CN101769911B - 石英晶片低温频温曲线测试装置 - Google Patents

石英晶片低温频温曲线测试装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种石英晶片低温频温曲线测试装置，由晶片试验装置、铂电阻、电路组件、频率测量系统和电缆线组成，晶片试验装置包括晶片安装板(1)、温控法兰(2)、加热片(3)和温控盖板(7)，晶片安装板(1)整体呈倒置的π形，突台式温控法兰(2)扣在晶片安装板(1)上，形成一个放置被测晶片的空间，温控法兰(2)的上部设置有圆形的加热片(3)，加热片(3)的上部设置有圆形的温控盖板(7)，突台外的圆形底板上均布有数个与冷屏的安装孔(9)，可以通过螺钉将温控法兰2的外圈与冷屏接触且固定。本发明填补了国内空白，采用冷屏降温、加热片升温的方式，可以高精度的测试晶片性能。

Description

石英晶片低温频温曲线测试装置
技术领域
本发明涉及一种航天领域使用的石英晶体微量天平的测试装置，尤其涉及到天平中的石英晶片的低温频温曲线测试装置。
背景技术
石英晶体微量天平中的关键部件是石英晶片，它决定了石英晶体微量天平的测量精度、测量稳定性和可靠性。晶片的设计、研制、筛选是保证石英晶体微量天平研制达到技术要求的关键工作。目前国内生产石英晶片的厂家只有测试高温频温特性的测试方法，对低温情况下石英晶片的频温测试没有研究。
发明内容
本发明的目的是提供一种低温情况下石英晶片的频温测试装置，填补国内空白。
本发明可由以下技术方案完成：
一种石英晶片低温频温曲线测试装置，由晶片试验装置、铂电阻、电路组件、频率测量系统和电缆线组成，晶片试验装置包括晶片安装板、温控法兰、加热片和温控盖板，晶片安装板整体呈倒置的π形，温控法兰是一个突台法兰，扣在晶片安装板上，形成一个放置被测晶片的空间，温控法兰的上部设置有圆形的加热片，加热片的上部设置有圆形的温控盖板，加热片和温控盖板的直径与突台的内径相同，突台外的圆形底板上均布有数个与冷屏的安装孔。
本发明的有益效果在于：
a.提供低温情况下石英晶片的频温测试装置，填补了国内空白。
b.石英晶片低温频温曲线测试装置采用冷屏降温、加热片升温的方式，可以高精度的测试晶片性能。
附图说明
图1为晶片试验装置示意图。
图2为晶片在晶片安装板上的安装示意图。
其中，1为晶片安装板、2为温控法兰、3为加热片、4为铂电阻导线槽、5为铂电阻安装孔、6为装置开孔、7为温控盖板、8为晶片安装板与温控法兰安装孔、9为与冷屏的安装孔，10为晶片座、11为晶片、12为晶片安装螺钉、13为电路板安装孔、14为保护台阶、15为与温控法兰固定表面、16为晶片引线孔。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作详细说明。
石英晶片低温频温曲线测试装置由晶片试验装置、铂电阻、电路组件、频率测量系统和电缆线组成，由于频温特性的数据采集具有通用性，这里仅对晶片试验装置进行具体说明，不再对采集和测量系统等做进一步的描述了。
图1为晶片试验装置示意图，装置包括晶片安装板1、温控法兰2、加热片3和温控盖板7。
晶片安装板1具有一个圆形底板，圆形底板中心开有装置开孔6，距离圆形底板边缘向中心一定距离处向上形成圆环形保护台阶14，保护台阶14具有一定的厚度和高度。晶片安装板1整体呈倒置的π形。
温控法兰2是一个突台法兰，温控法兰2扣在晶片安装板1上，温控法兰2的圆环形突台包围着保护台阶14，形成一个放置被测晶片的空间。温控法兰2的突台正对着保护台阶14外圈的圆形底板部分，即与温控法兰固定表面15，两者相接触，一个通孔垂直穿过这两部分，形成晶片安装板与温控法兰安装孔8。测温用的铂电阻(未示出)安装在温控法兰2中心的铂电阻安装孔5处。温控法兰2的上表面上，从铂电阻安装孔5向温控法兰2的外缘方向开有铂电阻导线槽4。将晶片安装板1安装到温控法兰2上时，保护台阶14可以保护晶片，避免晶片与温控法兰2发生磕碰。
温控法兰2的上部设置有圆形的加热片3，加热片3的上部设置有圆形的温控盖板7，三者是同心设置。加热片3和温控盖板7的直径与突台的内径相同。突台外的圆形底板上均布有数个与冷屏的安装孔9，可以通过螺钉将温控法兰2的外圈与冷屏接触且固定。
