CN114039574B - 一种陶瓷温度感应型谐振器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种陶瓷温度感应型谐振器，包括陶瓷上盖(1)、陶瓷基座(2)、热敏电阻(3)和石英晶体(4)，通过采用与陶瓷基座同类材质的陶瓷上盖，与低温陶瓷玻璃实现封合，来降低陶瓷封装体各层结构之间的热应力差值，提升小型化温度感应型石英晶体谐振器在应对外界环境剧烈变化过程中，输出频率的稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种陶瓷温度感应型谐振器。
背景技术
随着温度感应型石英晶体谐振器越来越小型化，一方面现行业内的温度感应型石英晶体谐振器通用金属封装，所需封装温度极高，生产此类温度感应型石英晶体谐振器的设备极度昂贵；另一方面，此类采用金属封装的温度感应型石英晶体谐振器，封装过程中存在结构应力问题，从而导致石英晶体谐振器的输出频率不稳定。
发明内容
本发明提供的一种陶瓷温度感应型谐振器，能够突破原有陶瓷温度感应型谐振器加工时必须要昂贵的金属封装设备限制，通过采用低温陶瓷玻璃进行真空或氮气封装，能大幅降低各层陶瓷在封装过程中产生的应力，进而实现与提升小型化温度感应型石英晶体谐振器的输出频率精度。
为解决上述技术问题，本发明提供一种陶瓷温度感应型谐振器，包括陶瓷上盖(1)、陶瓷基座(2)、热敏电阻(3)和石英晶体(4)，其特征在于，所述陶瓷基座(2)由陶瓷基板(2a)和陶瓷框型件墙壁(2b)构成上端腔体，所述上端腔体内安装有电极部(8)，所述电极部(8)上端通过导电银胶(6)与所述石英晶体(4)相连；所述陶瓷基座(2)下侧由所述陶瓷基板(2a)和陶瓷框型件底座(2c)构成下端腔体，所述下端腔体内安装有所述热敏电阻(3)；所述热敏电阻(3)通过两端的锡银铜焊锡(7)与位于所述陶瓷基板(2a)下表面的电阻电极(10)相连；所述陶瓷基座(2)的陶瓷框型件底座(2c)下端面安装有两个下表电极(9a、9b)，所述下表电极(9a、9b)通过陶瓷底座(2c)内的线路与所述电阻电极(10)连通，使所述热敏电阻(3)与所述陶瓷基座(2)的两个下表电极(9a、9b)形成导通；所述陶瓷框型件底座(2c)下端面另设有两个第一电极(11a、11b)，所述第一电极(11a、11b)通过所述陶瓷基座(2)内部线路与所述石英晶体(4)连接，形成导通；所述陶瓷基座(2)上端腔体开口通过陶瓷玻璃(5)与所述陶瓷上盖(1)进行真空或氮气密封。
进一步的，所述陶瓷框型件墙壁(2b)的陶瓷表面与所述陶瓷玻璃(5)直接接合。
进一步的，所述陶瓷上盖(1)的长宽尺寸小于等于所述陶瓷框型件墙壁(2b)四周围合形成区域的长宽尺寸，且大于所述上端腔体的长宽尺寸。
进一步的，所述陶瓷玻璃(5)呈环状成型在所述陶瓷上盖(1)下端面一周，或成型在所述陶瓷框型件墙壁(2b)上表面，以在所述陶瓷上盖(1)外侧与所述陶瓷基座(2)的上端开口内侧形成包覆状态，使容纳所述石英晶体(4)的上端腔体形成稳定的真空或氮气密封结构。
进一步的，所述陶瓷基板(2a)下端面四个角端部位置安装有4个陶瓷框型件底座(2c)，所述两个下表电极(9a、9b)和所述两个第一电极(11a、11b)，分别交叉设置在四个所述陶瓷框型件底座(2c)的下端面。
进一步的，所述陶瓷基板(2a)下表面中间位置设置有镂空空腔，用于容纳所述热敏电阻(3)，所述镂空空腔的长边方向垂直于所述陶瓷基板(2a)的长边方向。
进一步的，所述石英晶体(4)的表面布置有金属电极(12)，其材质包括银、或金、或银合金、或金合金、以及氧化物电极。
进一步的，所述陶瓷温度感应型谐振器的外型尺寸长宽为(2.5±0.5)mm*(2.0±0.5)mm。
本发明的有益效果是：
