专利名称：内含实时时钟rtc芯片的晶体振荡器厚膜电路的制作方法
技术领域：
内含实时时钟RTC芯片的晶体振荡器厚膜电路
技术领域：
本实用新型涉及电固体器件，特别是涉及由多个单个半导体或其它固体器件组成的组装件，尤其涉及将实时时钟RTC芯片封装在一起的晶体振荡器厚膜电路。
背景技术：
电子钟或电工计量仪表等装置都需要晶体振荡器为它们提供高精度的时钟频率信号源。但是晶体振荡器的频率输出往往会随着环境温度而变化，就是说其输出频率会发生温度漂移，因此必须进行温度补偿，以提供在较宽的温度范围内相对恒定的频率输出而达到电子钟或电工计量仪表等装置对频率的高精度要求。 现有技术解决该问题的方法包括将RTC(Real Time Clock,实时时钟)芯片与晶体振荡器电连接，利用在不同温度测试的频率漂移，在RTC芯片内部设计一条反向的补偿曲线，当晶体振荡器处于不同温度时，RTC芯片内部的温度传感器测出晶体振荡器的温度，并调用RTC芯片内部的补偿数据对晶体振荡器的频率进行补偿，达到校正晶体振荡器频率的目的，从而使晶体振荡器输出频率更精确；晶体振荡器输出的频率经过RTC芯片处理，得到时钟频率，进而得到时间值，RTC芯片将该时间值存储在其内，供外部电路调节用。[0004] 现有技术将RTC芯片与晶体振荡器电连接有两种技术方案 1、单独将RTC芯片封装，然后将其与晶体振荡器电连接，RTC芯片与晶体振荡器是独立的两个电子元器件，该技术方案有如下不足之处 A、不能对每一只晶体振荡器的温度曲线进行精确补偿，只能在RTC芯片内部做一
条典型值的反向补偿曲线，所以补偿精确度很低，该技术方案的晶体振荡器的频率输出精
度在-4(TC到85t:的温度范围内一般只能达到士40卯m(百万分之四十)； B、由于采用分离的两个电子元器件，对后续装配造成较大的不方便，增加了后续
的工作时间和成本； C、由于采用分离的两个电子元器件，降低了可靠性； 2、将RTC芯片、晶体振荡器进行一体化封装；由于采用的是一次性封装技术，没有中间零件过渡，该一次性封装工艺对环境、模具和设备等要求很高，其封装模具成本很高，导致整个封装成本很高，不利于生产企业降低成本， 一般的企业是很难生产的。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题在于避免上述现有技术的不足之处而提供一种内含实时时钟RTC芯片的晶体振荡器厚膜电路，该晶体振荡器厚膜电路巧妙地借用印刷电路板连接并承载RTC芯片和晶体谐振器，具有低成本、良好的性价比、高实用价值、高可靠性和高补偿精度等优点。 本实用新型解决所述技术问题采用的技术方案是 提供一种内含实时时钟RTC芯片的晶体振荡器厚膜电路，包括用于控制振荡频率的石英晶体谐振器和实时时钟RTC芯片，该RTC芯片的电路组成包括含温度传感器的数字温度补偿振荡器DTCXO ;该晶体振荡器厚膜电路还包括印刷电路板PCB和多枚引脚；所述晶 体谐振器和RTC芯片均设置在所述PCB上，并与之电连接和相互电连接，所述各引脚则分别 从该PCB上电连接后引出；所述晶体谐振器、RTC芯片、PCB和各引脚的根部均用工程塑料 封装成一体器件。 所述RTC芯片设置在PCB上，是将该RTC芯片之裸片焊于所述PCB上，其表面被喷 洒有机材料形成的保护层覆盖。所述引脚至少包括SCL、 FOUT输出频率、Vdd、 FOE、 SDA、 GND、 /INT和VBACK。 被封装后，所述各引脚成型为SOP型。或者是，被封装后，所述各引脚成型为SOJ型。 所述晶体谐振器和RTC芯片均设置在所述PCB同一面。 或者是，所述晶体谐振器和RTC芯片分别设置在所述PCB的正、反两面。 或者是，所述PCB上设有容纳所述晶体谐振器的通孔，所述晶体谐振器设置在所
