一种石英晶体谐振器及其制作方法
【专利摘要】本申请公开了一种石英晶体谐振器，用以缓解现有技术中的石英晶体谐振器产生的频率老化问题。该石英晶体谐振器包括：上电极、下电极以及石英晶片。所述上电极，包括：上电极衬底、上电极金属膜以及上电极金属引线；所述上电极衬底由绝缘材料制成；所述上电极衬底与所述下电极，分别设置在所述石英晶片的相对的两侧；所述上电极金属膜附着于所述上电极衬底；所述上电极金属膜位于所述上电极衬底与所述石英晶片之间，且所述上电极金属膜与所述石英晶片之间存在空隙；所述上电极金属引线，设置在所述上电极衬底与所述石英晶片之间存在的空隙中；所述上电极金属引线与所述上电极金属膜相连接。申请还公开了一种石英晶体谐振器的制造方法。
【专利说明】
一种石英晶体谐振器及其制作方法
技术领域
[0001]本申请涉及谐振器技术领域，尤其涉及一种石英晶体谐振器及其制作方法。
【背景技术】
[0002]石英晶体谐振器，是高精度和高稳定度的谐振器，被广泛应用于彩电、计算机、遥控器等各类振荡电路中，以及为数据处理设备产生时钟信号和为特定系统提供基准信号。
[0003]但是，现有技术中的石英晶体谐振器，金属膜与石英晶片之间的应力的变化会导致频率老化。其中，金属膜的氧化或脱落，以及真空蒸镀金属膜造成的污染等原因会造成金属膜与石英晶片之间的应力发生变化。另外，所述频率老化，指所述石英晶体谐振器产生的频率发生变化，偏离了预设频率。
【发明内容】
[0004]本申请实施例提供一种石英晶体谐振器，用以缓解现有技术中的石英晶体谐振器产生的频率老化问题。
[0005]本申请实施例提供一种应用于石英晶体谐振器的上电极，用以缓解现有技术中的石英晶体谐振器产生的频率老化问题。
[0006]本申请实施例提供一种石英晶体谐振器的制造方法，用以缓解现有技术中的石英晶体谐振器产生的频率老化问题。
[0007]本申请实施例提供一种应用于石英晶体谐振器的上电极的制作方法，用以缓解现有技术中的石英晶体谐振器产生的频率老化问题。
[0008]本申请实施例采用下述技术方案:
[0009]—种石英晶体谐振器，包括上电极、下电极以及石英晶片:
[0010 ]所述上电极，包括:上电极衬底、上电极金属膜以及上电极金属引线；
[0011]所述上电极衬底由绝缘材料制成；
[0012]所述上电极衬底与所述下电极，分别设置在所述石英晶片的相对的两侧；
[0013]所述上电极金属膜附着于所述上电极衬底；
[0014]所述上电极金属膜位于所述上电极衬底与所述石英晶片之间，且所述上电极金属膜与所述石英晶片之间存在空隙；
[0015]所述上电极金属引线，设置在所述上电极衬底与所述石英晶片之间存在的空隙中；所述上电极金属引线与所述上电极金属膜相连接。
[0016]—种应用于石英晶体谐振器的上电极，所述上电极包括上电极衬底、上电极金属膜以及上电极金属引线:
[0017]所述上电极衬底由绝缘材料制成；
[0018]所述上电极衬底包含上电极槽;所述上电极槽，为用于为所述上电极金属膜提供附着空间的凹槽；
[0019]所述上电极金属膜，设置在所述上电极槽中；
[0020]所述上电极槽的深度值大于所述上电极金属膜的厚度值；
[0021]所述上电极金属引线与所述上电极金属膜相连接。
[0022]—种石英晶体谐振器的制造方法，该石英晶体谐振器包括用于石英晶体谐振器的上电极、下电极以及石英晶片，所述方法包括:
[0023]在上电极衬底上真空蒸镀上上电极金属膜；
[0024]连接所述上电极金属膜与所述上电极金属引线；
[0025]按照设定的组装方式，将附着着所述上电极金属膜以及所述上电极金属引线的上电极衬底、石英晶片以及下电极，与其他构成石英晶体谐振器的零部件组装在一起，从而得到石英晶体谐振器；
[0026]其中，所述设定的组装方式包括:所述上电极衬底与所述下电极，分别组装在所述石英晶片的相对的两侧;所述设定的组装方式满足:使得所述上电极金属膜位于所述上电极衬底与所述石英晶片之间，且所述上电极金属膜与所述石英晶片之间存在空隙。
[0027]—种应用于石英晶体谐振器的上电极的制作方法，所述方法包括:
[0028]在上电极衬底包含的上电极槽中真空蒸镀上上电极金属膜;其中，所述上电极槽的深度值大于所述上电极金属膜的厚度值；
[0029]连接所述上电极金属膜与上电极金属引线。