根据本发明提供的陶瓷温度感应型谐振器，包括陶瓷上盖(1)、陶瓷基座(2)、热敏电阻(3)和石英晶体(4)，陶瓷基座(2)由陶瓷基板(2a)和陶瓷框型件墙壁(2b)构成上端腔体，上端腔体内安装有电极部(8)，电极部(8)上端通过导电银胶(6)与石英晶体(4)相连；陶瓷基座(2)下侧由陶瓷基板(2a)和陶瓷框型件底座(2c)构成下端腔体，下端腔体内安装有热敏电阻(3)；热敏电阻(3)通过两端的锡银铜焊锡(7)与位于陶瓷基板(2a)下表面的电阻电极(10)相连；陶瓷基座(2)的陶瓷框型件底座(2c)下端面安装有两个下表电极(9a、9b)，下表电极(9a、9b)通过陶瓷底座(2c)内的线路与电阻电极(10)连通，使热敏电阻(3)与陶瓷基座(2)的两个下表电极(9a、9b)形成导通；陶瓷框型件底座(2c)下端面另设有两个第一电极(11a、11b)，第一电极(11a、11b)通过陶瓷基座(2)内部线路与石英晶体(4)连接，形成导通；陶瓷基座(2)上端腔体开口通过陶瓷玻璃(5)与陶瓷上盖(1)进行真空或氮气密封。能够突破原有陶瓷温度感应型谐振器加工时必须要昂贵的金属封装设备限制，通过采用低温陶瓷玻璃进行真空或氮气封装，能大幅降低各层陶瓷在封装过程中产生的应力，进而实现与提升小型化温度感应型石英晶体谐振器的输出频率精度。
附图说明
图1为本发明实施例一的陶瓷温度感应型谐振器主视剖面示意图；
图2为本发明实施例一的陶瓷温度感应型谐振器左视示意图；
图3为本发明实施例一的陶瓷温度感应型谐振器右视示意图；
图4为本发明实施例一的基座底部仰视示意图；
图5为本发明实施例一的俯视石英晶体谐振器电极部内部结构示意图；
图6为本发明实施例一的上端腔体内部俯视结构示意图；
图7为本发明实施例一的封装结构剖面图；
附图标记：1、陶瓷上盖，2、陶瓷基座，3、热敏电阻，4、石英晶体，5、陶瓷玻璃，6、导电银胶，7、锡银铜焊锡，8、电极部，9、下表电极，10、电阻电极，11、第一电极，12、金属电极。
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，下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例一：
本实施例提供一种陶瓷温度感应型谐振器，请参见图1-7，包括陶瓷基座(2)、陶瓷上盖(1)、热敏电阻(3)和石英晶体(4)。
陶瓷基座(2)由陶瓷基板(2a)、陶瓷框型件墙壁(2b)、四个陶瓷框型件底座(2c)和内部线路(2d)构成。
陶瓷基板(2a)与围绕在陶瓷基板(2a)上端面四周的陶瓷框型件墙壁(2b)，构成上端腔体，上端腔体内安装有电极部(8)，电极部(8)上端通过导电银胶(6)与石英晶体(4)相连。上端腔体与陶瓷上盖(1)之间开口，通过低温陶瓷玻璃(5)进行真空或氮气密封。陶瓷框型件墙壁(2b)上表面不设任何金属镀层，能够避免金属封装设备限制，其陶瓷表面与陶瓷玻璃(5)直接接合。
陶瓷上盖(1)的长宽尺寸小于等于陶瓷框型件墙壁(2b)四周围合形成区域的长宽尺寸，且大于上端腔体的长宽尺寸，使陶瓷上盖(1)可完全覆盖上端腔体，但不会超过谐振器整体尺寸。使得在保证密封性的同时，不会增大器件整体尺寸。
低温陶瓷玻璃(5)呈环状成型在陶瓷上盖(1)下端面一周，或直接成型在陶瓷框型件墙壁(2b)上表面，低温陶瓷玻璃(5)经加热加工流程后，对陶瓷上盖(1)外侧和陶瓷基座(2)的上端开口内侧，可在380℃左右的温度下形成如图7所示的包覆状态，使容纳石英晶体(4)的上端腔体形成稳定密封结构。低温陶瓷玻璃(5)的低温体现在封装温度低，在380℃左右即可形成稳定密封结构。
陶瓷基座(2)下侧，通过陶瓷基板(2a)和四个陶瓷框型件底座(2c)构成下端腔体，四个陶瓷框型件底座(2c)分别位于陶瓷基板(2a)下端面四个角端部位置，请参见图4所示的陶瓷基座(2)底部仰视图，陶瓷基板(2a)的下端面中间设置有镂空空腔，镂空空腔内安装有热敏电阻(3)，热敏电阻(3)通过两端的锡银铜焊锡(7)与位于陶瓷基板(2a)下表面的电阻电极(10)相连。
陶瓷基座(2)的四个陶瓷框型件底座(2c)下端面分别安装有一个电极，共包括两个下表电极(9a、9b)和两个第一电极(11a、11b)，这四个电极分别交叉设置在四个陶瓷框型件底座(2c)的下端面。
下表电极(9a、9b)通过陶瓷底座(2c)内的内部线路(2d)与电阻电极(10)连通，使热敏电阻(3)与陶瓷基座(2)的两个下表电极(9a、9b)形成导通。
第一电极(11a、11b)通过陶瓷基座(2)内部线路(2d)与石英晶体(4)连接，形成导通。
