CN110401427A - 一种封装内热式高精密晶体谐振器及装配方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种封装内热式高精密晶体谐振器及装配方法，解决了高稳石英晶体振荡器现有技术功耗大，体积大的问题。一种封装内热式高精密晶体谐振器，金属片等温体与加热电路分别位于石英晶片的两侧。金属盖和金属基座将石英晶片、金属片等温体和加热电路真空封装，所述加热电路与金属基座上的引脚连接。本申请装置的装配方法，包含以下步骤：加热电路安装在陶瓷基板上；陶瓷基板安装在金属基座上；将石英晶片安装在陶瓷基板的支撑架上；将金属片等温体与陶瓷基板连接；键合处点上导电胶，用真空烤箱使导电胶固化；调试频率，达到频率精度要求；将装置封装。本申请有助于石英晶体振荡器小型化，同时可以很好解决高稳石英晶体振荡器的低功耗要求。
Description
技术领域
本申请涉及半导体元器件技术领域，尤其涉及一种封装内热式高精密晶体谐振器。
背景技术
高精密石英晶体谐振器主要用于高稳恒温晶体振荡器，是高稳晶体振荡器的核心元件。高稳晶体振荡器具有可靠性高、频率稳定度极高等一系列优异特点，被广泛应用于卫星通信、航空航天装备等领域中。
高精密石英晶体谐振器具有高Q值，低老化率等优良特性，是加工制作高稳石英晶体振荡器的关键元件。石英晶体振荡器的发展趋势是小型化，高稳石英晶体振荡器的发展方向是小型化、低功耗，还得高性能。
现有的高稳石英晶体振荡器，由外部的加热电路对装置内部的高精密石英晶体谐振器进行加热，不仅功耗大，也不利于高稳石英晶体振荡器的小型化。
发明内容
本申请提出一种封装内热式高精密晶体谐振器及装配方法，解决了现有技术高稳石英晶体振荡器功耗大，体积大的问题。
本申请实施例提供一种封装内热式高精密晶体谐振器，包含，金属盖、石英晶片、金属基座、加热电路和金属片等温体；
所述金属片等温体与加热电路分别位于石英晶片的两侧。金属盖和金属基座将石英晶片、金属片等温体和加热电路真空封装，所述加热电路与金属基座上的引脚连接。
优选地，所述金属片等温体位于石英晶片上方。
进一步地，所述加热电路安装在陶瓷基板上。
进一步地，所述金属片等温体上有通孔。
优选地，所述金属片等温体的材质为铜、铁、铝或合金材料。
进一步地，所述金属片等温体通过金属支架与陶瓷基板连接。
优选地，所述陶瓷基板通过支撑架与石英晶片连接。
进一步地，所述陶瓷基板上有焊盘与所述金属基座上的金属引脚键合。
进一步地，所述陶瓷基板与金属基座被绝缘垫片隔开。
本申请实施例还提供一种封装内热式高精密晶体谐振器装配方法，包含以下步骤：
加热电路安装在陶瓷基板上；
陶瓷基板安装在金属基座上，金属基座上的引脚分别与陶瓷基板的焊盘键合；
将石英晶片安装在陶瓷基板的支撑架上；
将金属片等温体与陶瓷基板连接；
在所有键合处点上导电胶，放入真空烤箱烘烤至导电胶固化；
使用拐点微调机细微调试频率，达到频率精度要求；
用金属盖与金属基座将装置进行封装。
本申请实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：
本申请实施例所述封装内热高精密晶体谐振器在保持传统高精密石英晶体谐振器的优良性能基础上，引入加热控温电路，有助于实现高稳石英晶体振荡器小型化，同时可以很好的解决高稳石英晶体振荡器的低功耗要求。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1为封装内热式高精密晶体谐振器结构示意图；
图2为封装内热式高精密晶体谐振器装配方法流程图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
以下结合附图，详细说明本申请各实施例提供的技术方案。
图1为封装内热式高精密晶体谐振器结构示意图。
一种封装内热式高精密晶体谐振器，包含，金属盖1、石英晶片3、金属基座5、装有加热电路103的陶瓷基板4、金属片等温体2；
所述金属片等温体，与加热电路分别位于石英晶片的两侧。金属盖和金属基座将石英晶片、金属片等温体和加热电路真空封装，所述加热电路与金属基座上的引脚连接。
所述金属片等温体和加热电路分别位于石英晶片的两侧，对于具体位置不做特别限定。
由于加热电路要与金属基座上的引线106连接，因此优选地，所述金属片等温体位于石英晶片上方，加热电路位于石英晶片的下方。
所述加热电路安装在陶瓷基板上，加热电路通过陶瓷基板与金属片等温体、金属基座上的引线连接。所述陶瓷基板上有焊盘与所述金属基座上的金属引脚键合。
