一种一体化的温补晶体振荡器基座的制作方法

1.本实用新型涉及温补晶体振荡器技术领域，具体而言，涉及一种一体化的温补晶体振荡器基座。


背景技术：

2.近年来，随着军用电子设备的迅速发展，对温补晶体振荡器的使用环境提出了更加严酷的要求，同时对产品的相位噪声指标也有较高的要求。目前，现有的smd7050温补晶体振荡器多为分立式结构，此类采用分立式结构的温补晶体振荡器在经历环境试验时，由于应力对晶体焊盘的影响会影响产品最终的可靠性，同时，此类温补晶体振荡器由于未考虑其自身的相噪指标，往往无法满足低相噪技术指标要求。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种一体化的温补晶体振荡器基座，以用于解决现有smd7050温补晶体振荡器多采用分立式结构所带来的可靠性不高且无法满足低相噪技术指标要求的问题。
4.本实用新型的目的通过以下技术方案实现：
5.一种一体化的温补晶体振荡器基座，包括从下至上依次设置的接地层、电源层、信号层、振子层以及封盖连接层；
6.接地层的上表面具有芯片放置区，芯片放置区处放置有温补芯片以及芯片电容，振子层的上表面具有振子放置区，振子放置区处放置有石英振子。
7.可选的，温补芯片以及芯片电容通过导电胶粘接到接地层的芯片放置区。
8.可选的，石英振子通过导电胶粘接到振子层的振子放置区。
9.可选的，封盖连接层的上表面具有连接区，连接区处放置有kv连接框，kv连接框用于连接上盖板。
10.进一步的，kv连接框的材质为可伐合金。
11.可选的，基座的长侧边以及短侧边均设置有多个侧焊盘，信号层设置有用于连接温补芯片引出端的芯片功能引脚，芯片功能引脚与对应的侧焊盘导通。
12.进一步的，电源层用于导通温补芯片的电源与基座的电源侧焊盘。
13.可选的，接地层的下表面四个角处设置有底部焊盘。
14.本实用新型实施例的技术方案至少具有如下优点和有益效果：
15.本实用新型通过对温补晶体振荡器的基座进行优化和改进，使得利用该基座形成的smd7050型温补晶体振荡器在具有高可靠性的同时具有超低相位噪声，满足低相噪技术指标要求，且有效改善了smd7050型温补晶体振荡器的制造工艺过程，便于实现批量化生产，具有较高的推广价值。
附图说明
16.图1为本实用新型实施例提供的温补晶体振荡器基座的内部结构示意图；
17.图2为本实用新型实施例提供的温补晶体振荡器基座的侧面结构示意图；
18.图3为本实用新型实施例提供的接地层下表面的结构示意图；
19.图4为本实用新型实施例提供的接地层上表面的结构示意图；
20.图5为本实用新型实施例提供的电源层上表面的结构示意图；
21.图6为本实用新型实施例提供的信号层上表面的结构示意图；
22.图7为本实用新型实施例提供的振子层上表面的结构示意图；
23.图8为本实用新型实施例提供的封盖连接层上表面的结构示意图；
24.图9为本实用新型实施例提供的kv连接框的结构示意图；
25.图10为本实用新型实施例提供的smd7050温补晶体振荡器的相位噪声测试图。
26.图标：a-基座，b-温补芯片，c-芯片电容，d-石英振子，e-kv连接框，1-接地层，11-底部焊盘，12-芯片放置区，2-电源层，21-第一开口，3-信号层，31-第二开口，4-振子层，41-第三开口，42-振子放置区，5-封盖连接层，51-第四开口，52-连接区。
具体实施方式
27.请参照图1至图9，本实施例提供了一种一体化的温补晶体振荡器基座，用于解决现有的smd7050温补晶体振荡器大多采用分立式结构所带来的可靠性不高且无法满足低相噪技术指标要求等技术问题。
28.在本实施例中，请参照图2，基座a包括从下至上依次设置的接地层1、电源层2、信号层3、振子层4以及封盖连接层5。其中，接地层1、电源层2、信号层3、振子层4以及封盖连接层5依次重叠设置后形成基座a，此时，基座a的长侧边以及短侧边均设置有多个侧焊盘。示例的，结合图3至图8所示的内容，本实施例中设置在基座a两侧长侧边处的侧焊盘均为五个，且位于基座a一侧的长侧边的侧焊盘依次为焊盘a、焊盘b、焊盘c、焊盘d、焊盘e，位于基座a另一侧的长侧边的侧焊盘依次为焊盘f、焊盘g、焊盘h、焊盘i、焊盘k；设置在基座a两侧短侧边处的侧焊盘均为两个，基座a其中一侧短侧边处的侧焊盘分别为焊盘l和焊盘m。需要说明的是，在实际实施时，各个侧焊盘采用电镀的工艺与基座a形成可靠的电连接。
29.需要说明的是，本实施例中由接地层1、电源层2、信号层3、振子层4以及封盖连接层5组成的基座a能够实现更好的对信号进行屏蔽，以使得最终形成的温补晶体振荡器能够获得更好的相位噪声指标和负载特性。同时，基座a的镀层材质有金和镍两种，其中，金的厚度为0.50-1.20μm，镍的厚度为1.27-8.89μm，且基座a整体翘曲度＜0.05mm。
