CN1187896C - 制造石英晶体振荡器的方法及由该方法制造的石英晶体振荡器 - Google Patents

制造石英晶体振荡器的方法及由该方法制造的石英晶体振荡器 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种制造高可靠性石英晶体振荡器的方法，和一种用该方法制造的石英晶体振荡器。在本发明中，利用多个金属块将一个石英晶体振荡片安装在陶瓷基底的顶部空腔内的陶瓷基底上。石英晶体振荡器具有通过沿第一陶瓷层的上表面的周边叠置第二陶瓷层形成的陶瓷基底。陶瓷基底具有顶部空腔，带有在预定位置上形成在第一陶瓷层上并且电连接到外电极的多个电极端子。通过多个金属块将具有多个电极图案的石英晶体振荡片安装到顶部空腔内的第一陶瓷基底的电极端子上，从而使振荡片的除了端子之外的其余部分与陶瓷基底间隔一个间隙。陶瓷盖覆盖陶瓷基底顶部空腔的顶部，因而密封了振荡片。

Description

制造石英晶体振荡器的方法及由该方法制造的石英晶体振荡器
技术领域
本发明涉及石英晶体振荡器的制造，更具体地讲，涉及一种利用将石英晶体振荡片设置在陶瓷基底的顶部空腔中的改进技术制造具有优异稳定性的石英晶体振荡器的方法，本发明也涉及一种通过这种方法制造的新结构模式的石英晶体振荡器。
背景技术
石英晶体振荡器一般在例如电子表或时钟中用于产生基准频率的器件。一般将这种石英晶体振荡器分类为两种类型：音叉型石英晶体振荡器和簧片型石英晶体振荡器。在这两种类型中，音叉型石英晶体振荡器也是所谓的“沃特森型(Watson-type)石英晶体振荡器”，并且已经在几个参考文献中公开了这种类型的石英晶体振荡器，例如，3,969,641，4,176,030和4,421,621号美国专利。图1a至1d中示出了一种常规音叉型石英晶体振荡器的示例。如图1a中所示，常规音叉型石英晶体振荡器100包括叠层陶瓷基底111，其由第一陶瓷层112和沿第一层112的上表面的周边依次形成以限定一个顶部空腔的第二和第三陶瓷层113和114构成。如图1b和1c所示，振荡器100还具有一个设置在叠层陶瓷基底111的顶部空腔中的石英晶体振荡片120。如图1d中所示，用常规的方式在振荡片120的石英晶体坯件121上形成多个预定电极图案122、123，124、125，122′、123′和124′、125′。在具有音叉型石英晶体坯件的晶体振荡器的情况下，需要在石英晶体振荡器100内保持真空。在如图1a至1d中所示的具有三层的石英晶体振荡器100中，振荡片120安装在从基底111上第二陶瓷层113伸出的突起部分113a和113b上。使振荡片120与基底111之间有一个预定的间隙。在上述三层石英晶体振荡器的情况下，一般将糊剂130或132涂敷到每个突起部分113a或113b的上表面，以便通过常规的管芯焊接过程把振荡片120粘结在突起部分113a和113b上。在这种常规的管芯焊接过程中，一般使用焊料、Si-基Ag糊剂或环氧基Ag糊剂。在这种情况下，当把振荡片固定到陶瓷基底上时，需要热固化糊剂。在把振荡片完全粘结在第二陶瓷层的突起部分上之后，用盖116覆盖陶瓷基底。
