专利名称：表面贴装石英晶体谐振器陶瓷基座及其加工方法
技术领域：
本发明涉及表面贴装石英晶体谐振器陶瓷基座及其加工方法。
背景技术：
目前，表面贴装片式化晶体元器件即SMD产品目前发展迅速，发达国家石英晶体谐振器片式化率达到60％以上，日本达到80％以上。公知的表面贴装电子元器件如石英晶体谐振器，其结构一般由陶瓷基座、压电晶体元件和金属盖组成，基座一般是由绝缘陶瓷制成的基板及基板上的绝缘玻璃层组成，如CN1150612C在背景技术中曾描述过这样结构的一种晶体谐振器陶瓷基座，这种基座通常是先用软陶瓷制成基板母板及绝缘玻璃层，在基板母板下表面印刷外电极及在基板母板上表面印刷形成用作与外部电连接的内电极，然后将基板母板切割成基板，在基板的侧壁上印刷使内外电极相连的电路，再将绝缘玻璃层与基板进行层压、排胶及烧结成形。玻璃壳与金属壳采用热熔和电阻焊，无法有效降低谐振器的体积。同时，玻壳和金属壳材料热膨胀系数与石英晶片相差较大，封装后热应力较大，受热变形较大，频率稳定性差。针对这个问题，目前也出现了全陶瓷晶体谐振器，用陶瓷盖板替代金属壳，由于陶瓷薄而有足够的机械强度，且与石英晶片有相似的热膨胀系数，从而满足SMD产品的封装要求。由于压电晶体元件有一定的厚度，为了适应陶瓷盖板的需要，盖板与基座之间设一定厚度的中框板或中框板、上框板，中框板、上框板与基板之间通过层压、排胶、烧结成形，其缺点是由于需要多层，加工工艺复杂，多层叠加后局部厚薄不均匀，在相同烧结条件下，厚的地方造成局部收缩变形，盖板封装后易漏气，另外，层压需要在真空中进行，对生产设备要求高，温度和压力等工艺参数难以控制，产品合格率低。针对这一问题，CN1490932A提出了一种解决办法，即将软单层陶瓷片先经排胶、烧结后形成硬陶瓷片，再将各层陶瓷片粘结成基座。其优点是单层烧结，陶瓷片厚薄均匀，不变形，可避免上述烧结出现的局部收缩现象，盖板封装后不易漏气，但依然是多层叠加，工艺复杂，工序较长，封装后由于层数较多，容易在各层间出现漏气、起泡、开裂现象。
发明内容
为了解决上述基座容易出现漏气、起泡、开裂的问题，本发明提出了一种表面贴装石英晶体谐振器陶瓷基座及其加工方法，不仅可以有效地解决上述问题，提高产品的成品率，而且还可以简化加工工艺，降低产品成本。
本发明所提出的表面贴装石英晶体谐振器陶瓷基座，包括由陶瓷材料经烧结制成的基板，基板上下表面分别印刷有内、外电极，基板上表面及侧壁上开导电槽并在槽内印刷有使内、外电极相通的电路，其特征在于基板上部中间开有安装石英晶体的凹槽。由于在基板上直接开槽，简化了基座结构，避免了多层叠加，因而可有效地解决层间出现的漏气、起泡、开裂的问题。同时在基板上直接开槽，还可以在保证基座强度不变的情况下降低产品的厚度，便于产品的小型化。
本发明所提出的表面贴装石英晶体谐振器陶瓷基座的加工方法如下(1)经烧结工艺获得用来切割成陶瓷基板的母板；(2)在母板上表面粘贴一层耐磨的覆盖膜，覆盖膜上在每个基板所对应的安装石英晶体的凹槽部位开有通孔，通孔的形状与凹槽形状相同；(3)用喷砂工艺对母板上表面进行喷砂，通过砂粒研磨使得由覆盖膜通孔处暴露的母板表面形成凹槽；(4)去掉粘贴在母板上表面的覆盖膜；(5)在母板上下表面印刷内、外电极以及在母板上表面上印刷与内电极相连的电路；(6)将母板沿基板X轴向切割成由单排基板组成的母板条；(7)在母板条的各基板上表面及侧壁上开导电槽并在槽内印刷使内外电极相通的电路；(7)烧银使印刷电路固化；(8)将母板条沿基板Y轴切割成单个基板。由于采用喷砂成孔工艺，基板成形工艺简单，过程容易控制，由于省去中板或上框板的制备及其层压工序，工艺步骤明显减少，质量更加容易控制，产品成品率高。
