CN104734637A - 一种晶体振荡器的控温方法、晶体振荡器及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种晶体振荡器的控温方法，在基板上设置隔热区，使所述隔热区位于所述晶体的周部和下方的至少一侧，减少所述晶体与所述基板的热量传导。另外，本方案还公开一种晶体振荡器，及该晶体振荡器的制造方法：确定晶体位置、确定隔热槽位置、开设隔热槽、固定晶体。本方案提供一种晶体振荡器的控温方法、应用该方法的晶体振荡器以及该晶体振荡器的制造方法，有效减少晶体与基板之间的热量传导，提高晶体的控温精度和可靠性，以及降低基板应力对晶体的影响。

Description

一种晶体振荡器的控温方法、晶体振荡器及其制造方法

技术领域

本发明涉及晶体振荡器技术领域，尤其涉及一种晶体振荡器的控温方法、晶体振荡器及其制造方法。

背景技术

晶体振荡器是一种高精度和高稳定度的振荡器，被广泛应用于彩电、计算机、遥控器等各类振荡电路中，在通信系统中普遍用于频率发生器、为数据处理设备产生时钟信号和为特定系统提供基准信号。

其中，温度补偿型晶体振荡器作为一种性能非常优越的时钟源，深受高端电子产品的欢迎，其最大的优点是在任何温度下都可以保持输出频率的稳定，这样就可以保证电子产品不受工作环境温度的限制了。

如图1所示为现有技术中一种晶体振荡器的结构，这种结构大致可以分为四个部分，温度传感器15，微处理器16，时钟芯片17，石英晶体18。温度传感器感受环境温度，将信号反馈到微处理器16，时钟芯片17和石英晶体18结合产生时钟信号，微处理器控制时钟芯片17对时钟信号进行调整。当环境温度变化时，石英晶体18的特性会变化，这必然导致输出的时钟信号偏移，而此时温度传感器15将环境温度传给微处理器16，微处理器16进行处理输出控制信号给时钟芯片17，时钟芯片17再根据微处理器16输入的信号对时钟信号的偏移进行调整，这样时钟信号就会稳定不变。

然而上述方法也存在一些问题，首先它应用结构比较复杂，分立器件比较多，费用较高，其次就是占用PCB的面积比较大，最后就是温度感应存在不一致性，由于是分立器件，必然导致石英晶体17所感受的温度和温度传感器15所感受的温度的差异，这一差异必然导致对偏移量所做修调的不准确性，输出的频率将不能达到高精度的要求。

基于上述情况，我们有必要提供一种结构简单、成本低和占用PCB面积小的具有良好控温效果的晶体振荡器。

发明内容

本发明的一个目的在于：提供一种晶体振荡器的控温方法，通过减少热量传导，提高晶体的控温精度和可靠性。

本发明的另一个目的在于：提供一种晶体振荡器，其结构简单，成本低，有效减少晶体与基板之间的热量传导，提高晶体的控温精度和可靠性，以及降低基板应力对晶体的影响。

本发明的又一个目的在于：提供一种晶体振荡器的制造方法，该方法制造的晶体振荡器能够有效减少晶体与基板之间的热量传导，提高晶体的控温精度和可靠性，以及降低基板应力对晶体的影响。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一方面，提供一种晶体振荡器的控温方法，在用于固定晶体的基板上设置隔热区，使所述隔热区位于所述晶体的周部和下方的至少一侧，减少所述晶体与所述基板的热量传导。

具体地，通过设置所述隔热区，隔断所述晶体与所述基板之间的热量传导通道，从而有效减少所述晶体与所述基板之间的热量传导，提高晶体振荡器的控温精度和可靠性。

作为晶体振荡器控温方法的一种优选的技术方案，所述隔热区包括开设在所述基板上的隔热槽，通过减少所述晶体与所述基板之间的固体热量传导面积，利用空气对所述晶体与所述基板进行隔热，减少所述晶体与所述基板之间的热量传导。

具体地，通过在所述基板上挖设所述隔热槽，减少了所述基板的固体热量传导面积，从而减少了热量传导，同时降低了基板应力对晶体的影响，提高晶体振荡器的抗震性和抗老化率。

作为晶体振荡器控温方法的一种优选的技术方案，所述隔热区包括开设在所述基板上的隔热槽和填充在所述隔热槽内的隔热材料，利用所述隔热材料阻碍所述晶体与所述基板之间的热量传导。

另一方面，提供一种应用上述控温方法的晶体振荡器，包括基板和固定设置在所述基板上的晶体，所述基板上设置有隔热槽，所述隔热槽位于所述基板安装所述晶体的一侧，所述隔热槽位于所述晶体的周部和下方的至少一侧。

