CN104283524A - 一种压电石英晶体谐振器及其制作方法 - Google Patents

一种压电石英晶体谐振器及其制作方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种压电石英晶体谐振器及其制作方法，该压电石英晶体谐振器，包括电路板、石英晶体谐振器和热敏电阻，所述热敏电阻用于检测所述石英晶体谐振器的温度，所述热敏电阻和所述石英晶体谐振器布设于所述电路板上，且相互间通过布设在电路板上的线路进行连接；所述热敏电阻和所述石英晶体谐振器采用热塑性材料相互独立的灌封，且二者用于灌封的热塑性材料之间有接触。所述的压电石英晶体谐振器使所述石英晶体谐振器和所述热敏电阻在电路板上布设好后使用热塑性材料相互独立的灌封，使石英晶体谐振器具有独立的腔体，可以避免热敏电阻对石英晶体谐振器的污染，同时满足了更高频率稳定性的需求。

Description

一种压电石英晶体谐振器及其制作方法
技术领域
本发明涉及谐振器，尤其涉及一种压电石英晶体谐振器及其制作方法。
背景技术
压电石英晶体谐振器，虽然频率温度特性较好，但是为了满足更高要求的频率稳定性，还需要采集压电石英晶体或压电石英晶体环境温度，并对频率温度特性作相应的补偿或修正，从而满足实际使用要求。
目前含热敏电阻的压电石英晶体谐振器，是将热敏电阻和压电石英晶体谐振片封闭在同一个腔体内，或者将热敏电阻和压电石英晶体谐振片分别封装在基板的上下两面。将热敏电阻和压电石英晶体封闭在一个腔体的方法容易对压电石英晶体谐振片构成污染，影响谐振器参数的稳定性。将热敏电阻和压电石英晶体封装在基板的上下两面的方法，虽然分开了腔体，但会使得基座成本增加，同时因为装配过程需要专用设备，会使得生产成本增加。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种压电石英晶体谐振器及其制作方法，旨在解决现有技术中热敏电阻和石英晶体谐振器封装在一个腔体内对石英晶体谐振器构成污染的问题。
本发明是这样实现的，一种压电石英晶体谐振器，包括电路板、石英晶体谐振器和热敏电阻，所述热敏电阻用于检测所述石英晶体谐振器的温度，所述热敏电阻和所述石英晶体谐振器布设于所述电路板上，且相互间通过布设在电路板上的线路进行连接；所述热敏电阻和所述石英晶体谐振器采用热塑性材料相互独立的灌封，且二者用于灌封的热塑性材料之间有接触。
进一步地，所述热敏电阻和所述石英晶体谐振器并排布设于所述电路板的同一侧上，且所述热敏电阻与所述石英晶体谐振器间预留有间隙。
进一步地，所述热敏电阻布设于所述石英晶体谐振器的背面，且所述热敏电阻的焊盘与所述石英晶体谐振器的焊盘相连接。
进一步地，所述电路板中位于石英晶体谐振器放置的中间位置设置有通孔，所述热敏电阻设置于所述通孔内。
本发明还提供一种压电石英晶体谐振器的制作方法，包括以下步骤：
步骤A、在电路板上设置若干个设计单元，其中每个设计单元包括一个石英晶体谐振器和一个热敏电阻，且相邻的设计单元之间预留分割间隙；
步骤B、在所述每个设计单元中，在电路板的底层设置石英晶体谐振器的引出焊盘，电路板的顶层设置用于焊接石英晶体谐振器的焊盘；同时在石英晶体谐振器焊盘的同侧或异侧设置与热敏电阻相应的焊盘；
步骤C、将石英晶体谐振器和所述热敏电阻分别焊接到相对应的焊盘位置；
步骤D、使用热塑性材料对焊接好的石英晶体谐振器和热敏电阻进行相互独立的灌封，且二者用于灌封的热塑性材料之间有接触；
步骤E、将注塑好的电路板以所述设计单元为单位进行分割。
进一步地，所述热敏电阻设置于所述石英晶体谐振器的同侧时，所述步骤C具体包括以下步骤：
