CN116566328B - 一种晶体振荡器及集成方法 - Google Patents
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Abstract
一种晶体振荡器，涉及谐振器技术领域，晶振电路、加热电阻、测温电路和温控电路集成到基底上，晶振电路、加热电阻、测温电路、温控电路和基底内置于处于真空环境的壳体内，晶振电路输出高频振荡信号，加热电阻加热基底，测温电路测量基底温度将温度信息传输给温控电路，温控电路控制加热电阻，将晶振电路的温度控制在恒温状态；一种晶体振荡器的集成方法，涉及谐振器技术领域，具体步骤如下：步骤一，对第一壳体和第二壳体的表面进行镀膜；步骤二，第一壳体和第二壳体的内表面是反射膜，第一壳体和第二壳体的外表面是电磁屏蔽膜，第一壳体和第二壳体在真空环境下，将基底、晶振电路、加热电阻、测温电路和温控电路封装在第一壳体和第二壳体内。
Description
技术领域
本发明涉及谐振器技术领域，具体为一种晶体振荡器及集成方法。
背景技术
随着电子技术的不断发展和晶体振荡器应用范围的不断扩展，对晶体振荡器的精度要求也越来越高，晶体振荡器的频率与温度密切相关，随着温度的变化，晶体的物理特性改变，导致晶体的共振频率变化；磁场影响晶体振荡器的振荡频率，在磁场环境下，磁场改变晶体振荡器的共振频率，晶振片的共振频率发生变化，导致晶体振荡器的输出频率发生偏差。
发明内容
针对以上问题，至少解决其中一个问题，本发明的目的在于将晶振电路、加热电阻、测温电路、温控电路集成到基底，把基底控制在恒温状态，对壳体的表面进行镀膜，提高晶体振荡器的精度和抗干扰能力，同时降低能耗，提供一种晶体振荡器及集成方法。
实现本发明目的的技术解决方案为：
一种晶体振荡器，包括基底、晶振电路、加热电阻、测温电路、温控电路和壳体，其中，晶振电路包括晶体谐振器和晶振芯片，晶体谐振器包括晶体片、电极，晶振芯片包括放大器、反馈电路和输出电路，晶振电路、加热电阻、测温电路和温控电路集成到基底上，晶振电路、加热电阻、测温电路、温控电路和基底内置于处于真空环境的壳体内，晶振电路输出高频振荡信号，加热电阻加热基底，测温电路测量基底温度将温度信息传输给温控电路，温控电路控制加热电阻，将晶振电路的温度控制在恒温状态；需要说明的是，晶振电路、加热电阻、测温电路、温控电路和基底内置于处于真空环境的壳体内，将晶振电路、加热电阻、测温电路、温控电路和基底的温度恒定在一个温度，比如恒定在70度或者85度，将晶振电路、加热电阻、测温电路、温控电路和基底恒定在低温环境的好处是，一是提高稳定性、可靠性和精度，晶振电路、加热电阻、测温电路、温控电路和基底整体处于恒温状态，避免元器件随温度变化而变化，在恒温状态，元器件的性能参数处于恒定的状态，二是延长元器件寿命，低温加热减少器件的热应力，延长器件的寿命；三是降低功耗，采用真空环境和壳体减少热量流失；晶振电路输出高频振荡信号，要得到高精度的高频振荡信号，需要将晶振电路、加热电阻、测温电路和温控电路中的元器件控制在稳定的状态，温度控制是非常关键的一环。
一种晶体振荡器的集成方法，实现所述方法的具体步骤如下：
步骤一，对第一壳体和第二壳体的表面进行镀膜，镀膜的种类包括反射膜和电磁屏蔽膜；需要说明的是，壳体包括第一壳体和第二壳体，在壳体上镀反射膜，减少热辐射传递热量，起到保温的效果，由于基底、晶振芯片、加热电阻、晶振电路、测温电路和壳体的温度而发射的电磁波，所述电磁波能够穿透空气、真空等物质，使得物体之间即使没有接触，也相互传递热量，晶体振荡器的频率与温度密切相关，将基底、晶振芯片、加热电阻、晶振电路、测温电路控制在恒温状态，晶体的物理特性处于稳定状态，晶体的共振频率稳定，提高晶体振荡器的稳定性和精准度；壳体镀电磁屏蔽膜用来减轻电磁辐射对晶振电路、加热电阻、测温电路和温控电路的影响，电子设备工作时会产生电磁波，若没有适当的屏蔽，这些电磁波会干扰其他设备的正常工作，同时，在强磁或者弱磁环境，电磁屏蔽膜让晶振电路、加热电阻、测温电路和温控电路受到保护，提高晶体振荡器的稳定性和可靠性；
