压电装置封装件的制作方法

文档序号:15024518发布日期:2018-07-27 11:08阅读:158来源:国知局

本公开涉及一种压电装置封装件。



背景技术:

当电压施加到压电装置时,因电致伸缩效应而使应力施加到压电装置,从而产生振动。当产生振动时,通过压电效应而产生规律的振荡信号。晶体振荡器是作为频率标准源(standardfrequencysource)提供这种信号的电子组件。通常,由于晶体振荡器使用由sio2形成的石英晶体作为压电装置,因此晶体振荡器被称为石英振荡器。

在石英振荡器中,应当保持即使在外部温度改变的情况下在宽的使用温度范围内也是稳定的恒定频率。因此,可通过提供对取决于在石英振荡器中的温度的频率进行补偿的补偿电路以减小频率的偏差来实现具有更稳定和更精确的特性的石英振荡器。

近来,由于集成电路(ic)设备的性能已经改善,因此已经需要能够替换在现有技术中使用的温度补偿晶体振荡器(pcxo)的高端压电装置封装件。

因此,需要能够在外部温度改变的情况下保持频率稳定的同时最小化的压电装置封装件。



技术实现要素:

本公开的一方面可提供一种能够在轻薄化的同时显著地减小谐振频率振动并且有助于电路的集成的压电装置封装件。

根据本公开的一方面,一种压电装置封装件可包括:板,具有下表面,多个端子设置在下表面上;压电装置,设置在所述板的上表面上;热敏电阻层和电阻层,设置在所述板的所述下表面上;及帽盖,覆盖所述板的上部。

根据本公开的另一方面,一种压电装置封装件可包括:板,具有第一表面和第二表面;第一端子、第二端子、第三端子、第四端子和第五端子,设置在所述板的所述第一表面上;第一激励端子和第二激励端子,所述第一激励端子设置在所述板的所述第二表面上并且连接到所述第一端子,所述第二激励端子设置在所述板的所述第二表面上并且连接到所述第二端子;压电装置,安装在所述第一激励端子和所述第二激励端子上;热敏电阻层,设置在所述板的所述第一表面上并且连接到所述第三端子和所述第四端子;及电阻层,设置在所述板的所述第一表面上并且连接到所述第四端子和所述第五端子。

附图说明

通过下面结合附图进行的详细描述,本公开的以上和其他方面、特征及优点将被更清楚地理解,在附图中:

图1是示出根据本公开的示例性实施例的压电装置封装件的透视图;

图2是沿着图1的i-i′线截取的截面图;

图3是示出图1的压电装置封装件的板的上表面的平面图;

图4是示出图1的压电装置封装件的板的下表面的平面图;

图5是示出图1的压电装置封装件的板的透视图;

图6示意性示出了根据本公开的示例性实施例的压电装置封装件的等效电路。

具体实施方式

在下文中,将参照附图详细地描述本公开的示例性实施例。

图1是示出根据本公开的示例性实施例的压电装置封装件的透视图。

参照图1,根据本公开的示例实施例的压电装置封装件1000可包括板110、压电装置200、帽盖(caplid)300和形成在板110的下表面上的热敏电阻层和电阻层。形成在板110的下表面上的热敏电阻层和电阻层可在图2和图4中确认或示出。

板110可具有下表面和上表面(第一表面和第二表面)。板的上表面可设置为压电装置的安装表面,并且板的下表面可设置为热敏电阻层和电阻层形成在其上的表面。

板110可以是印刷电路板。此外,板110可包含诸如氧化铝(al2o3)的陶瓷材料或聚合物材料,但不限于此。为了改善热敏电阻层140的温度敏感性,板110可由具有优良的导热性的材料形成或者使用具有优良的导热性的材料分散在其中的陶瓷材料形成。

压电装置200可设置在板的上表面上。压电装置200可通过切割包括sio2的石英并在切割的石英的上表面和下表面上形成激励电极进行制造。压电装置200的激励电极可连接到设置在板110的上表面上的第一激励端子131和第二激励端子132。为此,压电装置200可使用导电粘合剂135安装在第一激励端子131和第二激励端子132上。