步骤C01、在电路板的焊盘上印刷锡膏，并将所述石英晶体谐振器和所述热敏电阻贴附在相应的位置；
步骤C02、将步骤C01中的电路板进行回流焊，并清洗电路板上的助焊剂。
进一步地，所述热敏电阻设置于所述石英晶体谐振器的异侧时，所述步骤C具体包括以下步骤：
步骤C101、在电路板中位于每个石英晶体谐振器的中间位置设置通孔，同时使热敏电阻的焊盘位于所述通孔的两端；
步骤C102、在电路板中所有的石英晶体谐振器的焊盘上印刷锡膏，将所述石英晶体谐振器贴附在相应的位置，并进行回流焊使其焊接牢固；
步骤C103、在电路板另一侧所有的热敏电阻的焊盘上点上锡膏，将所述热敏电阻贴附在相应的位置，进行回流焊使其焊接牢固，并清洗电路板上的助焊剂；
步骤C104、将所述通孔点胶，使胶填充石英晶体谐振器、热敏电阻和电路板之间的空隙。
进一步地，所述步骤A中若干个设计单元排列成矩阵。
本发明与现有技术相比，有益效果在于：所述的压电石英晶体谐振器使所述石英晶体谐振器和所述热敏电阻在电路板上布设好后使用树脂注塑成形，使石英晶体谐振器具有独立的腔体，可以避免热敏电阻对石英晶体谐振器的污染，同时满足了更高频率稳定性的需求。
附图说明
图1是本发明压电石英晶体谐振器的第一种制作方法的设计单元电路板示意图；
图2是由图1中的若干个设计单元组成的矩阵示意图；
图3是图2中的电路板焊盘印刷锡膏后的示意图；
图4是在图3中焊接电石英晶体谐振器和热敏电阻的示意图；
图5是将图4注塑后的示意图；
图6是将图5分割成单个石英晶体谐振器的示意图；
图7是图6的分解示意图；
图8是本发明压电石英晶体谐振器的第二种制作方法的设计单元电路板示意图；
图9是由图8中的若干个设计单元组成的矩阵示意图；
图10是图9中的电路板焊盘印刷锡膏后的示意图；
图11是图10中焊接电石英晶体谐振器的示意图；
图12是图11中焊接热敏电阻的示意图；
图13是图12中通孔填充胶后的示意图；
图14是将图13进行分割后的示意图；
图15是图14的分解示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
结合图7和图15所示，一种压电石英晶体谐振器100，包括电路板103、石英晶体谐振器101和热敏电阻102，热敏电阻102用于检测石英晶体谐振器101的温度，热敏电阻102和石英晶体谐振器101布设于电路板103上，且相互间通过布设在电路板103上的线路进行连接，即石英晶体谐振器101的焊盘1011通过布设于电路板103中的线路与热敏电阻102的焊盘1021相连接。热敏电阻102和石英晶体谐振器101采用热塑性材料104相互独立的灌封，且二者用于灌封的热塑性材料之间有接触，即石英晶体谐振器101具有独立的腔体。
结合图1至图7所示为压电石英晶体谐振器100的第一种实施例，热敏电阻102和石英晶体谐振器101并排布设于电路板103的同一侧上，且热敏电阻102与石英晶体谐振器101间预留有间隙。
结合图8至图15所示为压电石英晶体谐振器100的第二种实施例，热敏电阻102布设于石英晶体谐振器101的背面，且热敏电阻102的焊盘1021与石英晶体谐振器101的焊盘1011相连接。电路板103中位于石英晶体谐振器101放置的中间位置处设置有通孔106，热敏电阻102固定设置于通孔106内。
一种压电石英晶体谐振器的制作方法，图1至图7是第一种制作方法中各步骤的示意图，图8至图15是第二种制作方法中各步骤的示意图。这两种制作方法，主要在步骤A和步骤C中存在不同。制作方法包括以下步骤：
