一种温补晶体振荡器的制作方法

文档序号:15686331发布日期:2018-10-16 21:05阅读:565来源:国知局

本实用新型涉及石英晶体振荡器技术领域,尤其涉及一种温补晶体振荡器。



背景技术:

目前,石英产品作为最普遍使用的频率振荡器和时钟器件,应用于各种电子设备中,从最简单的玩具、家电、钟表到复杂的计算机、手机、卫星导航和尖端的通讯、航空设备上均大量用到这种石英产品,因此随着应用领域的不断扩展和发展,在工作温度和频率精度方面不再满足于传统的等级。

在现有技术中,以温度补偿式晶体振荡器的市场发展最为迅速,例如采用高精度温补晶振的GPS手机的年增长率就超过30%,还有包括4G手机或者5G手机,GPS照相机,汽车电子及安防设备等迅速发展为主要市场。但是,传统的晶体振荡器中的多采用芯片焊接和金线焊接的方式贴装,不仅要求晶振生产厂使用较多的辅材,复杂的生产工艺;而且要求振荡电路集成IC制造厂特殊处理其相应的IC引脚封装。



技术实现要素:

针对现有技术中存在的上述问题,现提供一种温补晶体振荡器。

具体技术方案如下:

一种温补晶体振荡器,其中包括:

一基座,一石英振动子,一温补振荡电路集成芯片;

所述基座由下至上分别为基板层、集成芯片贴装层、振动子电极层以及可伐圈;

所述集成芯片贴装层上设置一第一腔体,所述第一腔体内设置所述温补振荡电路集成芯片;

所述振动子电极层上设置一第二腔体,所述第二腔体内设置所述石英振动子。

优选的,所述基座的每层所述基板的四个边角处和一对较宽的对边的侧棱上设置一导电槽,所述基板层、所述集成芯片贴装层及所述振动子电极层通过所述导电槽实现电路导通。

优选的,所述基板层的底面设置有外电极焊盘。

优选的,所述温补振荡电路集成芯片通过金球焊接于所述集成芯片贴装层。

优选的,所述石英振动子通过导电胶粘接于所述振动子电极层上。

优选的,所述石英振动子包括正电极与负电极,通过所述导电槽与所述温补振荡电路集成芯片的引脚电极导通。

优选的,还包括一封装上盖,所述封装上盖为金属平面盖板,通过滚边焊接的方式固定于所述可伐圈上。

优选的,所述基板层、所述集成芯片贴装层及所述振动子电极层均由陶瓷材料制成。

优选的,所述温补晶体振荡器的尺寸为2.0mm*1.6mm。

本实用新型的技术方案有益效果在于:提供一种温补晶体振荡器,采用倒装芯片工艺,设置温补振荡电路集成芯片,电路简单稳定,生产工艺简便,进一步有效缩短生产周期,提高生产效率,环保节能,而且简化了基座结构,使得产品更加小型化,同时也能够满足工作温度下的精度要求。

附图说明

图1为本实用新型中,关于基座的平面结构示意图;

图2为本实用新型中,关于外电极的平面结构示意图;

图3为本实用新型中,关于基座内粘接温补振荡电路集成芯片的平面结构示意图;

图4为本实用新型中,关于基座内粘接石英振动子的平面结构示意图;

图5为本实用新型中,关于温补晶体振荡器的整体结构示意图;

图6为本实用新型中,关于温补振荡电路集成芯片的背面的平面结构示意图;

图7为本实用新型中,关于温补振荡电路集成芯片的正面的引脚结构示意图;

图8为本实用新型中,关于石英振动子的平面结构示意图;

图9为本实用新型中,关于封装上盖的平面结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是,在不冲突的情况下,本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明,但不作为本实用新型的限定。

一种温补晶体振荡器,其中包括:

一基座1,一石英振动子2,一温补振荡电路集成芯片3;

基座1由下至上分别为基板层10、集成芯片贴装层11、振动子电极层12以及可伐圈13;

集成芯片贴装层11上设置一第一腔体110,第一腔体110内设置温补振荡电路集成芯片3;

振动子电极层12上设置一第二腔体120,第二腔体120内设置石英振动子2。

通过上述温补晶体振荡器,如图1所示,基座1由基板层10、集成芯片贴装层11、振动子电极层12三层基板由下至上层压烧结成型后镀上可伐圈13而成;