帽盖300可设置在板110的上部上。帽盖300可附着到板110的上表面,同时具有将压电装置200容纳在其中的腔,从而防止压电装置200受到外部影响。

图2是沿着图1的i-i′线截取的截面图。参照图2,根据本公开的示例性实施例的压电装置封装件1000可包括板110、压电装置200、帽盖300、热敏电阻层140和电阻层150。

此外,多个端子可设置在板110的下表面上。虽然图2中示出了第一端子121、第三端子123和第四端子124,但是压电装置封装件可包括为了安装而设置的多个端子。另外,多个端子中的一些端子可延伸至板110的上表面。如图2所示,第一端子121可延伸至板110的上表面,以从而连接到第一激励端子131。此外,压电装置200可通过导电粘合剂135连接到第一激励端子131。

热敏电阻层140可形成在板110的下表面上。可使用负温度系数(ntc)热敏电阻组合物和厚膜法形成热敏电阻层。负温度系数(ntc)热敏电阻可指的是当温度增大时电阻值减小的热敏电阻。

ntc热敏电阻组合物的主要成分可用作将导电性赋予ntc热敏电阻的陶瓷半导体,并且赋予导电性的原理如下。

ntc热敏电阻可利用ntc热敏电阻组合物的组成调节在烧结工艺期间形成的在具有ab2o4晶体结构的尖晶石相中处于b位(八面体位)的阳离子之间的电荷平衡状态,从而形成电子跳跃位。也就是说,ntc热敏电阻可形成可发生电子跳跃的位并且从室温获得电子跳跃所需的能量,从而实现非线性电阻-温度(r-t)特性,非线性电阻-温度(r-t)特性是指电阻因电子跳跃(由温度增大引起)增加而减小。

在将热敏电阻设置在腔中的情况下,由于热敏电阻和压电装置位于彼此相同的空间中,因此存在谐振频率将改变的风险。根据本公开的示例性实施例的热敏电阻层140可设置在板110的下表面上,从而增大设计上的自由度,并且减小由热敏电阻和压电装置位于彼此相同的空间中引起的谐振频率将改变的风险。此外,由于热敏电阻层140直接形成在板110上,因此可精确地测量板110的温度。

电阻层150可形成在板110的下表面上。可使用电阻膏和厚膜法形成电阻层150。电阻膏可由诸如ruo2、bi2ru2o3等的导电氧化物粉末和用于连接这些氧化物以将氧化物粘附到板上并且调整电阻值的玻璃料(frit)形成。此外,电阻膏可由媒介物(vehicle)形成,媒介物为一种将印刷性能赋予电阻膏的有机材料。

虽然没有限制,但是玻璃料可包含ag、pd、cu、ni、cu-ni基合金、ni-cr基合金、ru氧化物、si氧化物或者mn和mn基合金等作为主要成分,并且根据所需的电阻值包含各种原材料。

通常,在包括压电装置封装件的振荡电路中,需要单独的电阻装置。由于根据本公开的示例性实施例的压电装置封装件包括电阻层,因此振荡电路可集成化。

同时,热敏电阻层140和电阻层150的电阻值可由修整工艺确定。修调工艺可指的是使用精密切割法等获得在设计电路时所需的电阻值的部分去除工艺。

包括第一端子121和第三端子123的多个端子的厚度t1可比热敏电阻层140和电阻层150的厚度t2厚。在热敏电阻层140和电阻层150的厚度t2比第一端子和第三端子的厚度t1厚的情况下,在安装压电装置封装件时,无法确保第一端子121和第三端子123的平面度。也就是说,在热敏电阻层140的厚度比设置在板110的下表面上的多个端子的厚度厚时,多个端子中的一些端子会与使压电装置封装件安装在其上的电路板的端子分离。

因此,多个端子可形成为具有比热敏电阻层140和电阻层150的厚度t2厚的厚度t1,从而在表面安装压电装置封装件时,可确保多个端子的平面度。

帽盖300可附着到板110的上表面的周边部分。为此,压电装置封装件还可包括将板110和帽盖300彼此结合的金属结合层。详细地,金属结合层包括由金属膏形成并且设置在板110的周边部分上的第一结合层352和设置在帽盖300的下端部的下方的第二结合层353。第一结合层352和第二结合层353可彼此金属-金属结合,从而可通过焊接来密封压电装置200。第二结合层353可由au-sn形成,但不限于此。此外,绝缘层351可设置在第一结合层352和板110之间。绝缘层351可由玻璃材料形成,并且使延伸至板110的上表面的端子121和123和第一结合层352彼此绝缘。

