CN116192087B - 一种音叉晶片及音叉晶体谐振器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种音叉晶片及音叉晶体谐振器，音叉晶片包括具有音叉结构的晶片本体，晶片本体包括固定部、振动部以及焊接部，振动部由固定部的一端向外延伸，焊接部由固定部的同一端向远离振动部的方向延伸，振动部包括电极组件，焊接部包括第一焊盘组件，电极组件通过固定部上的电路连接组件与第一焊盘组件电连接，其中，振动部的厚度小于焊接部的厚度；本发明提供的音叉晶片中通过将具有电极组件的振动部的厚度设计成小于具有第一焊盘组件的焊接部的厚度，以使音叉晶片的动态电阻变小，增加了音叉晶片的振动空间，同时避免了在振动部上进行开槽的设计，进一步提高了音叉晶片的振动效果。
Description
技术领域
本发明涉及音叉晶体谐振器技术领域，尤其涉及一种音叉晶片及音叉晶体谐振器。
背景技术
音叉晶体谐振器产生32.768KHz信号，经过15次分频后产生标准1秒钟脉冲信号，用于电子系统时钟计时，称之为实时时钟(Real time clock，RTC)，为电子系统重要的单元模块。音叉晶体谐振器在电子系统中起到计时、定时、事件记录、低功耗中断等功能。
目前音叉晶体谐振器采用多层陶瓷管壳内部密封微型音叉晶片，微型音叉晶片为半导体光刻腐蚀工艺制成。音叉晶片微型化之后，会导致等效阻抗急剧上升。现有的音叉晶体谐振器为了降低动态电阻，采用双音叉臂上下面开凹形槽的设计，以增加电极面积和电场强度。然而，开槽需要高精度的曝光工艺和高精度的湿法腐蚀工艺制备。由于开槽尺寸很小，容易造成图形曝光偏移以及凹槽腐蚀深度不一致等问题，导致两个音叉臂的质量不一致，进而导致音叉晶片的等效阻抗增大，进一步使得在电极激励下音叉臂振动的损耗过大。
因此，亟需一种音叉晶片及音叉晶体谐振器以解决上述技术问题。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种音叉晶片及音叉晶体谐振器，用于改善现有技术的音叉晶体谐振器的等效阻抗过大的技术问题。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种音叉晶片，包括具有音叉结构的晶片本体，晶片本体包括固定部、振动部以及焊接部，振动部由固定部的一端向外延伸，焊接部由固定部的同一端向远离振动部的方向延伸，振动部包括电极组件，焊接部包括第一焊盘组件，电极组件通过固定部上的电路连接组件与第一焊盘组件电连接；
其中，振动部的厚度小于焊接部的厚度。
在本发明实施例所提供的音叉晶片中，焊接部与振动部的厚度差值范围在10微米至20微米之间。
在本发明实施例所提供的音叉晶片中，固定部包括平坦子部以及与平坦子部一侧固定连接的倾斜子部，振动部通过倾斜子部与平坦子部固定连接；
其中，倾斜子部的厚度由靠近平坦子部一侧向靠近振动部一侧线性递减。
在本发明实施例所提供的音叉晶片中，平坦子部开设一通孔，通孔完全贯穿晶片本体；
其中，通孔的形状关于晶片本体的中轴对称。
在本发明实施例所提供的音叉晶片中，振动部包括第一振动臂、第二振动臂以及连接臂，第一振动臂以及第二振动臂相对于晶片本体的中轴对称设于靠近中轴一侧，第一振动臂的一端通过连接臂与第二振动臂固定连接；
其中，电极组件包括第一电极以及第二电极，第一振动臂以及第二振动臂上均设置有第一电极以及第二电极。
在本发明实施例所提供的音叉晶片中，振动部还包括第一调频部以及第二调频部，第一调频部与第一振动臂远离固定部的一端固定连接，第二调频部与第二振动臂远离固定部的一端固定连接；
其中，第一调频部的宽度大于第一振动臂的宽度，且第一调频部与第一振动臂交汇处形成第一斜坡；第二调频部的宽度大于第二振动臂的宽度，且第二调频部与第二振动臂交汇处形成第二斜坡。
在本发明实施例所提供的音叉晶片中，焊接部包括第一焊接臂以及与第一焊接臂间隔设置的第二焊接臂，第一焊接臂或者第二焊接臂与倾斜子部的交汇处设置有倒角；
其中，第一焊接臂、固定部以及第二焊接臂组成一凹槽，凹槽的宽度小于固定部的宽度。