述PCB的通孔内。 同现有技术相比较，本实用新型内含实时时钟RTC芯片的晶体振荡器厚膜电路之 有益效果在于 1、借助印刷电路板连接并承载RTC芯片和晶体谐振器，其封装工艺对环境、模具 和设备等要求不是很高，其封装模具成本低，虽然增加了成本很低的印刷电路板，但是与 RTC芯片、晶体谐振器进行一体化封装相比，整个成本要低很多， 一般的企业都可生产，具有 低成本、良好的性价比和高实用价值等优点； 2、补偿精度高，本实用新型晶体振荡器厚膜电路的频率输出精度在温度-4(TC到 85t:之间可达到士5ppm(百万分之五)，与RTC芯片与晶体谐振器是独立的两个电子元器件 相比，其频率输出精度高了约8倍； 3、可靠性高，由于先将RTC芯片封装在印刷电路板上，再将封装了的RTC芯片、晶
体谐振器和印刷电路板整个封装，使其可靠性大大提高； 4、后续装配方便，后续装配相当于只装配一个整体的元件。
图1是本实用新型内含实时时钟RTC芯片的晶体振荡器厚膜电路实施例一的轴测 投影示意图； 图2是所述晶体振荡器厚膜电路实施例二的轴测投影示意图； 图3是图1所述晶体振荡器厚膜电路实施例一的横向剖视示意图； 图4是图1所述晶体振荡器厚膜电路实施例一的纵向剖视示意图； 图5是所述晶体振荡器厚膜电路实施例三的纵向剖视示意图； 图6是所述晶体振荡器厚膜电路实施例四的纵向剖视示意图； 图7 图12是所述晶体振荡器厚膜电路装配工艺过程的轴测投影示意图； 图13是所述晶体振荡器厚膜电路的电原理方框图； 图14是所述晶体振荡器厚膜电路的内部电原理方框图。
具体实施方式
下面结合各附图对本实用新型作进一步详细说明。[0034] 实施例一 参见图1、图3、图4、图13和图14，一种内含实时时钟RTC芯片的晶体振荡器厚膜电路，包括用于控制振荡频率的石英晶体谐振器15和实时时钟RTC芯片20，该RTC芯片20的电路组成包括含温度传感器的数字温度补偿振荡器DTCXO，目前该RTC芯片20典型型号为由斯沃琪集团(Swatch Group)生产的EM3027，该EM3027型号的RTC芯片其它一些公司也生产；该晶体振荡器厚膜电路还包括印刷电路板PCB30和多枚引脚40 ;所述晶体谐振器15和RTC芯片20均设置在所述印刷电路板PCB 30同一面，并与之电连接和相互电连接；所述各引脚40则分别从该印刷电路板PCB 30上电连接后引出；所述RTC芯片20设置在所述印刷电路板PCB 30上，是将该RTC芯片20之裸片焊于所述PCB30上，其表面被喷洒有机材料形成的保护层50覆盖，该保护层50的材料主要是胶类，也可以不设保护层，视生产环境与要求而定；所述晶体谐振器15、RTC芯片20、印刷电路板PCB 30和各引脚40的根部41均用工程塑料封装成一体器件，即在所述晶体谐振器15、 RTC芯片20、印刷电路板PCB 30和各引脚40的根部41均被整体包裹了一层工程塑料保护层60。所述印刷电路板PCB 30包括材料为普通的单层或多层线路板、FPC(柔性电路板，Flexible Printed Circuit的简称)和陶瓷板等。所述引脚40至少包括SCL、FOUT输出频率、Vdd、FOE、SDA、GND、/INT和VBACK。本实施例中所述引脚40有14枚，除了 SCL、FOUT、Vdd、FOE、SDA、GND、/INT和VBACK八枚引脚外，还有六枚空引脚，即NC引脚。