CN110784189A - 一种smd谐振器及其加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种SMD谐振器，包括基座、盖板和谐振片，所述基座包括底板、侧板，所述基座和盖板共同围成谐振片的容腔；所述侧板上设有凹槽；所述谐振片通过导电胶点与所述凹槽相粘结。所述凹槽的横截面为三角形、梯形、矩形或圆弧形。所述谐振片为石英谐振片。本发明还公开了一种加工SMD谐振器的方法：1)制作盖板及陶瓷基座，并在基座的侧板上设置凹槽；2)在谐振片或凹槽的相应位置点胶；3)安装谐振片；4)加盖板。本发明的有益效果：一是胶点在谐振片上的位置一致性得以提高，进而使产品性能一致性得以提高；二是有利于缩小器件整体尺寸或者还可以加大谐振片尺寸，有利于提高稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及谐振器，尤其涉及一种SMD谐振器，还涉及SMD谐振器加工方法。
背景技术
石英晶体谐振器是常用的电子器件，被广泛应用于彩电、计算机、遥控器、手机等电子产品的各类振荡电路中，如在通信系统中用于频率发生器、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。
石英晶体谐振器是利用石英晶体(二氧化硅的结晶体)的压电效应制成的一种谐振器件，它的基本构成大致是：从一块石英晶体上按一定方位角切下薄片(简称为石英晶片，它可以是正方形、矩形或圆形等)，在石英晶片的两个对应面上涂敷银层作为电极，在每个电极上各焊一根引线接到管脚上，再加上封装外壳就构成了石英谐振器，简称晶振。其产品一般用金属外壳封装，也有用玻璃壳、陶瓷或塑料封装的。
若在涂敷有电极的石英晶片的两个电极上加一电场，石英晶片就会产生机械变形。反之，若在石英晶片的两侧施加机械压力，则在石英晶片相应的方向上将产生电场，这种物理现象称为压电效应。如果在石英晶片的两极上加交变电压，石英晶片就会产生机械振动，同时石英晶片的机械振动又会产生交变电场。在一般情况下，石英晶片机械振动的振幅和交变电场的振幅非常微小，但当外加交变电压的频率为石英晶片的固有频率时，振幅明显加大，比其他频率下的振幅大得多，这种现象称为压电谐振，此时的交变电压的频率称为石英晶片的谐振频率。石英晶片的谐振频率基本上只与石英晶片的切割方式、几何形状、尺寸有关。
随着电子产业的发展，贴片式石英晶体谐振器随之诞生，现有的贴片式石英晶体谐振器的结构如图1所示，主要包括基座1、盖板2和谐振片3，基座1内设有一点胶平台1-1，谐振片3的一端放置在点胶平台1-1上，然后通过导电胶点体4将晶振体胶接在点胶平台1-1上。
现有技术存在以下问题：由于谐振片工作的频率、稳定性主要取决于谐振片的切割方式、几何形状、尺寸，而将谐振片粘结在点胶平台上的导电胶点，会直接占据谐振片的主电极面，由于胶点的位置形状差异影响了谐振片的主电极面，其不仅会使晶体个体的参数指标下降，而且会影响一批晶体的参数一致性，进而影响成品率。在过去，谐振片尺寸相对较大的时候，如3225等型产品，其胶点所占面积相对比例小，影响尚不明显；但是随着电子产品进一步小型化的发展，如2016、1612、1210型，甚至是0806型，其贴片式石英晶体谐振器内部的谐振片的长度已经缩小到0.5mm以内，宽度仅0.4mm以内，而现有的点胶技术能控制的最小的胶点也有0.15mm大，现有的技术工艺已经无法将胶点尺寸进一步缩小，但是谐振片尺寸的进一步缩小，使得胶点占据谐振片电极面的相对面积越来越大，已经严重影响了石英晶体谐振器的工作稳定性及生产成品率。
且现有技术将晶片放置在点胶平台上的结构，使得谐振器内结构复杂，点胶平台本身占据一定的空间，严重制约了石英晶体谐振器体积的进一步小型化；另外且晶片粘结在点胶平台上，使得晶片的两个电极面与导电胶的接触面积不同，一致性较差，影响了产品的最终成品率。或者说，按照传统的SMD(SurfaceMountedDevices，表面贴装器件)谐振器结构加工的谐振器，已经无法实现SMD石英谐振器的微型化，也无法适应智能化社会对电子产品的微型化要求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种制备成品率高、性能稳定、且有利于缩小器件尺寸的SMD谐振器。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