步骤A、在电路板103上设置若干个设计单元，其中每个设计单元包括一个石英晶体谐振器101和一个热敏电阻102，且相邻的设计单元之间预留分割间隙，如图1或图8所示。优选的，若干个设计单元可以排列成矩阵，并且在各个设计单元间预留适当的分割间隙，如图2和图9所示。
步骤B、在电路板103的底层设置石英晶体谐振器101的引出焊盘，电路板103的顶层设置用于焊接石英晶体谐振器101的焊盘1011；同时在石英晶体谐振器焊盘1011的同侧或异侧设置与热敏电阻102相应的焊盘1021。
步骤C、将石英晶体谐振器101和热敏电阻102分别焊接到相对应位置的焊盘上。
步骤D、使用热塑性材料104对焊接好的石英晶体谐振器101和热敏电阻102进行相互独立的灌封，且二者用于灌封的热塑性材料之间有接触。
步骤E、将注塑好的电路板以所述设计单元为单位进行分割，使每个分割出来的压电石英晶体谐振器100均包括一个热敏电阻102和一个石英晶体谐振器101。
第一种制作方法是将石英晶体谐振器的焊盘1011与热敏电阻102的焊盘1021设置在同侧相邻的位置。具体为，电路板103的底层设置四个焊盘，这四个焊盘为石英晶体谐振器101的引出焊盘，例如，四个焊盘分别为焊盘A、焊盘B、焊盘C和焊盘D。焊盘A是石英晶体谐振器101的第一电极，焊盘B是接地端，同时接热敏电阻102的第二引出端，焊盘C是石英晶体谐振器101的第二电极，焊盘D是热敏电阻102的第一引出端。电路板103顶层放置与石英晶体谐振器101封装相对应的四个焊盘，用于焊接石英晶体谐振器101。同时在电路板103的ABCD四个焊盘外放置与热敏电阻102封装相对应的两个焊盘，用于焊接热敏电阻102。顶层相应的焊盘通过导体、金属化过孔与底层焊盘连接，如图1所示。
使用第一种制作方法时，步骤C具体包括以下步骤：步骤C01、在电路板103的焊盘上(包括石英晶体谐振器101的焊盘1011和热敏电阻102的焊盘1021)印刷锡膏105，如图3所示，并将石英晶体谐振器101和热敏电阻102贴附在相应的位置。步骤C02、将步骤C01中的电路板进行回流焊，并清洗电路板上的助焊剂，如图4所示。
第二种制作方法是将石英晶体谐振器的焊盘1011与热敏电阻102的焊盘1021设置在异侧。本发明将热敏电阻102设置于石英晶体谐振器101的背面且位于电路板103内，如图8所示。具体为，电路板103的底层设置四个焊盘为石英晶体谐振器101的引出焊盘，例如，所述四个焊盘分别为焊盘A、焊盘B、焊盘C和焊盘D。焊盘A是石英晶体谐振器101的第一电极，焊盘B是接地端，同时接热敏电阻102的第二引出端，焊盘C是石英晶体谐振器101的第二电极，焊盘D是热敏电阻102的第一引出端。电路板103的顶层放置石英晶体谐振器101封装相对应的四个焊盘，用于焊接石英晶体谐振器101。同时在电路板103的ABCD四个焊盘内开一个通孔106，通孔106的两端设计侧面焊盘1021，用于安装和焊接热敏电阻102。顶层相应的焊盘通过导体、金属化过孔与底层焊盘连接，电路板103的厚度略大于热敏电阻102的厚度，如图8所示。
使用第二种制作方法时，步骤C具体包括以下步骤：在电路板103中所有的石英晶体谐振器101的焊盘1011上点上锡膏105，将石英晶体谐振器101贴附在相应的位置，并进行回流焊使其焊接牢固，如图11所示；从电路板103另一侧在所有的热敏电阻102的焊盘1021上点上锡膏，将热敏电阻102贴附在通孔106内，进行回流焊使其焊接牢固，并清洗电路板上的助焊剂，如图12所示；将通孔106点胶，使胶填充石英晶体谐振器101、热敏电阻102和电路板103之间的空隙。
