CN105258713B - 一种使用低温玻璃焊料焊接的石英晶振传感器及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种使用低温玻璃焊料焊接的石英晶振传感器及其制备方法，它涉及一种传感器及制备方法。本发明的目的是要解决现有原子力显微镜都是基于微悬臂结构的力传感器，微悬臂结构的力传感器存在需要庞大的光检测系统，品质因子低，灵敏度低和无法用于极端的测试条件的问题。一种使用低温玻璃焊料焊接的石英晶振传感器是通过低温玻璃焊料将两个或四个尺寸和形状完全相同的石英晶振悬臂焊接在一起。方法：将两个或四个尺寸和形状完全相同的石英晶振垂直固定在焊接台上，使用电烙铁将熔融的低温玻璃焊料添加到焊缝处，再在320～375℃下将两个或四个尺寸和形状完全相同的石英晶振悬臂焊接在一起，得到石英晶振传感器。本发明可获得一种石英晶振传感器。
Description
技术领域
本发明涉及一种传感器及制备方法。
背景技术
目前，原子力显微镜作为一种重要的材料表面结构性能表征的分析仪器，已被广泛的运用于半导体、纳米功能材料、生物、化工、食品、医药研究和科研院所各种纳米相关学科的研究实验等领域。原子力显微镜具有许多优点，例如可以提供真正的三维表面图，最重要的是对样品无特殊要求，无需导电，因此更具广泛适用性。但是随着材料科学的发展，单纯测量材料的表面形貌特征已经不能满足纳米尺度表征材料性能的需求，人们希望在高空间分辨率的条件下，测试材料表面结构性能的同时，还可以得到材料的其他信息，由此多频原子力显微技术就应运而生了。
多频原子力显微技术是近几年发展起来的一种有效的纳米表征技术。多频原子力显微技术可以克服传统原子力显微镜的局限性，可以应用于更广泛的研究领域和研究体系，例如定量研究材料的力学性能、电性能、磁性能，以及多场耦合性能。因此多频原子力显微技术有效的拓宽了原子力显微镜的应用领域。
多频原子力显微技术中最简单的是双模式原子力显微技术，在2004年由Garcia首次提出。该方法使用两个频率来激发悬臂振动，激发频率通常为悬臂的第一和第二本征频率。悬臂振动的振幅或者频率会随着测试样品表面的高低起伏发生变化，通过检测悬臂的第一个模式输出的检测振幅或者频率的变化，得到样品表面的形貌，利用第二个模式输出的信号，振幅或者相位变化，测试材料表面的力学、电学、磁学等性质。
但是同普通原子力显微镜一样，目前包括双模式原子力显微技术在内的多频原子力显微技术都是基于微悬臂结构的力传感器。微悬臂传感器存在一些缺点，例如需要庞大的光检测系统，品质因子低，灵敏度低，无法用于极端的测试条件，只能测试较软的材料等。因此无法用于硬质材料体系以及极端条件的测试，限制了多频原子力显微技术的发展与应用。
发明内容
本发明的目的是要解决现有原子力显微镜都是基于微悬臂结构的力传感器，微悬臂结构的力传感器存在需要庞大的光检测系统，品质因子低，灵敏度低和无法用于极端的测试条件的问题，而提供一种使用低温玻璃焊料焊接的石英晶振传感器及其制备方法。
一种使用低温玻璃焊料焊接的石英晶振传感器是通过低温玻璃焊料将两个或四个尺寸和形状完全相同的石英晶振悬臂焊接在一起。
