CN118360580A - 一种应用于振膜式石英压力芯体的图案化侧电极沉积治具 - Google Patents
一种应用于振膜式石英压力芯体的图案化侧电极沉积治具 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及压力传感器领域，具体涉及一种应用于振膜式石英压力芯体的图案化侧电极沉积治具，包括：由两形状相同的金属外壳、四定位销和一金属盖板组成的治具本体，以及用于实现治具本体支撑限位的治具倾斜基座；所述的两形状相同的金属外壳通过四个定位销对接实现压力晶体的限位，且所述的两形状相同的金属外壳上对称开设有一组溅射孔；所述的金属盖板用于遮盖压力晶体无需溅射沉积的区域。本发明能够精准控制溅射沉积范围的治具，以实现石英晶体生产溅射沉积环节侧电极薄膜图形的一致化，并且可以通过对治具图形进行灵活的设计，以实现侧电极溅射沉积图形的不同。
Description
技术领域
本发明涉及压力传感器领域，具体涉及一种应用于振膜式石英压力芯体的图案化侧电极沉积治具。
背景技术
石英晶体谐振式传感器是以石英谐振式压力芯体作为敏感元件的谐振式传感器，具有大量程、高分辨率、高精度、低功耗以及抗干扰性强等优势。石英谐振式压力芯体由两个石英端帽、一个石英谐振片、石英键合介质以及侧电极组成，其端帽与谐振片之间通过石英键合，以形成谐振腔与谐振片结构的一体化，加工时，需要通过磁控溅射在石英侧面进行侧电极的喷涂，将谐振片上的电极引至体石英表面，以实现对石英的激励。磁控溅射可以很好的保证材料的高纯度、薄膜的均匀性、厚度、成分和结构，但难以对溅射沉积在石英芯体表面范围进行精准控制，进而无法实现石英晶体的图像化制造。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种应用于振膜式石英压力芯体的图案化侧电极沉积治具，能够精准控制溅射沉积范围的治具，以实现石英晶体生产溅射沉积环节侧电极薄膜图形的一致化，并且可以通过对治具图形进行灵活的设计，以实现侧电极溅射沉积图形的不同。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种应用于振膜式石英压力芯体的图案化侧电极沉积治具，包括：由两形状相同的金属外壳、四定位销和一金属盖板组成的治具本体，以及用于实现治具本体支撑限位的治具倾斜基座；所述的治具本体采用黄铜材质，所述的两形状相同的金属外壳通过四个定位销对接实现压力晶体的限位，且所述的两形状相同的金属外壳上对称开设有一组溅射孔；所述的金属盖板用于遮盖压力晶体无需溅射沉积的区域。
进一步地，所述的两形状相同的金属外壳通过四个定位销对接形成类圆形的夹持腔，所述的金属盖板置于夹持腔内。
进一步地，所述的治具倾斜基座呈现60°倾斜。
进一步地，所述的治具倾斜基座包括底板、U形夹持座、以及用于实现U形夹持座支撑的两支撑板，两支撑板倾斜设置，使得U形夹持座的底面与底板呈60°倾斜设置。
进一步地，所述的U形夹持座的前侧板上开设有一半圆形凹槽，方便侧电极喷涂的进行。
进一步地，所述的溅射孔的形状根据不同的侧电极溅射沉积图形设计，以实现图形化的不同。
进一步地，所述的金属盖板为与石英晶体尺寸适配的扁平圆柱形。
本发明提供了一种能够精准控制溅射沉积范围的治具，通过磁控溅射体石英进行侧面电极的喷涂，将谐振片上的电极引至体石英表面，以方便对体石英激励。使用该治具后，能够图像化生产。
本发明的治具采用具有一定倾斜角度的治具基座，有利于自上而下溅射沉积能够全部覆盖芯体所需要沉积的部位，且可以灵活设计以实现图形化的不同。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明实施例一种应用于振膜式石英压力芯体的图案化侧电极沉积治具的立体图。
图2为本发明实施例中治具本体的剖面图
图3为本发明实施例中治具本体的俯视图。
图4为本发明实施例一种应用于振膜式石英压力芯体的图案化侧电极沉积治具的侧视图。
图5为本发明实施例一种应用于振膜式石英压力芯体的图案化侧电极沉积治具的侧视图。
