CN111147041B - 石英晶体谐振器叠层装配结构、方法及谐振器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种石英晶体谐振器叠层装配结构、方法及谐振器，属于谐振器技术领域。本发明通过缓冲晶片和频率输出晶片的叠层设置，使得缓冲晶片能够缓冲谐振器基座和簧片传递到频率输出晶片上的应力，保证频率输出晶片的稳定，从而保证石英晶体谐振器频率的准确性；同时装配方式简单，能够便于操作，有利于降低成本、提高装配效率；相对于传统结构的石英晶体谐振器，尺寸外形、功耗、装配工艺、实用性、可靠性等特性均可以保持一致，而加速度灵敏度指标会明显优化为2.0E‑10/g至5.0E‑10/g。
Description
技术领域
本发明属于谐振器技术领域，更具体地说，是涉及一种石英晶体谐振器叠层装配结构、方法及谐振器。
背景技术
谐振器是产生谐振频率的电子元件，主要起频率控制的作用具有稳定，抗干扰性能良好的特点，所有电子产品涉及频率的发射和接收都需要谐振器,因此谐振器广泛应用于各种电子产品中。
加速度灵敏度是谐振器的一种重要参数。加速度灵敏度是一种矢量，即当加速度是沿着加速度矢量方向时，加速度引起的频率偏移最大。对于石英晶体谐振器，加速度造成频率偏移效应的原理为：加速度→应力→应变→频率偏移。
目前，市场上的石英晶体谐振器一般都是单晶片结构的低加速度灵敏度产品，加速度灵敏度指标一般为4.0E-10/g至1.0E-9/g。而改善石英晶体谐振器的加速度灵敏度的方法一般有四种：点胶工艺技术、晶片结构技术、基座结构技术、材料特性。而这些方法对加速度灵敏度的提升均作用有限，有的方法还会极大提高晶振器的成本和使用稳定性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种石英晶体谐振器叠层装配结构、方法及谐振器，具有能够提高谐振器加速度灵敏度的特点。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种石英晶体谐振器叠层装配结构，包括谐振器基座、簧片、缓冲晶片和频率输出晶片；谐振器基座设有引线；簧片为导电结构，设在谐振器基座上，且与引线连接；缓冲晶片设在簧片上，且与簧片导电连接；频率输出晶片设在缓冲晶片上，且与缓冲晶片导电连接。
在本发明的一种实施例中，引线具有若干个，簧片为与引线一一对应连接的若干个；缓冲晶片上设有若干与簧片一一对应连接的缓冲电极区，频率输出晶片上设有若干与缓冲电极区一一对应的输出电极区。
在本发明的一种实施例中，簧片一端与引线连接，另一端设有托爪，用于与缓冲晶片边缘抵接或卡接。
在本发明的一种实施例中，缓冲电极区为条状结构，且分布在缓冲晶片的外周，用于与托爪配合形成抵接或卡接；缓冲电极区一侧设有用于与频率输出晶片连接的连接点，连接点延伸至缓冲晶片的边缘内侧。
在本发明的一种实施例中，缓冲晶片与簧片、缓冲晶片与频率输出晶片之间均通过导电胶结构连接。
在本发明的一种实施例中，托爪上设有用于容纳导电胶的容纳槽，容纳槽为长槽，且沿缓冲晶片的径向设置。
为实现上述目的，本发明又采用的技术方案是：提供一种石英晶体谐振器叠层装配方法，包括以下步骤：
将簧片与谐振器基座连接；
对缓冲晶片的缓冲电极区进行金属化处理；
将缓冲晶片的缓冲电极区与簧片连接；
对频率输出晶片的输出电极区进行金属化处理；
将频率输出晶片的输出电极区与缓冲晶片的缓冲电极区连接。
在本发明的一种实施例中，还包括以下步骤：
在簧片上预设用于承托缓冲晶片的托爪；
在缓冲电极区预设延伸至缓冲晶片的边缘内侧的连接点。
在本发明的一种实施例中，将缓冲晶片的缓冲电极区与簧片连接的步骤包括：
将导电胶点在簧片的托爪上，在将缓冲晶片放置在托爪上，利用导电胶连接。
在本发明的一种实施例中，将频率输出晶片的输出电极区与缓冲晶片的缓冲电极区连接的步骤包括：
将导电胶点在缓冲电极区的连接点上，将频率输出晶片扣合在缓冲晶片上，使输出电极区与缓冲电极区通过导电胶连接。
在本发明的一种实施例中，将缓冲晶片与托爪通过导电胶连接后，再在连接处点一次导电胶；将输出电极区与缓冲电极区通过导电胶连接后，再在连接处点一次导电胶；金属化处理包括镀铜或镀金。