相应的，本发明还提供一种音叉晶体谐振器，包括如上任一项的音叉晶片、封装基座以及封装盖板，封装基座与封装盖板形成一密闭腔体，音叉晶片放置于密闭腔体内；
其中，音叉晶片放置于密闭腔体内，且与封装基座形成电连接。
在本发明实施例所提供的音叉晶体谐振器中，封装基座包括基座主体，基座主体包括由下至上层叠设置的底层、中间层以及金属环，底层靠近中间层的上表面包括第二焊盘组件，底层远离中间层的下表面包括引脚组件；
其中，第一焊盘组件通过第二焊盘组件与引脚组件电连接。
在本发明实施例所提供的音叉晶体谐振器中，中间层包括基座层，基座层具有镂空部，镂空部用于提供放置音叉晶片的空间；
其中，基座层还包括凸台构件，凸台构件由基座层中靠近焊接部的一侧边向镂空部延伸。
本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明提供了一种音叉晶片及音叉晶体谐振器，音叉晶片包括具有音叉结构的晶片本体，晶片本体包括固定部、振动部以及焊接部，振动部由固定部的一端向外延伸，焊接部由固定部的同一端向远离振动部的方向延伸，振动部包括电极组件，焊接部包括第一焊盘组件，电极组件通过固定部上的电路连接组件与第一焊盘组件电连接，其中，振动部的厚度小于焊接部的厚度；本发明提供的音叉晶片中通过将具有电极组件的振动部的厚度设计成小于具有第一焊盘组件的焊接部的厚度，以使音叉晶片的动态电阻变小，增加了音叉晶片的振动空间，同时避免了在振动部上进行开槽的设计，进一步提高了音叉晶片的振动效果。
附图说明
图1是本发明实施例提供的音叉晶片的结构示意图；
图2是本发明提供的音叉晶体谐振器的结构示意图；
图3是本发明实施例提供的封装基座中底层靠近中间层的一面的俯视图；
图4是本发明实施例提供的封装基座中底层远离中间层的一面的俯视图；
图5是本发明实施例提供的封装基座中中间层的俯视图；
图6是本发明实施例提供的音叉晶片与封装基座中的底层连接的侧视图；
图7是本发明实施例提供的封装基座中金属环的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，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。基于本发明中的实施例，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，均属于本发明保护的范围。
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，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。基于本发明中的实施例，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，均属于本发明保护的范围。
请参阅图1至图7，本发明提供了一种音叉晶片100及音叉晶体谐振器1000，音叉晶片100包括具有音叉结构的晶片本体10，晶片本体10包括固定部11、振动部12以及焊接部13，振动部12由固定部11的一端向外延伸，焊接部13由固定部11的同一端向远离振动部12的方向延伸，振动部12包括电极组件120，焊接部13包括第一焊盘组件130，电极组件120通过固定部11上的电路连接组件110与第一焊盘组件130电连接，其中，振动部12的厚度小于焊接部13的厚度；本发明提供的音叉晶片100中通过将具有电极组件120的振动部12的厚度设计成小于具有第一焊盘组件130的焊接部13的厚度，以使音叉晶片100的动态电阻变小，增加了音叉晶片100的振动空间，同时避免了在振动部12上进行开槽的设计，进一步提高了音叉晶片100的振动效果。
现结合具体实施例对本申请的技术方案进行描述。
请参阅图1，图1是本发明实施例提供的音叉晶片100的结构示意图；音叉晶片100包括具有音叉结构的晶片本体10，晶片本体10包括固定部11、振动部12以及焊接部13，振动部12由固定部11的一端向外延伸，焊接部13由固定部11的同一端向远离振动部12的方向延伸，振动部12包括电极组件120，焊接部13包括第一焊盘组件130，电极组件120通过固定部11上的电路连接组件110与第一焊盘组件130电连接；
