CN104660202A - 一种压电振荡器动态制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种压电振荡器动态制造方法，包括步骤：设置压电振荡器初始结构，包括设置两个用于安装压电震动元件和振荡电路的封装结构；在所述压电振荡器初始结构上预设一个空腔位置；根据目标参数要求在所述空腔位置设置调整电路来进行动态处理，以形成目标结构。本发明具有更好的适应性、灵活性，可以实现单一生产线批量生产，提高厂家满足同时生产不同规格需求的压电振荡器的速度，避免了资源浪费，大大降低了生产成本，减少了研发和生产时间，制造方法简单便捷。

Description

一种压电振荡器动态制造方法

技术领域

本发明涉及压电振荡器领域，尤其涉及一种压电振荡器动态制造方法。

背景技术

压电振荡器，一般包括压电震动元件和具有用于使该压电震动元件振荡的振荡电路元件的振荡电路，为了避免将两种元件一起封装于同一封装结构内造成种种不适应，如其中一元件损坏造成整个振荡器不能修复使用，现有的压电振荡器一般将它们收容于各个封装容器内，并加以固定。

而这种压电振荡器生产后一般其目标参数如频率、振幅或电压等都是不可改变的，但压电振荡器安装进电路板后，如果原压电振荡器规格不满足需求，则需要对目标参数如频率进行调整变化。现有技术一般是在电路板上也即压电振荡器外设置多一个调整电路或重新设计产品。但是由于电路板上存在多种元器件，它们会对增加的调整电路产生影响，使得每个进行压电振荡器频率调整的调整电路不能完全做到一致，操作比较复杂麻烦。

有时候厂家为了满足市场需求量会大量生产，但面对客户的不同量度需求，厂家大批量生产会受上述问题限制，如果按照原技术大批量生产一个规格的压电振荡器或者几个规格的压电振荡器有时还是满足不了客户需求，也可能造成过多的压电振荡器浪费，而且调整目标参数的成本过高，增加生产成本，影响了供货时间，这种现有技术只适合用于订单生产，使得厂家处于被动性，无订单时处于停产状态，浪费资源。

发明内容

为了解决现有技术存在的问题，本发明提供了一种压电振荡器动态制造方法，它能够改变原有压电振荡器的目标参数，调整出满足市场需求的目标参数，具有更好的适应性，能够满足不同的市场需求。

本发明采用的技术方案如下：

一种压电振荡器动态制造方法，包括以下步骤：

设置压电振荡器初始结构，包括设置两个用于安装压电震动元件和振荡电路的封装结构；

在所述压电振荡器初始结构上预设一个空腔位置；

根据实时目标参数要求在所述空腔位置设置调整电路来进行动态处理，以形成目标结构。

原有的压电振荡器一般只有两个封装结构，而且制造出来后其结构就是固定不可改变调整的，这样往往只能生产出固定规格型号的振荡器，而本发明中，在压电振荡器制造过程中通过在原压电振荡器上预设多一个空腔位置，该空腔位置根据实时目标参数进行动态处理设置，使得生产出来的压电振荡器的原固定参数可改变。如原生产出来的压电振荡器调整需要调整的目标参数设定为频率，原频率为20MHZ，而实际实时频率要求为10MHZ，则本发明采用的制造方法可以在原压电振荡器的初始结构上设置调整电路进行降频，使压电振荡器频率降为10MHZ形成目标结构，如果实时频率要求为30MHZ，则设置调整电路进行升频补偿，最后形成目标结构；同理，如果目标参数为电压，原压电振荡器电压为5V，实时电压要求为3V，则通过本发明的制造方法在原压电振荡器的初始结构上设置调整电路进行降压以使产品能适应改变后的需求，最后形成目标结构。这种方法具有更好的适应性，能够提高厂家满足不同规格需求的压电振荡器的生产速度，也避免了浪费，降低了成本。

