专利名称：微型石英晶体恒温器的制作方法
技术领域：
本设计属于电子元器件，具体涉及一种使石英晶体保持在恒定温度状态的结构。
目前，使石英晶体恒温常用设计方案是把晶体置于恒温槽中，恒温槽体由电热丝加热，通过置于槽体中的温度传感器检测温度，由控温电路控制电热丝的加热电流，使槽体中的晶体处于设定温度值的恒温状态。其缺点是恒温槽体积大、功耗大、由启动到达热平衡状态需要的时间长。本设计提出一种结构方案可以有效地减小恒温器体积、降低恒温所需的加热功率、显著缩短由启动进入恒温状态所需的时间。
有助于说明本方案的示意图如下
图1为半导体器件和具有金属外壳的石英晶体组合器件结构。
图2为半导体二极管或三极管芯片直接与石英晶体外壳结合。
图3为半导体二极管或三极管预先封入金属外壳，再与石英晶体外壳结合。
本方案是这样实现的。在石英晶体谐振器晶片(1)金属外壳(2)的表面上以低热阻方式连结两个半导体器件(3)和(4)，在(2)、(3)、(4)的外面有一个绝热保护层(5)，(3)和(4)是两个半导体二极管，也可以是两个半导体三极管，也可以其中一个是半导体二极管，另一个是半导体三极管，(3)和(4)是发热元件，兼作感温元件。所说的低热阻方式连结是指烧结、焊接或用导热胶粘结。(3)和(4)的半导体芯片(6)可以直接以低热阻方式连结在(2)上，(2)同时是(3)和(4)的一个电极。(3)和(4)的芯片(6)可以预先封装在金属管壳(7)中，再将(7)烧结、焊接或用导热胶粘结在(2)上。(3)和(4)是两个半导体稳压二极管，或(3)和(4)其中之一是半导体稳压二极管。绝热保护层(5)是环氧树脂、泡沫塑料、硅橡胶、玻璃棉，或它们构成的复合体。
由于结型半导体器件(3)、(4)作为发热体以低热阻方式联结在晶体金属外壳(2)上，能以较小功率在(2)构成的空腔中建立设定温度的平衡温场，(3)、(4)本身的p－n结可以用作感温元件，在这种方案里热源和温度传感器之间热阻为零，且有很好的调温特性，能以很小的时间常数建立高稳定度的温度场。所以采用这种设计能够以简便的方式制造出体积小、功耗低、过渡时间短、控温精度很高的徽型恒温石英晶体，用于制造精密仪器、高级电子计算机、高稳定度无线电收发系统，还可以用普通的石英晶体谐振器制造出高精度的频率基准。
权利要求1.一种石英晶体谐振器晶片恒温器，其特征在于石英晶体谐振器晶片(1)的金属外壳(2)的表面上以低热阻方式连结两个半导体器件(3)和(4)，在(2)、(3)和(4)的外面有一个绝热保护层(5)，(3)和(4)是两个半导体二极管，也可以是两个半导体三极管，也可以一个是半导体二极管，另一个是半导体三极管。
2.权利要求(1)所说的石英晶体谐振器晶片恒温器，其特征在于所说的低热阻方式连结是指烧结、焊结或用导热胶粘结。
3.权利要求(1)所说的石英晶体谐振器晶片恒温器，其特征在于两 个半导体器件(3)和(4)的半导体芯片(6)可以直接以低热阻方式连结在金属外壳(2)上，(2)也是半导体器件(3)和(4)的一个电极。
4.权利要求(1)所说的石英晶体谐振器晶片恒温器，其特征在于半导体芯片(3)、(4)的芯片(6)可以预先封装在金属外壳(7)中再将(7)绕结或焊接或用导热胶粘结在(2)上。
5.权利要求(1)所说的石英晶体谐振器晶片恒温器，其特征在于半导体器件(3)和(4)是两个半导体稳压二极管。
6.权利要求(1)所说的石英晶体谐振器晶片恒温器，其特征在于(3)和(4)其中有一个是半导体稳压二极管。
7.权利要求(1)所说的石英晶体谐振器晶片恒温器，其特征在于绝热保护层(5)是环氧树脂、泡沫塑料、硅橡胶、玻璃棉、或由这些材料构成的复合体。
专利摘要本设计是一种使石英晶体有效地保持在恒定温度状态的结构。在石英晶体谐振器金属外壳上以低热阻方式连结两个可以加热和测温的半导体二极管或三极管，使半导体结型器件的基片与石英谐振器的金属外壳结合在一起构成具有等温空腔的热源。石英晶体谐振器晶片置于这个等温空腔中，可以显著降低石英晶体谐振器恒温所需要的功率，减小恒温器体积，缩短启动热平衡时间，提高恒温精度。用于制造高稳定度无线电通讯系统、精密电子仪器、电子计算机的高精度时钟和频率基准。
文档编号H01L41/00GK2172915SQ93211250
公开日1994年7月27日 申请日期1993年5月4日 优先权日1993年5月4日
发明者张开逊 申请人:北京信安高技术公司玉泉路电子技术研究所