[0030]本申请实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果:
[0031]由于所述上电极金属膜与所述石英晶片之间存在空隙，那么与现有技术中的上电极金属膜附着在石英晶片上的结构相比，上述至少一个技术方案中的上电极金属膜与石英晶片之间不存在应力，也不会产生应力变化的现象。另外上述至少一个技术方案中的上电极金属膜虽然与石英晶片之间存在空隙，但所述上电极金属膜仍能够在通电后，为所述石英晶片提供电场，使得所述石英晶片可以产生谐振。因此，采用上述至少一个技术方案能够实现低老化。
【附图说明】
[0032]此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中:
[0033]图1a为本申请实施例1提供的一种石英晶体谐振器的剖面图；
[0034]图1b为本申请实施例1提供的一种应用于石英晶体谐振器的上电极剖面视图；
[0035]图1c为本申请实施例1提供的一种应用于石英晶体谐振器的上电极俯视图；
[0036]图1d为本申请实施例1提供的一种应用于石英晶体谐振器的上电极衬底剖面图；
[0037]图1e为本申请实施例1提供的一种应用于石英晶体谐振器的上电极衬底俯视图；
[0038]图1f为本申请实施例1提供的一种应用于石英晶体谐振器的石英晶片俯视图；
[0039]图1g为本申请实施例1提供的一种应用于石英晶体谐振器的石英晶片正视图；
[0040]图1h为本申请实施例1提供的一种应用于石英晶体谐振器的下电极剖面视图；
[0041]图1i为本申请实施例1提供的一种应用于石英晶体谐振器的下电极俯视图；
[0042]图1j为本申请实施例1提供的一种应用于石英晶体谐振器的下电极衬底剖面图；
[0043]图1k为本申请实施例1提供的一种应用于石英晶体谐振器的下电极衬底俯视图；
[0044]图1L为本申请实施例1提供的一种应用于石英晶体谐振器的上电极、石英晶片以及下电极组装在一起后形成的整体结构的剖面图；
[0045]图1m为本申请实施例1提供的一种应用于石英晶体谐振器的上电极、石英晶片以及下电极组装在一起后形成的整体结构的俯视图；
[0046]图2为本申请实施例3提供的一种石英晶体谐振器的制造方法的实现流程示意图；
[0047]图3为本申请实施例4提供的一种应用于石英晶体谐振器的上电极的制作方法的实现流程示意图。
【具体实施方式】
[0048]为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0049]以下结合附图，详细说明本申请各实施例提供的技术方案。
[0050]实施例1
[0051]为实现低老化，本申请实施例1提供一种石英晶体谐振器。该石英晶体谐振器的剖面图如图1a所示。
[0052]其中，所述石英晶体谐振器，可以包括但不限于上电极1、石英晶片2以及下电极3等元器件。
[0053]上电极I的具体结构参见图1b和图lc。其中，图1b为沿着图1c中的1-1方向的上电极I的剖面图，图1c是上电极I的俯视图。
[0054]石英晶片2的具体结构参见图1f和图lg。其中，图1f为石英晶片2的俯视图，图1g是沿着图1f中的1-1方向上的石英晶片2的剖面图。
[0055]下电极3的具体结构参见图1h和图1i。其中，图1h为沿着图1i中的1-1方向的下电极3的剖面图，图1i是下电极3的俯视图。
[0056]其中，所述上电极I以及下电极3，用于在通电后，为石英晶片2提供电场，使得所述石英晶片2因压电效应产生谐振。
[0057]下面分别介绍所述上电极1、石英晶片2以及所述下电极3:
[0058](I)所述上电极I
[0059]所述上电极I，可以包括但不限于:上电极衬底4、上电极金属膜5(参见图1b与图1c)以及上电极金属引线6(参见图1b与图lc)。
[0060]其中，上电极衬底4的具体结构参见图1d和图le。其中，图1d为沿着图1e中的1-1方向上的上电极衬底4的剖面图，图1e为上电极衬底4的俯视图。所述上电极衬底4由绝缘材料制成，比如，该绝缘材料可以为石英等材料。
[0061 ] 所述上电极衬底4为圆形，外径为D1，内径为D2(参见图1d)。其中D1-D2X).5毫米。
