一种具有圆形晶片结构的石英晶体谐振器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种具有圆形晶片结构的石英晶体谐振器，它由石英晶片（10）、封装盖（20）和封装基座（30）封装而成，石英晶片（10）包括圆形构件（11）、连接部（12）和保护框（13），圆形构件（11）可在封装后的腔体内自由振荡，圆形构件（11）上设置有电极区（14），连接部（12）和保护框（13）上设置有金属层A（15），保护框（13）上的定位孔（16）内设置有金属层B（17），封装基座（30）上设置有引脚（31），电极区（14）通过金属层A（15）、金属层B（17）与引脚（31）电连接。本实用新型专利技术可用于小型化谐振器的低成本批量化生产，并能够增强石英晶片中心能陷效应、大幅度提升产品一致性。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及石英晶体谐振器
，特别是一种具有圆形晶片结构的石英晶体谐振器。
技术介绍
石英晶体谐振器通常由压电石英晶片及封装外壳构成，封装外壳材料为陶瓷、玻璃等。压电石英晶片上下两面需蒸镀电极，电极通过密封封装的引线，与封装外壳中的基座引脚相连。交流电压可通过引脚连通石英晶片的上下电极，使石英晶片产生逆压电效应，从而产生振荡。石英晶体谐振器因其频率的准确性和稳定性等特性广泛应用于移动电子设备、手机、移动通信装置等电子行业中。石英晶体谐振器封装结构有直插式和平面贴装两种，随着移动通信电子的迅速发展，器件小型化需求越来越高，石英晶体谐振器的小型化也势在必行，其中直插式因体积大，近几年逐渐被平面贴装式取代。平面贴装式石英晶体谐振器因规格和工艺的限制，目前，只能采用矩形石英晶片。而面对谐振器小型化的需求，矩形石英晶片在使用中面临各种问题。一方面，矩形石英晶片的体积越小，设计越困难，设计周期越长，现有工艺也越难满足设计的公差要求；另一方面，小型矩形石英晶片在在前期制造和后续封装中也面临更大的技术挑战。对比矩形石英晶片，若采用圆形石英晶片，设计难度将会降低，成品石英晶体谐振器的各项性能也会有显著提高。所以，为了实现石英晶体谐振器的小型化同时降低设计和生产成本，降低制造难度，急需对石英晶片结构进行改进。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种可用于小型化谐振器低成本批量生产，并能够增强石英晶片中心能陷效应、大幅度提升产品一致性的具有圆形晶片结构的石英晶体谐振器。本技术的目的通过以下技术方案来实现：一种具有圆形晶片结构的石英晶体谐振器，它包括石英晶片、封装盖和封装基座；所述的石英晶片包括圆形构件、连接部和保护框，圆形构件通过连接部设置在保护框内，连接部的形状为矩形或梯形等适当的形状，所述的圆形构件的上下表面上镀覆电极，形成电极区，优选地，电极区形状为圆形；连接部和保护框上设置有金属层A，保护框上还设置有定位孔，定位孔内设置有金属层B，封装基座的底面上设置有引脚，电极区通过金属层A、金属层B与引脚电连接；所述的封装盖、石英晶片和封装基座从上到下依次封装压合后形成供圆形构件自由振荡的腔体结构。石英晶片材料为石英晶体，封装盖和封装基座材料为石英晶体、玻璃、陶瓷等。最终形成的压电石英晶体谐振器的长度为0.8~3.2mm，宽度为0.6~2.5mm。进一步地，所述的保护框为矩形形状，起到支撑和封装连接作用；所述的圆形构件位于保护框的中心处，圆形构件通过连接部与保护框的一条边框连接，圆形构件可以在封装后的腔体内自由振动，且当保护框受到外界力的作用时，力不会传递到圆形构件上，从而很好地保护了圆形构件。更进一步地，圆形构件通过连接部与保护框的任意一条短边框连接。圆形构件与保护框中间的区域材料通过化学腐蚀或物理切割石英基板去除，圆形构件、连接部和保护框的形状通过去除材料一体形成。进一步地，所述的保护框为矩形形状，定位孔设置在矩形的四角处。进一步地，所述的封装盖的外框上设置有防止封装液体泄漏的封装沟槽A，所述的封装基座的外框上设置有防止封装液体泄漏的封装沟槽B。进一步地，所述的电极区包括上电极区和下电极区，上电极区和下电极区分别设置在圆形构件的上表面和下表面，金属层A包括上表面金属层和下表面金属层，上表面金属层和下表面金属层分别设置在连接部和保护框的上表面和下表面，上电极区与上表面金属层电连接，下电极区与下表面金属层电连接，上表面金属层和下表面金属层分别与不同定位孔内的金属层B连接，金属层B还与不同的引脚连接。进一步地，所述的圆形构件的表面上设置有凸台，凸台设置在圆形构件的一面或双面上；当圆形构件的一个表面上设置有凸台时，电极区分别设置在凸台的表面和圆形构件的另一表面上；当圆形构件的两个表面均设置有凸台时，电极区均设置在凸台的表面上。凸台结构能够有效减弱边缘产生的寄生振动，并能够增强石英晶片中心的能陷效应。本技术具有以下优点：1、对比矩形石英晶片，本技术中圆形石英晶片中的圆片边缘产生寄生振动的几率下降，不易产生耦合，谐振器整体性能提高；且设计公差较大，对工艺要求降低，设计成本降低。