所述的压电石英晶体谐振器可用于对频率需要高、稳定性高的场合，如智能手机、智能终端、全球定位系统(GPS)等，也可以用于温度补偿石英晶体振荡器或其他对频率稳定度要求高的电子设备中。
所述的压电石英晶体谐振器保证了石英晶体谐振器具有独立的腔体，又使得热敏电阻能采集到石英晶体谐振器的温度，且能满足更高频率稳定性的需求。同时采用本发明所述的制作方法能降低制作成本，方便大批量生产。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种压电石英晶体谐振器，包括电路板、石英晶体谐振器和热敏电阻，所述热敏电阻用于检测所述石英晶体谐振器的温度，其特征在于，所述热敏电阻和所述石英晶体谐振器布设于所述电路板上，且相互间通过布设在电路板上的线路进行连接；所述热敏电阻和所述石英晶体谐振器采用热塑性材料相互独立的灌封，且二者用于灌封的热塑性材料之间有接触。
2.根据权利要求1所述的压电石英晶体谐振器，其特征在于，所述热敏电阻和所述石英晶体谐振器并排布设于所述电路板的同一侧上，且所述热敏电阻与所述石英晶体谐振器间预留有间隙。
3.根据权利要求1所述的压电石英晶体谐振器，其特征在于，所述热敏电阻布设于所述石英晶体谐振器的背面，且所述热敏电阻的焊盘与所述石英晶体谐振器的焊盘相连接。
4.根据权利要求3所述的压电石英晶体谐振器，其特征在于，所述电路板中位于石英晶体谐振器放置的中间位置设置有通孔，所述热敏电阻设置于所述通孔内。
5.一种压电石英晶体谐振器的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤A、在电路板上设置若干个设计单元，其中每个设计单元包括一个石英晶体谐振器和一个热敏电阻，且相邻的设计单元之间预留分割间隙；
步骤B、在所述每个设计单元中，在电路板的底层设置石英晶体谐振器的引出焊盘，电路板的顶层设置用于焊接石英晶体谐振器的焊盘；同时在石英晶体谐振器焊盘的同侧或异侧设置与热敏电阻相应的焊盘；
步骤C、将石英晶体谐振器和所述热敏电阻分别焊接到相对应的焊盘位置；
步骤D、使用热塑性材料对焊接好的石英晶体谐振器和热敏电阻进行相互独立的灌封，且二者用于灌封的热塑性材料之间有接触；
步骤E、将注塑好的电路板以所述设计单元为单位进行分割。
6.根据权利要求5所述的压电石英晶体谐振器的制作方法，其特征在于，所述热敏电阻设置于所述石英晶体谐振器的同侧时，所述步骤C具体包括以下步骤：
步骤C01、在电路板的焊盘上印刷锡膏，并将所述石英晶体谐振器和所述热敏电阻贴附在相应的位置；
步骤C02、将步骤C01中的电路板进行回流焊，并清洗电路板上的助焊剂。
7.根据权利要求5所述的压电石英晶体谐振器的制作方法，其特征在于，所述热敏电阻设置于所述石英晶体谐振器的异侧时，所述步骤C具体包括以下步骤：
步骤C101、在电路板中位于每个石英晶体谐振器的中间位置设置通孔，同时使热敏电阻的焊盘位于所述通孔的两端；
步骤C102、在电路板中所有的石英晶体谐振器的焊盘上印刷锡膏，将所述石英晶体谐振器贴附在相应的位置，并进行回流焊使其焊接牢固；
步骤C103、在电路板另一侧所有的热敏电阻的焊盘上点上锡膏，将所述热敏电阻贴附在相应的位置，进行回流焊使其焊接牢固，并清洗电路板上的助焊剂；
步骤C104、将所述通孔点胶，使胶填充石英晶体谐振器、热敏电阻和电路板之间的空隙。
8.根据权利要求5所述的压电石英晶体谐振器的制作方法，其特征在于，所述步骤A中若干个设计单元排列成矩阵。
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