陶瓷框型件底座(2c)安装在陶瓷基板(2a)的下端面四个角端部位置，陶瓷基板(2a)的下端面中间设置有镂空空腔，该空腔的长边方向垂直于陶瓷基板(2a)的长边方向，这样的布置可以使陶瓷基座(2)底部电极有更大的镀层面积。
如图6，石英晶体(4)的表面还布置有金属电极(12)，其材质包括但不限于银、或金或金银类合金与氧化物电极。石英晶体(4)的上下表面都布置有金属电极，通电之后会发生压电效应，通过导电银胶(6)连接导通到电极部(8)，经由第一电极11a和11b输出频率电极信号。
本实施例中，陶瓷温度感应型谐振器的外型尺寸可以做到长宽为(2.5±0.5)mm*(2.0±0.5)mm。
本发明提供的陶瓷温度感应型谐振器，首次采用以低温玻璃封装的将两种元器件陶瓷温度感应型与石英晶体谐振器以低温玻璃封装结合的构造，包括陶瓷基座和陶瓷上盖，陶瓷基座内安装有电极部，电极部上端通过导电银胶与石英晶体相连，陶瓷基座下端面安装有热敏电阻，热敏电阻通过两端的锡银铜焊锡与位于陶瓷基座下表面上的电阻电极相连，陶瓷基座下端面安装有与两个电阻电极一一对应的两个第一电极。本发明通过采用与陶瓷基座同类材质的陶瓷上盖，与低温陶瓷玻璃实现封合，来降低陶瓷封装体各层结构之间的热应力差值，提升小型化温度感应型石英晶体谐振器在应对外界环境剧烈变化过程中，输出频率的稳定性。
以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种陶瓷温度感应型谐振器，包括陶瓷上盖(1)、陶瓷基座(2)、热敏电阻(3)和石英晶体(4)，其特征在于，所述陶瓷基座(2)由陶瓷基板(2a)和陶瓷框型件墙壁(2b)构成上端腔体，所述上端腔体内安装有电极部(8)，所述电极部(8)上端通过导电银胶(6)与所述石英晶体(4)相连；所述陶瓷基座(2)下侧由所述陶瓷基板(2a)和陶瓷框型件底座(2c)构成下端腔体，所述下端腔体内安装有所述热敏电阻(3)；所述热敏电阻(3)通过两端的锡银铜焊锡(7)与位于所述陶瓷基板(2a)下表面的电阻电极(10)相连；所述陶瓷基座(2)的陶瓷框型件底座(2c)下端面安装有两个下表电极(9a、9b)，所述下表电极(9a、9b)通过陶瓷底座(2c)内的线路(2d)与所述电阻电极(10)连通，使所述热敏电阻(3)与所述陶瓷基座(2)的两个下表电极(9a、9b)形成导通；所述陶瓷框型件底座(2c)下端面另设有两个第一电极(11a、11b)，所述第一电极(11a、11b)通过所述陶瓷基座(2)内部线路(2d)与所述石英晶体(4)连接，形成导通；陶瓷玻璃(5)经加热加工流程后，可在380℃左右的温度下形成包覆状态，所述陶瓷玻璃(5)呈环状成型在所述陶瓷上盖(1)下端面一周，或成型在所述陶瓷框型件墙壁(2b)上表面，以在所述陶瓷上盖(1)外侧与所述陶瓷基座(2)的上端开口内侧形成包覆状态，使容纳所述石英晶体(4)的上端腔体形成稳定的真空或氮气密封结构；所述陶瓷上盖(1)的长宽尺寸小于等于所述陶瓷框型件墙壁(2b)四周围合形成区域的长宽尺寸，且大于所述上端腔体的长宽尺寸。
2.如权利要求1所述的陶瓷温度感应型谐振器，其特征在于，所述陶瓷基板(2a)下端面四个角端部位置安装有4个陶瓷框型件底座(2c)，所述两个下表电极(9a、9b)和所述两个第一电极(11a、11b)，分别交叉设置在四个所述陶瓷框型件底座(2c)的下端面。
3.如权利要求2所述的陶瓷温度感应型谐振器，其特征在于，所述陶瓷基板(2a)下表面中间位置设置有镂空空腔，用于容纳所述热敏电阻(3)，所述镂空空腔的长边方向垂直于所述陶瓷基板(2a)的长边方向。
4.如权利要求1所述的陶瓷温度感应型谐振器，其特征在于，所述石英晶体(4)的表面布置有金属电极(12)，其材质包括银、或金、或银合金、或金合金、以及氧化物电极。
5.如权利要求1-4任一项所述的陶瓷温度感应型谐振器，其特征在于，所述陶瓷温度感应型谐振器的外型尺寸长宽为(2.5±0.5)mm*(2.0±0.5)mm。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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