参照图3,可确认板110(图2中)具有绝缘层351和第一结合层352设置在其周边部分上的上表面的示例。同时,第一激励端子131和第二激励端子132可在形成绝缘层351和第一结合层352之前形成。

图4是示出根据本公开的示例性实施例的压电装置封装件的板的下表面的平面图。作为参考,图4是示出从上方观看时板的下表面的示图。此外,图5是示出根据本公开的示例性实施例的压电装置封装件的板的透视图。

参照图4,第一端子121a、第二端子122a、第三端子123、第四端子124和第五端子125、热敏电阻层140和电阻层150可设置在板的下表面上。第一端子121a、第二端子122a、第三端子123、第四端子124和第五端子125可使用导电膏形成在板110的下表面上,但不限于此。

如图4所示的第一端子121a、第二端子122a、第三端子123、第四端子124和第五端子125、热敏电阻层140和电阻层150通过示例的方式示出,并且其布置、尺寸和连接关系可根据设计而改变。

参照图4和图5,可确认连接至第一激励端子131的第一端子121a、121b和121c和连接至第二激励端子132的第二端子122a、122b和122c。例如,第一端子可包括第一下端子121a、第一侧端子121b和第一上端子121c,第二端子可包括第二下端子122a、第二侧端子122b和第二上端子122c。

详细地,第一侧端子121b可使第一下端子121a和第一上端子121c彼此连接。此外,第一上端子121c可连接至第一激励端子131。例如,第一侧端子121b可设置为覆盖通过部分地去除板110的侧表面的拐角部形成的槽。也就是说,通过部分地去除板110的侧表面的拐角部形成的槽可用于促进第一侧端子121b的形成。类似的,第二端子122a、122b和122c可与第一端子121a、121b和121c类似地设置,以从而连接至第二激励端子132。

在一些实施例中,第一端子和第二端子可通过穿透板110的导电过孔分别电连接至第一激励端子131和第二激励端子132。

第三端子123和第四端子124可设置在板110的下表面上并连接至热敏电阻层140的两端。此外,第三端子123和第四端子124可设置为使得第三端子123的一个端部覆盖在热敏电阻层140的一个表面的一部分并且第四端子124的一个端部覆盖在热敏电阻层140的另一表面的一部分,从而改善连接性。

另外,第四端子124和第五端子125可设置在板110的下表面上并且连接至电阻层150的两端。

也就是说,第四端子124可连接至电阻层150的一端和热敏电阻层140的一端,使得第四端子124可被用作使电阻层150和热敏电阻层140彼此串联连接或并联连接的共用端子。

图6示出了根据本公开的示例性实施例的压电装置封装件的等效电路。

压电装置封装件1000可包括压电装置200、热敏电阻层140和电阻层150。此外,连接至压电装置200的两端的第一端子121和第二端子122、连接至热敏电阻层140的第三端子123和连接至电阻层150的第五端子125可设置在压电装置封装件1000中。另外,连接至热敏电阻层140和电阻层150之间的节点的第四端子124可设置在压电装置封装件1000中。

因此,由于根据本公开的示例性实施例的压电装置封装件1000附加地包括用于补偿温度的热敏电阻和用于电路的集成的电阻器,因此可提供一种能够实现集成电路的集成的压电装置封装件。

如上所述,在根据本公开的示例性实施例的压电装置封装件中,由于热敏电阻层设置在板的安装表面上,因此压电装置封装件可薄型化并且迅速地感测在板中产生的热。此外,由于压电装置封装件包括电阻层,因此可集成使用压电装置封装件的电路。

虽然以上已经示出和描述了示例实施例,但是对于本领域技术人员来说将显而易见的是,在不脱离由所附权利要求限定的本公开的范围的情况下,可以作出修改和变型。

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