专利名称：一种高精密石英晶体谐振器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种晶体振荡器，具体涉及一种高精密石英晶体谐振器。
背景技术：
晶体振荡器的稳频元件最主要的是石英晶体谐振器，而晶体振荡器在无线电领域内用途十分广泛，有用在高空高速分行的导弹和卫星上，有用在气候反复无常的沙漠、草原和高山上，也有用在高低温悬殊很大，干湿度变化异常的恶劣环境中。总之，在陆、海、空各个领域的无线机器及其及设备中，都有石英晶体谐振器的位置。为了保证在执行任务中石英晶体谐振器和振荡器能正常工作，必须要满足合理的频率稳定度要求，而影响石英晶体谐振器频率稳定度的一个极重要的因素就是老化问题。 影响晶体谐振器老化的因素有很多，主要分为两类一类是污染引起的石英晶片质量的改变，而污染由晶体谐振器生产工艺的各个环节造成；另一类是应力，包括支架应力、电极应力等。电极应力即电极镀层与石英晶片间的应力，受晶片与金属镀膜间的热胀系数差异及镀膜的吸附强弱影响。石英晶体谐振器频率越高，所用石英晶片就越薄，电极应力对石英晶体谐振器老化的影响就越显著，因此选择合适的镀膜材料非常重要。电极材料目前较通用的有三种金、银、招。其中金的化学性质最稳定，导电性能最好；银的化学性质居中，导电性居中，但易氧化；铝的化学性质相比较最活泼，质量小，与石英片附着力最好，价格最便宜，但极容易氧化。高精密晶体谐振器由于对频率稳定度要求高，因此常选金做电极材料。但金与石英(尤其是抛光晶片)的结合最差，考虑到铬与石英晶片的结合力较好，镀膜时往往在金膜与石英片之间加镀一层铬膜做过渡膜，以增强金膜的附着力。但铬的线性膨胀系数(6.2ppm/°C)与石英晶片X方向的线性膨胀系数(13. 8 111/°0及金的线性膨胀系数(14.2 ppm/°C)差异较大，因此产生的热应力较大。尤其当晶片频率较高、晶片较薄时(如19. 2M晶片)，这种晶片/Cr膜/Au膜的结构产生的热应力会严重影响晶体谐振器的老化。所以选用传统Cr/Au镀层的较高频率的晶体谐振器老化率一般比较差。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种高精密石英晶体谐振器，克服以上传统镀膜选材(Cr/Au)热应力大的缺点，选用与Au及石英晶片X方向的线性膨胀系数都比较接近的Ni(线性膨胀系数13. O ppm/°C )做打底膜，以改善较高频率石英晶体谐振器的老化问题。为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案一种高精密石英晶体谐振器，其中，包括石英晶片，在所述石英晶片表面设置Ni膜层，在Ni膜层上设置Au膜层。进一步，在所述19. 2M的石英晶片上，Ni膜层的厚度为O. 045kA±0. 005 kA，Au膜层的厚度为O. 75 kA±0. 01 kA。[0010]本实用新型的有益效果为I'Ni (O. 045kA)/Au (O. 75 kA)镀层的选用，明显改善了 19. 2M43US3晶体的老化率；采用CrO. 025kA/Au(0. 75 kA)镀层做的批量19. 2M43US3晶体的日老化率只有88%达到
O.5ppb，39% 达至Ij O. 3ppb,日老化率平均值达约 O. 35ppb。而采用 Ni (O. 045kA) /Au (O. 75kA)镀层做的批量19. 2M43US3晶体的日老化率，小批量生产时，100%达到O. 5ppb，99%达到
O.3ppb,日老化率平均值达约O. 17ppb ；2, Ni (O. 045kA)/Au (O. 75 kA)镀层保持了金膜层的附着力；3,Ni (O. 045kA) /Au (O. 75 kA)镀层做的 19. 2M43US3 晶体谐振器的 R、C0、C1 等电性能参数与原Cr (O. 025kA) /Au (O. 75 kA)镀层做的19. 2M43US3晶体谐振器相一致；本实用新型的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本实用新型的实践中得到教导。本实用新型的目标和其他优点可以通过下面的说明书或者附图中所特别指出的结构来实现和获得。
图I为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施例并结合附图对本实用新型做进一步的详细描述如图I所示，本实用新型包括石英晶片l、Ni膜层2和Au膜层3。利用真空蒸发镀膜技术先在19. 2M石英晶片I上镀Ni膜层2，再在Ni膜层之上镀Au膜层3，Ni膜层2的厚度为 O. 045kA±0. 005 kA, Au 膜层 3 的厚度为 O. 75 kA±0. 01 kA。由于与Cr相比，Ni与石英晶片的结合力稍差，为了保证金膜的附着力，技术方案中增加了 Ni膜的镀层厚度，与传统19. 2M43US3晶体谐振器采用Cr (O. 025kA) /Au (O. 75kA)镀层相比，采用NiO. 045kA/Au (O. 75 kA)镀层做成的19. 2M43US3晶体减小了金属镀层与石英晶片间的热应力，从而明显改善了 19. 2M43US3晶体谐振器的老化率，同时保证了金膜层的附着力，且不改变原来19. 2M43US3晶体谐振器的R、C0、C1等电性能参数。最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
权利要求1.一种高精密石英晶体谐振器，其特征在于包括石英晶片，在所述石英晶片表面设置Ni膜层，在Ni膜层上设置Au膜层。
2.根据权利要求I所述的一种高精密石英晶体谐振器，其特征在于在所述19.2M的石英晶片上，Ni膜层的厚度为0.045kA±0.005 kA，Au膜层的厚度为O. 75 kA±0. Ol kA。
专利摘要本实用新型公开了一种高精密石英晶体谐振器，其中，包括石英晶片，在所述石英晶片表面设置Ni膜层，在Ni膜层上设置Au膜层；在所述19.2M的石英晶片上，Ni膜层的厚度为0.045k ±0.005k ，Au膜层的厚度为0.75k ±0.01k 。本实用新型克服以上传统镀膜选材(Cr/Au)热应力大的缺点，选用与Au及石英晶片X方向的线性膨胀系数都比较接近的Ni(线性膨胀系数13.0ppm/℃)做打底膜，以改善较高频率石英晶体谐振器的老化问题。
文档编号H03H9/19GK202435353SQ20112053647
公开日2012年9月12日 申请日期2011年12月20日 优先权日2011年12月20日
发明者谢绍娟 申请人:郑州原创电子科技有限公司