[0062]所述上电极衬底4，可以包括第一定位结构与上电极槽8(参见图1e)。所述第一定位结构，用于上电极I与下电极3包含的用于与所述第一定位结构相契合的第二定位结构榫接在一起。若所述第一定位结构包含卡槽部分，则所述第二定位结构包含与所述第一定位结构包含的卡槽部分相契合的凸起部分;或若所述第一定位结构包含凸起部分，则所述第二定位结构包含与所述第一定位结构包含的凸起部分相契合的卡槽部分;或若所述第一定位结构包含卡槽部分和凸起部分，则所述第二定位结构包含与所述第一定位结构包含的卡槽部分和凸起部分分别相契合的凸起部分与卡槽部分。
[0063]本申请实施例为了便于描述，以所述第一定位结构包含卡槽部分7(参见图ld、图1e)，以所述第二定位结构包含与所述第一定位结构包含的卡槽部分7相契合的凸起部分13(参见图lh、li)为例，进行阐述。
[0064]所述卡槽部分7的个数为四个，且均匀分布在所述上电极衬底4的边缘，每一个所述卡槽部分7的大小相同。其中，所述卡槽部分7靠近所述上电极衬底4的中心点部分的开口a小于所述卡槽部分7靠近所述上电极衬底4的外边缘部分的开口 b。且所述卡槽部分7与所述上电极衬底4的中心点所形成的弧度α (参见图1 e)小于90度。
[0065]所述上电极槽8(参见图ld、图1e)，为用于为所述上电极金属膜提供附着空间的凹槽。其中，所述上电极槽8的形状为圆形，中心点与所述上电极衬底4的中心点重合，直径为D3。所述上电极槽8的深度值In大于所述上电极金属膜5的厚度值h2(参见图lb)。其中，In的范围为10?50微米，hi_h2大于5微米。
[0066]所述上电极金属膜5，用于在通电后，为所述石英晶片2提供电场，使得石英晶片2在电场的作用下，因压电效应产生谐振。
[0067]所述上电极金属膜5，位于所述上电极槽8中。
[0068]所述上电极金属膜5的形状为圆形，其中心点与所述上电极衬底的中心点重合，其直径为D4(参见图lc)。其中，D4〈D3。
[0069]所述上电极金属膜6的主要材质可以为金、银等贵金属中的一种金属，辅助材料可以为铬。其中，所述金、银等贵金属惰性较强，不易氧化，且电阻较小。在真空蒸镀时，可以先将铬真空蒸镀在所述上电极槽8中，再在铬的基础上真空蒸镀上所述金、银等贵金属中的一种金属。这可以更好的使得所述金、银等贵金属中的一种金属附着在所述上电极槽8中。
[0070]所述上电极金属引线6(参见图1c)，用于连接所述上电极金属膜5与电源。该上电极金属引线6，可以从所述第一定位结构所包含的其中任意一个卡槽部分7中引出，且所述上电极金属引线6的宽度，小于所述开口a的宽度。其中，在所述卡槽部分7与所述凸起部分13榫接在一起后，所述上电极金属引线6，可以从所述卡槽部分7与所述凸起部分13之间引出。所述上电极金属引线6的具体引出方式可以参见图1L、图lm。
[0071]其中，所述图1L为沿着图1m的1-1方向上的所述上电极1、所述石英晶片2以及所述下电极3组装在一起后形成的一个整体结构的剖面图，图1m为所述上电极1、所述石英晶片2以及所述下电极3组装在一起后形成的一个整体结构的俯视图。
[0072](2)石英晶片2
[0073]本申请实施例不限定所述石英晶片2的结构、形状或尺寸，技术人员可以根据实际需要设定所述石英晶片2的结构、形状或尺寸。为了便于将所述石英晶片2与所述上电极和所述下电极组装在一起，本申请实施例以图1f、图1g所示的石英晶片为例，进行阐述。
[0074]所述石英晶片2的结构、形状参见图1f、图lg，为圆形，且在圆形边缘部分平均分布着四个第三定位结构9。该第三定位结构9，用于将所述石英晶片2固定在所述下电极3中。所述下电极3包含与所述第三定位结构9相契合的第四定位结构14(参见图1i)，所述第三定位结构9与所述第四定位结构14榫接在一起。所述石英晶片2的外径为D5，内径为D6。其中，D5等于Dl，D6等于D2。
[0075]参见图1f，所述石英晶片2包含的所述第三定位结构9中的c点与d点，与所述石英晶片2的中心点之间的连线所形成的夹角β(参见图1f)小于90度。
[0076](3)下电极 3
[0077]本申请实施例不限定所述下电极3的结构、形状或尺寸，技术人员可以根据实际需要设定所述下电极3的结构、形状或尺寸。为了便于将所述下电极3与所述石英晶片和所述上电极组装在一起，本申请实施例以图lh、图1i所示的下电极为例，进行阐述。