作为晶体振荡器的一种优选的技术方案，所述基板上并位于所述晶体的周部设置有所述隔热槽，所述隔热槽环绕所述晶体。

作为晶体振荡器的一种优选的技术方案，所述基板上并位于所述晶体的周部间隔设置有四个所述隔热槽，四个所述隔热槽呈矩形布局，四个所述隔热槽在矩形的四个折角处具有间隙。

作为晶体振荡器的一种优选的技术方案，所述隔热槽靠近所述晶体的一侧延伸至所述晶体的下方，使所述晶体的底部一部分与所述基板分离。

作为晶体振荡器的一种优选的技术方案，所述隔热槽的深度为所述基板厚度的1/4至3/4。

优选的，所述隔热槽的深度为所述基板厚度的1/3至2/3。

更加优选的，所述隔热槽的深度为所述基板厚度的1/2。

作为晶体振荡器的一种优选的技术方案，所述隔热槽内设置有具有良好隔热性能的隔热材料。

优选的，所述隔热材料是多孔吸热材料。

又一方面，提供一种如上所述晶体振荡器的制造方法，包括以下步骤：

S10、确定晶体位置：提供晶体和基板，确定所述晶体在所述基板上的固定位置；

S20、确定隔热槽位置：将所述基板上并位于所述晶体的周部和下方的至少一侧确定为隔热槽开设位置；

S30、开设隔热槽：在S20中确定的位置铣削基板，形成隔热槽；

S40、固定晶体：将晶体固定安装在所述基板上。

本发明的有益效果为：提供一种晶体振荡器的控温方法、应用该方法的晶体振荡器以及该晶体振荡器的制造方法，有效减少晶体与基板之间的热量传导，提高晶体的控温精度和可靠性，以及降低基板应力对晶体的影响。

附图说明

下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明。

图1为现有技术中一种晶体振荡器的结构示意图；

图2为实施例所述的基板的一种结构示意图；

图3为图2所示基板的俯视图；

图4为实施例所述的基板的另一种结构示意图；

图5为图4所示基板的俯视图；

图6为实施例所述的基板的又一种结构示意图；

图7为图6所示基板的俯视图；

图8为实施例所述的晶体振荡器的一种结构示意图；

图9为图8所示晶体振荡器的俯视图；

图10为实施例所述的晶体振荡器的另一种结构示意图；

图11为图10所示晶体振荡器的俯视图；

图12为实施例所述的晶体振荡器的又一种结构示意图；

图13为图12所示晶体振荡器的俯视图；

图14为实施例所述的晶体振荡器制造方法的流程图。

图1中：

15、温度传感器；16、微处理器；17、时钟芯片；18、石英晶体；

图2至图13中：

1、基板；2、隔热槽；3、晶体。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

实施例一：

一方面，提供一种晶体振荡器的控温方法，在用于固定晶体的基板上设置隔热区，使隔热区位于晶体的周部，减少晶体与基板的热量传导。于本实施例中，隔热区包括开设在基板上的隔热槽，通过减少晶体与基板之间的固体热量传导面积，利用空气对晶体与基板进行隔热，减少晶体与基板之间的热量传导，同时降低了基板应力对晶体的影响，提高晶体振荡器的抗震性和抗老化率。

另一方面，如图2、3、8、9所示，提供一种应用上述控温方法的晶体振荡器，包括基板1和固定设置在基板1上的晶体3，基板1上设置有隔热槽2，隔热槽2位于基板1安装晶体3的一侧，隔热槽2位于晶体3的周部并环绕晶体3。隔热槽2的深度等于基板1厚度的1/2。

又一方面，如图14所示，提供一种如上所述晶体振荡器的制造方法，包括以下步骤：

S10、确定晶体位置：提供晶体3和基板1，确定晶体3在基板1上的固定位置；

S20、确定隔热槽位置：将基板1上并位于晶体3的周部确定为隔热槽2开设位置；

S30、开设隔热槽：在S20中确定的位置铣削基板1，形成隔热槽2，使隔热槽2的深度等于基板1厚度的1/2；

S40、固定晶体：将晶体3固定安装在基板1上。

实施例二：

一方面，提供一种晶体振荡器的控温方法，在用于固定晶体的基板上设置隔热区，使隔热区位于晶体四边的外侧，减少晶体与基板的热量传导。于本实施例中，隔热区包括开设在基板上的隔热槽，通过减少晶体与基板之间的固体热量传导面积，利用空气对晶体与基板进行隔热，减少晶体与基板之间的热量传导，同时降低了基板应力对晶体的影响，提高晶体振荡器的抗震性和抗老化率。

另一方面，如图4、5、10、11所示，提供一种应用上述控温方法的晶体振荡器，包括基板1和固定设置在基板1上的晶体3，基板1上并位于晶体3的周部间隔设置有四个隔热槽2，隔热槽2位于基板1安装晶体3的一侧，四个隔热槽2呈矩形布局，四个隔热槽2在矩形四个折角处具有间隙。隔热槽2的深度等于基板1厚度的1/4。