为实现上述目的，本发明又采用的技术方案是：提供一种石英晶体谐振器，包括上述的石英晶体谐振器叠层装配结构，或者采用上述的石英晶体谐振器叠层装配方法装配。
本发明提供的石英晶体谐振器叠层装配结构的有益效果在于：与现有技术相比，本发明通过缓冲晶片和频率输出晶片的叠层设置，使得缓冲晶片能够缓冲谐振器基座和簧片传递到频率输出晶片上的应力，保证频率输出晶片的稳定，从而保证石英晶体谐振器频率的准确性。
本发明提供的石英晶体谐振器叠层装配方法的有益效果在于：与现有技术相比，本发明能够实现缓冲晶片和频率输出晶片的叠层装配，使得缓冲晶片能够缓冲谐振器基座和簧片传递到频率输出晶片上的应力，保证频率输出晶片的稳定，从而保证石英晶体谐振器频率的准确性；同时装配方式简单，能够便于操作，有利于降低成本、提高装配效率。
本发明提供的石英晶体谐振器的有益效果在于：与现有技术相比，本发明相对于传统结构的石英晶体谐振器，尺寸外形、功耗、装配工艺、实用性、可靠性等特性均可以保持一致，而加速度灵敏度指标会明显优化为2.0E-10/g至5.0E-10/g。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的石英晶体谐振器叠层装配结构的频率输出晶片的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的石英晶体谐振器叠层装配结构的缓冲晶片的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的石英晶体谐振器叠层装配结构的谐振器基座的结构示意图；
图4为本发明实施例提供的石英晶体谐振器叠层装配方法的缓冲晶片装配状态示意图；
图5为本发明实施例提供的石英晶体谐振器叠层装配方法的频率输出晶片装配示意图；
图6为本发明实施例提供的石英晶体谐振器叠层装配结构的立体结构示意图。
其中，图中各附图标记：
10、谐振器基座；11、引线；
20、簧片；21、托爪；
30、缓冲晶片；31、缓冲电极区；32、连接点；
40、频率输出晶片；41、输出电极区；
50、导电胶；
图中，附图标记后的数字表示序号，例如41-2表示第二个输出电极区。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，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。
请一并参阅图5及图6，现对本发明提供的一种石英晶体谐振器叠层装配结构、方法及谐振器进行说明。
本发明提供的石英晶体谐振器叠层装配结构，包括谐振器基座10、簧片20、缓冲晶片30和频率输出晶片40；谐振器基座10设有引线11；簧片20为导电结构，设在谐振器基座10上，且与引线11连接；缓冲晶片30设在簧片20上，且与簧片20导电连接；频率输出晶片40设在缓冲晶片30上，且与缓冲晶片30导电连接。
本发明提供的石英晶体谐振器叠层装配结构，与现有技术相比，通过缓冲晶片30和频率输出晶片40的叠层设置，使得缓冲晶片能够缓冲谐振器基座10和簧片20传递到频率输出晶片40上的应力，保证频率输出晶片40的稳定，从而保证石英晶体谐振器频率的准确性。相对于传统结构的石英晶体谐振器，尺寸外形、功耗、装配工艺、实用性、可靠性等特性均可以保持一致，而加速度灵敏度指标会明显优化为2.0E-10/g至5.0E-10/g。
请一并参阅图1至图6，作为本发明提供的石英晶体谐振器叠层装配结构的一种具体实施方式，引线11具有若干个，簧片20为与引线11一一对应连接的若干个；缓冲晶片30上设有若干与簧片20一一对应连接的缓冲电极区31，频率输出晶片40上设有若干与缓冲电极区31一一对应的输出电极区41。
请一并参阅图3至图6，作为本发明提供的石英晶体谐振器叠层装配结构的一种具体实施方式，簧片20一端与引线11连接，另一端设有托爪21，用于与缓冲晶片30边缘抵接或卡接。