当使用低温玻璃焊料焊接的石英晶振传感器是通过低温玻璃焊料将两个尺寸和形状完全相同的石英晶振悬臂焊接在一起时，它按以下步骤完成的：所述的两个尺寸和形状完全相同的石英晶振分别为第一石英晶振和第二石英晶振，将第一石英晶振和第二石英晶振分别垂直固定在焊接台上，且使第一石英晶振的第一悬臂A1臂和第二石英晶振的第一悬臂B1臂处于同一高度上，第一石英晶振的第二悬臂A2臂和第二石英晶振的第二悬臂B2臂处于同一高度上；第一石英晶振的第一悬臂A1臂的顶端和第二石英晶振的第一悬臂B1臂的顶端组成的夹角为α1，之间的焊缝距离为焊缝m1；第一石英晶振的第二悬臂A2臂的顶端和第二石英晶振的第二悬臂B2的臂的顶端组成的夹角为α2，之间的焊缝距离为焊缝m2；使用电烙铁将熔融的低温玻璃焊料添加到焊缝m1和焊缝m2处，再在温度为320℃～375℃下将第一石英晶振的第一悬臂A1臂和第二石英晶振的第一悬臂B1臂焊接在一起，将第一石英晶振的第二悬臂A2臂和第二石英晶振的第二悬臂B2臂焊接在一起，得到石英晶振传感器。
当使用低温玻璃焊料焊接的石英晶振传感器是通过低温玻璃焊料将四个尺寸和形状完全相同的石英晶振悬臂焊接在一起时，它是按以下步骤完成的：所述的四个尺寸和形状完全相同的石英晶振分别为第一石英晶振、第二石英晶振、第三石英晶振和第四石英晶振；
将第一石英晶振、第二石英晶振、第三石英晶振和第四石英晶振分别垂直固定在焊接台的夹缝中，使第一石英晶振的第一悬臂A1臂、第二石英晶振的第一悬臂B1、第三石英晶振的第一悬臂C1臂和第四石英晶振的第一悬臂D1臂处于同一高度上；使第一石英晶振的第二悬臂A2臂、第二石英晶振的第二悬臂B2、第三石英晶振的第二悬臂C2臂和第四石英晶振的第二悬臂D2臂处于同一高度上；第一石英晶振、第二石英晶振、第三石英晶振和第四石英晶振中的任意一个石英晶振与另外两个石英晶振相互垂直，与另外一个石英晶振相对接；第一石英晶振、第二石英晶振、第三石英晶振和第四石英晶振中的任意两个石英晶振之间的焊缝距离为焊缝d；使用电烙铁将熔融的低温玻璃焊料添加到焊缝d处，再在温度为320℃～375℃下将第一石英晶振的第一悬臂A1臂、第二石英晶振的第一悬臂B1、第三石英晶振的第一悬臂C1臂和第四石英晶振的第一悬臂D1臂焊接在一起，将第一石英晶振的第二悬臂A2臂、第二石英晶振的第二悬臂B2、第三石英晶振的第二悬臂C2臂和第四石英晶振的第二悬臂D2臂焊接在一起，得到石英晶振传感器。
本发明所述的石英晶振是由圆柱形无源石英晶振去掉外壳而得到的。
本发明的原理及优点：
一、本发明制备的石英晶振传感器具有二维或三维原位激励、检测功能，能够测试各种材料体系并可以应用各种环境条件，且具有较高空间分辨率；
二、石英晶振是利用石英晶体的压电效应而制成的谐振元件，由于石英晶体化学性能非常稳定，热膨胀系数非常小，其振荡频率也非常稳定，又由于石英晶体的损耗非常小，即Q值非常高，保证了系统有很高的灵敏度；基于石英晶振的力传感器具有传统悬臂梁传感器无法比拟的优点，例如具有逆压电效应，无需外加的激励装置；无需激光检测，避免激光热效应；弹性系数大从而不会发生“突跳接触”现象；具有高品质因数，大幅提高精度；可用于各种极端环境(低温，液体)等；所以，本发明是在石英晶振的基础上，根据石英晶振的基本结构，制备了将两个和四个石英晶振相组合的石英晶振传感器，此传感器具有二维驱动与检测的功能，可以利用第二个维度的信息成像与检测材料表面的结构与性质；
三、本发明是基于一种低温玻璃焊料的焊接技术；制备的低温玻璃焊料的熔点在320℃到375℃之间，弹性模量在50到70GPa之间，与被焊接的石英晶振(石英晶振的材质为石英玻璃)的弹性模量(77GPa)非常接近，可以充分保证晶振结构连接处的刚度，使石英晶振保持高且稳定的Q值；另外，低温玻璃焊料的热膨胀系数低，与石英的热匹配性很好，焊接后界面热应力比较小，这样就可以避免高频振动过程中对振动造成的影响；