被封装后，所述各引脚40成型为SOP(小外形外壳封装，small out-line package的简称)型。[0037] 实施例二 参见图2，一种内含实时时钟RTC芯片的晶体振荡器厚膜电路，与实施例一基本相同，不同之处是被封装后，所述各引脚40成型为SOJ(塑料J形引脚小外型封装，smallout-line J-Leaded package的简称，引脚从封装两侧引出向下呈J字形)型。[0039] 实施例三 参见图1和图5，一种内含实时时钟RTC芯片的晶体振荡器厚膜电路，与实施例一基本相同，不同之处是所述晶体谐振器15和RTC芯片20分别设置在所述印刷电路板PCB30的正、反两面。[0041] 实施例四 参见图1和图6，一种内含实时时钟RTC芯片的晶体振荡器厚膜电路，与实施例一基本相同，不同之处是所述印刷电路板PCB 30上设有容纳所述晶体谐振器15的通孔31，所述晶体谐振器15设置在所述印刷电路板PCB 30的通孔31内，即采用破板式的印刷电路板PCB，将晶体谐振器15放在该破板式的印刷电路板PCB的中间，这样可降低被封装后整体的高度H。所述RTC芯片20可设置在所述印刷电路板PCB30正、反两面的任意一面上。[0043] 下面简单地描述本实用新型内含实时时钟RTC芯片的晶体振荡器厚膜电路的工艺流程 —、在所述印刷电路板PCB 30上邦定所述RTC芯片20:参见图3、图4、图7和图8，制作一块印刷电路板PCB 30，在该印刷电路板PCB 30上邦定所述RTC芯片20，邦定是英文"bonding"的音译，是芯片生产工艺中一种打线的方式，工艺的流程是将已经测试好的所 述RTC芯片20植入到所述印刷电路板PCB 30上，然后用金(或其它金属)线将所述RTC 芯片20的各引脚连接到所述印刷电路板PCB 30上，再将融化后具有特殊保护功能的有机 材料覆盖到所述RTC芯片20上，形成保护层50，用以保护所述RTC芯片20。 二、在所述印刷电路板PCB 30上焊接所述晶体谐振器15 :参见图3至图6和图9， 在所述印刷电路板PCB 30上焊接所述晶体谐振器15，或者通过邦定使所述晶体谐振器15 的引脚与所述RTC芯片20电连接；所述晶体谐振器15根据所述印刷电路板PCB 30的设计 位置和整个成品的厚度需要，可以和所述RTC芯片20焊接在同一面(见图3、图4和图9)， 或者是正、反两面(见图5)，也可以采用破板式的印刷电路板30，将晶体谐振器15放在该 破板式的印刷电路板的中间(见图6)，这样可降低被封装后整体的高度H。 三、在所述印刷电路板PCB 30上焊接所述各引脚40:参见图3、图IO和图ll，有 两种方式 第一种是采用平焊方式，参见图3和图11，即将所述各引脚40平放在所述印刷电 路板PCB 30上，然后通过焊接使它们固定在所述印刷电路板PCB 30上并形成通路； 第二种方式是将所述各引脚40插入已经开孔了的所述印刷电路板PCB 30上，然 后通过焊接使它们固定在所述印刷电路板PCB 30上并形成通路，参见图11。 四、封装参见图3和图12，将焊好所述各引脚40的整个元件，放在模具中进行塑 封，将所述晶体谐振器15、 RTC芯片20、印刷电路板PCB 30和各引脚40的根部41均用工 程塑料封装成一体器件，即在所述晶体谐振器15、 RTC芯片20、印刷电路板PCB 30和各引 脚40的根部41均被整体包裹了一层工程塑料保护层60 ; 五、所述各引脚40成型参见图1和图2，将封装好的元件进行引脚成形，一般成 形后的引脚有如下两种形式，SOP型(参见图1)和SOJ形(参见图2)，当然也可把把引脚 成形为其它形状，以便符合客户的需要。 