[0078]所述下电极3(参见图lh、li)，包括:下电极衬底10、下电极金属膜11以及下电极金属引线12。
[0079 ]所述下电极衬底1的具体结构可参见图1 j和图1 k。其中，图1 j为沿着图1 k中的1-1方向上的下电极衬底10的剖面图，图1k为下电极衬底10的俯视图。
[0080]所述下电极衬底10由绝缘材料制成，比如，该绝缘材料可以为石英等材料。
[0081 ] 所述下电极衬底10为圆形，外径为Dy，内径为D8(参见图1j)。其中，D7等于D1,D8等于
D2o
[0082]所述下电极衬底10，可以包括第二定位结构、第四定位结构14与下电极槽15。
[0083]沿用(I)上电极I中所用的例子，若所述第一定位结构包含卡槽部分7，那么，所述第二定位结构可以包含与所述第一定位结构包含的卡槽部分7相契合的凸起部分13。其中，所述凸起部分13的个数为四个，且均匀分布在所述下电极衬底10的边缘。所述凸起部分13的横截面部分的形状、大小(参见图1k)，与所述卡槽部分7的横截面部分的形状、大小(参见图1e)—样。
[0084]所述第四定位结构14的个数为四个，均匀分布在所述下电极衬底的边缘，且与凸起部分13重合。所述第四定位结构14的横截面部分的形状、大小(参见图li)，与所述第三定位结构9的横截面部分的形状、大小(参见图1f) 一样。
[0085]所述下电极槽15(参见图lj、图1k)，为用于为所述下电极金属膜提供附着空间的凹槽。其中，所述下电极槽15的形状为圆形，中心点与所述下电极衬底10的中心点重合，直径为D9。所述下电极槽15的深度值h3大于所述上电极金属膜6的厚度值h4(参见图lh)。其中，h3的范围为10?50微米，h3-h4大于5微米。
[0086]所述下电极金属膜11，用于在通电后，为所述石英晶片2提供电场，使得石英晶片2在电场的作用下，因压电效应产生谐振。
[0087]所述下电极金属膜11，位于所述下电极槽15中。
[0088]所述下电极金属膜11的形状为圆形，其中心点与所述上电极衬底的中心点重合，其直径为D1Q。其中，D9>D10。
[0089]所述下电极金属膜11的组成材料可以参见所述上电极金属膜5的组成材料，此处不再进行赘述。
[0090]所述下电极金属引线12(参见图1i)，用于连接所述下电极金属膜11与电源。该下电极金属引线12，可以从所述第二定位结构包含的一个凸起部分13的上端引出。其中，在所述卡槽部分7与所述凸起部分13榫接在一起后，所述下电极金属引线12，可以从所述卡槽部分7与所述凸起部分13之间引出。所述下电极金属引线12的具体引出方式与所述上电极金属引线6的引出方式相似，此处不再进行赘述。
[0091]需要特别说明的是，所述上电极金属引线6与所述下电极金属引线12，不从同一榫接处引出。
[0092]在介绍完所述上电极1、石英晶片2以及所述下电极3后，下面介绍所述上电极衬底
4、上电极金属膜5、上电极金属引线6、所述石英晶片2以及所述下电极3的相对位置关系:
[0093]所述上电极衬底4与所述下电极I，分别设置在所述石英晶片2的相对的两侧；
[0094]所述上电极金属膜5附着于所述上电极衬底4(参见图1L);
[0095]所述上电极金属膜5位于所述上电极衬底4与所述石英晶片2之间，且所述上电极金属膜5与所述石英晶片2之间存在空隙(参见图1L);
[0096]所述上电极金属引线6，设置在所述上电极衬底4与所述石英晶片2之间存在的空隙中(参见图1L);
[0097]所述上电极金属引线6与所述上电极金属膜5相连接。
[0098]由于所述上电极金属膜与所述石英晶片之间存在空隙，那么与现有技术中的上电极金属膜附着在石英晶片上的结构相比，上述至少一个技术方案中的上电极金属膜与石英晶片之间不存在应力，也不会产生应力变化的现象。另外上述至少一个技术方案中的上电极金属膜虽然与石英晶片之间存在空隙，但所述上电极金属膜仍能够在通电后，为所述石英晶片提供电场，使得所述石英晶片可以产生谐振。因此，采用上述至少一个技术方案能够实现低老化。
[0099]实施例2
[0100]为实现低老化，本申请实施例2提供一种应用于石英晶体谐振器的上电极，该上电极如图1 d和图1 e所示。