请一并参阅图2、图5和图6，作为本发明提供的石英晶体谐振器叠层装配结构的一种具体实施方式，缓冲电极区31为条状结构，且分布在缓冲晶片30的外周，用于与托爪21配合形成抵接或卡接，以方便将缓冲晶片30装在托爪21上，避免位置对不准导致的不能导通的现象；缓冲电极区31一侧设有用于与频率输出晶片40连接的连接点32，连接点32延伸至缓冲晶片30的边缘内侧，以便于与频率输出晶片40充分接触。
请一并参阅图4至图6，作为本发明提供的石英晶体谐振器叠层装配结构的一种具体实施方式，缓冲晶片30与簧片20、缓冲晶片30与频率输出晶片40之间均通过导电胶结构连接。
作为本发明提供的石英晶体谐振器叠层装配结构的一种具体实施方式，托爪21上设有用于容纳导电胶的容纳槽，容纳槽为长槽，且沿缓冲晶片30的径向设置。容纳槽能够在缓冲晶片30与簧片20的挤压作用下沿预设方向扩散，引导导电胶充分与缓冲晶片30接触，提升连接强度，而且还能增强托爪21部位的强度，避免托爪21变形。
请一并参阅图1至图6，本发明提供的石英晶体谐振器叠层装配方法，包括以下步骤：
将簧片20与谐振器基座10连接；
对缓冲晶片30的缓冲电极区31进行金属化处理；
将缓冲晶片30的缓冲电极区31与簧片20连接；
对频率输出晶片40的输出电极区41进行金属化处理；
将频率输出晶片40的输出电极区41与缓冲晶片30的缓冲电极区31连接。
本发明提供的石英晶体谐振器叠层装配方法，与现有技术相比，本发明能够实现缓冲晶片30和频率输出晶片40的叠层装配，使得缓冲晶片能够缓冲谐振器基座10和簧片20传递到频率输出晶片40上的应力，保证频率输出晶片40的稳定，从而保证石英晶体谐振器频率的准确性；同时装配方式简单，能够便于操作，有利于降低成本、提高装配效率。
作为本发明提供的石英晶体谐振器叠层装配方法的一种具体实施方式，还包括以下步骤：
在簧片20上预设用于承托缓冲晶片30的托爪21。
将缓冲晶片30的缓冲电极区31与簧片20连接的步骤包括：
将导电胶点在簧片20的托爪21上，在将缓冲晶片30放置在托爪21上，利用导电胶连接。
作为本发明提供的石英晶体谐振器叠层装配方法的一种具体实施方式，还包括以下步骤：
在缓冲电极区31预设延伸至缓冲晶片30的边缘内侧的连接点32。
将频率输出晶片40的输出电极区41与缓冲晶片30的缓冲电极区31连接的步骤包括：
将导电胶点在缓冲电极区31的连接点32上，将频率输出晶片40扣合在缓冲晶片30上，使输出电极区41与缓冲电极区31通过导电胶连接。
在本发明提供的石英晶体谐振器叠层装配方法的一种具体实施例中，装配步骤如下：
依照图1，对频率输出晶片40的输出电极区41-1、输出电极区41-2、输出电极区41-3、输出电极区41-4进行金属化处理；
依照图2，对缓冲晶片30的缓冲电极区31-1、缓冲电极区31-2、缓冲电极区31-3、缓冲电极区31-4进行金属化处理；
取如图3的谐振器基座10，其中引线11-1、引线11-3用于电信号的频率输出，引线11-2为空，引线11-4为地，四个簧片用于点胶和缓冲晶片30；
依照图4，在四个簧片分别点导电胶，再在四组导电胶上放置缓冲晶片，使四个簧片分别与缓冲电极区31-1、缓冲电极区31-2、缓冲电极区31-3、缓冲电极区31-4相连；
依照图5，在缓冲晶片的位置连接点32-1、连接点32-2、连接点32-3、连接点32-4上分别点导电胶，导电胶上放置频率输出晶片40，使缓冲电极区31-1与输出电极区41-1相连，缓冲电极区31-2与输出电极区41-2相连，缓冲电极区31-3与输出电极区41-3相连，缓冲电极区31-4与输出电极区41-4相连。
作为本发明提供的石英晶体谐振器叠层装配方法的一种具体实施方式，将缓冲晶片30与托爪21通过导电胶连接后，再在连接处点一次导电胶，以增强连接、提高稳定性；将输出电极区41与缓冲电极区31通过导电胶连接后，再在连接处点一次导电胶，以增强连接、提高稳定性；金属化处理包括镀铜或镀金。
本发明提供的石英晶体谐振器，包括上述的石英晶体谐振器叠层装配结构，或者采用上述的石英晶体谐振器叠层装配方法装配。
本发明提供的石英晶体谐振器，与现有技术相比，本发明相对于传统结构的石英晶体谐振器，尺寸外形、功耗、装配工艺、实用性、可靠性等特性均可以保持一致，而加速度灵敏度指标会明显优化为2.0E-10/g至5.0E-10/g。