其中，振动部12的厚度小于焊接部13的厚度。
在本发明实施例中，固定部11、振动部12以及焊接部13为一体成型结构。
在本发明实施例中，固定部11包括平坦子部111以及与平坦子部111一侧固定连接的倾斜子部112，振动部12通过倾斜子部112与平坦子部111固定连接。
具体地，倾斜子部112的厚度由靠近平坦子部111一侧向靠近振动部12一侧线性递减。由于振动部12通过倾斜子部112与平坦子部111固定连接，以及焊接部13与平坦子部111固定连接，且倾斜子部112的厚度由靠近平坦子部111一侧向靠近振动部12一侧线性递减，从而使得振动部12的厚度小于焊接部13的厚度。
进一步地，本领域的动态电阻的经验公式为：R1＝t3*γ*(8A*δ2)-1；
其中，R1为动态电阻，t为音叉晶片100的厚度，γ为阻尼系数，A为电极面积，δ为空间极化率；通过上述公式可知，在阻尼系数γ、电极面积A以及空间极化率δ不变的情况下，减小音叉晶片100的厚度t，能够有效降低音叉晶片100的动态电阻R1，从而提升了音叉晶片100的品质因数值，进而提高了音叉晶片100频率的稳定性。音叉晶片100厚度的减小更有利用小型化。
在本发明实施例所提供的音叉晶片100中，平坦子部111开设一通孔1111，通孔1111完全贯穿晶片本体10；
其中，通孔1111的形状关于晶片本体10的中轴对称。
进一步地，通孔1111的形状为矩形；通孔1111有利于振动部12传递给焊接部13的振动能量衰减，进而减少音叉晶片100的能量损耗。
进一步地，固定部11上的电路连接组件110包括第一电路连接层1101以及第二电路连接层，第一电路连接层1101位于固定部11的上表面，且位于通孔1111与振动部12之间，第二电路连接层位于固定部11的下表面，且位于通孔1111与振动部12之间；
其中，第二电路连接层在第一电路连接层1101上的正投影与第一电路连接层1101重合。
进一步地，第一电路连接层1101包括第一连接段以及与第一连接段两端连接的第二连接段，第二连接段与第一连接段的夹角优选为90°。其中，第一连接段设置于平坦子部111上，且沿固定部11的宽度方向延伸；第二连接段设置于倾斜子部112的斜面上，且沿倾斜子部112的斜面的宽度方向延伸。
进一步地，第二电路连接层包括第三连接段以及与第三连接段两端连接的第四连接段，第三连接段与第四连接段的夹角优选为90°。其中，第三连接段设置于平坦子部111上，且沿固定部11的宽度方向延伸；第四连接段设置于倾斜子部112的斜面上，且沿倾斜子部112的斜面的宽度方向延伸。
在本发明实施例中，第一电路连接层1101以及第二电路连接层的材料优选为镀金材料。
在本发明实施例中，振动部12包括第一振动臂121、第二振动臂122以及连接臂123，第一振动臂121以及第二振动臂122相对于晶片本体10的中轴对称设于靠近中轴一侧，晶片本体10的中轴为晶片本体10沿长度方向的对称轴；连接臂123沿固定部11的宽度方向设置，第一振动臂121靠近固定部11的一端通过连接臂123与第二振动臂122靠近固定部11的一端固定连接。
具体地，连接臂123与倾斜子部112远离平坦子部111的一侧一体成型；连接臂123远离倾斜子部112的一侧边为圆弧状。
进一步地，振动部12中的电极组件120包括第一电极1201以及第二电极1202，第一振动臂121以及第二振动臂122上均设置有第一电极1201以及第二电极1202；其中，第一电极1201与第一电路连接层1101电连接，第二电极1202与第二电路连接层电连接。
在本发明实施例中，第一电极1201包括设置于第一振动臂121上的第一电极部、设置于连接臂123上的第二电极部以及设置于第二振动臂122上的第三电极部；
其中，第一电极部包括设置于第一振动臂121的上表面的第一部分以及设置于第一振动臂121的下表面的第二部分，第一电极部的第一部分与第一电极部的第二部分在俯视图方向重合；第二电极部设置于连接臂123的下表面；第三电极部分别套接于第二振动臂122沿长度方向的内壁和外壁上。