图2为晶片在晶片安装板上的安装示意图。晶片安装板1上设置有八个晶片座10，晶片座10中心对称地均匀分布在以晶片安装板1的中心为中心、一定距离为半径的圆上。晶片座10通过晶片安装螺钉12将晶片11固定在晶片安装板上。晶片座10的周围开有晶片引线孔16，用于引出晶片连接线。晶片座10之间的晶片安装板上设置有电路板安装孔13，用于安装晶片安装板1背面的电路组件。
石英晶片低温频温曲线测试装置采用冷屏降温、加热片升温的方式构成的，即，温控法兰上表面的外圈与冷屏热接触，构成散热通道，在温控法兰上表面的中心安装加热片，提供热源。控制加热片的加热功率进行温度控制。晶片试验件的10芯电缆线的Y27插头位置设计在容纳晶片试验装置的真空室筒体内。避开冷屏安装空间，以便于插头的安装。晶片的安装、与冷屏的接触面、加热片都是中心对称设计，保证了各个晶片温度的一致性。
以下是晶片试验装置的具体实施例。
晶片安装板1的圆形底板的直径为125mm，温控法兰2的圆形底板的直径为155mm。晶片安装板1的圆环形保护台阶14的内径为94mm、高度为7mm，温控法兰2的圆环形突台与保护台阶14形成的空间的高度为8mm。整个晶片试验装置的高度，即从晶片安装板1的圆形底板的下底面到温控盖板7的上表面的高度，为17mm。温控法兰2的圆形底板的外圈均布有八个与冷屏的安装孔9。晶片座10的直径为20mm，晶片11直径为10mm。晶片座10均匀分布的圆的直径为55mm。铂电阻长度为12mm。每个晶片座10具有四个晶片安装螺钉12，每个晶片座10的周围设置有两个Φ3的晶片引线孔16。每两个晶片11之间设置有一个电路板安装孔13。
尽管上文对本发明的具体实施方式给予了详细描述和说明，但是应该指明的是，我们可以依据本发明的构想对上述实施方式进行各种等效改变和修改，其所产生的功能作用仍未超出说明书及附图所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种石英晶片低温频温曲线测试装置，由晶片试验装置、铂电阻、电路组件、频率测量系统和电缆线组成，晶片试验装置包括晶片安装板(1)、温控法兰(2)、加热片(3)和温控盖板(7)，其特征在于，晶片安装板(1)整体呈倒置的π形，温控法兰(2)是一个突台法兰，扣在晶片安装板(1)上，形成一个放置被测晶片的空间，温控法兰(2)的上部设置有圆形的加热片(3)，加热片(3)的上部设置有圆形的温控盖板(7)，加热片(3)和温控盖板(7)的直径与温控法兰的突台的内径相同，温控法兰的突台外的圆形底板上均布有数个用于冷屏的安装孔(9)。
2.如权利要求1所述的石英晶片低温频温曲线测试装置，其特征在于，晶片安装板(1)具有一个圆形底板，圆形底板中心开有装置开孔(6)，距离圆形底板边缘向中心一定距离处向上形成圆环形保护台阶(14)。
3.如权利要求2所述的石英晶片低温频温曲线测试装置，其特征在于，温控法兰(2)的圆环形突台包围着保护台阶(14)。
4.如权利要求3所述的石英晶片低温频温曲线测试装置，其特征在于，温控法兰(2)的突台正对着保护台阶(14)外圈的与温控法兰固定表面(15)，两者相接触，通孔垂直穿过这两部分，形成晶片安装板与温控法兰安装孔(8)。
5.如权利要求4所述的石英晶片低温频温曲线测试装置，其特征在于，铂电阻安装在温控法兰(2)中心的铂电阻安装孔(5)处；温控法兰(2)的上表面上，从铂电阻安装孔(5)向温控法兰(2)的外缘方向开有铂电阻导线槽(4)。
6.如权利要求5所述的石英晶片低温频温曲线测试装置，其特征在于，晶片安装板(1)上设置有八个晶片座(10)，晶片座(10)中心对称地均匀分布在以晶片安装板(1)的中心为中心、一定距离为半径的圆上。
7.如权利要求6所述的石英晶片低温频温曲线测试装置，其特征在于，晶片座(10)通过晶片安装螺钉(12)将晶片(11)固定在晶片安装板(1)上，晶片座(10)的周围开有晶片引线孔(16)，晶片座(10)之间的晶片安装板(1)上设置有电路板安装孔(13)。
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