图中：1-金属外壳；2-治具倾斜基座；3-定位销；4-溅射孔；5-底板；6-U形夹持座；7-支撑板；8-金属盖板；9-石英晶体。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对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。
为了实现石英晶体生产图像化，如图1-图5所示，本发明的一种应用于振膜式石英压力芯体的图案化侧电极沉积治具设计了两个形状相同的金属外壳1和四个定位销，两个形状相同的金属外壳1上对称开设有一组溅射孔4，两个形状相同的金属外壳1通过四个定位销3对接形成类圆形的夹持腔，用于实现石英晶体9的限位，金属外壳1的形状和尺寸应当与石英晶体9的大小相匹配，本实施例中，石英晶体9采用石英谐振式压力晶体，其呈圆柱体，高16mm，直径14.6mm；所述的溅射孔4的形状根据不同的侧电极溅射沉积图形设计，以实现图形化的不同。为了遮盖压力晶体无需溅射沉积的区域，还设计了一片金属盖板8，该金属盖板8为与石英晶体尺寸适配的扁平圆柱形，其设置在两金属外壳1形成的夹持腔内，尺寸设计时，需满足既可以遮盖住石英晶体不需要沉积的一侧，又需保证治具整体无突起；为了自上而下溅射沉积能够全部覆盖芯体所需要沉积的部位，还设计了一呈60°倾斜设置的治具倾斜基座2，该治具倾斜基座2与治具本体完美契合，包括底板5、U形夹持座6、以及用于实现U形夹持座6支撑的两支撑板7，两支撑板7倾斜设置，使得U形夹持座6的底面与底板呈60°倾斜设置。
为了便于溅射操作，所述的U形夹持座的前侧板上开设有一半圆形凹槽。
为了实现两个形状相同的金属外壳连接结构的加固，还设计了适配长度的铁夹，夹持设置在两侧固定销处，以进行进一步物理加固。
本具体实施使用时，两个外壳之间通过四个定位销实现坐标固定，同时起一定固定作用，将压力晶体置于两个外壳之间并调整晶体摆放位置，将侧电极暴露在空气中，安装牢固后将不用进行侧电极溅射沉积的一面用盖板盖上，防止被误沉积。再使用适配长度铁夹在两侧固定销处进行进一步物理加固。
在一切准备完成后，将用治具固定后的石英晶体置于使用3D打印的塑性平台上，该平台与器具完美契合，并呈现60°倾斜，倾斜角度的设计以便于溅射沉积时金原子自上而下能够完美的覆盖所需要的暴露在外的部位。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。
Claims (8)
1.一种应用于振膜式石英压力芯体的图案化侧电极沉积治具，其特征在于：包括：由两形状相同的金属外壳、四定位销和一金属盖板组成的治具本体，以及用于实现治具本体支撑限位的治具倾斜基座；所述的两形状相同的金属外壳通过四个定位销对接实现压力晶体的限位，且所述的两形状相同的金属外壳上对称开设有一组溅射孔；所述的金属盖板用于遮盖压力晶体无需溅射沉积的区域。
2.如权利要求1所述的一种应用于振膜式石英压力芯体的图案化侧电极沉积治具，其特征在于：所述的两形状相同的金属外壳通过四个定位销对接形成类圆形的夹持腔，所述的金属盖板置于夹持腔内。
3.如权利要求1所述的一种应用于振膜式石英压力芯体的图案化侧电极沉积治具，其特征在于：所述的治具倾斜基座呈现60°倾斜。
4.如权利要求1所述的一种应用于振膜式石英压力芯体的图案化侧电极沉积治具，其特征在于：所述的治具倾斜基座包括底板、U形夹持座、以及用于实现U形夹持座支撑的两支撑板，两支撑板倾斜设置，使得U形夹持座的底面与底板呈60°倾斜设置。
5.如权利要求4所述的一种应用于振膜式石英压力芯体的图案化侧电极沉积治具，其特征在于：所述的U形夹持座的前侧板上开设有一半圆形凹槽，方便侧电极喷涂的进行。
6.如权利要求1所述的一种应用于振膜式石英压力芯体的图案化侧电极沉积治具，其特征在于：所述的治具本体采用黄铜材质。
7.如权利要求1所述的一种应用于振膜式石英压力芯体的图案化侧电极沉积治具，其特征在于：所述的溅射孔的形状根据不同的侧电极溅射沉积图形设计，以实现图形化的不同。
8.如权利要求1所述的一种应用于振膜式石英压力芯体的图案化侧电极沉积治具，其特征在于：所述的金属盖板为与石英晶体尺寸适配的扁平圆柱形。
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