步骤二，第一壳体和第二壳体的内表面是反射膜，第一壳体和第二壳体的外表面是电磁屏蔽膜，第一壳体和第二壳体在真空环境下，将基底、晶振电路、加热电阻、测温电路和温控电路封装在第一壳体和第二壳体内；需要说明的是，第一壳体和第二壳体在真空环境中封装，封装后，第一壳体和第二壳体形成的封闭环境处于真空状态，在壳体内基底、晶振电路、加热电阻、测温电路和温控电路处于真空状态。
与现有技术相比，本发明的有益效果包括：
（1）、将晶振电路、加热电阻、测温电路、温控电路和基底恒定在低温环境的好处是，一是提高稳定性、可靠性和精度，晶振电路、加热电阻、测温电路、温控电路和基底整体处于恒温状态，避免元器件随温度变化而变化，在恒温状态，元器件的性能参数处于恒定的状态，二是延长元器件寿命，低温加热减少器件的热应力，延长器件的寿命；三是降低功耗，采用真空环境和壳体减少热量流失；
（2）、采用高纯度的石英晶体制作石英晶体片，其好处在于，稳定性好：晶体片是晶体谐振器的核心部件，晶体片为双面修饰的圆片形状，晶体片上设置两个电极，晶体片的下表面通过电极垫固定在基底上；高纯度的石英晶体具有非常高的稳定性，可以提供非常准确的频率输出，这是石英晶体片非常重要的性能指标；噪声低：高纯度的石英晶体具有非常低的噪声水平，可以提供非常干净的频率输出，这对于需要高信噪比的应用非常重要；温度稳定性好：高纯度的石英晶体具有非常好的温度稳定性，可以在不同的温度下提供相同的频率输出，这对于需要在不同温度环境下工作的应用非常重要；寿命长：高纯度的石英晶体具有非常长的寿命，可以在长时间内保持稳定的性能，这对于需要长期稳定工作的应用非常重要；
（3）、采用光刻方式制作晶体片的形状和尺寸，晶体片的形状和尺寸决定了谐振器的频率和精度，采用光刻的好处在于，频率稳定性：谐振器的频率与晶体片的尺寸和形状相关，光刻方式可以制作出高精度、高稳定性的晶体片，从而提高晶振的频率稳定性；精度提高：光刻方式可以制作出高精度的晶体片，从而提高晶振的精度；可重复性：光刻方式可以实现高度可控的制作过程，从而保证晶体片的形状和尺寸的可重复性，提高晶振的可靠性；尺寸小：光刻方式可以制作出微小的晶体片，从而实现小型化的晶振设计，适用于集成电路等高密度电子器件中；
（4）、壳体包括第一壳体和第二壳体，在壳体上镀反射膜，减少热辐射传递热量，起到保温的效果，由于基底、晶振芯片、加热电阻、晶振电路、测温电路和壳体的温度而发射的电磁波，所述电磁波能够穿透空气、真空等物质，使得物体之间即使没有接触，也相互传递热量，晶体振荡器的频率与温度密切相关，将基底、晶振芯片、加热电阻、晶振电路、测温电路控制在恒温状态，晶体的物理特性处于稳定状态，晶体的共振频率稳定，提高晶体振荡器的稳定性和精准度；壳体镀电磁屏蔽膜用来减轻电磁辐射对晶振电路、加热电阻、测温电路和温控电路的影响，电子设备工作时会产生电磁波，若没有适当的屏蔽，这些电磁波会干扰其他设备的正常工作，同时，在强磁或者弱磁环境，电磁屏蔽膜让晶振电路、加热电阻、测温电路和温控电路受到保护，提高晶体振荡器的稳定性和可靠性。
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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是一种晶体振荡器的基底的示意图；
图2是一种晶体振荡器的加热电阻的示意图；
图3是一种晶体振荡器的第一壳体和第二壳体的示意图；
图4是一种晶体振荡器的集成方法的流程示意图。
附图中标记及对应的零部件名称：101-基底，201-加热电阻，301-第一壳体，302-第二壳体，303-端子，304-卡槽。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。