[0101]其中，上电极衬底4的具体结构参见图1d和图le。图1d为沿着图1e中的1-1方向上的上电极衬底4的剖面图，图1e为上电极衬底4的俯视图。
[0102]所述上电极I用于在通电后，为所述石英晶片2提供电场，使得所述石英晶片2因压电效应产生谐振。
[0103]所述上电极I，可以包括但不限于:上电极衬底4、上电极金属膜5(参见图1b与图1c)以及上电极金属引线6(参见图1b与图lc)。
[0104]其中，上电极衬底4的具体结构参见图1d和图1 e。其中，图1 d为沿着图1 e中的1-1方向上的上电极衬底4的剖面图，图1e为上电极衬底4的俯视图。
[0105]所述上电极衬底4由绝缘材料制成，比如，该绝缘材料可以为石英等材料。
[0106]所述上电极衬底4为圆形，外径为Di，内径为D2(参见图1d)。其中，
[0107]D1-D2X).5 毫米。
[0108]所述上电极衬底4，可以包括第一定位结构与上电极槽8(参见图1e)。所述第一定位结构，用于上电极I与下电极3包含的用于与所述第一定位结构相契合的第二定位结构榫接在一起。若所述第一定位结构包含卡槽部分，则所述第二定位结构包含与所述第一定位结构包含的卡槽部分相契合的凸起部分;或若所述第一定位结构包含凸起部分，则所述第二定位结构包含与所述第一定位结构包含的凸起部分相契合的卡槽部分;或若所述第一定位结构包含卡槽部分和凸起部分，则所述第二定位结构包含与所述第一定位结构包含的卡槽部分和凸起部分分别相契合的凸起部分与卡槽部分。
[0109]本申请实施例为了便于描述，以所述第一定位结构包含卡槽部分7(参见图ld、图1e)，以所述第二定位结构包含与所述第一定位结构包含的卡槽部分7相契合的凸起部分13(参见图lh、li)为例，进行阐述。
[0110]所述卡槽部分7的个数为四个，且均匀分布在所述上电极衬底4的边缘，每一个所述卡槽部分7的大小相同。其中，所述卡槽部分7靠近所述上电极衬底4的中心点部分的开口a小于所述卡槽部分7靠近所述上电极衬底4的外边缘部分的开口 b。且所述卡槽部分7与所述上电极衬底4的中心点所形成的弧度α (参见图1 e)小于90度。
[0111]所述上电极槽8(参见图ld、图1e)，为用于为所述上电极金属膜提供附着空间的凹槽。其中，所述上电极槽8的形状为圆形，中心点与所述上电极衬底4的中心点重合，直径为D3。所述上电极槽8的深度值In大于所述上电极金属膜5的厚度值h2(参见图lb)。其中，In的范围为10?50微米，hi_h2大于5微米。
[0112]所述上电极金属膜5，用于在通电后，为所述石英晶片2提供电场，使得石英晶片2在电场的作用下，因压电效应产生谐振。
[0113]所述上电极金属膜5，位于所述上电极槽8中。
[0114]所述上电极金属膜5的形状为圆形，其中心点与所述上电极衬底的中心点重合，其直径为D4(参见图lc)。其中，D4〈D3。
[0115]所述上电极金属膜6的主要材质可以为金、银等贵金属中的一种金属，辅助材料可以为铬。其中，所述金、银等贵金属惰性较强，不易氧化，且电阻较小。在真空蒸镀时，可以先将铬真空蒸镀在所述上电极槽8中，再在铬的基础上真空蒸镀上所述金、银等贵金属中的一种金属。这可以更好的使得所述金、银等贵金属中的一种金属附着在所述上电极槽8中。
[0116]所述上电极金属引线6(参见图1c)，用于连接所述上电极金属膜5与电源。该上电极金属引线6，可以从所述第一定位结构所包含的其中任意一个卡槽部分7中引出，且所述上电极金属引线6的宽度，小于所述开口a的宽度。其中，在所述卡槽部分7与所述凸起部分13榫接在一起后，所述上电极金属引线6，可以从所述卡槽部分7与所述凸起部分13之间引出。所述上电极金属引线6的具体引出方式可以参见图1L、图lm。其中，所述图1L为沿着图1m的1-1方向上的所述上电极1、所述石英晶片2以及所述下电极3组装在一起后形成的一个整体结构的剖面图，图1m为所述上电极1、所述石英晶片2以及所述下电极3组装在一起后形成的一个整体结构的俯视图。