与此同时，还提出和使用了另一种双层石英晶体振荡器类型来代替上述三层石英晶体振荡器。这种具有双层陶瓷基底的石英晶体振荡器在其结构和管芯焊接过程上与具有三层陶瓷基底的石英晶体振荡器有所不同。图2a至2d示出了常规的具有这种双层陶瓷基底的石英晶体振荡器的示例。图2a是具有这种双层陶瓷基底的石英晶体振荡器的分解透视图。图2b是石英晶体振荡器的分解透视图，示出了一个设置在陶瓷基底顶部空腔内的石英晶体振荡片。图2c是石英晶体振荡器的侧剖图。图2d是详细显示图2c的“A”部分的构造的剖视图。如图2a中所示，石英晶体振荡器200的双层陶瓷基底211包括第一陶瓷层212和第二陶瓷层214，没有用作端子的任何突起部分，因此石英晶体振荡片220直接安装在基底211的第一陶瓷层212上。在管芯焊接期间，将两个钨块230a形成在基底211上。此外，将糊剂230涂敷到每个钨块230a的上表面，以便将振荡片220粘结到钨块230a上，同时在振荡片220与基底211的第一陶瓷层212之间留下适当的间隙。在把振荡片完全粘结在第一陶瓷层212的钨块上之后，用盖216覆盖陶瓷基底。图2d详细地显示了具有振荡片220的石英晶体振荡器200的结构。
但是，常规石英晶体振荡器无论它们是何种类型的叠层陶瓷基底，都具有以下问题。即，石英晶体振荡片必须通过管芯焊接过程安装在陶瓷基底上，其中将糊剂涂敷到陶瓷基底上，以便把振荡片安装到基底。因此，在制造石英晶体振荡器的过程中需要热固化糊剂。此外，为了满足石英晶体振荡器紧凑化的当前趋势，在管芯焊接过程中，陶瓷基底的尺寸越小，越难控制糊剂的量。此外，在需要保持空腔中的真空的音叉型石英晶体振荡器中，在把振荡片安装到陶瓷基底时使用焊料或环氧基糊剂，在高处理温度下不可避免地导致产生气体，因而导致振荡器的质量退化，这是不希望出现的。另外，常规石英晶体振荡器不得不具有比较复杂的构造，这种构造具有用于把振荡片安装到其上的从第二陶瓷层延伸的突起部分或钨块，以便在振荡片与基底之间留下适当的间隙。
发明内容
因此，提出了本发明以解决现有技术中发生的上述问题。本发明的一个目的是要提供一种制造石英晶体振荡器的方法，其通过一种改进的焊接过程将石英晶体振荡片安装到陶瓷基底，因而提高了振荡器的可靠性和产率。
本发明的另一个目的是要提供一种利用这种新的制造方法生产的石英晶体振荡器。
为了达到上述目的，本发明的一个实施例提供了一种制造石英晶体振荡器的方法，包括以下步骤：
形成陶瓷基底，其中沿第一陶瓷层上表面的周边依次叠置了第二陶瓷层和第三陶瓷层，陶瓷基底具有顶部空腔，其中顶部空腔由第二和第三陶瓷层环绕，上述第二和第三陶瓷层经过冲压形成局部从第二陶瓷层的一侧伸出的突起部分，并且第二陶瓷层在突起部分上具有预定的电极端子；
制备具有预定电极图案的石英晶体振荡片；
将多个金属块设置在第二陶瓷层的突起部分上的每个电极端子的上表面；
对上述多个金属块的顶部施加压力，以平滑上述多个金属块的顶部；将石英晶体振荡片定位在陶瓷基底的顶部空腔中，并且使石英晶体振荡片与金属块电连接，从而使石英晶体振荡片除了电极端子之外的剩余部分与陶瓷基底间隔一个间隙；和
用陶瓷盖密封陶瓷基底。
本发明的另一个实施例提供了一种制造石英晶体振荡器的方法，包括以下步骤：
形成陶瓷基底，其中沿第一陶瓷层周边叠置了第二陶瓷层，陶瓷基底具有顶部空腔，其中顶部空腔由第二陶瓷层环绕，第二陶瓷层冲压形成一个边框，并且第一陶瓷层在希望的位置上具有预定的电极端子；
制备具有多个电极图案的石英晶体振荡片；
将多个金属块设置在第一陶瓷层的每个电极端子上；
对上述多个金属块的顶部施加压力，以平滑上述多个金属块的顶部；
将石英晶体振荡片定位在陶瓷基底的顶部空腔中，并且使石英晶体振荡片与金属块电连接，从而使石英晶体振荡片除了电极端子之外的剩余部分与陶瓷基底间隔一个间隙；和
用陶瓷盖密封陶瓷基底。
本发明再一个实施例提供了一种石英晶体振荡器，包括：
陶瓷基底，沿第一陶瓷层的上表面的周边叠置了第二陶瓷层，陶瓷基底具有由第二陶瓷层环绕的顶部空腔，第一陶瓷层具有多个在预定位置与外电极电连接的电极端子；