因此，以下对本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的部分实施例。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，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征和技术方案可以相互组合。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
下面结合实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例1，如图1至图3所示，一种晶体振荡器，包括基底、晶振电路、加热电阻、测温电路、温控电路和壳体，其中，晶振电路包括晶体谐振器和晶振芯片，晶体谐振器包括晶体片、电极，晶振芯片包括放大器、反馈电路和输出电路，晶振电路、加热电阻、测温电路和温控电路集成到基底上，晶振电路、加热电阻、测温电路、温控电路和基底内置于处于真空环境的壳体内，晶振电路输出高频振荡信号，加热电阻加热基底，测温电路测量基底温度将温度信息传输给温控电路，温控电路控制加热电阻，将晶振电路的温度控制在恒温状态；需要说明的是，晶振电路、加热电阻、测温电路、温控电路和基底内置于处于真空环境的壳体内，将晶振电路、加热电阻、测温电路、温控电路和基底的温度恒定在一个温度，比如恒定在70度或者85度，将晶振电路、加热电阻、测温电路、温控电路和基底恒定在低温环境的好处是，一是提高稳定性、可靠性和精度，晶振电路、加热电阻、测温电路、温控电路和基底整体处于恒温状态，避免元器件随温度变化而变化，在恒温状态，元器件的性能参数处于恒定的状态，二是延长元器件寿命，低温加热减少器件的热应力，延长器件的寿命；三是降低功耗，采用真空环境和壳体减少热量流失；晶振电路输出高频振荡信号，要得到高精度的高频振荡信号，需要将晶振电路、加热电阻、测温电路和温控电路中的元器件控制在稳定的状态，温度控制是非常关键的一环；
进一步地，晶体片采用石英晶体片，采用光刻方式制作晶体片的形状和尺寸，电极由金属薄膜制成，采用激光或者电子束焊接晶体片和电极；需要说明的是，晶体谐振器利用晶体的机电耦合效应，在机械振荡和电场作用下产生共振，具体而言，当外加电压频率与晶体的特定振荡频率相等时，晶体片会产生机械振动，使石英晶体在机械和电场的作用下波动，并将波动传递到晶体的电极上，由于晶体具有精确的振荡频率特性，所以晶体片的共振频率非常稳定，可以作为准确的时间和频率基准源；采用高纯度的石英晶体制作石英晶体片，其好处在于，稳定性好：晶体片是晶体谐振器的核心部件，晶体片为双面修饰的圆片形状，晶体片上设置两个电极，晶体片的下表面通过电极垫固定在基底上；高纯度的石英晶体具有非常高的稳定性，可以提供非常准确的频率输出，这是石英晶体片非常重要的性能指标；噪声低：高纯度的石英晶体具有非常低的噪声水平，可以提供非常干净的频率输出，这对于需要高信噪比的应用非常重要；温度稳定性好：高纯度的石英晶体具有非常好的温度稳定性，可以在不同的温度下提供相同的频率输出，这对于需要在不同温度环境下工作的应用非常重要；寿命长：高纯度的石英晶体具有非常长的寿命，可以在长时间内保持稳定的性能，这对于需要长期稳定工作的应用非常重要；综上所述，高纯度的石英晶体对制作晶振的晶体片具有非常重要的作用，可以提供稳定、准确、低噪声、温度稳定性好和长寿命的性能，是制作高品质晶振的关键因素之一；采用光刻方式制作晶体片的形状和尺寸，晶体片的形状和尺寸决定了谐振器的频率和精度，采用光刻的好处在于，频率稳定性：谐振器的频率与晶体片的尺寸和形状相关，光刻方式可以制作出高精度、高稳定性的晶体片，从而提高晶振的频率稳定性；精度提高：光刻方式可以制作出高精度的晶体片，从而提高晶振的精度；可重复性：光刻方式可以实现高度可控的制作过程，从而保证晶体片的形状和尺寸的可重复性，提