进一步地，所述动态处理过程包括：

当压电振荡器符合实时目标参数要求，则直接出货；

当压电振荡器不符合实时目标参数要求，则对空腔位置进行出货前目标参数调整，再进行封装出货，也即将目标结构出货。

本发明中，压电振荡器制造方法为一个动态过程就在于如果压电振荡器符合实时目标参数要求的话，就不需要再进行其它处理了，可以直接出厂出货；如果不符合实时目标参数的要求，那之前制造过程预设的空腔位置就可以发挥其实质作用，在空腔位置进行出货前目标参数调整。这里需要说明的是：本发明所涉及的目标参数从初始结构的大小到最终目标结构所达到的大小这过程中的调整可以是经过二次调整，也可以是经过二次以上调整，具体根据实际生产决定调整次数，这里并不作唯一限制。参数调整亦可以为硬件式的，即增加或减少电路或元器件，或软件式的，即增加或减少或更改电路参数。

所述出货前目标参数调整如下：

所述空腔位置内安装可用于调整压电振荡器目标参数的调整电路，且将调整电路与振荡电路和压电震动元件电连接。

通过上述的调整电路安装即可改变原有压电振荡器的原有目标参数，从而符合实时目标参数的要求。

如背景技术中提及到现有技术中很多产家有时为了满足市场需求，只能采用外接调整电路或者重新设计产品来实现目标参数改变，而调整电路往往由于受电路板其它元器件影响，不能做到只是简单跟原压电振荡器的振荡电路那样利用多个振荡电路串联或并联这种拼凑方法就可以实现的，调整电路中可能需要设置其他元器件，举例如现有技术中原压电振荡器的频率为10MHz，实际需要为20MHz，则现有技术是在电路板上安装调整电路去跟压电振荡器整合形成20MHz，但该调整电路不会仅仅是串联或并联多一个像原压电振荡器的振荡电路那样就可以的了，由于要考虑其它元器件影响，在调整电路中可能需要连接多一些电阻电容。这些方法其生产工艺都会比较复杂麻烦，都会造成生产成本和供货时间增加，整体结构比较大。

而本发明这种动态制造方法生产出来的压电振荡器为集成结构，整体结构会比较精细，具有封装结构，不受外界影响，生产成本低，很适合厂家批量生产且保证产品的一致性。无论哪种规格的产品，只要外形尺寸一致，即可互相之间享用同样的原材料和产品（大部分）生产过程，且此设计要求各原材料为模块化设计，降低了耦合性，减少了因为原材料的更换或生产过程的更换带来的产品不可靠性的影响，降低了综合成本，因没有重复的研发和原材料准备过程也减少了出货时间。比如，现在市场上需要100Hz，200Hz，300Hz...nHz等规格的压电振荡器，像现有技术就需要对应n条生产线和n个设计及原材料，而采用本发明的制造方法只需要一条生产线100Hz就可以实现其它规格的生产，如需要200Hz规格的则在原100Hz压电振荡器的空腔内安装100Hz的调整电路，然后封装后形成200Hz规格，同理300Hz则空腔内安装200Hz的调整电路，因为不受外界影响其它规格的压电振荡器所安装的调整电路其一致性强，不用考虑添加其它元器件，这样可以批量生产，而且采用单一生产线能够大大节约生产成本和供货时间。

本发明中，所述实时目标参数要求是根据市场实际需要的目标参数确定的，也即根据客户实际需要的压电振荡器规格来确定。本发明所涉及的目标参数可以是频率，也可以是振幅，又或者是电压等其它指标，具体根据实际市场需求决定。

本发明中，压电振荡器的初始结构涉及的所述两个封装结构上下连接，且安装了压电震动元件的封装结构为第一封装结构，安装了振荡电路的封装结构为第二封装结构，

优选地，所述空腔位置位于第二封装结构一侧；这里的空腔位置限定只是较为合适的一种方式，这里并不作唯一限制，其它凡是制造过程集成在原有压电振荡器上，且用于安装调整电路的空间设置都是本发明所涵盖的。

根据上述的限定，具体地有以下两种较为优选的设置：

一是所述空腔位置与第二封装结构并排设置，且位于第一封装结构的下方。

二是所述空腔位置也可以还位于第一封装结构一侧。

进一步地，所述封装过程包括向空腔内剩余空间填充树脂材料以形成密封保护层。

这里需要说明的是，本发明所涉及的振荡电路和调整电路都是本领域技术人员根据实际市场需求进行设计的。

与现有技术相比，本发明具备的有益效果：

具有更好的适应性、灵活性，可以实现单一生产线批量生产，提高厂家满足同时生产不同规格需求的压电振荡器的速度，避免了资源浪费，大大降低了生产成本，减少了研发和生产时间，制造方法简单便捷。

