CN110224684A - 一种凸块结构的高频抛光石英晶片 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种凸块结构的高频抛光石英晶片，包括长宽高为X、Y、Z的矩形晶片，所述矩形晶片的上下两表面镜像设置棱柱体形状的凸块，所述凸块位于所在表面的对角处；所述凸块棱长为A、高为B；其中；0.06Z≤B≤0.24Z；0.01Y≤A≤0.03Y。为了解决传统问题的不足，本方案设计一种具有凸起结构的石英晶片；打破传统对于晶片制作和认知的想法；解决背景技术中的问题；其中矩形晶片为原始晶片，且大小尺寸不唯一，主要适用于晶片的尺寸规格从大尺寸的SMD7050规格到小尺寸SMD1210规格都适用。本方案通过光刻的方式在晶片的表面刻出相应的小柱体防止叠片。

Description

一种凸块结构的高频抛光石英晶片

技术领域

本发明属于通讯领域，涉及一种凸块结构的高频抛光石英晶片。

背景技术

随着5G通信的发展，通信的波长越来越短，其通信频率相应的变的越来越高；AT切石英晶体谐振器或振荡器的核心部件是压电石英晶体频率片，其厚度与谐振频率满足：t＝1664/f(其中t代表晶片的厚度；f代表晶片的频率)，通过该式可以清楚的开到随着晶片的谐振频率的增加，晶片的厚度相应变的越来越薄。此外为了高频的石英晶片为了降低其阻抗往往通过改变晶片的表面粗糙度降低其谐振阻尼来实现的。其工艺方式采用抛光工艺来加工。

由于晶片变的越来越薄，其表面粗糙度低，导致晶片在清洗过程中晶片出现叠片现象。一旦两片晶片叠在一起后由于表面非常光滑出现真空区域，导致重叠区域无法清洗干净导致晶体谐振器DLD2(电平依赖特性)参数过大；如果强行分开将导致晶片破损。为此有必要通过改变晶片的外形，既能满足晶片振动的阻抗大小，又能保证晶片在清洗过程中重贴后留有一定的空隙无法粘黏在一起。

发明内容

本发明的目的在于：提供了一种凸块结构的高频抛光石英晶片，解决了

本发明采用的技术方案如下：

一种凸块结构的高频抛光石英晶片，包括长宽高为X、Y、Z的矩形晶片，所述矩形晶片的上下两表面镜像设置棱柱体形状的凸块，所述凸块位于所在表面的对角处；所述凸块棱长为A、高为B；

其中；0.06Z≤B≤0.24Z；

0.03Y≤A≤0.06Y。

为了解决传统问题的不足，本方案设计一种具有凸起结构的棱柱体石英晶片；打破传统对于晶片制作和认知的想法；解决背景技术中的问题；其中矩形晶片为原始晶片，且大小尺寸不唯一，主要适用于晶片的尺寸规格从大尺寸的SMD7050规格到小尺寸SMD1210规格都适用。本方案通过光刻的方式在晶片的表面刻出相应的小柱体防止叠片。

进一步，作为优选方案，在同一表面，任意两个对角距离位置较短的凸块之间均包括N个凸块，所述N为大于1的自然数。在任意两个对角距离位置较短的凸块之间设置新的凸块，是为了强调凸块的数量大于等于2，并且都是设置在矩形晶片的宽边上，2个面包括4条宽边，每一条宽边设置的凸块数量间距都相同；这样是为了将凸块的位置需要设计在矩形晶片的边缘，由于晶片的能陷效应主要振动集中在电极区域，非电极区域内能量快速衰减，从而抑制边缘振动反射回主振动区域从而导致阻抗过大。

进一步，作为优选方案，所述N为1，凸块为正六棱柱。

进一步，作为优选方案，所述矩形晶片的长宽高分别为：1.35mm、0.93mm和0.017mm。

进一步，作为优选方案，所述凸块的棱长A、高B分别为：0.003mm、0.01mm。

进一步，作为优选方案，所述凸块的棱长A、高B分别为：0.006mm、0.03mm，

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1.本发明中通过变更晶片的结构，虽然轻微改变了晶片的主振频率，但是实现了晶片直接接触后留有一定的间隙，防止了晶片因叠片出现清洗不干净或者清洗后晶片无法分开等现象。

2.本发明中打破传统思维，打破晶片的结构；并且对于主振频率的大小后期可以通过调整中央部分晶片的厚度实现晶片的目标主频率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图，其中：

图1是本发明棱柱体石英晶片结构示意图；

图2是本发明棱柱体石英晶片注释示意图；

图3是本发明矩形晶片中X＝1.35mm、Y＝0.93mm和Z＝0.017mm时，矩形晶片阻抗分析图；

图4是本发明棱柱体石英晶片中X＝1.35mm、Y＝0.93mm、Z＝0.017mm，A＝0.03，B＝0.01，凸块个数＝8时，棱柱体石英晶片阻抗分析图；

图5是本发明棱柱体石英晶片中X＝1.35mm、Y＝0.93mm、Z＝0.017mm，A＝0.06，B＝0.03，凸块个数＝8时，棱柱体石英晶片阻抗分析图；

图6是本发明棱柱体石英晶片中X＝1.35mm、Y＝0.93mm、Z＝0.017mm，A＝0.03，B＝0.01，凸块个数＝12时，棱柱体石英晶片阻抗分析图；

图7是本发明棱柱体石英晶片中X＝1.35mm、Y＝0.93mm、Z＝0.017mm，A＝0.06，B＝0.01，凸块个数＝12时，棱柱体石英晶片阻抗分析图。

图中标记：1.-矩形晶片、2-凸块。

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用以解释本发明，并不用于限定本发明，即所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