[0117]由于所述上电极金属膜与所述石英晶片之间存在空隙，那么与现有技术中的上电极金属膜附着在石英晶片上的结构相比，上述至少一个技术方案中的上电极金属膜与石英晶片之间不存在应力，也不会产生应力变化的现象。另外上述至少一个技术方案中的所述上电极金属膜虽然与石英晶片之间存在空隙，但所述上电极金属膜仍能够在通电后，为所述石英晶片提供电场，使得所述石英晶片可以产生谐振。因此，采用上述至少一个技术方案能够实现低老化。
[0118]实施例3
[0119]为实现低老化，本申请实施例3提供一种石英晶体谐振器的制造方法。该方法的实现流程示意图如图2所示，包括如下步骤:
[0120]步骤31，在上电极衬底上真空蒸镀上上电极金属膜。
[0121]所述上电极衬底的结构、形状可以参见实施例1中提及的上电极衬底4。
[0122]对所述上电极衬底进行清洗并烘干，去除所述上电极衬底表面的污染物。紧接着，将所述上电极衬底放入已经清洗干净并烘干的镀膜工装中，并将该镀膜工装放入真空蒸镀的设备中，随后进行真空蒸镀，在所述上电极衬底的电极区域真空蒸镀上上电极金属膜。其中，所述上电极金属膜中的主要材料为金、银等贵金属，辅助材料为铬。在真空蒸镀时，先在所述上电极衬底的上电极槽中真空蒸镀上铬，然后再在铬上面蒸镀上金、银等贵金属中的一种。这样做是为了令所述上电极金属膜能够更好地附着在所述上电极衬底的上电极槽中。由于真空蒸镀技术是现有技术中比较成熟的技术，在此处不再进行赘述。
[0123]其中，真空蒸镀出的上电极金属膜的形状、厚度，可以参见实施例1中提及的所述上电极金属膜5的形状、厚度。需要特别说明的是，所述上电极槽的深度值大于所述上电极金属膜的厚度值。
[0124]步骤32，连接所述上电极金属膜与所述上电极金属引线。
[0125]所述上电极金属引线的材料可以是任意导电材料。本申请实施例选用金、银等贵金属中的一种作为所述上电极金属引线的材料。
[0126]可以通过焊接方式将所述上电极金属引线与所述上电极金属膜连接起来，或者用导电胶将所述上电极金属引线与所述上电极金属膜连接起来。
[0127]其中，所述上电极金属引线的宽度以及从哪里引出，可以参加实施例1中所提及的对所述电极金属引线5的描述。
[0128]步骤33，按照设定的组装方式，将附着着所述上电极金属膜以及所述上电极金属引线的上电极衬底、石英晶片以及下电极，与其他构成石英晶体谐振器的零部件组装在一起，从而得到石英晶体谐振器。
[0129]其中，所述设定的组装方式包括:所述上电极衬底与所述下电极，分别组装在所述石英晶片的相对的两侧;所述设定的组装方式满足:使得所述上电极金属膜位于所述上电极衬底与所述石英晶片之间，且所述上电极金属膜与所述石英晶片之间存在空隙。
[0130]其中，所述设定的组装方式还满足:使得所述空隙大小等于预设空隙阈值。
[0131]在其他条件不变的情况下，所述空隙大小的改变，会影响石英晶体谐振器产生的频率的大小。因为空隙的大小，会影响电场强度的大小，进而影响石英晶片产生谐振的频率的大小。
[0132]在执行步骤33之前，技术人员可以根据预定频率，计算出可以令组装出的石英晶体谐振器产生的频率达到预定频率的预设空隙阈值。
[0133]本申请实施例不限定其他所述零部件的组装方式，可以按照实际需求，进行组装。
[0134]下面列举一种组装方式:
[0135]将所述石英晶片2所包含的第三定位结构9与所述下电极3所包含的第四定位结构14榫接在一起后，将所述上电极I包含的卡槽部分7与所述下电极3包含的凸起部分13榫接在一起，形成一个完整的电极。然后利用定位夹具进一步将所述上电极1、石英晶片2以及下电极3固定在一起，然后装入基座，使所述上电极I的上金属引线6的引出端与基座支架相连，在连接处对支架和所述上电极I进行点胶，点胶具体位置可满足所述石英晶片2的支撑要求，同样的方法完成其余支架的点胶。完成点胶后放入烘箱上进行烘烤，固化后取出利用超声波、酒精进行超声清洗，洗净后放入培养皿用电吹风机吹干待用。
[0136]将洁净的带装配有所述石英晶片2、所述上电极I以及所述下电极3的基座，盖上洁净的外壳后一起放入真空冷压焊封设备中先进行200°C真空烘烤3小时，烘烤结束后冷却放入封装模具中进行抽真空，真空度达到10-4帕以下后进行真空封装，封装结束后(参见图la)，放入烘箱进行72小时烘干老化，并将温度保持为125°C，烘干老化后制作完毕。
[0137]将上电极金属引线6与下电极金属引线12接入闭合电路中并通入电源后，所述上电极I与所述下电极3之间产生电场，施加于所示石英晶片2上，激发所示石英晶片2谐振，形成稳定的振荡。
