一种石英晶体谐振器电极的加工方法，将石英晶片放置在专用夹具上，专用夹具如图3所示，包括中间的固定模板1和设置在固定模板1上的夹板2，固定模板1上设置有矩形固定腔11，夹板2设置有压条21和电极区域孔22，石英晶片3嵌入固定腔11内，压条21压接在石英晶片3上，将导电高分子材料制成导电高分子材料溶液，采用喷涂、涂抹、表面沉积、溅射和蒸发沉积中的任一种方法将导电高分子材料溶液覆盖在电极区域孔22内石英晶片3的待加工的电极区域表面形成涂层31，将涂层31干燥并对边沿进行加工后得到石英晶体谐振器的电极，其结构如图1和图2所示。

上述实施例中，可以在矩形固定腔11的四角设置圆形的保护孔(图上未显示)，石英晶片3的四个角位于保护孔，固定腔可以为通透的固定腔，可以有两个夹板2分别设置在固定模板1的两面，将晶片一面的电极加工完成后，需要再使用同样的工艺，在石英晶片的另一面进行对称加工，以便获得对称的导电高分子材料电极。可以按照拟加工的电极的规格和要求，加工等厚度的导电高分子材料薄膜；所述的夹板为两块，分别设置在所述的固定模板的两侧。

如果需要同时加工多个或者一批晶片电极，可以使用如图4所示的专用夹具进行如实施例一相同的方法同样处理。

技术特征：

1.一种石英晶体谐振器电极的加工方法，其特征在于将石英晶片放置在专用夹具上，将导电高分子材料制成导电高分子材料溶液，将导电高分子材料溶液覆盖在石英晶片的待加工的电极区域表面形成涂层，将涂层干燥并对边沿进行加工后得到石英晶体谐振器的电极。

2.如权利要求1所述的一种石英晶体谐振器电极的加工方法，其特征在于所述的专用夹具包括固定模板和设置在所述的固定模板上的夹板，所述的固定模板上设置有矩形固定腔，所述的夹板设置有压条和电极区域孔，所述的石英晶片嵌入所述的固定腔内，所述的压条压接在所述的石英晶片上，高分子材料溶液覆盖在所述的电极区域孔内的石英晶片表面。

3.如权利要求2所述的一种石英晶体谐振器电极的加工方法，其特征在于所述的固定腔为通透的固定腔，所述的夹板为两块，分别设置在所述的固定模板的两侧。

4.如权利要求2或3所述的一种石英晶体谐振器电极的加工方法，其特征在于所述的固定腔的四角设置有圆形的保护孔。

5.如权利要求1所述的一种石英晶体谐振器电极的加工方法，其特征在于将导电高分子材料溶液覆盖在石英晶片的待加工的电极区域表面的方法包括喷涂、涂抹、表面沉积、溅射和蒸发沉积。

6.如权利要求5所述的一种石英晶体谐振器电极的加工方法，其特征在于喷涂的具体方法是在压力作用下将导电高分子材料溶液均匀喷射在石英晶体表面指定区域。

7.如权利要求5所述的一种石英晶体谐振器电极的加工方法，其特征在于涂抹的具体方法是用刷子将导电高分子材料溶液均匀涂抹在石英晶体表面指定区域。

8.如权利要求5所述的一种石英晶体谐振器电极的加工方法，其特征在于表面沉积的具体方法是将融化的导电高分子材料溶液保留在石英晶体表面指定区域，直至固化形成薄膜。

9.如权利要求5所述的一种石英晶体谐振器电极的加工方法，其特征在于溅射的具体方法是将导电高分子材料融化，形成导电高分子材料浆液，在高温下喷射到石英晶体表面沉积形成电极层。

10.如权利要求5所述的一种石英晶体谐振器电极的加工方法，其特征在于蒸发沉积的具体方法是让高分子材料融化蒸发，在石英晶体表面指定区域沉积形成电极层。

技术总结
本发明公开了一种石英晶体谐振器电极的加工方法，特点是将石英晶片放置在专用夹具上，将导电高分子材料制成导电高分子材料溶液，将导电高分子材料溶液覆盖在石英晶片的待加工的电极区域表面形成涂层，将涂层干燥并对边沿进行加工后得到石英晶体谐振器的电极，优点在于：使用导电高分子材料取代金属电极，实现石英晶体谐振器的性能改善，且加工简单，降低产品加工的成本，能够在满足谐振器工作的导电性能和保证激发石英晶体谐振器的前提下，最大限度地减少电极重量，减低质量效应，显著减弱工作模态与干扰模态的耦合，减少模态之间的耦合，使振动能量尽可能集中在工作模态，减少寄生模态的干扰，提升谐振器性能。

技术研发人员：王骥;方省众;徐禄波;张阳阳;田昊;于开悬;杜建科;王溪溪;沈俊男;赵岷江
受保护的技术使用者：宁波大学
技术研发日：2019.12.05
技术公布日：2020.05.08