四、本发明方法在低温条件操作进行，简单方便，可快速高效的制备本发明的石英晶振传感器；
五、本发明制备的石英晶振传感器的第一种模态的振动频率为15-20kHz，品质因数为5000-8000；第二种模态的振动频率为90-97kHz，品质因数为400-800；这两个振动模态的品质因数都已达到多频原子力显微技术的使用要求；且本发明制备的石英晶振传感器可以驱动针尖沿样品表面水平方向振动和垂直方向振动，以获取x轴和z轴两个方向的性质信息，实现原子力显微镜的二维驱动和检测样品表面信息的功能。
本发明可获得一种石英晶振传感器。
附图说明
图1为实施例一所述的使用低温玻璃焊料焊接的L形石英晶振传感器的焊接示意图；图中1为焊接台，2为第一石英晶振，3为焊缝，4为低温玻璃焊料，5为电烙铁，6为第二石英晶振；
图2为实施例一制备的石英晶振传感器的结构示意图；
图3为实施例一制备的石英晶振传感器的z方向二维驱动示意图；
图4为实施例一制备的石英晶振传感器的x方向二维驱动示意图；
图5为施例二制备的石英晶振传感器的结构示意图；
图6为施例三制备的石英晶振传感器的结构示意图。
具体实施方式
具体实施方式一：本实施方式是一种使用低温玻璃焊料焊接的石英晶振传感器是通过低温玻璃焊料将两个或四个尺寸和形状完全相同的石英晶振悬臂焊接在一起。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一的不同点是：所述的低温玻璃焊料为低温封接玻珠，牌号为FM-13。其他与具体实施方式一相同。
本实施方式所述的低温封接玻珠FM-13购买自北京天力创玻璃科技开发有限公司。
具体实施方式三：本实施方式是当使用低温玻璃焊料焊接的石英晶振传感器是通过低温玻璃焊料将两个尺寸和形状完全相同的石英晶振悬臂焊接在一起时，它按以下步骤完成的：所述的两个尺寸和形状完全相同的石英晶振分别为第一石英晶振和第二石英晶振，将第一石英晶振和第二石英晶振分别垂直固定在焊接台上，且使第一石英晶振的第一悬臂A1臂和第二石英晶振的第一悬臂B1臂处于同一高度上，第一石英晶振的第二悬臂A2臂和第二石英晶振的第二悬臂B2臂处于同一高度上；第一石英晶振的第一悬臂A1臂的顶端和第二石英晶振的第一悬臂B1臂的顶端组成的夹角为α1，之间的焊缝距离为焊缝m1；第一石英晶振的第二悬臂A2臂的顶端和第二石英晶振的第二悬臂B2的臂的顶端组成的夹角为α2，之间的焊缝距离为焊缝m2；使用电烙铁将熔融的低温玻璃焊料添加到焊缝m1和焊缝m2处，再在温度为320℃～375℃下将第一石英晶振的第一悬臂A1臂和第二石英晶振的第一悬臂B1臂焊接在一起，将第一石英晶振的第二悬臂A2臂和第二石英晶振的第二悬臂B2臂焊接在一起，得到石英晶振传感器。
本实施方式的原理及优点：
一、本实施方式制备的石英晶振传感器具有二维或三维原位激励、检测功能，能够测试各种材料体系并可以应用各种环境条件，且具有较高空间分辨率；