一种SMD谐振器，包括基座、盖板和谐振片，所述基座包括底板、侧板，所述基座和盖板共同围成谐振片的容腔；所述侧板上与所述谐振片胶接的位置设有凹槽，所述谐振片通过导电胶点与所述凹槽相粘结。
与现有技术相比，本发明具有如下技术效果：由于利用谐振片的侧面与基座的侧板固定，与传统的将谐振片安装在底座点胶平台上的结构相比，一是胶点在谐振片上的位置一致性得以提高，因此提高了成品率；二是由于谐振片在侧板安装，并且不用点胶平台，有利于缩小元件整体尺寸，或者还可以加大谐振片尺寸，有利于提高稳定性；三是凹槽的设置，可以使侧板上挂接更多的胶体，使得对谐振片的固定效果更佳。
一般的，所述谐振片轮廓呈扁平长方体形状，包括上表面、下表面和侧面。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步地，所述基座为矩形，所述侧板为四个，至少一个侧板上设有凹槽。
采取上述进一步措施的有益效果是：矩形底座便于加工制造。
进一步地，所述谐振片包括晶片以及分别设于所述晶片上表面和下表面的主电极A及主电极B；；还包括与所述主电极A电连接的副电极A，与所述主电极B电连接的副电极B，所述导电胶点包括第一导电胶点和第二导电胶点；所述第一导电胶点与所述副电极A连接；所述第二导电胶点与所述副电极B连接；所述第一导电胶点和第二导电胶点之间绝缘。
采取上述进一步措施的有益效果是：在将谐振片固定在基座侧板上的同时实现谐振片电连接的目的，简化生产工艺，提高生产效率。
进一步地，所述凹槽的横截面为三角形、梯形、矩形或圆弧形。所述横截面是指垂直于谐振片主电极面且垂直于胶接谐振片的侧板的平面。
采取上述进一步措施的有益效果是可以根据加工工艺从方便实现加工考虑，选择不同的凹槽形状，并使得谐振片的固定效果更佳，上述横截面形状使得基座的生产更方便，成本更低。
进一步地，所述谐振片为石英谐振片。
采取上述进一步措施的有益效果是石英谐振片生产工艺成熟，制造成本低。
进一步地，所述基座为陶瓷基座。
采取上述进一步措施的有益效果是陶瓷基座生产工艺成熟，制造成本低。
本发明还公开了一种SMD谐振器及其加工方法；
一种加工如上所述SMD谐振器的方法，其特征在于，所述加工步骤如下：
1)、制作金属盖板以及陶瓷基座，并在所述陶瓷基座的至少一个侧板内侧上设置凹槽，所述凹槽的深度为0.05-0.30mm；
2)、加工谐振片，晶片经清洗、镀膜电极后形成谐振片，在对应于电极引出端的副电极A、B位置点导电胶；
或者在凹槽上与所述副电极A、B相对应的位置点导电胶；
3)、安装谐振片，将谐振片通过导电胶胶接在所述凹槽上；
4)、加盖并焊接金属盖板，形成SMD谐振器成品。
本发明的加工方法有益效果是：相比于传统SMD谐振器加工方法，无需在陶瓷基座上设点胶平台，提高了谐振腔空间利用率；在谐振片相应的侧面上涂胶后直接插装在所述侧板上，工艺过程更简化；同时也提高了SMD谐振器的加工成品率和性能稳定性。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步地，所述步骤4)中，将金属盖板搭扣在所述陶瓷基座上，整体放入封闭仓内，在封闭仓中通入惰性气体，利用激光封焊机沿所述陶瓷基座的边框进行环焊，最后留出至少一个抽气缺口，然后利用真空泵将所述封闭仓抽真空，随后再激光补焊缺口，完成焊接。
采取上述进一步措施的有益效果是：激光封焊效率高，保证容腔的真空度能提高SMD谐振器的稳定性。
进一步地，所示步骤1)中，还包括在所述陶瓷基座的底面电极，以及连接基座底面电极和所述第一导电胶点和第二导电胶点的金属化通孔和/或涂覆导电层。
采取上述进一步措施的有益效果是：保证SMD谐振器电极和基座背面的底部电极的良好导通。
附图说明
图1为现有技术的SMD谐振器的结构示意图；
图2为本发明的SMD谐振器的实施例1的结构示意图；
图3为本发明中谐振片结构示意图；
图4为本发明的SMD谐振器的去除盖板后的俯视结构示意图；
图5为本发明的SMD谐振器底部电极位置示意图；
图6为图2中A-A向去除谐振片后的剖视结构示意图；
图7为本发明的SMD谐振器的实施例2的结构示意图；
图8为图7中A-A向去除谐振片后的剖视结构示意图；
图9为本发明的SMD谐振器的实施例3的结构示意图；