在本发明实施例中，第二电极1202包括设置于第二振动臂122上的第四电极部、设置于连接臂123上的第五电极部以及设置于第一振动臂121上的第六电极部；
其中，第四电极部包括设置于第二振动臂122的上表面的第一部分以及设置于第二振动臂122的下表面的第二部分，第四电极部的第一部分与第四电极部的第二部分在俯视图方向重合；第五电极部设置于连接臂123的上表面；第三电极部分别套接于第一振动臂121沿长度方向的内壁和外壁上。
在本发明实施例中，焊接部13包括第一焊接臂131以及与第一焊接臂131间隔设置的第二焊接臂132，第一焊接臂131以及第二焊接臂132相对于晶片本体10的中轴对称设于靠近中轴一侧。
具体地，第一焊盘组件130包括设置于第一焊接臂131上的第一焊盘1301以及设置于第二焊接臂132上的第二焊盘1302；第一焊盘1301完全覆盖第一焊接臂131的上表面、第一焊接臂131的下表面、第一焊接臂131的外壁以及第一焊接臂131的内壁，第二焊盘1302完全覆盖第二焊接臂132的上表面、第二焊接臂132的下表面、第二焊接臂132的外壁以及第二焊接臂132的内壁。
进一步地，第一电极1201通过第一电路连接层1101与第一焊盘1301电连接，第二电极1202通过第二电路连接层与第二焊盘1302电连接。
在本发明实施例中，第一焊接臂131或者第二焊接臂132与倾斜子部112的交汇处设置有倒角，设计倒角的目的是为了使在振幅能量从振动部12传递至焊接部13时，振幅更大，从而减少振幅衰减的效果。
进一步地，第一焊接臂131、固定部11以及第二焊接臂132组成一凹槽14，凹槽14的宽度小于固定部11的宽度。设计凹槽14的目的是为了方便用于放置音叉晶片100的封装基座200中的凸台构件221与凹槽14形成镶嵌结构，可有效避免音叉晶片100在与封装基座200固定的过程中发生歪斜现象。
在本发明实施例中，振动部12还包括第一调频部124以及第二调频部125，第一调频部124与第一振动臂121远离固定部11的一端固定连接，第二调频部125与第二振动臂122远离固定部11的一端固定连接；通过设置第一调频部124以及第二调频部125可以有效调节音叉晶片100的频率，从而使得音叉晶片100的频率精确至设计值。
进一步地，第一调频部124的宽度大于第一振动臂121的宽度，且第一调频部124与第一振动臂121交汇处形成第一斜坡1240；第二调频部125的宽度大于第二振动臂122的宽度，且第二调频部125与第二振动臂122交汇处形成第二斜坡1250。设计第一斜坡1240和第二斜坡1250的目的是为了使振幅能量从第一振动臂121传递至第一调频部124或者从第二振动臂122传递至第二调频部125的过程中，振幅更大，从而减少振幅衰减的效果。
在本发明实施例中，第一调频部124包括第一调频焊盘1241，第二调频部125包括第二调频焊盘1242；第一调频焊盘1241通过第一电极1201并经过第一电路连接层1101与第一焊盘1301电连接，第二调频焊盘1242通过第二电极1202并经过第二电路连接层与第二焊盘1302电连接。
在本发明实施例中，焊接部13与振动部12的厚度差值范围在10微米至20微米之间。其中，当焊接部13与振动部12的厚度差值小于10微米，振动部12的减薄效应不明显，难以有效降低音叉晶片100的动态电阻R1，进而不利于音叉晶片100频率的稳定性的提升；当焊接部13与振动部12的厚度差值大于20微米，导致振动部12的厚度太小，使得振动部12产生的振动能量过小，进而降低了音叉晶片100的频率。
具体地，焊接部13的厚度范围在80微米至100微米之间，振动部12的厚度范围在60微米至80微米之间。
本发明实施例提供的音叉晶片100的制备方法如下：
第一步，制备晶片本体10的绝缘基底：事先准备石英材质的基底；之后，对基底的上表面和下表面分别镀上一层起到保护作用的金属膜层；之后，在金属膜层上进行光刻胶涂布处理；然后，对基底的减薄区域进行曝光、显影以及刻蚀处理；然后，分别在基底的减薄区域和非减薄区域进行挖孔处理；最后，去除光刻胶和保护性的金属膜层，使基底的减薄区域形成振动部基底和倾斜子部基底，以及在基底的非减薄区域形成平坦子部基底和振动部基底，最后得到图案化的绝缘基底。