2、本技术将圆形石英晶片用于小型化贴片式石英晶体谐振器，对传统贴片式石英晶体谐振器整体结构进行了创造性的改进；此结构可简化谐振器的生产和封装工艺。3、本技术可用于小型化石英晶体谐振器批量型生产，降低生产成本的同时，大幅度提升谐振器的制造效率，同时谐振器的一致性及综合质量也得到了提升。附图说明图1为本技术具体实施方式中未封装组合时的结构示意图；图2为本技术具体实施方式中封装盖的结构示意图；图3为本技术具体实施方式中石英晶片的结构示意图；图4为本技术具体实施方式中石英晶片的俯视图；图5为本技术具体实施方式中封装基座的结构示意图；图6为本技术具体实施方式中封装组合后的主剖结构示意图；图7为本技术具体实施方式中石英基板结构示意图；图中：10-石英晶片，11-圆形构件，12-连接部，13-保护框，14-电极区，141-上电极区，142-下电极区，15-金属层A，151-上表面金属层，152-下表面金属层，16-定位孔，17-金属层B，18-凸台，20-封装盖，21-封装沟槽A，30-封装基座，31-引脚，32-封装沟槽B，40-石英基板。具体实施方式下面结合附图对本技术做进一步的描述，但本技术的保护范围不局限于以下所述。如图1~图7所示，一种具有圆形晶片结构的石英晶体谐振器，它包括石英晶片10、封装盖20和封装基座30。所述的石英晶片10包括圆形构件11、连接部12和保护框13，保护框13呈矩形状，起到支撑和封装连接作用。圆形构件11设置在保护框13的中心处，且可以自由振动，圆形构件11通过连接部12与保护框13的一条短边框连接，当保护框13受到外界力的作用时，力不会传递到圆形构件11上，从而很好地保护了圆形构件11。所述的封装盖20、石英晶片10和封装基座30从上到下依次封装压合连接，封装盖20、石英晶片10和封装基座30封装压合后形成供圆形构件11自由振荡的腔体结构。封装盖20的外框上设置有封装沟槽A21，封装基座30的外框上设置有封装沟槽B32，采用玻璃封装时，封装沟槽可以防止封装液体外泄，使谐振器内部形成真空腔体。相比传统工艺，此封装结构简单易加工，且石英晶体谐振器的厚度有所下降。石英晶体谐振器的工作原理是基于压电效应，本实施例中的电连接关系如下：圆形构件11的上表面上设置有凸台18，凸台18的上表面上镀覆电极形成上电极区141，圆形构件11的下表面上镀覆电极形成下电极区142，上电极区141和下电极区142的合理设置，以及凸台18的设计能够有效减弱边缘产生的寄生振动，并能够增强石英晶片中心的能陷效应，降低耦合；连接部12和保护框13的上表面和下表面上分别设置有上表面金属层151和下表面金属层152，保护框13的四角处本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有圆形晶片结构的石英晶体谐振器，其特征在于：它包括石英晶片（10）、封装盖（20）和封装基座（30），所述的石英晶片（10）包括圆形构件（11）、连接部（12）和保护框（13），圆形构件（11）通过连接部（12）设置在保护框（13）内，所述的圆形构件（11）的上下表面上设置有电极区（14），连接部（12）和保护框（13）上设置有金属层A（15），保护框（13）上还设置有定位孔（16），定位孔（16）内设置有金属层B（17），封装基座（30）的底面上设置有引脚（31），电极区（14）通过金属层A（15）、金属层B（17）与引脚（31）电连接，所述的封装盖（20）、石英晶片（10）和封装基座（30）从上到下依次封装压合后形成供圆形构件（11）自由振荡的腔体结构。

【技术特征摘要】
1.一种具有圆形晶片结构的石英晶体谐振器，其特征在于：它包括石英晶片（10）、封装盖（20）和封装基座（30），所述的石英晶片（10）包括圆形构件（11）、连接部（12）和保护框（13），圆形构件（11）通过连接部（12）设置在保护框（13）内，所述的圆形构件（11）的上下表面上设置有电极区（14），连接部（12）和保护框（13）上设置有金属层A（15），保护框（13）上还设置有定位孔（16），定位孔（16）内设置有金属层B（17），封装基座（30）的底面上设置有引脚（31），电极区（14）通过金属层A（15）、金属层B（17）与引脚（31）电连接，所述的封装盖（20）、石英晶片（10）和封装基座（30）从上到下依次封装压合后形成供圆形构件（11）自由振荡的腔体结构。
2.根据权利要求1所述的一种具有圆形晶片结构的石英晶体谐振器，其特征在于：所述的保护框（13）为矩形形状，所述的圆形构件（11）位于保护框（13）的中心处，圆形构件（11）通过连接部（12）与保护框（13）的一条边框连接。
3.根据权利要求1所述的一种具有圆形晶片结构的石英晶体谐振器，其特征在于：所述的保护框（13）为矩形形状，定位孔（16）设置在矩形的四角处。
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【专利技术属性】
技术研发人员：叶竹之，陆旺，雷晗，蒲波，
申请(专利权)人：成都泰美克晶体技术有限公司，
类型：新型
国别省市：四川;51