多个金属块，每个金属块具有平滑的上表面，多个金属块形成在陶瓷基底的第一陶瓷层的电极端子的顶部上；
具有多个电极图案的石英晶体振荡片，振荡片通过多个金属块安装在顶部空腔中的第一陶瓷层的电极端子上，从而使振荡片的除了端子之外的剩余部分与陶瓷基底间隔一个间隙；和
覆盖陶瓷基底以密封振荡器的陶瓷盖。
附图说明
通过下面结合附图的详细说明可以对本发明的上述特征和其它优点有更清楚的了解，在附图中：
图1a至1d示出了根据现有技术的一个实施例的音叉型石英晶体振荡器，其中：
图1a是石英晶体振荡器的分解透视图；
图1b是石英晶体振荡器的分解透视图，示出了设置在陶瓷基底的顶部空腔中的石英晶体振荡片；
图1c是石英晶体振荡器的侧剖图；
图1d是详细地示出了具有电极图案的石英晶体振荡片的图1b的透视图；
图2a至2d示出了根据现有技术的另一个实施例的石英晶体振荡器，其中：
图2a是石英晶体振荡器的分解透视图；
图2b是石英晶体振荡器的分解透视图，示出了设置在陶瓷基底的顶部空腔中的石英晶体振荡片；
图2c是石英晶体振荡器的侧剖图；和
图2d是详细显示图2c的“A”部分的构造的剖视图；
图3a至3d示出了根据本发明的一个实施例的石英晶体振荡器，其中：
图3a是石英晶体振荡器的分解透视图，示出了设置在具有多个金属块的陶瓷基底的顶部空腔中的石英晶体振荡片；
图3b是详细地显示图3a的“B”部分的透视图；
图3c是显示利用超声仪产生的超声波将石英晶体振荡片机械安装到具有金属块的陶瓷基底上的过程的剖视图；和
图3d是石英晶体振荡器的侧剖图；
图4示出了一种常规倒装焊接装置的结构；
图5a至5d是图4的“C”部分的放大图，示出了通过常规倒装焊接过程在基底上形成金属块的过程；
图6a和6b示出了通过常规倒装悍过程在基底的焊接区上形成金属块的过程；
图7示出了通过常规倒装焊接过程将半导体芯片安装在带有金属块的基底上的过程；
图8a至8d示出了根据本发明的在陶瓷基底的电极端子上形成金属块的过程；
图9是显示根据本发明在陶瓷基底的电极端子上形成的金属块的形状的透视图；
图10a是根据本发明的另一个实施例的石英晶体振荡器的分解透视图，示出了设置在带有金属块的陶瓷基底的顶部空腔中的一个石英晶体振荡片；
图10b是图10a的“D”部分的放大图；和
图11a至11c示出了根据本发明的又一个实施例的石英晶体振荡器，其中：
图11a是石英晶体振荡器的分解透视图，示出了设置在带有多个金属块的陶瓷基底的顶部空腔中的一个石英晶体振荡片；
图11b是石英晶体振荡器的侧剖图；和
图11c是详细显示图11b的“E”部分的构造的放大剖视图。
具体实施方式
现在参考附图，在附图中所有不同附图使用了相同的参考号来表示相同或类似的组件。
图3a至3d示出了根据本发明的基本实施例的具有三层陶瓷基底的石英晶体振荡器。如图中所示，根据本发明的石英晶体振荡器300的陶瓷基底311可以是用常规片材坯料制造的，或是通过层压多个片材产生。在本发明的基本实施例中，冲压第二和第三陶瓷层313和314，形成边框。沿第一陶瓷层312上表面的周边依次叠置两个陶瓷层313和314，从而形成一个希望的陶瓷基底311。在基本实施例的三层陶瓷基底311中，第二陶瓷层313的一侧局部地向内延伸，形成在其上支撑石英晶体振荡片320的两个突起部分313a和313b。多个金属块330和332排列在突起部分313a和313b的上表面，并且将振荡片320安装在突起部分313a和313b上，以通过金属块粘结。当然，要在振荡片320的石英晶体坯件上形成预定电极图案。此外，在突起部分313a和313b上提供具有预定图案的电极端子。在本发明中，应当知道，可以根据产生的振荡器的希望的特性，自由地设计电极端子。因此，应当指出，电极端子的形状或图案并不限制本发明的要旨。将突起部分313a和313b上的电极端子连接到外电极。在本发明中，突起部分313a和313b独立地彼此隔离，但可以是一个。在具有三层陶瓷基底的振荡器中，金属块330和332形成在突起部分313a和313b的电极端子上，并且把突起部分313a和313b的电极端子连接到振荡片320的电极端子。