高晶振的可靠性；尺寸小：光刻方式可以制作出微小的晶体片，从而实现小型化的晶振设计，适用于集成电路等高密度电子器件中；综上所述，采用光刻方式制作晶体片的形状和尺寸可以显著提高晶振的频率稳定性、精度、可重复性和尺寸小等方面的性能；电极是将晶体片与外部电路连接的部件，电极由金属薄膜制成，金属薄膜包括铝、铜或者银，电极的形状通常为矩形、圆形或椭圆形，以适应不同的谐振模式；电极的厚度通常在几纳米到几十纳米之间，厚度越小，谐振器的频率越高；电极间距会影响谐振器的频率，一般为几微米到几十微米之间；电极材料的选择会影响谐振器的性能，要求电极材料的热膨胀系数与晶体相近，以避免温度变化对谐振器频率的影响，石英晶体的热膨胀系数与铝最接近，优选铝作为金属薄膜；电极连接方式有直接焊接和压接两种，直接焊接的连接方式更可靠，缺点是会对晶体产生热应力，容易损坏晶体；在将铝电极直接焊接石英晶体片上时，控制对石英晶体片产生热应力：将焊接温度控制在石英晶体片的热稳定性范围内，焊接温度应该尽可能低，以减少热应力的产生；缩短焊接时间，以减少热应力的产生，一般来说，焊接时间控制在几秒钟以内；激光焊接和电子束焊接能够减少石英晶体片热应力产生的原因在于：焊接过程中的热输入量较小，焊接区域受热时间短，因此产生的热应力也相对较小；激光焊接和电子束焊接的焊缝宽度较窄，焊接区域受热面积小，因此焊接区域的热应力也相对较小；激光焊接和电子束焊接的焊接速度较快，焊接区域的温度升高和降温的速度也较快，减少了热应力的产生；激光焊接和电子束焊接的焊接过程中没有直接接触，因此减少了热传递和热扩散，也减少了热应力的产生；
进一步地，晶振芯片包括放大器、反馈电路和输出电路，放大器是晶振芯片中的一个重要组成部分，放大器将晶体谐振器输出的微弱信号放大，放大后的信号驱动输出电路，反馈电路将放大器输出的信号反馈到晶体谐振器上，使振荡器能够持续振荡，以保持晶体谐振器的稳定性，输出电路将晶体谐振器产生的信号输出到外部电路中；输出电路输出稳定的高频振荡信号，通常是正弦波或方波，高频振荡信号用于时钟、计时、频率合成、数字信号处理等应用；
进一步地，测温电路的热敏电阻设置在基底上，加热电阻设置在基底内部；
进一步地，基底采用陶瓷纤维，将晶振芯片、晶振电路、加热电阻201和测温电路集成到基底上，将基底101、晶振芯片、加热电阻201、晶振电路和测温电路封装在壳体内，并引出端子303，端子303的数量根据具体的需求设置，比如设置5个或者10个等；需要说明的是，陶瓷纤维具有优异的电绝缘性能，因此，作为晶振电路和测温电路的电路板；陶瓷纤维制成的无铜箔电路板和传统的铜箔电路板对比，具有更好的电气性能和稳定性，并且可延长使用寿命，同时，陶瓷纤维密度低，重量轻，易于加工，由于陶瓷纤维材料的重量较轻，还具有减轻整个电路板的重量的优势，用于在晶体振荡器中实现轻量化设计；陶瓷纤维在高温下能稳定地保持其性能，可在1000℃-1400℃以下的高温环境中长期使用，陶瓷纤维的导热系数很低，能在高温环境中提供优异的保温性能，因此，陶瓷纤维作为温度控制的基底；壳体由两个壳体壁组成，壳体壁之间形成一个空腔，用于容纳封装的基底101、晶振电路、加热电阻、测温电路和温控电路，在真空环境中，将基底、晶振电路、加热电阻、测温电路和温控电路封装在一个壳体内，壳体壁上分别引出端子303，用于连接外部电路；使得基底101、晶振电路、加热电阻、测温电路和温控电路能够紧密地封装在一个壳体内，减小晶体振荡器的体积，并且有效地保护壳体内的元件，提高晶体振荡器的精度和稳定性，提高了晶体振荡器的可靠性和使用寿命，同时，晶体振荡器的引出端子303设置在壳体壁上，便于连接外部电路，方便使用；壳体包括第一壳体301和第二壳体302，将基底101的边缘放在卡槽304内；与现有技术对比，现有的晶振芯片的温度补偿技术，主要采用外部加热电阻的方式来实现，这种方式存在着温度漂移和响应时间长等问题，通过将基底、晶振电路、加热电阻、测温电路和温控电路封装在壳体内，加热电阻加热基底，基底控制晶振芯片的温度，有效地减小温度漂移和响应时间，提高晶振的精度和稳定性；