所述金属片等温体可以选择铜，也可以选择铁，还可以选择铝或者其他不易挥发，导热性强的金属材料。铜制得到金属片等温体，价格便宜，导热性良好，易于加工，优选的，所述金属片等温体的材质为铜。
所述金属片等温体上有通孔101。
所述封装内热式高精密晶体谐振器在封装前，要进行频率调试，若频率没有达到频率精度要求，则需要通过向石英晶片上喷金属镀层来调节频率，在金属片等温体上的通孔用于补喷金属镀层调节频率。
所述金属片等温体通过金属支架102与陶瓷基板连接。
通过金属支架，加热电路的热量传导至金属片等温体，通过金属片等温体，增加谐振器内部的热容量，同时加快受热部分热传递，均匀内部的热分布。
所述陶瓷基板通过支撑架104与石英晶片连接。
例如，陶瓷基板在石英晶片下方，通过四个支撑架与石英晶片连接。
所述陶瓷基板与金属基座被绝缘垫片105隔开。通过绝缘垫片将陶瓷基板和金属基座隔开，防止短路。
例如，用树脂垫片粘贴在金属基座上。
图2为封装内热式高精密晶体谐振器装配方法流程图。
一种封装内热式高精密晶体谐振器装配方法，包含以下步骤：
步骤101、加热电路安装在陶瓷基板上。
在步骤101中，将加热电路和相关的电器元件安装到陶瓷基板上。
步骤102、陶瓷基板安装在金属基座上，金属基座上的引脚分别与陶瓷基板的焊盘键合。
在步骤102中，在金属基座的五条引脚上分别键合五根金丝，将陶瓷基板粘贴安装在金属基座上，将金丝键合在陶瓷基板的焊盘处。
步骤103、将石英晶片安装在陶瓷基板的支撑架上。
在步骤103中，将石英晶片晶片粘接安装在陶瓷基板的四个支撑架上。
所述石英晶片在安装到陶瓷基板的支撑架之前，要经过真空镀膜机镀上金属镀膜。
步骤104、将金属片等温体与陶瓷基板连接。
在步骤104中，将金属片等温体通过金属支架与陶瓷基板连接在一起。
步骤105、在所有键合处点上导电胶，放入真空烤箱烘烤至导电胶固化。
在步骤105中，将所述装置放入真空烤箱，经过设定时间后，达到导电胶固化完成。
所述封装内热式高精密晶体谐振器的键合处可以选择用焊接的方法连接，也可以选择用导电胶加热固化。优选地，在键合处点上导电胶，通过真空烤箱使导电胶固化。
步骤106、使用拐点微调机细微调试频率，达到频率精度要求。
在步骤106中，通过拐点微调机细微调试频率，并通过增加金属镀层的方法调节频率，以达到频率精度要求。
步骤107、用金属盖与金属基座将装置进行封装。
所述封装内热式高精密晶体谐振器在封装后，内部环境为真空，因此用金属盖与金属基座将装置封装后，需要抽干空气，使内部真空。
以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。
Claims (10)
1.一种封装内热式高精密晶体谐振器，其特征在于，包含金属盖、石英晶片和金属基座，金属盖和金属基座将石英晶片真空封装，还包含加热电路和金属片等温体；
所述金属片等温体与加热电路分别位于石英晶片的两侧；
所述加热电路与金属基座上的引脚连接。
2.根据权利要求1所述封装内热式高精密晶体谐振器，其特征在于，所述金属片等温体位于石英晶片上方。
3.根据权利要求1所述封装内热式高精密晶体谐振器，其特征在于，所述加热电路安装在陶瓷基板上。
4.根据权利要求1所述封装内热式高精密晶体谐振器，其特征在于，所述金属片等温体上有通孔。
5.根据权利要求1所述封装内热式高精密晶体谐振器，其特征在于，所述金属片等温体的材质为铜、铁、铝或合金材料。
6.根据权利要求3所述封装内热式高精密晶体谐振器，其特征在于，所述金属片等温体通过金属支架与陶瓷基板连接。
7.根据权利要求3所述封装内热式高精密晶体谐振器，其特征在于，所述陶瓷基板上有焊盘与所述金属基座上的金属引脚键合。
8.根据权利要求3所述封装内热式高精密晶体谐振器，其特征在于，所述陶瓷基板通过支撑架与石英晶片连接。
9.根据权利要求3所述封装内热式高精密晶体谐振器，其特征在于，所述陶瓷基板与金属基座被绝缘垫片隔开。
10.一种封装内热式高精密晶体谐振器装配方法，用于装配权利要求1所述封装内热式高精密晶体谐振器，其特征在于，包含以下步骤：
加热电路安装在陶瓷基板上；
陶瓷基板安装在金属基座上，金属基座上的引脚分别与陶瓷基板的焊盘键合；
将石英晶片安装在陶瓷基板的支撑架上；
将金属片等温体与陶瓷基板连接；
在所有键合处点上导电胶，放入真空烤箱烘烤至导电胶固化；
使用拐点微调机细微调试频率，达到频率精度要求；
用金属盖与金属基座将装置进行封装。
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