附图说明

图1：本发明流程图；

图2：本发明实施一结构示意图；

图3：本发明所生产的压电振荡器简化示意图；

图4：原始压电振荡器的结构示意图；

图5：本发明实施例二结构示意图一；

图6：本发明实施例二结构示意图二；

图7：本发明实施例三结构示意图一；

图8：本发明实施例三结构示意图二。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细描述，这里需要说明的是有箭头的标注只是一个大范围、整体的说明，并不代表所指示的部件，如标注1只是代表第一封装结构这个整体，但不是说它指向的部件就是第一封装结构。

实施例一：

如图1所示，将流程图中的目标参数设定为频率，则一种压电振荡器的动态调整方法，包括以下步骤：

S1.设置压电振荡器初始结构，包括设置两个用于安装压电震动元件和振荡电路的封装结构；

S2.在所述压电振荡器初始结构上预设一个空腔位置；

S3.根据实时频率要求在所述空腔位置设置调整电路来进行动态处理，以形成目标结构。

其中，所述动态处理过程包括：

    当压电振荡器符合实时频率要求，则直接出货；

    当压电振荡器不符合实时频率要求，则对空腔位置进行出货前频率调整，所述出货前频率调整过程包括在所述空腔位置内安装可用于调整压电振荡器频率的调整电路，且将调整电路与振荡电路和压电震动元件电连接，最后调整完后再进行封装出货。

所述实时频率要求是根据市场实际需要的频率确定的。

基于上述方法，本发明生产出了一种压电振荡器，如图2所示，所述压电振荡器包括了内设有压电震动元件4的第一封装结构1和内设有振荡电路14（未画出）的第二封装结构2，与第二封装结构并排设置有第三封装结构3，所述第三封装结构3内设有用于调整压电振荡器频率的调整电路。

其中，第一封装结构1包括盖体9、与盖体9连接且开口向上的第一支撑基体6，所述第一支撑基体6底部内壁通过粘合剂5安装有压电震动元件4，所述第一支撑基体6的底部嵌有与压电震动元件4电连接的第一连接部10，所述第一连接部10包括与压电震动元件4电连接的第一封装结构内部端子12和外露在第一支撑基体6外表面的第一封装结构外部端子11，所述第一封装结构外部端子11通过介由由金属材料构成的间隔部件13与第二封装结构2电连接。

第二封装结构2包括开口向上的第二支撑基体7，所述第二支撑基体7内设有包括振荡元件的振荡电路14，所述第二封装结构2内填充有用于保护固定振荡电路的树脂材料保护层16，所述第二支撑基体2嵌有第二连接部17，所述第二连接部17包括与第一封装结构外部端子11电连接的第二封装结构内部端子I 18、与振荡电路14电连接的第二封装结构内部端子II 19和外露在第二支撑基体7底部外表面的第二封装结构外部端子I 20、与第一封装结构1、第三封装结构3电连接的第二封装结构外部端子II 21。

所述第三封装结构3开口与第二封装结构2开口相反，包括与第二封装结构2的第二支撑基体7朝向相反的第三支撑基体8，所述第三支撑基体8内设有用于调整压电振荡器固有频率的调整电路15（未画出），还设有用于保护固定调整电路的树脂材料保护层16，所述第三支撑基体8嵌有第三连接部22，所述第三连接部22包括与调整电路15电连接的第三封装结构内部端子23和外露在树脂材料保护层外表面的第三封装结构外部端子27，所述第三封装结构内部端子23与第二封装结构2的第二封装结构外部端子II 21电连接。

所述第二封装结构外部端子II 21延伸至第三封装结构3的第三支撑基体8，包括与第三封装结构内部端子23电连接的内接段24和覆盖在第三封装结构3的第三支撑基体8外表面的外接段25，用于与第一封装结构1电连接。

所述第二封装结构2与第三封装结构3连接后的横向尺寸与第一封装结构1相同。

所述盖体9和第一支撑基体6的接合处设有密封圈26。

实施例二：

基于本发明的制造方法，本发明生产出了一种压电振荡器，如图3所示，本发明所提及的振荡电路为基本振荡电路，压电震动元件为谐振器，调整电路为调整模块，而调整模块根据实际需要可以为频率调整模块，也可以为波形变换调整模块等。