在本发明中，振荡片是通过一种改进的倒装焊接过程替代常规的管芯焊接法安装到陶瓷基底的。即，如图3b和3c中所示，将金属块330和332形成在陶瓷基底311的突起部分313a和313b的上表面。然后，通过金属块330和332使振荡片320安装到突起部分313a和313b。因此，振荡片320被设置在陶瓷基底311的顶部空腔中。如图3c中所示，为了把振荡片320安装到陶瓷基底311，将振荡片320平放在金属块330和332上，并用超声波造成并施加到振荡片320的机械摩擦力对金属块加压。振荡片320被安装到陶瓷基底311上，从而使振荡片320的电极端子能够与金属块330和332电连接。在这种情况下，最好对振荡片320施加大约2kpf或更小的压力和超声波大约230msec或更少的时间，同时以大约300℃或更低的温度加热振荡片320并且向振荡片320施加大约2W或更低的电流。此外，最好在振荡片320和第一陶瓷层312上表面之间形成大约10～40μm的间隙“d”。图3d是振荡片320已经组装在陶瓷基底311的顶部空腔中并且用盖316覆盖的石英晶体振荡器300的侧剖图。
在本发明中，必须小心地进行倒装焊接过程，这里所用的倒装焊接过程与用于把半导体芯片安装到基底或衬底上的常规倒装焊接过程不同。在常规半导体芯片安装过程中，利用均匀排列在衬底整个周边上的多个金属块将半导体芯片安装在基底上。但是，在本发明中，通过金属块将振荡片320的一端安装在陶瓷基底上，而振荡片320的其余部分水平地悬空。简单地讲，本发明的振荡片320是一个悬臂片。因此，需要小心地进行将振荡片320安装到陶瓷基底311的倒装焊接过程。通过金属块将振荡片320安装到陶瓷基底311的倒装焊接过程是本发明的特征部分之一。以下对本发明中将振荡片320安装到陶瓷基底311的倒装焊接过程进行详细说明。
图4示出了一种常规倒装焊接装置的构造。图5a至5d示出了通过常规倒装焊接过程在基底上形成金属块的方法。如图4中所示，常规倒装焊接装置10包括线材辊12，喷气型线材支撑单元14，夹钳16，毛细管尖端18和加热台17。金属线11缠绕在线材辊12上。线材支撑单元14和夹钳16顺序地安装在装置的线材输入线上，以支撑从辊12馈送的线材11。毛细管尖端18定位在线材馈送线的终点，并形成希望的金属块。加热台17加热基底20。在倒装焊接过程中，毛细管尖端18向下朝加热台17移动。在毛细管尖端18的这种运动期间，在线材11的尖端与基底20的上表面接触的时刻，如图5a至5d中所示，一个焰炬15从装置10的一侧趋近线材11的尖端，因而瞬间部分地熔化了线材11的尖端。此后，将毛细管尖端18和金属线11一同向上移动，而把圆顶形金属块13留在基底20的焊接区的上表面。在焊接区上形成金属块13之后，装置通过与上述相同的过程在另一个焊接区形成另一个金属块。
图6a和6b详细示出了通过常规倒装焊接过程在基底20的焊接区21形成金属块13的方法。当然，通过改变如图6a中所示的毛细管尖端18的形状，可以形成具有不同形状的金属块13。但是，由于在常规倒装焊接处理期间，线材11的尖端被焰炬部分熔化之后，毛细管尖端18与金属线11一同向上移动，因而如图6b中所示，金属块11的顶端13c是尖的。