进一步地,温补晶体振荡器是从底部开始安装,首先将温补振荡电路集成芯片3通过金球6倒装在第一腔体110内的集成芯片贴装层11上,如图3所示,然后将石英振动子2,通过导电胶4粘接在第二腔体120内的振动子电极层3上,如图4所示,最后将封装上盖5与基座1,通过滚边焊接的方式固定于可伐圈13上,温补晶体振荡器的整体结构示意图如图5所示。

在一种较优的实施例中,基座1的每层基板的四个边角处和一对较宽的对边的侧棱上设置一导电槽(在图中未示出),基板层10、集成芯片贴装层11及振动子电极层12通过导电槽(在图中未示出)实现电路导通。

具体地,如图2所示,基座1的每层基板的四个边角处还设置一过孔(在图中未示出),通过过孔(在图中未示出)与导电槽(在图中未示出)连通,并且基板层10、集成芯片贴装层11及振动子电极层12通过过孔(在图中未示出)同样实现电路导通。

在一种较优的实施例中,基板层10的底面设置有外电极焊盘100。

具体地,外电极焊盘100与石英振动子2的引脚电极通过导电槽(在图中未示出)或者过孔(在图中未示出)实现电路导通。

在一种较优的实施例中,温补振荡电路集成芯片3通过金球6粘接于集成芯片贴装层11。

具体地,温补振荡电路集成芯片3包括六个引脚,结合图6、7所示,每个引脚与集成芯片贴装层11的引脚电极相对应,并且温补振荡电路集成芯片3上设置一种数字温度补偿精度高且操作简单的集成振动电路,选用温补振荡器的倒装工序,首先将金球6依次植于集成芯片3的引脚电极上,接着将温补振荡电路集成芯片3的引脚电极上的金球贴装到贴装层11的引脚上,通过超声波粘接,实现温补振荡电路集成芯片3与振动子电极层12以及基板层10的外电极焊盘100之间的连通;

具体地,金球焊接工艺是利用高压电弧放电产生的能量使金线熔化以形成金球6,再通过焊嘴把金球6置于磁头的外电极与折片电极之间,利用超声波来完成倒装焊接以形成通路;特别地,在超声波焊接过程中必须保证金球6直径为规定大小,并获得额定的焊接强度,因此控制形成金球6的放电高压及实现固相结合的超声波能量非常重要。

在一种较优的实施例中,石英振动子2通过导电胶4粘接于振动子电极层12上。

在一种较优的实施例中,石英振动子2包括正电极与负电极20,通过导电槽(在图中未示出)与温补振荡电路集成芯片3的引脚电极导通。

具体地,如图8所示,使用特制石英振动子2的电极成膜治夹具,通过专业的镀膜设备,在石英振动子2上镀有一定形状的电极,进而形成一种在工作温度下频率曲线圆滑、曲线误差小且稳定的带有正、负电极的石英振动子2,通过导电胶4粘接于振动子电极层12上,以实现与温补振荡电路集成芯片3的输入输出电极连通。

在一种较优的实施例中,还包括一封装上盖5,封装上盖5为金属平面盖板,通过滚边焊接的方式固定于可伐圈13上。

具体地,如图9所示,可伐圈13选用可伐(Kovar)合金的优点是,在较宽的温度范围内膨胀系数与硬玻璃的膨胀系数相近,可以保证材料的匹配封接进而使得封装上盖5与基座1的密封效果更好,并且封装上盖5可通过可伐(Kovar)合金接地,有效降低电磁干扰,减少振动。

在一种较优的实施例中,基板层11、集成芯片贴装层12及振动子电极层13均由陶瓷材料制成。

在一种较优的实施例中,温补晶体振荡器的尺寸为2.0mm*1.6mm。

具体地,选用温补晶体振荡器的尺寸为2.0mm*1.6mm,进一步简化了生产工艺,有效缩短生产周期,提高生产效率,环保节能,使得产品更加小型化。

本实用新型的技术方案有益效果在于:提供一种温补晶体振荡器,采用倒装芯片工艺,设置温补振荡电路集成芯片,电路简单稳定,生产工艺简便,进一步有效缩短生产周期,提高生产效率,环保节能,而且简化了基座结构,使得产品更加小型化,同时也能够满足工作温度下的精度要求。

以上所述仅为本实用新型较佳的实施例,并非因此限制本实用新型的实施方式及保护范围,对于本领域技术人员而言,应当能够意识到凡运用本实用新型说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案,均应当包含在本实用新型的保护范围内。

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