通过谐振器、基本振荡电路和调整模块之间的连接组合来形成可调压电振荡器，谐振器通过连接柱与基本振荡电路连接，基本振荡电路与调整模块连接，通过增加或改变不同的模块电路使原始振荡器的特定输出特性发生改变，所述输出特性包括幅度、波形的类型、频率值、频率稳定度、功率大小、输出负载的变化、相位噪声、谐波、短期稳定度、中期稳定度和长期稳定度。

图3中，所述谐振器包括了安装在第一封装结构1内的频率片，封装好的谐振器通过连接柱与基本振荡电路连接，第一封装结构1可以是方形、圆形或异形状等。

所述基本振荡电路安装在第二封装结构2内，此容器体有多于或等于两个端子与谐振器连接构成晶体振荡器，也即压电振荡器，容器体通过连接线路使输出信号到调整模块，调整模块可通过连接线路控制基本振荡电路。所述调整模块安装在第三封装结构3内，第三封装结构3与第二封装结构2可以上下结构，也可以是左右结构或异形结构，而本实施例为左右结构。

如图4所示，原始压电振荡器由基本振荡电路1和谐振器2组成，其中基本振荡电路由1个放大器Q1、2个容抗器C1和C2、1个反馈电阻Rf和1个缓冲器Q2连接形成，基本振荡电路引出两电路连接线用于连接谐振器，其振荡频率由谐振器及2个容抗器决定。

现因市场需要，压电振荡器需要特定频率，则调整模块应实现频率转换，在图4所示的原始振荡器基础上对其进行如图5和图6所示的改进，基本振荡电路的输出信号通过连接线路与第三封装结构3内的频率调整模块连接，基本振荡电路通过频率调整模块的调整可输出指定不同的频率值，最终频率由基本振荡电路的输出频率、R值、N值决定。

实施例四

本实施例所涉及的原始压电振荡器与实施例三基本一致，因市场需要，压电振荡器需要特定波形，则调整模块应实现波形转换，在图4所示的原始振荡器基础上对其进行如图7和图8所示的改进，基本振荡电路的输出信号通过连接线路与第三封装结构3的波形变换调整模块连接，基本振荡电路通过波形变换调整模块后可输出指定波形，本实例是变换为一种制定幅度的方波信号，但不限为方波信号，可变换为其他指定幅度的信号，如正弦波，削尖正弦波波形号。

Claims (9)

1.S设置压电振荡器初始结构，包括设置两个用于安装压电震动元件和振荡电路的封装结构；

S2.在所述压电振荡器初始结构上预设一个空腔位置；

S3.根据目标参数要求在所述空腔位置设置调整电路来进行动态处理，以形成目标结构。

2.根据权利要求1所述的压电振荡器动态制造方法，其特征在于，所述动态处理过程包括：

当压电振荡器符合实时目标参数要求，则直接出货；

当压电振荡器不符合实时目标参数要求，则对空腔位置进行出货前目标参数调整，再进行封装出货。

3.根据权利要求2所述的压电振荡器动态制造方法，其特征在于，所述出货前目标参数调整过程包括在所述空腔位置内安装可用于调整压电振荡器目标参数的调整电路，且将调整电路与振荡电路和压电震动元件电连接。

4.根据权利要求1或2或3所述的压电振荡器动态制造方法，其特征在于，所述实时目标参数要求是根据市场实际需要的目标参数确定的。

5.根据权利要求1所述的压电振荡器动态制造方法，其特征在于，所述两个封装结构上下连接，且安装了压电震动元件的封装结构为第一封装结构，安装了振荡电路的封装结构为第二封装结构。

6.根据权利要求5所述的压电振荡器动态制造方法，其特征在于，所述空腔位置位于第二封装结构一侧。

7.根据权利要求6所述的压电振荡器动态制造方法，其特征在于，所述空腔位置与第二封装结构并排设置，且位于第一封装结构的下方。

8.根据权利要求6所述的压电振荡器动态制造方法，其特征在于，所述空腔位置还位于第一封装结构一侧。

9.根据权利要求2所述的压电振荡器动态制造方法，其特征在于，所述封装过程包括向空腔内剩余空间填充树脂材料以形成密封保护层。