图7示出了利用超声波仪140用金属块13将半导体芯片1安装在基底20上的方法。在常规倒装焊接过程期间，半导体芯片1在基底的两个或更多的侧边安装到基底20上，因而即使每个金属块13在其顶端是尖的，也能够获得芯片1对基底20的希望的电和机械连接。但是，当把具有这种尖形顶端13a的金属块13用于将振荡片安装到石英晶体振荡器的陶瓷基底时，这种金属块13可能造成几种问题。由于只有振荡片的一端用金属块安装到石英晶体振荡器的陶瓷基底上，因而必须精确地把振荡片安装到陶瓷基底的顶部空腔中的希望的位置，同时保持振荡片的希望的水平度。但是，很难用具有这种尖形顶端的常规金属块将振荡片安装到陶瓷基底，同时保持振荡片在陶瓷基底内的希望的水平度。因此，本发明提供了具有适用于将振荡片安装到陶瓷基底同时保持振荡片的希望的水平度的形状的金属块，因而改进了所得到的石英晶体振荡器的操作可靠性。
图8a至8d示出了根据本发明的在陶瓷基底311的电极端子上形成金属块23的过程。本发明中将石英晶体振荡片安装到陶瓷基底的倒装焊接过程的一般步骤仍然与常规倒装焊接过程的步骤相同。但是，本发明的过程改变为在图8d的步骤中用毛细管尖端18给每个金属块23的尖形顶端加压，因而如图9中所示，使块23的顶端23d平滑。当然，应当理解，可以用其它方式代替使用毛细管尖端18把金属块23的尖形顶端弄平，而不影响本发明的功能。例如，可以通过局部切除或磨削弄平金属块23的尖形顶端。但是，应当知道，本发明使用了具有这种平滑顶端23的金属块。在本发明中，最好使每个金属块23具有平滑的顶部23b和平滑的底部23a，并且顶部的体积要小于底部的体积。例如，本发明的每个金属块的平滑底部最好具有一种大约50μm或更小的直径和大约40～90μm高度的大致的圆柱形形状。为了在陶瓷基底的端子上形成这种平滑金属块，最好在如图8a和8b所示的，在陶瓷基底上形成金属块的过程中以预定的处理条件加热和挤压金属块的同时，向金属块施加超声波。在本发明中，最好在以大约300℃或更低温度，优选是大约150～250℃的温度加热加热台，并向金属块23施加大约2W或更低的电流的同时从毛细管尖端18向金属块23施加大约250g或更低的压力，和向金属块23施加超声波大约50msec或更少的时间。
在本发明中，最好在陶瓷基底的每个电极端子上形成两个或更多的金属块。在图10a的实施例中，在对应于石英晶体振荡片420的每个电极端子的由第一陶瓷层412、第二陶瓷层413第三陶瓷层414构成的三层陶瓷基底411的每个电极端子上形成了四个金属块430或432。图10b是图10a的“D”部分的放大视图。在本发明中，最好是在陶瓷基底的每个电极端子上形成金属块，使得每个端子上的金属块占据对应于陶瓷基底的每个电极端子的振荡片的每个电极端子的整个面积的至少20％。当如上所述在陶瓷基底的每个电极端子上形成两个或更多金属块时，最好使金属块形成锯齿形排列。此外，有由于金块能够有效地实现良好的导电性，金属块最好是由金构成的。