二、石英晶振是利用石英晶体的压电效应而制成的谐振元件，由于石英晶体化学性能非常稳定，热膨胀系数非常小，其振荡频率也非常稳定，又由于石英晶体的损耗非常小，即Q值非常高，保证了系统有很高的灵敏度；基于石英晶振的力传感器具有传统悬臂梁传感器无法比拟的优点，例如具有逆压电效应，无需外加的激励装置；无需激光检测，避免激光热效应；弹性系数大从而不会发生“突跳接触”现象；具有高品质因数，大幅提高精度；可用于各种极端环境(低温，液体)等；所以，本实施方式是在石英晶振的基础上，根据石英晶振的基本结构，制备了将两个和四个石英晶振相组合的石英晶振传感器，此传感器具有二维驱动与检测的功能，可以利用第二个维度的信息成像与检测材料表面的结构与性质；
三、本实施方式是基于一种低温玻璃焊料的焊接技术；制备的低温玻璃焊料的熔点在320℃到375℃之间，弹性模量在50到70GPa之间，与被焊接的石英晶振(石英晶振的材质为石英玻璃)的弹性模量(77GPa)非常接近，可以充分保证晶振结构连接处的刚度，使石英晶振保持高且稳定的Q值；另外，低温玻璃焊料的热膨胀系数低，与石英的热匹配性很好，焊接后界面热应力比较小，这样就可以避免高频振动过程中对振动造成的影响；
四、本实施方式方法在低温条件操作进行，简单方便，可快速高效的制备本发明的石英晶振传感器；
五、本实施方式制备的石英晶振传感器的第一种模态的振动频率为15-20kHz，品质因数为5000-8000；第二种模态的振动频率为90-97kHz，品质因数为400-800；这两个振动模态的品质因数都已达到多频原子力显微技术的使用要求；且本实施方式制备的石英晶振传感器可以驱动针尖沿样品表面水平方向振动和垂直方向振动，以获取x轴和z轴两个方向的性质信息，实现原子力显微镜的二维驱动和检测样品表面信息的功能。
本实施方式可获得一种石英晶振传感器。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式三的不同点是：所述的α1＝α2，且0°＜α1≤180°。其他与具体实施方式三相同。
具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式三或四的不同点是：所述的焊缝m1＝焊缝m2，且0mm＜m1≤1mm。其他与具体实施方式三或四相同。
具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式三至五之一的不同点是：所述的使用电烙铁将熔融的低温玻璃焊料添加到焊缝m1和焊缝m2处，再在温度为350℃下将第一石英晶振的第一悬臂A1臂和第二石英晶振的第一悬臂B1臂焊接在一起，将第一石英晶振的第二悬臂A2臂和第二石英晶振的第二悬臂B2臂焊接在一起，得到石英晶振传感器。其他与具体实施方式三至五相同。
具体实施方式七：本实施方式是当使用低温玻璃焊料焊接的石英晶振传感器是通过低温玻璃焊料将四个尺寸和形状完全相同的石英晶振悬臂焊接在一起时，它是按以下步骤完成的：所述的四个尺寸和形状完全相同的石英晶振分别为第一石英晶振、第二石英晶振、第三石英晶振和第四石英晶振；
将第一石英晶振、第二石英晶振、第三石英晶振和第四石英晶振分别垂直固定在焊接台的夹缝中，使第一石英晶振的第一悬臂A1臂、第二石英晶振的第一悬臂B1、第三石英晶振的第一悬臂C1臂和第四石英晶振的第一悬臂D1臂处于同一高度上；使第一石英晶振的第二悬臂A2臂、第二石英晶振的第二悬臂B2、第三石英晶振的第二悬臂C2臂和第四石英晶振的第二悬臂D2臂处于同一高度上；第一石英晶振、第二石英晶振、第三石英晶振和第四石英晶振中的任意一个石英晶振与另外两个石英晶振相互垂直，与另外一个石