第二步，在绝缘基底上沉积导电膜层：首先在图案化的绝缘基底上全面包裹一层导电膜层；之后，在导电膜层上进行光刻胶涂布处理；之后，对光刻胶进行曝光、显影以及刻蚀处理，得到图案化的导电膜层；最后，去除光刻胶，并清洗绝缘基底以及图案化的导电膜层，从而形成固定部11、振动部12以及焊接部13，最终得到本发明实施例的音叉晶片100。
本发明实施例提供的音叉晶片100工作原理如下：当对音叉晶片100的电极组件120施加外部电场后，振动部12在外加电场的作用下会发生振动，而振动的能量会从振动部12传递给焊接部13。在振动能量的传递过程中，由于振动部12的厚度小于焊接部13的厚度，能够有效降低音叉晶片100的动态电阻R1，从而提升了音叉晶片100的品质因数值，进而提高了音叉晶片100频率的稳定性。音叉晶片100厚度的减小更有利用小型化。
同时，对于音叉晶片100来说，第一振动臂121与第二振动臂122之间的对称性对动态电阻的影响很大，第一振动臂121与第二振动臂122之间的对称性越好,音叉晶片100的动态电阻越小。由于音叉晶片100的振动部12比较薄，从而不需要在第一振动臂121以及第二振动臂122的内部设进行凹槽14设计，进而使得第一振动臂121与第二振动臂122之间的对称性可以做到很好，进而减小了音叉晶片100的动态电阻，从而提升了音叉晶片100的品质因数值，进而提高了音叉晶片100频率的稳定性。
相应的，请参阅图2，本发明还提供一种音叉晶体谐振器1000，包括如上任一项的音叉晶片100、封装基座200以及封装盖板300，封装基座200与封装盖板300形成一密闭腔体，音叉晶片100放置于密闭腔体内；
其中，音叉晶片100放置于密闭腔体内，且与封装基座200形成电连接。
在本发明实施例所提供的音叉晶体谐振器1000中，封装基座200包括基座主体20，基座主体20包括由下至上层叠设置的底层21、中间层22以及金属环23，底层21靠近中间层22的上表面包括第二焊盘组件211，底层21远离中间层22的下表面包括引脚组件214；
其中，第一焊盘组件130通过第二焊盘组件211与引脚组件214电连接。
请参阅图3，为本发明实施例提供的封装基座200中底层21靠近中间层22的一面的俯视图；其中，请参阅图3，在底层21靠近中间层22的一面上，底层21包括底座210以及位于底座210上的第二焊盘组件211，第二焊盘组件211包括第三焊盘2111以及与第三焊盘2111间隔设置的第四焊盘2112，第三焊盘2111通过一导电银胶与第一焊盘1301电连接，第四焊盘2112通过另一导电银胶与第二焊盘1302电连接。
请参阅图4，为本发明实施例提供的封装基座200中底层21远离中间层22的一面的俯视图；请参阅图4，在底层21远离中间层22的一面上，底层21包括引脚组件214，引脚组件214包括第一引脚2141以及与第一引脚2141间隔设置的第二引脚2142，第一引脚2141以及第二引脚2142分别用于与外部电路电连接；
其中，请参阅图3以及图4，第三焊盘2111通过第三电路连接层212与第一引脚2141电连接，第四焊盘2112通过第四电路连接层213与第二引脚2142电连接。
具体地，第三电路连接层212以及第四电路连接层213均覆盖底层21中不同的棱角上；这样设置可以减小封装基座200内部产生的寄生电容的同时，极大的增加了封装基座200的结构强度；另一方面通过在基座主体20的棱边处进行内外电路连接，可以有效防止焊锡脱落，增加产品的可焊性。
进一步地，底层21中的四个棱角均设置有弧形槽215，弧形槽215的开口方向为远离基座主体20的方向。设置弧形槽215的目的是为了在弧形槽215内点胶，以方便外部检测设备通过第三电路连接层212以及第四电路连接层213连接音叉晶片100的第一焊盘组件130，进而对音叉晶片100的性能进行测试。