[0138]由于所述上电极金属膜与所述石英晶片之间存在空隙，那么与现有技术中的上电极金属膜附着在石英晶片上的结构相比，上述至少一个技术方案中的上电极金属膜与石英晶片之间不存在应力，也不会产生应力变化的现象。另外上述至少一个技术方案中的所述上电极金属膜虽然与石英晶片之间存在空隙，但所述上电极金属膜仍能够在通电后，为所述石英晶片提供电场，使得所述石英晶片可以产生谐振。因此，采用上述至少一个技术方案能够实现低老化。
[0139]实施例4
[0140]为实现低老化，本申请实施例4提供一种应用于石英晶体谐振器的上电极制作方法。该方法的实现流程示意图如图3所示，包括如下步骤:
[0141]步骤41，在上电极衬底上真空蒸镀上上电极金属膜。
[0142]所述上电极衬底的结构、形状可以参见实施例1中提及的上电极衬底4。
[0143]对所述上电极衬底进行清洗并烘干，去除所述上电极衬底表面的污染物。紧接着，将所述上电极衬底放入已经清洗干净并烘干的镀膜工装中，并将该镀膜工装放入真空蒸镀的设备中，随后进行真空蒸镀，在所述上电极衬底的上电极槽中真空蒸镀上上电极金属膜。其中，所述上电极金属膜中的主要材料为金、银等贵金属，辅助材料为铬。在真空蒸镀时，先在所述上电极衬底的上电极槽中真空蒸镀上铬，然后再在铬上面蒸镀上金、银等贵金属中的一种。这样做是为了令所述上电极金属膜能够更好地附着在所述上电极衬底的上电极槽中。由于真空蒸镀技术是现有技术中比较成熟的技术，在此处不再进行赘述。
[0144]其中，真空蒸镀出的上电极金属膜的形状、厚度，可以参见实施例1中提及的所述上电极金属膜5的形状、厚度。需要特别说明的是，所述上电极槽的深度值大于所述上电极金属膜的厚度值。
[0145]步骤42，连接所述上电极金属膜与所述上电极金属引线。
[0146]所述上电极金属引线的材料可以是任意导电材料。本申请实施例选用金、银等贵金属中的一种作为所述上电极金属引线的材料。
[0147]可以通过焊接方式将所述上电极金属引线与所述上电极金属膜连接起来，或者用导电胶将所述上电极金属引线与所述上电极金属膜连接起来。
[0148]其中，所述上电极金属引线的宽度以及从哪里引出，可以参加实施例1中所提及的对所述电极金属引线6的描述。
[0149]由于所述上电极金属膜与所述石英晶片之间存在空隙，那么与现有技术中的上电极金属膜附着在石英晶片上的结构相比，上述至少一个技术方案中的上电极金属膜与石英晶片之间不存在应力，也不会产生应力变化的现象。另外上述至少一个技术方案中的上电极金属膜虽然与石英晶片之间存在空隙，但所述上电极金属膜仍能够在通电后，为所述石英晶片提供电场，使得所述石英晶片可以产生谐振。因此，采用上述至少一个技术方案能够实现低老化。
[0150]本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
[0151]本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
[0152]这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
[0153]这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
[0154]在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。
[0155]内存可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。内存是计算机可读介质的示例。
[0156]计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。
[0157]还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0158]本领域技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
[0159]以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。