英晶振相对接；第一石英晶振、第二石英晶振、第三石英晶振和第四石英晶振中的任意两个石英晶振之间的焊缝距离为焊缝d；使用电烙铁将熔融的低温玻璃焊料添加到焊缝d处，再在温度为320℃～375℃下将第一石英晶振的第一悬臂A1臂、第二石英晶振的第一悬臂B1、第三石英晶振的第一悬臂C1臂和第四石英晶振的第一悬臂D1臂焊接在一起，将第一石英晶振的第二悬臂A2臂、第二石英晶振的第二悬臂B2、第三石英晶振的第二悬臂C2臂和第四石英晶振的第二悬臂D2臂焊接在一起，得到石英晶振传感器。
本实施方式的原理及优点：
一、本实施方式制备的石英晶振传感器具有二维或三维原位激励、检测功能，能够测试各种材料体系并可以应用各种环境条件，且具有较高空间分辨率；
二、石英晶振是利用石英晶体的压电效应而制成的谐振元件，由于石英晶体化学性能非常稳定，热膨胀系数非常小，其振荡频率也非常稳定，又由于石英晶体的损耗非常小，即Q值非常高，保证了系统有很高的灵敏度；基于石英晶振的力传感器具有传统悬臂梁传感器无法比拟的优点，例如具有逆压电效应，无需外加的激励装置；无需激光检测，避免激光热效应；弹性系数大从而不会发生“突跳接触”现象；具有高品质因数，大幅提高精度；可用于各种极端环境(低温，液体)等；所以，本实施方式是在石英晶振的基础上，根据石英晶振的基本结构，制备了将两个和四个石英晶振相组合的石英晶振传感器，此传感器具有二维驱动与检测的功能，可以利用第二个维度的信息成像与检测材料表面的结构与性质；
三、本实施方式是基于一种低温玻璃焊料的焊接技术；制备的低温玻璃焊料的熔点在320℃到375℃之间，弹性模量在50到70GPa之间，与被焊接的石英晶振(石英晶振的材质为石英玻璃)的弹性模量(77GPa)非常接近，可以充分保证晶振结构连接处的刚度，使石英晶振保持高且稳定的Q值；另外，低温玻璃焊料的热膨胀系数低，与石英的热匹配性很好，焊接后界面热应力比较小，这样就可以避免高频振动过程中对振动造成的影响；
四、本实施方式方法在低温条件操作进行，简单方便，可快速高效的制备本发明的石英晶振传感器；
五、本实施方式制备的石英晶振传感器的第一种模态的振动频率为15-20kHz，品质因数为5000-8000；第二种模态的振动频率为90-97kHz，品质因数为400-800；这两个振动模态的品质因数都已达到多频原子力显微技术的使用要求；且本实施方式制备的石英晶振传感器可以驱动针尖沿样品表面水平方向振动和垂直方向振动，以获取x轴和z轴两个方向的性质信息，实现原子力显微镜的二维驱动和检测样品表面信息的功能。
本实施方式可获得一种石英晶振传感器。
具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式七的不同点是：所述的焊缝d的取值范围为0mm＜d≤1mm。其他与具体实施方式七相同。
具体实施方式九：本实施方式与具体实施方式七或八的不同点是：所述的低温玻璃焊料为低温封接玻珠FM-13。其他与具体实施方式七或八相同。
本实施方式所述的低温封接玻珠，牌号为FM-13购买自北京天力创玻璃科技开发有限公司。
具体实施方式十：本实施方式与具体实施方式七至九之一的不同点是：使用电烙铁将熔融的低温玻璃焊料添加到焊缝d处，再在温度为350℃下将第一石英晶振的第一悬臂A1臂、第二石英晶振的第一悬臂B1、第三石英晶振的第一悬臂C1臂和第四石英晶振的第一悬臂D1臂焊接在一起，将第一石英晶振的第二悬臂A2臂、第二石英晶振的第二悬臂B2、第三石英晶振的第二悬臂C2臂和第四石英晶振的第二悬臂D2臂焊接在一起，得到石英晶振传感器。其他与具体实施方式七至九相同。