请参阅图5，为本发明实施例提供的封装基座200中中间层22的俯视图；其中，中间层22包括基座层220，基座层220具有镂空部2201，镂空部2201用于提供放置音叉晶片100的空间；
具体地，基座层220还包括凸台构件221，凸台构件221由基座层220中靠近焊接部13的一侧边向镂空部2201延伸。音叉晶片100中第一焊接臂131与第二焊接臂132之间的凹槽14可以与凸台构件221形成镶嵌结构，可有效避免音叉晶片100在与封装基座200固定的过程中发生歪斜现象。
进一步地，基座层220在长度方向的尺寸与底层21在长度方向的尺寸相同，基座层220在宽度方向的尺寸与底层21在宽度方向的尺寸相同。
请参阅图6，为本发明实施例提供的音叉晶片100与封装基座200中的底层21连接的侧视图；在本申请实施例中，音叉晶片100设置于底层21靠近中间层22的一面上，且音叉晶片100的第一焊盘组件130通过底层21上的第二焊盘组件211与引脚组件214电连接。
其中，音叉晶片100由于振动部12的厚度小于焊接部13的厚度，使得音叉晶片100与底层21之间进一步形成厚度d的振动空间；厚度d的数值为焊接部13与振动部12的厚度差值。
请参阅图7，为本发明实施例提供的封装基座200中金属环23的结构示意图；其中，金属环23的材质为金属合金，金属环23用于将基座主体20与封装盖板300连接，以使基座主体20内部容易达成封闭空间，保证音叉晶片100搭载后不会与封装盖板300接触，保证了封装基座200中的音叉晶片100与封装盖板300的距离。
进一步地，金属环23在长度方向的尺寸小于底层21在长度方向的尺寸，金属环23在宽度方向的尺寸小于底层21在宽度方向的尺寸。
进一步地，金属环23具有镂空结构230，镂空结构230用于提供放置音叉晶片100的空间。
在本发明实施例中，封装盖板300设置于金属环23上，封装盖板300的材质也为金属合金；封装盖板300在长度方向的尺寸与金属环23在长度方向的尺寸相同，封装盖板300在宽度方向的尺寸与金属环23在宽度方向的尺寸相同。其中，通过电流封焊将封装盖板300与金属环23在高真空状态下进行熔融焊接以达到内部真空环境，从而得到本发明的音叉晶体谐振器1000。
具体地，本发明实施例提供的音叉晶体谐振器1000的工作原理为：当对音叉晶片100的电极组件120施加外部电场后，振动部12在外加电场的作用下会发生振动，而振动的能量会从振动部12传递给焊接部13。在振动能量的传递过程中，由于振动部12的厚度小于焊接部13的厚度，能够有效降低音叉晶片100的动态电阻R1，从而提升了音叉晶片100的品质因数值，进而提高了音叉晶片100频率的稳定性。音叉晶片100厚度的减小更有利用小型化；同时，对于音叉晶片100来说，第一振动臂121与第二振动臂122之间的对称性对动态电阻的影响很大，第一振动臂121与第二振动臂122之间的对称性越好,音叉晶片100的动态电阻越小。由于音叉晶片100的振动部12比较薄，从而不需要在第一振动臂121以及第二振动臂122的内部设进行凹槽14设计，进而使得第一振动臂121与第二振动臂122之间的对称性可以做到很好，进而减小了音叉晶片100的动态电阻，从而提升了音叉晶片100的品质因数值，进而提高了音叉晶片100频率的稳定性。
现有的用于封装微型音叉晶体的谐振器封装体采用三层陶瓷封装加金属焊接层的设计；其中，三层陶瓷工艺难度大，成品率低，特别是1mm至2mm产品陶瓷基座的良品率更低。本发明的封装基座200采用两层陶瓷封装加金属焊接层的设计，降低了陶瓷工艺难度，提高了成品率，进而有利于实现音叉晶体谐振器1000的小型化设计。
区别于现有技术的情况，本发明提供了一种音叉晶片100及音叉晶体谐振器1000，音叉晶片100包括具有音叉结构的晶片本体10，晶片本体10包括固定部11、振动部12以及焊接部13，振动部12由固定部11的一端向外延伸，焊接部13由固定部11的同一端向远离振动部12的方向延伸，振动部12包括电极组件120，焊接部13包括第一焊盘组件130，电极组件120通过固定部11上的电路连接组件110与第一焊盘组件130电连接，其中，振动部12的厚度小于焊接部13的厚度；本发明提供的音叉晶片100中通过将具有电极组件120的振动部12的厚度设计成小于具有第一焊盘组件130的焊接部13的厚度，以使音叉晶片100的动态电阻变小，增加了音叉晶片100的振动空间，同时避免了在振动部12上进行开槽的设计，进一步提高了音叉晶片100的振动效果。