图10为图9中A-A向去除谐振片后的剖视结构示意图；
图11为本发明的SMD谐振器的实施例4的结构示意图；
图12为图11中A-A向去除谐振片后的剖视结构示意图；
在附图中，各标号所表示的部件名称列表如下：
1、基座；
1-1、点胶平台；
1-2、底板；
1-3、侧板；
1-4、凹槽；
2、盖板；
3、谐振片；
3-1、上表面；
3-1-1、主电极A；
3-1-2、副电极A；
3-2、下表面；
3-2-2、副电极B；
3-3、侧面；
4、导电胶点；
4-1、第一导电胶点；
4-2、第二导电胶点；
5-1、第一底面电极；
5-2、第二底面电极；
5-3、第三底面电极；
5-4、第四底面电极。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
实施例1
请参照图2所示，其为本发明的SMD谐振器的实施例1的结构示意图，所述SMD谐振器包括基座1、盖板2和石英谐振片3，所述基座1为矩形，所述基座1包括底板1-2和侧板1-3，所述侧板为四个，所述侧板1-3固定在所述底板1-2上，所述基座1和盖板2共同围成石英谐振片3的容腔；其中一个侧板1-3与石英谐振片3胶接的地方设有横截面为梯形的凹槽。
如图3所示，所述石英谐振片3包括石英晶片，所述石英晶片的上表面3-1上设有主电极A3-1-1、下表面3-2上设有主电极B(图中未画出)；还包括与主电极A3-1-1电连接的副电极A3-1-2，与主电极B电连接的副电极B3-2-2；所述谐振片的副电极A3-1-2、副电极B3-2-2通过导电胶点4固定在所述基座1的侧板1-3上。
具体实施中，石英谐振片的上表面3-1或下表面3-2平行于所述盖板和底板，且分别与所述盖板和底板保持一个间隙。
请参照图4所示，其为本发明的SMD谐振器的去除盖板后的俯视结构示意图，所述石英谐振片3的侧面3-3通过第一导电胶点4-1和第二导电胶点4-2胶接在所述基座1的侧板1-3上；所述第一导电胶点4-1与所述副电极A3-1-2连接；所述第二导电胶点4-2与所述副电极B3-2-2连接；所述第一导电胶点4-1和第二导电胶点4-2绝缘。
请参照图5所示，所述SMD谐振器的基座1底部设有第一底面电极5-1、第二底面电极5-2、第三底面电极5-3、第四底面电极5-4，所述基座1中，第一导电胶点4-1与所述第一底面电极5-1之间设有金属化通孔或金属镀膜，实现第一导电胶点4-1与第一底面电极5-1之间的电连接；所述第二导电胶点4-2与所述第三底面电极5-3之间设有金属化通孔和/或涂覆导电层，实现第二导电胶点4-2与第三底面电极5-3之间的电连接。
图6所示为图2中A-A向去除谐振片后的剖视结构示意图。
图6a中，仅在第一导电胶点和第二导电胶点出设置凹槽；
图6b中，在胶接谐振片的侧板1-3上整体设置通槽凹槽；
图6c中，在整个底座的所有侧板1-3上均设置了凹槽；
这样做的好处：1、凹槽内可以挂接更多的导电胶，使得对石英谐振片3的固定效果更佳；2、晶片位置固定相对居中。
实施例2
请参照图7所示，其为本发明的SMD谐振器实施例2的结构示意图。区别于实施例1，实施例2中，侧板1-3与石英谐振片3胶接的地方设有横截面为三角形的凹槽，这样做的好处是：1、凹槽内可以挂接更多的导电胶，使得对石英谐振片3的固定效果更佳。2、晶片位置固定相对居中。3、三角形的凹槽更容易加工。
请参照图8所示，图8为图7中A-A向去除谐振片后的剖视结构示意图；
图8a中，仅在第一导电胶点和第二导电胶点处设置凹槽；
图8b中，在胶接谐振片的侧板1-3上设置通槽凹槽；
图8c中，在整个底座的所有侧板1-3上均设置了槽状凹槽；
实施例3
请参照图9所示，其为本发明的SMD谐振器实施例3的结构示意图。区别于实施例1，实施例3中，侧板1-3与石英谐振片3胶接的地方设有横截面为矩形的凹槽，这样做的好处是：1、凹槽内可以挂接更多的导电胶，使得对石英谐振片3的固定效果更佳。2、晶片位置固定相对居中。
请参照图10所示，图10为图9中A-A向去除谐振片后的剖视结构示意图；
图10a中，仅在第一导电胶点和第二导电胶点出设置凹槽；
图10b中，在胶接谐振片的侧板1-3上整体设置通槽凹槽；
图10c中，在整个底座的所有侧板1-3上均设置了凹槽；
实施例4
请参照图11所示，其为本发明的SMD谐振器实施例4的结构示意图。