在图3a和10a的每个实施例中，石英晶体振荡器的陶瓷基底具有三层结构。但是，应当知道，石英晶体振荡器的陶瓷基底可以有双层或更多层的结构，而不影响本发明的功能。图11a至11d是显示根据本发明的另一个实施例的具有双层陶瓷基底的石英晶体振荡器的视图。图11a是石英晶体振荡器的分解透视图。图11b是石英晶体振荡器的侧剖图。图11c是详细显示图11b的“E”部分的构造的放大剖视图。如图11a中所示，石英晶体振荡器500包括双层陶瓷基底511。这个陶瓷基底511是通过沿第一陶瓷层512的上表面的周边层压第二陶瓷层514，留下基底511的顶部空腔而构成的。通过多个金属块530将石英晶体振荡片520安装在基底511的顶部空腔内的陶瓷基底511的第一陶瓷层512的上表面。然后，用一个盖518覆盖陶瓷基底511的空腔。在陶瓷基底511中，第二陶瓷层514沿第一陶瓷层512的上表面的周边叠置。在第一陶瓷层512的上表面的预定位置上提供电极端子，并且电连接到外电极。第二陶瓷层514限定了陶瓷基底511的一个空腔，因而振荡片520能够安装在第一陶瓷层512的空腔内。振荡片520的电极端子是通过多个以上述相同方式产生的金属块电连接到第一陶瓷层512的电极端子的。当然，振荡片520的其余部分水平地悬空在第一陶瓷层512上表面的上方。在振荡片520的石英晶体坯件上形成多个预定电极图案。应当知道，可以根据产生的石英晶体振荡器的特性，自由地设计电极图案。
在具有本发明的双层陶瓷基底的石英晶体振荡器500中，振荡片520是凭借多个金属块530直接安装到陶瓷基底511的，而不使用图1c的任何突起部分，或图2c的钨块。因此，具有本发明的双层陶瓷基底的石英晶体振荡器500在其结构上与常规石英晶体振荡器有显著不同。石英晶体振荡器500优选地减小了它的厚度，因而满足了石英晶体振荡器的紧凑、小型、轻和薄的当前趋势。
如上所述，无论何种类型的振荡片，本发明都能很好地适用于石英晶体振荡器。特别是，本发明能够更好地适用于制造需要在其内部保持真空以防止其振荡片在其振荡动作期间与空气发生摩擦接触的音叉型石英晶体振荡器。
通过下面的示例可以获得对本发明的更好的理解，提出下面的示例只是为了说明本发明，而不是要限制本发明。例如，应当知道，可以根据产生的石英晶体振荡器的特性自由地设计电极图案。
示例
通过混合陶瓷粉末制造浆料。利用浆料制造片材坯料。利用片材坯料制造三层陶瓷基底。制备一个Z-截割石英晶体坯件，以进行清洗和经受印刷处理，从而产生一个石英晶体振荡片。在陶瓷基底的突起部分的电极端子上形成四个每个有100μm大小的金块。然后，在把片安装到陶瓷基底之前，将石英晶体振荡片平放在金属块上，同时对片加压并且对片施加超声波。在本例中，对片施加2kgf的压力和超声仪产生的超声波250msec时间，同时以大约200℃的温度加热振荡片，并对振荡片施加1.5W的电流，从而将振荡片安装到陶瓷基底上。此后，利用激光束将振荡片上的电极切除一些，从而调节片的频率。然后，在形成大约10-2乇的真空之前，用一个盖覆盖陶瓷基底，从而产生了本发明的希望的石英晶体振荡器。
通过利用糊剂把振荡片安装到陶瓷基底上而制造的本发明的振荡器和一些常规石英晶体振荡器都要经受热冲击试验和跌落试验。此外，在经过48小时之后要测量振荡器频率的变化。表1中给出了试验结果。
在本例中，热冲击试验反复进行100个循环，其中以-40℃和85℃的温度加热石英晶体振荡片，对每一温度条件进行30分钟。通过将振荡器从1.5米的高度跌落到地面，对每个振荡器的每一侧进行跌落试验。
                                 表1
示例   热冲击试验后   跌落试验后     48小时后，在密封中 附注
示例   -1～3Hz   -2～4Hz     0～4Hz Au块
对比例1   -6～2Hz   -2～2Hz     -4～2Hz Si-基Ag糊剂
对比例2   -2～9Hz   0～15Hz     -8～25Hz 环氧-基Ag糊剂