又一方面，如图14所示，提供一种如上所述晶体振荡器的制造方法，包括以下步骤：

S10、确定晶体位置：提供晶体3和基板1，确定晶体3在基板1上的固定位置；

S20、确定隔热槽位置：将基板1上并位于晶体3四边的外侧确定为隔热槽2开设位置；

S30、开设隔热槽：在S20中确定的位置铣削基板1，形成隔热槽2，使隔热槽2的深度等于基板1厚度的1/4；

S40、固定晶体：将晶体3固定安装在基板1上。

实施例三：

一方面，提供一种晶体振荡器的控温方法，在用于固定晶体的基板上设置隔热区，使隔热区位于晶体四边的外侧和下方，减少晶体与基板的热量传导。于本实施例中，隔热区包括开设在基板上的隔热槽，通过减少晶体与基板之间的固体热量传导面积，利用空气对晶体与基板进行隔热，减少晶体与基板之间的热量传导，同时降低了基板应力对晶体的影响，提高晶体振荡器的抗震性和抗老化率。

另一方面，如图6、7、12、13所示，提供一种应用上述控温方法的晶体振荡器，包括基板1和固定设置在基板1上的晶体3，基板1上并位于晶体3的周部间隔设置有四个隔热槽2，隔热槽2位于基板1安装晶体3的一侧，四个隔热槽2呈矩形布局，四个隔热槽2在矩形四个折角处具有间隙，且四个隔热槽2靠近晶体3的一侧延伸至晶体3的下方，使晶体3的底部一部分与基板1分离。隔热槽2的深度等于基板1厚度的3/4。

又一方面，如图14所示，提供一种如上所述晶体3振荡器的制造方法，包括以下步骤：

S10、确定晶体位置：提供晶体3和基板1，确定晶体3在基板1上的固定位置；

S20、确定隔热槽位置：将基板1上并位于晶体3四边的外侧和下方确定为隔热槽2开设位置；

S30、开设隔热槽：在S20中确定的位置铣削基板1，形成隔热槽2，使隔热槽2的深度等于基板1厚度的3/4；

S40、固定晶体：将晶体3固定安装在基板1上。

实施例四：

本实施例与上述实施例的区别在于：隔热槽内设置有具有良好隔热性能的隔热材料，隔热材料是多孔吸热材料。

需要声明的是，上述具体实施方式仅仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理，在本发明所公开的技术范围内，任何熟悉本技术领域的技术人员所容易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种晶体振荡器的控温方法，其特征在于，在用于固定晶体的基板上设置隔热区，使所述隔热区位于所述晶体的周部和下方的至少一侧，减少所述晶体与所述基板的热量传导。

2.根据权利要求1所述的一种晶体振荡器的控温方法，其特征在于，所述隔热区包括开设在所述基板上的隔热槽，通过减少所述晶体与所述基板之间的固体热量传导面积，利用空气对所述晶体与所述基板进行隔热，减少所述晶体与所述基板之间的热量传导。

3.根据权利要求1所述的一种晶体振荡器的控温方法，其特征在于，所述隔热区包括开设在所述基板上的隔热槽和填充在所述隔热槽内的隔热材料，利用所述隔热材料阻碍所述晶体与所述基板之间的热量传导。

4.一种晶体振荡器，包括基板和固定设置在所述基板上的晶体，其特征在于，所述基板上设置有隔热槽，所述隔热槽位于所述基板安装所述晶体的一侧，所述隔热槽位于所述晶体的周部和下方的至少一侧。

5.根据权利要求4所述的晶体振荡器，其特征在于，所述基板上并位于所述晶体的周部设置有所述隔热槽，所述隔热槽环绕所述晶体。

6.根据权利要求4所述的晶体振荡器，其特征在于，所述基板上并位于所述晶体的周部间隔设置有四个所述隔热槽，四个所述隔热槽呈矩形布局，四个所述隔热槽在矩形的四个折角处具有间隙。

7.根据权利要求6所述的晶体振荡器，其特征在于，所述隔热槽靠近所述晶体的一侧延伸至所述晶体的下方，使所述晶体的底部一部分与所述基板分离。

8.根据权利要求4至7任一项所述的晶体振荡器，其特征在于，所述隔热槽的深度为所述基板厚度的1/4至3/4。

9.根据权利要求4至7任一项所述的晶体振荡器，其特征在于，所述隔热槽内设置有具有良好隔热性能的隔热材料。

10.一种根据权利要求4所述的晶体振荡器的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

S10、确定晶体位置：提供晶体和基板，确定所述晶体在所述基板上的固定位置；

S20、确定隔热槽位置：将所述基板上并位于所述晶体的周部和下方的至少一侧确定为隔热槽开设位置；

S30、开设隔热槽：在S20中确定的位置铣削基板，形成隔热槽；

S40、固定晶体：将晶体固定安装在所述基板上。