进一步地，在陶瓷纤维基底101上设置加热电阻201，将加热电阻201两端与供电装置相连，通过控制供电电压和电流大小，来控制加热电阻201的加热温度，加热陶瓷纤维基底101；需要说明的是，加热电阻选择的材料包括镍铬合金、铜镍合金、铁铬铝合金和铜锌合金，将加热电阻制作成线性的圆柱体的线或者是片状的线，并统称为加热电阻线，镍铬合金、铜镍合金、铁铬铝合金和铜锌合金在高温下，具有电阻率高和温度系数小的特性，因此，具有优良的加热性能，在以上几种加热电阻材料中，优选铜镍合金，铜镍合金适用于加热晶振芯片的低功率要求，和对加热晶振芯片的高精度温度控制；在陶瓷纤维基底101上设置加热电阻201，均匀加热陶瓷纤维基底101，采用以下三种设置方式之一，第一种设置方式是，在陶瓷纤维基底101内部，避开晶振电路和测温电路，开凿适合加热电阻201的形状布置的空穴或孔洞，将加热电阻设置于陶瓷纤维基底内部的空穴或孔洞内，并对空穴或孔洞内的加热电阻进行固定，加热电阻201的线条两端连接到电阻加热控制电路，第二种设置方式是，在陶瓷纤维基底101表面，将加热电阻201以线条方式印刷在基底的表面，且要避开基底上的线路，加热电阻201的线条两端连接到电阻加热控制电路，第三种设置方式是，在陶瓷纤维基底内部和表面设置加热电阻201，设置方式是第一种设置方式和第二种设置方式的混合方式；
优选的，电路上的电容采用芯片电容，需要说明的是，电路是指晶振电路、加热电阻、测温电路和温控电路的所有电路，芯片电容的工作温度一般在-55℃至+125℃之间，芯片电容体积小，压缩空间，有利于晶体振荡器的微型化，芯片电容的频率响应较好，能够在高频电路中发挥良好的作用；芯片电容的稳定性较好，不易受到温度、湿度等环境因素的影响；芯片电容的寿命较长，能够在电路中长期稳定地工作；
更进一步地，硅温度传感器集成在陶瓷纤维基底上，硅温度传感器测量陶瓷纤维基底的温度，硅温度传感器包括硅芯片、温度敏感电阻、引线，需要说明的是，硅芯片是主要的感温器件，硅芯片与陶瓷纤维基底接触，优选的方式，将硅芯片内嵌到陶瓷纤维基底内部，测量陶瓷纤维基底的温度，硅芯片是通过多晶硅材料制成的，硅芯片的产生电信号的温度范围通常在-40℃至125℃之间，这个范围被称为硅芯片的工作温度范围，表示硅芯片可以在这个温度范围内正常运行，在这个范围之外，硅芯片的性能会受到影响，甚至无法工作；硅芯片上安装一个热敏电阻，用于测量硅芯片的温度，热敏电阻材料的阻值随温度的变化而变化，常见的热敏电阻材料有铂、铜、镍等，工作温度范围宽，工作温度范围为-55℃～315℃；引线将硅芯片与电路板连接起来，以便将电信号传输到电路板上；为保护硅芯片免受损坏，将硅温度传感器放在一个外壳里面，以便保护其不受物理或化学损害；硅温度传感器具有高精度、可靠性好、响应速度快、线性度好等特点。
实施例2，如图4所示，一种晶体振荡器的集成方法，实现所述方法的具体步骤如下：
步骤一，对第一壳体和第二壳体的表面进行镀膜，镀膜的种类包括反射膜和电磁屏蔽膜；
步骤二，第一壳体和第二壳体的内表面是反射膜，第一壳体和第二壳体的外表面是电磁屏蔽膜，第一壳体和第二壳体在真空环境下，将基底、晶振电路、加热电阻、测温电路和温控电路封装在第一壳体和第二壳体内。
其中，步骤一，对第一壳体和第二壳体的表面进行镀膜，镀膜的种类包括反射膜和电磁屏蔽膜；需要说明的是，壳体包括第一壳体和第二壳体，在壳体上镀反射膜，减少热辐射传递热量，起到保温的效果，由于基底、晶振芯片、加热电阻、晶振电路、测温电路和壳体的温度而发射的电磁波，所述电磁波能够穿透空气、真空等物质，使得物体之间即使没有接触，也相互传递热量，晶体振荡器的频率与温度密切相关，将基底、晶振芯片、加热电阻、晶振电路、测温电路控制在恒温状态，晶体的物理特性处于稳定状态，晶体的共振频率稳定，提高晶体振荡器的稳定性和精准度；壳体镀电磁屏蔽膜用来减轻电磁辐射对晶振电路、加热电阻、测温电路和温控电路的影响，电子设备工作时会产生电磁波，若没有适当的屏蔽，这些电磁波会干扰其他设备的正常工作，同时，在强磁或者弱磁环境，电磁屏蔽膜让晶振电路、加热电阻、测温电路和温控电路受到保护，提高晶体振荡器的稳定性和可靠性；