以上所述实施例仅表达了本实用新型的优选实施方式，其描述较为具体和详细， 但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制；应当指出的是，对于本领域的普通 技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，例如把引 脚成形为其它形状，这些都属于本实用新型的保护范围；因此，凡跟本实用新型权利要求范 围所做的等同变换与修饰，均应属于本实用新型权利要求的涵盖范围。
权利要求一种内含实时时钟RTC芯片的晶体振荡器厚膜电路，包括用于控制振荡频率的石英晶体谐振器(15)和实时时钟RTC芯片(20)，该RTC芯片(20)的电路组成包括含温度传感器的数字温度补偿振荡器DTCXO；其特征在于还包括印刷电路板PCB(30)和多枚引脚(40)；所述晶体谐振器(15)和RTC芯片(20)均设置在所述PCB(30)上，并与之电连接和相互电连接，所述各引脚(40)则分别从该PCB(30)上电连接后引出；所述晶体谐振器(15)、RTC芯片(20)、PCB(30)和各引脚(40)的根部(41)均用工程塑料封装成一体器件。
2. 根据权利要求1所述的内含实时时钟RTC芯片的晶体振荡器厚膜电路，其特征在于所述RTC芯片(20)设置在PCB(30)上，是将该RTC芯片(20)之裸片焊于所述PCB(30) 上，其表面被喷洒有机材料形成的保护层(50)覆盖。
3. 根据权利要求1所述的内含实时时钟RTC芯片的晶体振荡器厚膜电路，其特征在于所述引脚(40)至少包括SCL、 FOUT输出频率、Vdd、 FOE、 SDA、 GND、 /INT和VBACK。
4. 根据权利要求1所述的内含实时时钟RTC芯片的晶体振荡器厚膜电路，其特征在于被封装后，所述各引脚(40)成型为SOP型。
5. 根据权利要求1所述的内含实时时钟RTC芯片的晶体振荡器厚膜电路，其特征在于被封装后，所述各引脚(40)成型为SOJ型。
6. 根据权利要求1至5之任一项所述的内含实时时钟RTC芯片的晶体振荡器厚膜电 路，其特征在于所述晶体谐振器(15)禾PRTC芯片(20)均设置在所述PCB(30)同一面。
7. 根据权利要求1至5之任一项所述的内含实时时钟RTC芯片的晶体振荡器厚膜电 路，其特征在于所述晶体谐振器(15)和RTC芯片(20)分别设置在所述PCB(30)的正、反两面。
8. 根据权利要求1至5之任一项所述的内含实时时钟RTC芯片的晶体振荡器厚膜电 路，其特征在于所述PCB(30)上设有容纳所述晶体谐振器(15)的通孔(31)，所述晶体谐振器(15)设 置在所述PCB(30)的通孔(31)内。
专利摘要一种内含实时时钟RTC芯片的晶体振荡器厚膜电路，包括用于控制振荡频率的石英晶体谐振器、实时时钟RTC芯片、印刷电路板PCB和多枚引脚，该RTC芯片的电路组成包括含温度传感器的数字温度补偿振荡器DTCX0；所述晶体谐振器和RTC芯片均设置在所述PCB上，并与之电连接和相互电连接，所述各引脚则分别从该PCB上电连接后引出；所述晶体谐振器、RTC芯片、PCB和各引脚的根部均用工程塑料封装成一体器件。本实用新型晶体振荡器厚膜电路巧妙地借用印刷电路板连接并承载RTC芯片和晶体谐振器，具有低成本、良好的性价比、高实用价值、高可靠性和高补偿精度等优点。
文档编号G04G3/00GK201535862SQ20092026043
公开日2010年7月28日 申请日期2009年11月18日 优先权日2009年11月18日
发明者石林国 申请人:石林国