采用以下实施例验证本发明的有益效果：
实施例一：使用低温玻璃焊料焊接的L形石英晶振传感器是将两个尺寸和形状完全相同的石英晶振悬臂焊接在一起的，它按以下步骤完成的：
所述的两个尺寸和形状完全相同的石英晶振分别为第一石英晶振和第二石英晶振，将第一石英晶振和第二石英晶振分别垂直固定在焊接台上，且使第一石英晶振的第一悬臂A1臂和第二石英晶振的第一悬臂B1臂处于同一高度上，第一石英晶振的第二悬臂A2臂和第二石英晶振的第二悬臂B2臂处于同一高度上；第一石英晶振的第一悬臂A1臂的顶端和第二石英晶振的第一悬臂B1臂的顶端组成的夹角为α1，之间的焊缝距离为焊缝m1；第一石英晶振的第二悬臂A2臂的顶端和第二石英晶振的第二悬臂B2的臂的顶端组成的夹角为α2，之间的焊缝距离为焊缝m2；使用电烙铁将熔融的低温玻璃焊料添加到焊缝m1和焊缝m2处，再在温度为350℃下将第一石英晶振的第一悬臂A1臂和第二石英晶振的第一悬臂B1臂焊接在一起，将第一石英晶振的第二悬臂A2臂和第二石英晶振的第二悬臂B2臂焊接在一起，得到L形石英晶振传感器；
所述的α1＝α2，且α1＝90°；
所述的焊缝m1＝焊缝m2，m1＝0.6mm；
所述的低温玻璃焊料为低温封接玻珠FM-13，购买自北京天力创玻璃科技开发有限公司。
图1为实施例一所述的使用低温玻璃焊料焊接的L形石英晶振传感器的焊接示意图；图中1为焊接台，2为第一石英晶振，3为焊缝，4为低温玻璃焊料，5为电烙铁，6为第二石英晶振；
图2为实施例一制备的石英晶振传感器的结构示意图；
采用有限元软件对实施例一制备的L形石英晶振传感器进行了模态分析，结果发现实施例一制备的L形石英晶振传感器有两种模态能够得到激发。其中第一种模态能够驱动原子力显微镜探针沿样品表面z方向振动，第二种模态能够驱动原子力显微镜探针沿样品表面x方向振动；如图3和图4所示；图3为实施例一制备的石英晶振传感器的z方向二维驱动示意图；图4为实施例一制备的石英晶振传感器的x方向二维驱动示意图；此外并未发现能够实现其他方向振动的模态，由此判断实施例一制备的L形石英晶振传感器能够实现具有x和z二维性质检测功能的原子力显微技术；
我们依据有限元模拟实施例一制备的L形石英晶振传感器幅频曲线，采用频谱分析仪测试了实施例一制备的L形石英晶振传感器的实际幅频曲线，其中第一种模态的振动频率为15-20kHz，品质因数为5000-8000；第二种模态的振动频率为90-97kHz，品质因数为400-800；这两个振动模态的品质因数都已达到多频原子力显微技术的使用要求，认为实施例一制备的L形石英晶振传感器制备成功；实施例一制备的L形石英晶振传感器可以驱动针尖沿样品表面水平方向振动和垂直方向振动，以获取x轴和z轴两个方向的性质信息，实现原子力显微镜的二维驱动和检测样品表面信息的功能。
实施例二：使用低温玻璃焊料焊接的L形石英晶振传感器是将两个尺寸和形状完全相同的石英晶振悬臂焊接在一起的，它按以下步骤完成的：