进一步地，其中，在步骤一中，对壳体的表面镀反射膜，具体步骤如下：
步骤A1：固定壳体的位置，需要说明的是，壳体包括第一壳体301和第二壳体302，使用硬质夹具将第一壳体301或者第二壳体302夹紧，在磁控溅射过程中固定在设备上；
步骤A2：对壳体内表面镀膜时，在壳体的端口内安装一个阀门，以便连接真空泵、气体泵、气体回收系统和磁控溅射系统，对壳体外表面镀膜时，所述阀门在壳体外；需要说明的是，磁控溅射系统利用电子束轰击靶材使其原子或分子被剥离并沉积在壳体上形成薄膜，通常包括一个真空室、一个带有电磁铁的阳极，以及一个阴极，其中阴极将利用高能粒子轰击含有特殊金属元素的靶材， 采用的靶材包括银、铝和钼，具体的说，银是最常用的反射膜材料之一，它具有非常高的反射率和良好的耐腐蚀性，铝也是一种常见的反射膜材料，特别适用于低成本应用领域，钼作为阴极材料或者反射膜材料使用，是因为它具有非常好的反射率；
步骤A3：将壳体放置在一个真空腔室内，并设置磁控溅射装置；需要说明的是，腔室内的真空度根据具体的情况进行控制；
步骤A4：在腔室内，将靶材设置在一个镀膜架上，并在靶材周围设置一个磁场以达到磁控溅射的目的；需要说明的是，在磁控溅射中，施加可调节和可变化的磁场对于保持等离子体稳定性和薄膜质量非常重要，例如，在直流磁控溅射中，施加恒定强度、方向的磁场可以使得阴极处形成一个静态的等离子体区域，并且能够更好地控制电子束与物理上的目标靶材之间的相互作用，从而实现高效均匀的沉积，同时，也可以通过改变磁场大小、位置来影响等离子体的位置和形状，进一步优化沉积质量；另外，在交流磁控溅射中，通过周期性改变磁场的大小和方向等参数，可以产生频率变化的等离子体激励信号，它提供了反馈控制机制，以帮助优化沉积过程并改善薄膜的特性；
步骤A5：在腔室内，将惰性气体注入到壳体内部或者壳体外表面；需要说明的是，惰性气体包括氦气、氖气和氩气，惰性气体采用氦气、氖气和氩气的混合体起到相同的效果，磁控溅射采用惰性气体的作用是，惰性气体在磁控溅射过程中作为承载物质，有助于产生、维持和调节等离子体，以保持连续不断地沉积；通过控制气氛压强和惰性气体流量等参数，可以实现对薄膜成分的控制，此外，还可引入氢气或氦气等定向析出元素，在一定程度上更改薄膜结构和化学性质；将磁控溅射室抽成高真空状态，并同时注入纯净惰性气体，可以有效排除大气中所含带电粒子，确保了壳体表面的清洁及沉积薄膜质量；
步骤A6：磁控溅射开始后，金属粒子在磁力的作用下沉积在壳体壁上，形成一层金属反射膜；
步骤A7：当反射膜达到所需厚度后，使磁控溅射终止，并关闭真空泵、气体泵、气体回收系统和阀门，以取出壳体；
在壳体采用磁控溅射镀反射膜，磁控溅射能够在壳体表面形成高品质的金属或合金薄膜，可以提供非常高的反射率，通常达到 98%-99%以上，从而增强其应用性能；由于施加外部磁场，等离子体均匀分布于整个阴极表面，因此呈现出均匀的电子密度和粒子流动情况，产生均匀的气凝胶，从而得以获得更为优异的光学性能；通过调节电功率、壳体表面和靶材的距离、惰性气体流量等参数，可以实现对反射膜厚度、组分、微观结构甚至晶体方向的细致操纵和调控；
更进一步地，其中，在步骤一中，壳体表面的电磁屏蔽膜，采用对壳体的表面镀反射膜的方式，仅仅将靶材限定为银；需要说明的是，在壳体的表面形成银纳米膜，壳体表面镀银纳米膜，银纳米膜具有良好的电导率和磁导率，可以极大地提高其电磁屏蔽效果，银纳米膜是优良的导电材料，在电磁波频率范围内，其电阻非常低，因此，可以有效地抑制壳体外部的无线信号或电磁辐射等干扰信号；