本发明实施例中的音叉晶片100为自主研制的基于光刻工艺制备的石英晶片，其通过20KHz至33KHz的石英晶片通过光刻工艺制备而成。
需要说明的是，以上各实施例均属于同一发明构思，各实施例的描述各有侧重，在个别实施例中描述未详尽之处，可参考其他实施例中的描述。以上实施例仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (9)
1.一种音叉晶体谐振器，其特征在于，包括音叉晶片、封装基座以及封装盖板，所述封装基座与所述封装盖板形成一密闭腔体，所述音叉晶片放置于所述密闭腔体内，且与所述封装基座形成电连接；
其中，所述音叉晶片包括具有音叉结构的晶片本体，所述晶片本体包括固定部、振动部以及焊接部，所述振动部由所述固定部的一端向外延伸，所述焊接部由所述固定部的同一端向远离所述振动部的方向延伸，所述振动部的厚度小于所述焊接部的厚度，且所述振动部的上表面和下表面均呈平坦态；
其中，所述焊接部包括第一焊接臂以及与所述第一焊接臂间隔设置的第二焊接臂，所述第一焊接臂、所述固定部以及所述第二焊接臂组成一凹槽，所述凹槽的宽度小于所述固定部的宽度；
其中，所述封装基座包括基座主体，所述基座主体包括由下至上层叠设置的底层、中间层以及金属环，所述中间层包括基座层，所述基座层具有镂空部和凸台构件，所述镂空部用于提供放置所述音叉晶片的空间，所述凸台构件由所述基座层中靠近所述焊接部的一侧边向所述镂空部延伸，所述凸台构件与所述凹槽形成镶嵌结构。
2.根据权利要求1所述的音叉晶体谐振器，其特征在于，所述振动部包括电极组件，所述焊接部包括第一焊盘组件，所述电极组件通过所述固定部上的电路连接组件与所述第一焊盘组件电连接。
3.根据权利要求2所述的音叉晶体谐振器，其特征在于，所述焊接部与所述振动部的厚度差值范围在10微米至20微米之间。
4.根据权利要求2所述的音叉晶体谐振器，其特征在于，所述固定部包括平坦子部以及与所述平坦子部一侧固定连接的倾斜子部，所述振动部通过所述倾斜子部与所述平坦子部固定连接；
其中，所述倾斜子部的厚度由靠近所述平坦子部一侧向靠近所述振动部一侧线性递减。
5.根据权利要求4所述的音叉晶体谐振器，其特征在于，所述平坦子部开设一通孔，所述通孔完全贯穿所述晶片本体；
其中，所述通孔的形状关于所述晶片本体的中轴对称。
6.根据权利要求4所述的音叉晶体谐振器，其特征在于，所述振动部包括第一振动臂、第二振动臂以及连接臂，所述第一振动臂以及所述第二振动臂相对于所述晶片本体的中轴对称设于靠近中轴一侧，所述第一振动臂的一端通过所述连接臂与所述第二振动臂固定连接；
其中，所述电极组件包括第一电极以及第二电极，所述第一振动臂以及所述第二振动臂上均设置有所述第一电极以及所述第二电极。
7.根据权利要求6所述的音叉晶体谐振器，其特征在于，所述振动部还包括第一调频部以及第二调频部，所述第一调频部与所述第一振动臂远离所述固定部的一端固定连接，所述第二调频部与所述第二振动臂远离所述固定部的一端固定连接；
其中，所述第一调频部的宽度大于所述第一振动臂的宽度，且所述第一调频部与所述第一振动臂交汇处形成第一斜坡；所述第二调频部的宽度大于所述第二振动臂的宽度，且所述第二调频部与所述第二振动臂交汇处形成第二斜坡。
8.根据权利要求6所述的音叉晶体谐振器，其特征在于，所述第一焊接臂或者所述第二焊接臂与所述倾斜子部的交汇处设置有倒角。
9.根据权利要求2所述的音叉晶体谐振器，其特征在于，所述底层靠近所述中间层的上表面包括第二焊盘组件，所述底层远离所述中间层的下表面包括引脚组件；
其中，所述第一焊盘组件通过所述第二焊盘组件与所述引脚组件电连接。
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