所述的两个尺寸和形状完全相同的石英晶振分别为第一石英晶振和第二石英晶振，将第一石英晶振和第二石英晶振分别垂直固定在焊接台上，且使第一石英晶振的第一悬臂A1臂和第二石英晶振的第一悬臂B1臂处于同一高度上，第一石英晶振的第二悬臂A2臂和第二石英晶振的第二悬臂B2臂处于同一高度上；第一石英晶振的第一悬臂A1臂的顶端和第二石英晶振的第一悬臂B1臂的顶端组成的夹角为α1，之间的焊缝距离为焊缝m1；第一石英晶振的第二悬臂A2臂的顶端和第二石英晶振的第二悬臂B2的臂的顶端组成的夹角为α2，之间的焊缝距离为焊缝m2；使用电烙铁将熔融的低温玻璃焊料添加到焊缝m1和焊缝m2处，再在温度为350℃下将第一石英晶振的第一悬臂A1臂和第二石英晶振的第一悬臂B1臂焊接在一起，将第一石英晶振的第二悬臂A2臂和第二石英晶振的第二悬臂B2臂焊接在一起，得到石英晶振传感器；
所述的α1＝α2，且α1＝180°；
所述的焊缝m1＝焊缝m2，且m1＝0.6mm；
所述的低温玻璃焊料为低温封接玻珠FM-13，购买自北京天力创玻璃科技开发有限公司。
图5为施例二制备的石英晶振传感器的结构示意图；
实施例三：使用低温玻璃焊料焊接的L形石英晶振传感器是将两个尺寸和形状完全相同的石英晶振悬臂焊接在一起的，它按以下步骤完成的：
所述的四个尺寸和形状完全相同的石英晶振分别为第一石英晶振、第二石英晶振、第三石英晶振和第四石英晶振；
将第一石英晶振、第二石英晶振、第三石英晶振和第四石英晶振分别垂直固定在焊接台的夹缝中，使第一石英晶振的第一悬臂A1臂、第二石英晶振的第一悬臂B1、第三石英晶振的第一悬臂C1臂和第四石英晶振的第一悬臂D1臂处于同一高度上；使第一石英晶振的第二悬臂A2臂、第二石英晶振的第二悬臂B2、第三石英晶振的第二悬臂C2臂和第四石英晶振的第二悬臂D2臂处于同一高度上；第一石英晶振、第二石英晶振、第三石英晶振和第四石英晶振中的任意一个石英晶振与另外两个石英晶振相互垂直，与另外一个石英晶振相对接；第一石英晶振、第二石英晶振、第三石英晶振和第四石英晶振中的任意两个石英晶振之间的焊缝距离为焊缝d；使用电烙铁将熔融的低温玻璃焊料添加到焊缝d处，再在温度为350℃下将第一石英晶振的第一悬臂A1臂、第二石英晶振的第一悬臂B1、第三石英晶振的第一悬臂C1臂和第四石英晶振的第一悬臂D1臂焊接在一起，将第一石英晶振的第二悬臂A2臂、第二石英晶振的第二悬臂B2、第三石英晶振的第二悬臂C2臂和第四石英晶振的第二悬臂D2臂焊接在一起，得到石英晶振传感器；
所述的焊缝d的取值范围为d＝0.6mm；
所述的低温玻璃焊料为低温封接玻珠FM-13，购买自北京天力创玻璃科技开发有限公司。
图6为施例三制备的石英晶振传感器的结构示意图。
Claims (8)
1.一种使用低温玻璃焊料焊接的石英晶振传感器的制备方法，其特征在于当使用低温玻璃焊料焊接的石英晶振传感器是通过低温玻璃焊料将两个尺寸和形状完全相同的石英晶振悬臂焊接在一起时，它按以下步骤完成的：所述的两个尺寸和形状完全相同的石英晶振分别为第一石英晶振和第二石英晶振，将第一石英晶振和第二石英晶振分别垂直固定在焊接台上，且使第一石英晶振的第一悬臂A1臂和第二石英晶振的第一悬臂B1臂处于同一高度上，第一石英晶振的第二悬臂A2臂和第二石英晶振的第二悬臂B2臂处于同一高度上；第一石英晶振的第一悬臂A1臂的顶端和第二石英晶振的第一悬臂B1臂的顶端组成的夹角为α1，之间的焊缝距离为焊缝m1；第一石英晶振的第二悬臂A2臂的顶端和第二石英晶振的第二悬臂B2的臂的顶端组成的夹角为α2，之间的焊缝距离为焊缝m2；使用电烙铁将熔融的低温玻璃焊料添加到焊缝m1和焊缝m2处，再在温度为320℃～375℃下将第一石英晶振的第一悬臂A1臂和第二石英晶振的第一悬臂B1臂焊接在一起，将第一石英晶振的第二悬臂A2臂和第二石英晶振的第二悬臂B2臂焊接在一起，得到石英晶振传感器；