为了更好的实现本发明的目的，步骤二，第一壳体和第二壳体的内表面是反射膜，第一壳体和第二壳体的外表面是电磁屏蔽膜，第一壳体和第二壳体在真空环境下，将基底、晶振电路、加热电阻、测温电路和温控电路封装在第一壳体和第二壳体内；需要说明的是，第一壳体和第二壳体在真空环境中封装，封装后，第一壳体和第二壳体形成的封闭环境处于真空状态，在壳体内基底、晶振电路、加热电阻、测温电路和温控电路处于真空状态；
进一步地，其中，在步骤二中，以第一壳体和第二壳体的为中心的壳体，设置若干层壳体，比如设置2层壳体或者5层壳体，提高对基底、晶振电路、加热电阻、测温电路和温控电路的温度控制能力，减少热能的散失，提高热能的高效利用；以3层壳体为例，中心层为第一层壳体，从内而外，依次为第二层壳体和第三层壳体，第一层壳体和第二层壳体的内外表面镀反射膜，第三层壳体的内外表面镀电磁屏蔽膜。
以上实施例仅用以说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案，尽管本说明书参照所述的各个实施例对本发明已进行了详细的说明，但本发明不局限于所述具体实施方式，因此任何对本发明进行修改或等同替换；而一切不脱离发明的精神和范围的技术方案及其改进，其均涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (3)
1.一种晶体振荡器的集成方法，晶体振荡器包括基底、晶振电路、加热电阻、测温电路、温控电路和壳体，其中，晶振电路包括晶体谐振器和晶振芯片，晶体谐振器包括晶体片、电极，晶振芯片包括放大器、反馈电路和输出电路，晶振电路、加热电阻、测温电路和温控电路集成到基底上，晶振电路、加热电阻、测温电路、温控电路和基底内置于处于真空环境的壳体内，晶振电路输出高频振荡信号，加热电阻加热基底，测温电路测量基底温度将温度信息传输给温控电路，温控电路控制加热电阻，将晶振电路的温度控制在恒温状态；其特征在于：实现所述方法的具体步骤如下：
步骤一，对第一壳体（301）和第二壳体（302）的表面进行镀膜，镀膜的种类包括反射膜和电磁屏蔽膜；
步骤二，第一壳体（301）和第二壳体（302）的内表面是反射膜，第一壳体（301）和第二壳体（302）的外表面是电磁屏蔽膜，第一壳体（301）和第二壳体（302）在真空环境下，将基底（101）、晶振电路、加热电阻、测温电路和温控电路封装在第一壳体（301）和第二壳体（302）内。
2.根据权利要求1所述的一种晶体振荡器的集成方法，其特征在于：在步骤一中，对壳体的表面镀反射膜，具体步骤如下：
步骤A1：固定壳体的位置；
步骤A2：对壳体内表面镀膜时，在壳体的端口内安装一个阀门，以便连接真空泵、气体泵、气体回收系统和磁控溅射系统，对壳体外表面镀膜时，所述阀门在壳体外；
步骤A3：将壳体放置在一个真空腔室内，并设置磁控溅射装置；
步骤A4：在腔室内，将靶材设置在一个镀膜架上，并在靶材周围设置一个磁场以达到磁控溅射的目的；
步骤A5：在腔室内，将惰性气体注入到壳体内部或者壳体外表面；
步骤A6：磁控溅射开始后，金属粒子在磁力的作用下沉积在壳体壁上，形成一层金属反射膜；
步骤A7：当反射膜达到所需厚度后，使磁控溅射终止，并关闭真空泵、气体泵、气体回收系统和阀门，以取出壳体。
3.根据权利要求1所述的一种晶体振荡器的集成方法，其特征在于：在步骤一中，壳体表面的电磁屏蔽膜，采用对壳体的表面镀反射膜的方式，仅仅将靶材限定为银。
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Legal Events
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| 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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