30.下面将依次对基座a每一层的具体结构做进一步描述，以便于更加清楚且直观的理解本实施例提供的供温补晶体振荡器使用的基座a。
31.在本实施例中，请参照图3，接地层1的下表面设置有四个底部焊盘11，且四个底部焊盘11分别位于接地层1下表面的四个角处。可以理解的是，设置在接地层1下表面的四个底部焊盘11采用国际通用的焊盘尺寸。
32.同时，请参照图4，接地层1的上表面具有芯片放置区12，该芯片放置区12处放置有温补芯片b以及芯片电容c。其中，请参照图1，温补芯片b以及芯片电容c均通过导电胶粘接到接地层1的芯片放置区12，且温补芯片b和芯片电容c上的焊盘采用金丝键合的方式与基
座a上对应的焊盘相连，已形成可靠的电连接；芯片电容c则能够实现对温补芯片b的补偿电压进行滤波，从而有效的降低最终形成的温补晶体振荡器的相位噪声。可以理解的是，本实施例中接地层1上表面各侧焊盘的导通关系如图4所示，且设置在芯片放置区12处的芯片电容c共有三个。
33.在本实施例中，电源层2重叠设置在接地层1的上表面，此时，请参照图5，电源层2具有用于暴露温补芯片b以及芯片电容c的第一开口21。其中，电源层2用于导通温补芯片b的电源与基座a的电源焊盘，且实际的导通关系如图5所示。
34.在本实施例中，信号层3重叠设置在电源层2的上表面，相应的，请参照图6，信号层3具有与电源层2的第一开口21对应的第二开口31，且第二开口31与第一开口21的形状大小均相同。同时，信号层3的上表面设置有用于连接温补芯片b引出端的芯片功能引脚，且芯片功能引脚与基座a上对应的侧焊盘导通。可以理解的是，信号层3上表面设置的各个芯片功能引脚与对应的侧焊盘之间的导通关系如图6所示。
35.在本实施例中，振子层4重叠设置在信号层3的上表面，此时，请参照图7，振子层4具有与第二开口31对应的第三开口41，且第三开口41大于第二开口31；同时，振子层4的上表面具有振子放置区42，振子放置区42处放置有石英振子d。示例的，本实施例中振子层4的上表面设置有两个振子放置区42，当石英振子d放置在两个振子放置区42处时，石英振子d的两个引出端分别与基座a其中一侧短侧边处的两个侧焊盘(即焊盘l和焊盘m)连接导通。可以理解的是，本实施例中石英振子d同样通过导电胶粘接到振子层4的振子放置区42，且在必要时可以对石英振子d的电性能参数进行测试，以确保在实际工作时石英振子d的可靠性。
36.在本实施例中，封盖连接层5则重叠设置在振子层4的上表面，此时，请参照图8，封盖连接层5具有与第三开口41对应且大于第三开口41的第四开口51，以便于暴露放置在振子层4上石英振子d。其中，继续参照图8，封盖连接层5的上表面具有连接区52，连接区52处设置有用于连接上盖板(图中未示出)的kv连接框e，kv连接框e的具体结构如图9所示。示例的，连接区52沿第四开口51的周向设置在封盖连接层5的上表面，以提高kv连接框e与上盖板连接后的稳定性。可以理解的是，为了提高最终形成的温补晶体振荡器的可靠性，本实施例中的kv连接框e的材质为可伐合金(即，4j29合金)，以便于承受各种恶劣环境，并保证在利用上盖板进行封口后形成的温补晶体振荡器具有良好的气密性。需要说明的是，在实际实施过程中可以采用真空平行缝焊的工艺将上盖板与kv连接框e进行密封连接，以形成表贴温补晶振。
37.使用本实施例提供的基座a时，首先，将温补芯片b以及芯片电容c通过导电胶粘接到接地层1上表面的芯片放置区12，并通过金丝键合的方式将温补芯片b和芯片电容c的焊盘与基座a上对应的焊盘相连；随后，将镀膜完成的石英振子d通过导电胶粘接到振子层4的振子放置区42，并对完成固化后的温补晶振进行频率微调；最后，将kv连接框e放置在封盖连接层5的连接区52，盖上上盖板并采用真空平行缝焊的工艺将上盖板与kv连接框e进行密封连接，最终形成具有高可靠性(可承受15000g的机械冲击)且满足低相噪技术指标要求的smd7050型温补晶体振荡器。在smd7050型温补晶体振荡器制造完成后，利用专用的温度补偿系统对产品进行温度测试，并依据温测数据拟合出对应的补偿曲线；同时，通过烧录测试夹具对温补芯片b内部寄存器值进行读写，通过优化寄存器值来补偿smd7050型温补晶体振
荡器的温度特性指标，调整smd7050型温补晶体振荡器的输出特性，并最终得到10m的smd7050型温补晶体振荡器。
38.通过对上述形成的smd7050型温补晶体振荡器进行测试，得到的smd7050型温补晶体振荡器的相位噪声图谱如图10所示，由图10可以看出，在1khz处，该smd7050型温补晶体振荡器的相位噪声为-150dbc/hz左右，远远优于同类别smd7050型温补晶体振荡器。
39.以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。