一种凸块结构的高频抛光石英晶片，包括长宽高为X、Y、Z的矩形晶片1，所述矩形晶片1的上下两表面镜像设置棱柱体形状的凸块2，所述凸块2位于所在表面的对角处；所述凸块2棱长为A、高为B；

其中；0.06Z≤B≤0.24Z；

0.03Y≤A≤0.06Y。

使用时：本方案打破传统对于晶片制作和认知的想法；解决背景技术中的问题；其中矩形晶片1为原始晶片，且大小尺寸不唯一，主要适用于晶片的尺寸规格从大尺寸的SMD7050规格到小尺寸SMD1210规格都适用。本方案通过光刻的方式在晶片的表面刻出相应的小柱体防止叠片。小柱体为凸块2。

下面结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。

实施例一

本发明较佳实施例提供的一种凸块结构的高频抛光石英晶片，矩形晶片原始晶片，当矩形晶片1长宽高分别为1.35mm、0.93mm和0.017mm，采用的ANSYS有限元软件，通过谐响应分析计算原始晶片在交变电场的激励下，晶体振动的幅频特性以及阻抗特性；得出阻抗值为40Ω。

实施例二

本实施例在实施例一的基础上，当凸块2的数量为8时。凸块棱长A和高B均为变量，单位均为mm，通过ANSYS有限元软件，通过谐响应分析计算棱柱体石英晶片在交变电场的激励下，晶体振动的幅频特性以及阻抗特性；得出表1

表1

从表1可以得出，凸块2尺寸如上所示，当矩形晶片1上设置8个凸块2时的阻抗值如上所示，与原始晶片的阻抗值比较；可以发现随着凸块高B的尺寸增加、意味着棱柱体石英晶片整体结构尺寸的长/宽比减小端部附载增加，抑制阻碍了晶体振动，因此其阻抗会上升增加；相反随着凸块棱长A的尺寸增加、导致凸块棱长A的端头附载增加，抑制了宽边方向的寄生振动的干扰，有助于提升晶体振动的能力，导致相应的阻抗值会减小。根据计算原始晶片的阻抗是40欧姆，为解决叠片问题，更改结构会改变原始晶片的振动阻抗，该阻抗没有固定要求值，根据器件性能要求一般运行现有阻抗值最大上调50％，下限值越小越好。

实施例三

本实施例在实施例一的基础上，当凸块2的数量为12时。凸块棱长A和高B均为变量，单位均为mm，通过ANSYS有限元软件，通过谐响应分析计算棱柱体石英晶片在交变电场的激励下，晶体振动的幅频特性以及阻抗特性；得出表2

表2

从表2可以得出：凸块2尺寸如上所示，当矩形晶片1上设置12个凸块2时的阻抗值如上所示，与原始晶片的阻抗值比较；可以发现随着凸块高B的尺寸增、加意味着棱柱体石英晶片整体结构尺寸的长/宽比减小端部附载增加，抑制阻碍了晶体振动，因此其阻抗会上升增加；相反随着凸块棱长A的尺寸增加、导致棱柱体石英晶片的端头附载增加，抑制了宽边方向的寄生振动的干扰，有助于提升晶体振动的能力，导致相应的阻抗值会减小。根据计算原始晶片的阻抗是40欧姆，为解决叠片问题，更改结构会改变原始晶片的振动阻抗，该阻抗没有固定要求值，根据器件性能要求一般运行现有阻抗值最大上调50％，下限值越小越好。

综上所述，通过仿真结果可知，可以通过光刻的方式在晶片的表面刻出相应的小柱体防止叠片，只需要满足本方案中结构及其尺寸就不会导致阻抗过大。

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的保护范围，任何熟悉本领域的技术人员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 (6)

1.一种凸块结构的高频抛光石英晶片，其特征在于：包括长宽高为X、Y、Z的矩形晶片(1)，所述矩形晶片(1)上/下两表面镜像设置棱柱体形状的凸块(2)组成棱柱体石英晶片，所述凸块(2)位于所在表面的对角处；所述凸块(2)棱长为A、高为B；

其中；0.06Z≤B≤0.24Z；

0.03Y≤A≤0.06Y。

2.根据权利要求1所述的一种凸块结构的高频抛光石英晶片，其特征在于：在同一表面，任意两个对角距离位置较短的凸块(2)之间均包括N个凸块(2)，所述N为大于1的自然数。

3.根据权利要求3所述的一种凸块结构的高频抛光石英晶片，其特征在于：所述N为1，凸块(2)为正六棱柱。

4.根据权利要求1所述的一种凸块结构的高频抛光石英晶片，其特征在于：所述矩形晶片的长宽高分别为：1.35mm、0.93mm和0.017mm。

5.根据权利要求4所述的一种凸块结构的高频抛光石英晶片，其特征在于：所述凸块的棱长A、高B分别为：0.003mm、0.01mm。

6.根据权利要求4所述的一种凸块结构的高频抛光石英晶片，其特征在于：所述凸块的棱长A、高B分别为：0.006mm、0.03mm。