本发明采用喷砂成孔工艺，在陶瓷基板上直接开设安装晶体的凹槽，简化了基座的结构，工艺简单，过程易控制，基座生产所需元件大大减少，只需一层基板，质量容易控制，产品成品率高，成本下降，还可降低基座的厚度，有利于产品的小型化。
图1为本发明基座结构示意图。
图2为图1所示基座后视图。
具体实施例方式
本发明表面贴装石英晶体谐振器陶瓷基座，如图1和2所示，只包括一层由陶瓷材料经烧结制成的基板4，基板4上部中间开有安装石英晶体的凹槽5，凹槽5内印刷有内电极1，基板下表面分别印刷有外电极7，基板4的上表面及侧壁的棱上有内凹的导电槽，槽内印刷有使内、外电极1、7相通的电路即端电极3、2。由于该例中基座上不设电容，基座只需两个外电极，为了在外观上与现有基座一致，在基板4底部印刷了4个外电极，其中有两个是虚拟电极，其侧棱上的电路6不与内电极相连。
上述表面贴装石英晶体谐振器陶瓷基座的加工方法是这样的用一种小介电常数的电容器瓷料干压成型再经高温烧结成瓷制成瓷块，用多刀切割机按基座厚度要求进行切割，对切割好的瓷片用平面磨床进行研磨即获得用来制备基板的母板；然后在母板上表面粘贴一层耐磨的覆盖膜，覆盖膜采用不干胶纸，覆盖膜上在每个基板所对应的安装石英晶体的凹槽部位开有通孔，通孔的形状与凹槽形状相同；将母板用夹具固定，用喷砂机对母板上表面进行喷砂，通过砂粒研磨使得由覆盖膜通孔处暴露的母板表面形成凹槽，凹槽的深度根据晶体的厚度确定，喷砂用砂可采用150号石英砂。然后再去掉粘贴在母板上表面的覆盖膜；并在母板上下表面印刷内、外电极；将母板沿基板X轴向切割成由单排基板组成的母板条；在母板条上各基板表面及侧壁的棱所在位置开导电槽，并在槽内印刷电路，即图1中的端电极2、3；再进行烧银即烘烤将印刷电路固化，再将母板条沿基板Y向切割成单个基板，对外电极及其侧壁上的电路镀金，即获得本发明表面贴装石英晶体谐振器陶瓷基座。
权利要求
1一种表面贴装石英晶体谐振器陶瓷基座，包括由陶瓷材料经烧结制成的基板[4]，基板上下表面分别印刷有内、外电极[1、7]，基板上表面及侧壁上开导电槽并在槽内印刷有使内、外电极相通的电路即端电极[3、2]，其特征在于基板[4]上部中间开有安装石英晶体的凹槽[5]，内电极[1]设在凹槽[5]内。
2.根据权利要求1所述的表面贴装石英晶体谐振器陶瓷基座，其特征在于所述基板侧壁导电槽为开设在基板侧壁棱上。
3.一种如权利要求1所述表面贴装石英晶体谐振器陶瓷基座的加工方法，包括如下步骤(1)经烧结工艺获得用来切割成陶瓷基板的母板；(2)在母板上表面粘贴一层耐磨的覆盖膜，覆盖膜上在每个基板所对应的安装石英晶体的凹槽部位开有通孔，通孔的形状与凹槽形状相同；(3)用喷砂工艺对母板上表面进行喷砂，通过砂粒研磨使得由覆盖膜通孔处暴露的母板表面形成凹槽；(4)去掉粘贴在母板上表面的覆盖膜；(5)在母板上下表面印刷内、外电极以及在母板上表面上印刷与内电极相连的电路；(6)将母板沿基板X轴向切割成由单排基板组成的母板条；(7)在母板条的各基板上表面及侧壁上开导电槽并在槽内印刷使内外电极相通的电路；(7)烧银使印刷电路固化；(8)将母板条沿基板Y轴切割成单个基板。
全文摘要
本发明一种表面贴装石英晶体谐振器陶瓷基座及其加工方法，基座由基板4构成，基板中间开有安装石英晶体的凹槽5，内电极1设在凹槽5内，基板上表面及侧壁的棱上设有使内、外电极相通的端电极3、2。凹槽5是通过喷吵成孔工艺形成的。由于基板上直接开槽，简化了基座结构，避免了多层叠加，因而可有效地解决层间出现的漏气、起泡、开裂的问题。同时在基板上直接开槽，还可以在保证基座强度不变的情况下降低产品的厚度，便于产品的小型化。
文档编号H03H9/15GK1960176SQ20051011976
公开日2007年5月9日 申请日期2005年11月4日 优先权日2005年11月4日
发明者侯诗益, 张邦岭, 韩红, 吴玲丽 申请人:铜陵市晶赛电子有限责任公司