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，凡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 (7)
1.一种石英晶体谐振器叠层装配结构，其特征在于，包括：
谐振器基座(10)，设有引线(11)；
簧片(20)，为导电结构，设在所述谐振器基座(10)上，且与所述引线(11)连接；
缓冲晶片(30)，设在所述簧片(20)上，且与所述簧片(20)导电连接；以及
频率输出晶片(40)，设在所述缓冲晶片(30)上，且与所述缓冲晶片(30)导电连接；
所述谐振器基座(10)、所述缓冲晶片(30)和所述频率输出晶片(40)均为圆片结构；
所述引线(11)具有至少四个，其中两个相对的引线(11)用于电信号的频率输出，另外两个引线(11)中一个为空，另一个为地；所述簧片(20)为与所述引线(11)一一对应连接的至少四个；所述缓冲晶片(30)上设有至少四个与所述簧片(20)一一对应连接的缓冲电极区(31)，所述频率输出晶片(40)上设有至少四个与所述缓冲电极区(31)一一对应的输出电极区(41)；
至少四个缓冲电极区(31)和至少四个簧片(20)围绕所述缓冲晶片(30)均匀布设；
所述簧片(20)一端与引线(11)连接，另一端设有托爪(21)，用于与所述缓冲晶片(30)边缘抵接或卡接；
所述缓冲电极区(31)为条状结构，且分布在所述缓冲晶片(30)的外周，用于与所述托爪(21)配合形成抵接或卡接；所述缓冲电极区(31)一侧设有用于与所述频率输出晶片(40)连接的连接点(32)，所述连接点(32)延伸至所述缓冲晶片(30)的边缘内侧；
所述托爪(21)与所述连接点(32)分别位于所述缓冲电极区(31)的两端。
2.如权利要求1所述的石英晶体谐振器叠层装配结构，其特征在于：所述缓冲晶片(30)与所述簧片(20)、所述缓冲晶片(30)与所述频率输出晶片(40)之间均通过导电胶结构连接。
3.如权利要求2所述的石英晶体谐振器叠层装配结构，其特征在于：所述托爪(21)上设有用于容纳导电胶的容纳槽，所述容纳槽为长槽，且沿所述缓冲晶片(30)的径向设置。
4.一种石英晶体谐振器叠层装配方法，其特征在于，用于装配如权利要求1-3任一项所述的石英晶体谐振器叠层装配结构，包括以下步骤：
将簧片(20)与谐振器基座(10)连接；
对缓冲晶片(30)的缓冲电极区(31)进行金属化处理；
将所述缓冲晶片(30)的缓冲电极区(31)与所述簧片(20)连接；
对频率输出晶片(40)的输出电极区(41)进行金属化处理；
将所述频率输出晶片(40)的输出电极区(41)与所述缓冲晶片(30)的缓冲电极区(31)连接。
5.如权利要求4所述的石英晶体谐振器叠层装配方法，其特征在于：还包括以下步骤：
在所述簧片(20)上预设用于承托所述缓冲晶片(30)的托爪(21)；
在所述缓冲电极区(31)预设延伸至所述缓冲晶片(30)的边缘内侧的连接点(32)；
将所述缓冲晶片(30)的缓冲电极区(31)与所述簧片(20)连接的步骤包括：
将导电胶点在所述簧片(20)的托爪(21)上，在将所述缓冲晶片(30)放置在所述托爪(21)上，利用所述导电胶连接；
将所述频率输出晶片(40)的输出电极区(41)与所述缓冲晶片(30)的缓冲电极区(31)连接的步骤包括：
将导电胶点在所述缓冲电极区(31)的连接点(32)上，将所述频率输出晶片(40)扣合在所述缓冲晶片(30)上，使所述输出电极区(41)与所述缓冲电极区(31)通过所述导电胶连接。
6.如权利要求5所述的石英晶体谐振器叠层装配方法，其特征在于：将所述缓冲晶片(30)与所述托爪(21)通过导电胶连接后，再在连接处点一次导电胶；将所述输出电极区(41)与所述缓冲电极区(31)通过所述导电胶连接后，再在连接处点一次导电胶；所述金属化处理包括镀铜或镀金。
7.一种石英晶体谐振器，其特征在于：包括如权利要求1-3任一项所述的石英晶体谐振器叠层装配结构，或者采用如权利要求4-6任一项所述的石英晶体谐振器叠层装配方法装配。
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