区别于实施例1，实施例4中，侧板1-3与石英谐振片3胶接的地方设有横截面为圆弧形的凹槽，这样做的好处是：1、凹槽内可以挂接更多的导电胶，使得对石英谐振片3的固定效果更佳。2、晶片位置固定相对居中。
请参照图12所示，图12为图11中A-A向去除谐振片后的剖视结构示意图；
图12a中，仅在第一导电胶点和第二导电胶点出设置凹槽；
图12b中，在胶接谐振片的侧板1-3上整体设置通槽凹槽；
图12c中，在整个底座的所有侧板1-3上均设置了凹槽；
本发明还公开了一种SMD谐振器及其加工方法；
一种加工如上所述SMD谐振器的方法，其特征在于，所述加工步骤如下：
1)、制作金属盖板以及陶瓷基座，所述陶瓷基座为矩形，包括底板及四个侧板，并在所述陶瓷基座的至少一个侧板内侧上设置凹槽，所述凹槽的深度为0.05-0.3mm；
2)、加工谐振片，晶片经清洗、镀膜电极后形成谐振片，在对应于电极引出端的副电极A、B位置点导电胶；
或者在凹槽上与所述副电极A、B相对应的位置点导电胶；
3)、安装谐振片，将谐振片通过导电胶胶接在所述凹槽上；
4)、加盖并焊接金属盖板，形成SMD谐振器成品。
进一步地，所述步骤4)中，将金属盖板搭扣在所述陶瓷基座上，整体放入封闭仓内，在封闭仓中通入惰性气体，利用激光封焊机沿所述陶瓷基座的边框进行环焊，最后留出至少一个抽气缺口，然后利用真空泵将所述封闭仓抽真空，随后再激光补焊缺口，完成焊接。
进一步地，所示步骤1)中，还包括在所述陶瓷基座的背面镀覆底面电极，以及设置连接底面电极和所述第一导电胶点和第二导电胶点的金属化通孔和/或涂覆导电层。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种SMD谐振器，包括基座、盖板和谐振片，所述基座包括底板、侧板，所述基座和盖板共同围成谐振片的容腔，其特征在于，所述侧板上设有凹槽，所述谐振片通过导电胶点与所述凹槽相粘结。
2.根据权利要求1所述的SMD谐振器，其特征在于，所述基座为矩形，所述侧板为四个，至少一个侧板上设有凹槽。
3.根据权利要求1所述的SMD谐振器，其特征在于，所述谐振片包括晶片以及分别设于所述晶片上表面和下表面的主电极A及主电极B；还包括与所述主电极A电连接的副电极A，与所述主电极B电连接的副电极B；
所述导电胶点包括第一导电胶点和第二导电胶点；所述第一导电胶点与所述副电极A连接；所述第二导电胶点与所述副电极B连接；所述第一导电胶点和第二导电胶点之间绝缘。
4.根据权利要求1～3任一项所述的SMD谐振器，其特征在于，所述凹槽的横截面为三角形、梯形、矩形或圆弧形。
5.根据权利要求1～3任一项所述的SMD谐振器，其特征在于，所述谐振片为石英谐振片。
6.根据权利要求1～3任一项所述的SMD谐振器，其特征在于，所述基座为陶瓷基座。
7.一种SMD谐振器加工方法，所述SMD谐振器是如权利要求1～6任一项所述的SMD谐振器，其特征在于，包括以下加工步骤：
1)、制作金属盖板以及陶瓷基座，在所述陶瓷基座的至少一个侧板内侧上设置凹槽，所述凹槽的深度为0.05-0.3mm；
2)、加工谐振片，晶片经清洗、镀膜电极后形成谐振片，在对应于电极引出端的副电极A、B位置点导电胶；
或者在凹槽上与所述副电极A、B相对应的位置点导电胶；
3)、安装谐振片，将谐振片通过导电胶胶接在所述凹槽上；
4)、加盖并焊接金属盖板，形成SMD谐振器成品。
8.根据权利要求7所述的SMD谐振器加工方法，其特征在于，所述步骤4)中，将金属盖板搭扣在所述陶瓷基座上，整体放入封闭仓内，在封闭仓中通入惰性气体，利用激光封焊机沿所述陶瓷基座的边框进行环焊，最后留出至少一个抽气缺口，然后利用真空泵将所述封闭仓抽真空，随后再激光补焊缺口，完成焊接。
9.根据权利要求7或8所述的SMD谐振器加工方法，其特征在于，所述步骤1)中，还包括在所述陶瓷基座的背面设置底面电极，以及设置连接底面电极和所述第一导电胶点和第二导电胶点的金属化通孔和/或涂覆导电层。
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| CN116455343B (zh) * | 2023-05-15 | 2024-01-23 | 烟台明德亨电子科技有限公司 | 一种晶振用陶瓷基座的加工方法 |
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