【主权项】
1.一种石英晶体谐振器，包括上电极、下电极以及石英晶片，其特征在于: 所述上电极，包括:上电极衬底、上电极金属膜以及上电极金属引线； 所述上电极衬底由绝缘材料制成； 所述上电极衬底与所述下电极，分别设置在所述石英晶片的相对的两侧； 所述上电极金属膜附着于所述上电极衬底； 所述上电极金属膜位于所述上电极衬底与所述石英晶片之间，且所述上电极金属膜与所述石英晶片之间存在空隙； 所述上电极金属引线，设置在所述上电极衬底与所述石英晶片之间存在的空隙中；所述上电极金属引线与所述上电极金属膜相连接。2.如权利要求1所述的石英晶体谐振器，其特征在于: 所述上电极衬底，包括第一定位结构； 所述下电极，包括与所述第一定位结构相契合的第二定位结构； 所述第一定位结构与所述第二定位结构榫接在一起。3.如权利要求2所述的石英晶体谐振器，其特征在于: 所述第一定位结构包含卡槽部分，所述第二定位结构包含与所述第一定位结构包含的卡槽部分相契合的凸起部分;或 所述第一定位结构包含凸起部分，所述第二定位结构包含与所述第一定位结构包含的凸起部分相契合的卡槽部分;或 所述第一定位结构包含卡槽部分和凸起部分，所述第二定位结构包含与所述第一定位结构包含的卡槽部分和凸起部分分别相契合的凸起部分与卡槽部分。4.如权利要求3所述的石英晶体谐振器，其特征在于:所述上电极衬底为圆形； 所述上电极衬底包含的第一定位结构的数量为四个;且所述第一定位结构平均分布于所述上电极衬底边缘。5.如权利要求1所述的石英晶体谐振器，其特征在于: 所述上电极衬底，包括上电极槽;所述上电极槽，为用于为所述上电极金属膜提供附着空间的凹槽； 所述上电极槽的深度值大于所述上电极金属膜的厚度值； 所述上电极金属膜，位于所述上电极槽中。6.如权利要求1所述的石英晶体谐振器，其特征在于，所述下电极，包括:下电极衬底、下电极金属膜以及下电极金属引线； 所述下电极衬底由绝缘材料制成； 所述下电极金属膜附着于所述下电极衬底； 所述下电极金属膜位于所述下电极衬底与所述石英晶片之间，且所述下电极金属膜与所述石英晶片之间存在空隙； 所述下电极金属引线，设置在所述下电极衬底与所述石英晶片之间存在的空隙中；所述下电极金属引线与所述下电极金属膜相连接。7.—种应用于石英晶体谐振器的上电极，所述上电极包括上电极衬底、上电极金属膜以及上电极金属引线，其特征在于: 所述上电极衬底由绝缘材料制成； 所述上电极衬底包含上电极槽;所述上电极槽，为用于为所述上电极金属膜提供附着空间的凹槽； 所述上电极金属膜，设置在所述上电极槽中； 所述上电极槽的深度值大于所述上电极金属膜的厚度值； 所述上电极金属引线与所述上电极金属膜相连接。8.—种石英晶体谐振器的制造方法，该石英晶体谐振器包括用于石英晶体谐振器的上电极、下电极以及石英晶片，其特征在于，所述方法包括: 在上电极衬底上真空蒸镀上上电极金属膜； 连接所述上电极金属膜与所述上电极金属引线； 按照设定的组装方式，将附着着所述上电极金属膜以及所述上电极金属引线的上电极衬底、石英晶片以及下电极，与其他构成石英晶体谐振器的零部件组装在一起，从而得到石英晶体谐振器； 其中，所述设定的组装方式包括:所述上电极衬底与所述下电极，分别组装在所述石英晶片的相对的两侧;所述设定的组装方式满足:使得所述上电极金属膜位于所述上电极衬底与所述石英晶片之间，且所述上电极金属膜与所述石英晶片之间存在空隙。9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述设定的组装方式还满足: 使得所述空隙大小等于预设空隙阈值。10.—种应用于石英晶体谐振器的上电极的制作方法，其特征在于，所述方法包括: 在上电极衬底包含的上电极槽中真空蒸镀上上电极金属膜;其中，所述上电极槽的深度值大于所述上电极金属膜的厚度值； 连接所述上电极金属膜与上电极金属引线。
【文档编号】H03H9/19GK105958958SQ201610269551
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年4月27日
【发明人】崔巍, 潘立虎, 叶林, 周伟平, 郑文强, 王作羽, 刘小光, 哈斯图亚
【申请人】北京无线电计量测试研究所