所述的低温玻璃焊料为低温封接玻珠FM-13。
2.根据权利要求1所述的一种使用低温玻璃焊料焊接的石英晶振传感器的制备方法，其特征在于所述的α1＝α2，且0°＜α1≤180°。
3.根据权利要求1所述的一种使用低温玻璃焊料焊接的石英晶振传感器的制备方法，其特征在于所述的焊缝m1＝焊缝m2，且0mm＜m1≤1mm。
4.根据权利要求1所述的一种使用低温玻璃焊料焊接的石英晶振传感器的制备方法，其特征在于所述的使用电烙铁将熔融的低温玻璃焊料添加到焊缝m1和焊缝m2处，再在温度为350℃下将第一石英晶振的第一悬臂A1臂和第二石英晶振的第一悬臂B1臂焊接在一起，将第一石英晶振的第二悬臂A2臂和第二石英晶振的第二悬臂B2臂焊接在一起，得到石英晶振传感器。
5.一种使用低温玻璃焊料焊接的石英晶振传感器的制备方法，其特征在于当使用低温玻璃焊料焊接的石英晶振传感器是通过低温玻璃焊料将四个尺寸和形状完全相同的石英晶振悬臂焊接在一起时，它是按以下步骤完成的：所述的四个尺寸和形状完全相同的石英晶振分别为第一石英晶振、第二石英晶振、第三石英晶振和第四石英晶振；
将第一石英晶振、第二石英晶振、第三石英晶振和第四石英晶振分别垂直固定在焊接台的夹缝中，使第一石英晶振的第一悬臂A1臂、第二石英晶振的第一悬臂B1、第三石英晶振的第一悬臂C1臂和第四石英晶振的第一悬臂D1臂处于同一高度上；使第一石英晶振的第二悬臂A2臂、第二石英晶振的第二悬臂B2、第三石英晶振的第二悬臂C2臂和第四石英晶振的第二悬臂D2臂处于同一高度上；第一石英晶振、第二石英晶振、第三石英晶振和第四石英晶振中的任意一个石英晶振与另外两个石英晶振相互垂直，与另外一个石英晶振相对接；第一石英晶振、第二石英晶振、第三石英晶振和第四石英晶振中的任意两个石英晶振之间的焊缝距离为焊缝d；使用电烙铁将熔融的低温玻璃焊料添加到焊缝d处，再在温度为320℃～375℃下将第一石英晶振的第一悬臂A1臂、第二石英晶振的第一悬臂B1、第三石英晶振的第一悬臂C1臂和第四石英晶振的第一悬臂D1臂焊接在一起，将第一石英晶振的第二悬臂A2臂、第二石英晶振的第二悬臂B2、第三石英晶振的第二悬臂C2臂和第四石英晶振的第二悬臂D2臂焊接在一起，得到石英晶振传感器；
所述的低温玻璃焊料为低温封接玻珠FM-13。
6.根据权利要求5所述的一种使用低温玻璃焊料焊接的石英晶振传感器的制备方法，其特征在于所述的焊缝d的取值范围为0mm＜d≤1mm。
7.根据权利要求5所述的一种使用低温玻璃焊料焊接的石英晶振传感器的制备方法，其特征在于所述的低温玻璃焊料为低温封接玻珠FM-13。
8.根据权利要求5所述的一种使用低温玻璃焊料焊接的石英晶振传感器的制备方法，其特征在于使用电烙铁将熔融的低温玻璃焊料添加到焊缝d处，再在温度为350℃下将第一石英晶振的第一悬臂A1臂、第二石英晶振的第一悬臂B1、第三石英晶振的第一悬臂C1臂和第四石英晶振的第一悬臂D1臂焊接在一起，将第一石英晶振的第二悬臂A2臂、第二石英晶振的第二悬臂B2、第三石英晶振的第二悬臂C2臂和第四石英晶振的第二悬臂D2臂焊接在一起，得到石英晶振传感器。
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