熟悉本领域的人员可以从表1中看出，本发明的振荡器除了在跌落试验后其频率变化小之外，还具有高的抗热冲击性。此外，根据本发明的振荡器无论过去多少时间都保持了它的操作可靠性。
使用Si-基Ag糊剂制造的对比例1的常规振荡器在跌落试验后其频率变化较小，但在热冲击试验后或经过一段时间后，其频率发生显著变化。因此，应当指出，对比例1的常规振荡器没有达到希望的操作可靠性。此外，利用环氧-基Ag糊剂制造的对比例2的常规振荡器在跌落试验、热冲击试验和经过一段时间后的每一个试验中，其频率都发生了显著的变化。
如上所述，本发明提供了一种制造石英晶体振荡器的方法，和用该方法制造的石英晶体振荡器。在本发明中，石英晶体振荡器是通过用一种改进的倒装焊接过程将石英晶体振荡片安装到陶瓷基底上制造的，因而具有改进的可靠性，并且能够以高的产率生产，此外，也符合振荡器紧凑、小型化和薄的当前趋势。
尽管为了说明的目的描述了本发明的优选实施例，但熟悉本领域的人员应当知道，可以有各种改进、增加和替代，而不脱离附属权利要求中定义的本发明的范围和精神。

Claims (35)

1.一种制造石英晶体振荡器的方法，包括以下步骤：
形成陶瓷基底，其中沿第一陶瓷层的上表面的周边依次叠置第二陶瓷层和第三陶瓷层，所述陶瓷基底具有顶部空腔，其中所述顶部空腔由所述第二陶瓷层和所述第三陶瓷层环绕，所述第二陶瓷层和所述第三陶瓷层经过冲压形成从所述第二陶瓷层的一侧局部伸出的突起部分，并且所述第二陶瓷层在突起部分上具有预定的电极端子；
制备具有预定电极图案的石英晶体振荡片；
在所述第二陶瓷层的突起部分上的每个所述电极端子的上表面上设置多个金属块；
对上述多个金属块的顶部施加压力，以平滑上述多个金属块的顶部；
将所述石英晶体振荡片定位在陶瓷基底的所述顶部空腔内，并且使所述石英晶体振荡片与所述金属块电连接，从而使所述石英晶体振荡片的除了电极端子之外的其余部分与所述陶瓷基底间隔一个间隙；和
用陶瓷盖密封所述陶瓷基底。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述金属块是金块。
3.根据权利要求1所述的方法，其中对应于所述振荡片的每个电极端子，形成在陶瓷基底的每个所述突起部分的电极端子上表面上的金属块的数量是两个或更多。
4.根据权利要求1所述的方法，其中形成在陶瓷基底的所述电极端子上的所述金属块占据振荡片的所述电极端子的整个面积的至少20％。
5.根据权利要求4所述的方法，其中所述金属块以锯齿形排列形成在所述陶瓷基底的每个电极端子上。
6.根据权利要求1所述的方法，其中每个所述金属块是这样形成的：将金属线放置在所述陶瓷基底的预定位置，在施加超声波条件下压挤所述金属线，并且在压挤所述金属线的顶端之前将所述金属线向上拉，以便形成每个所述金属块的平滑上表面。
7.根据权利要求6所述的方法，其中每个所述金属块是这样形成的：在以300℃或更低的温度加热金属块和对金属块施加2W或更低的电流的同时，对金属块施加250g或更低的压力并对金属块施加超声波50msec或更短时间。
8.根据权利要求7所述的方法，其中以150～250℃的温度加热每个所述金属块。
9.根据权利要求1所述的方法，其中每个所述金属块具有平滑的顶部和平滑的底部，所述顶部的体积小于所述底部的体积。
10.根据权利要求9所述的方法，其中每个金属块的所述平滑底部具有一种50μm或更小的直径和40～90μm高度的大致圆柱形的形状。
11.根据权利要求1所述方法，其中所述石英晶体振荡片是通过在对所述片施加超声波造成的机械摩擦力的同时，将所述片压到金属块上，从而使所述片的电极端子电连接到所述金属块而安装到所述陶瓷基底的。
12.根据权利要求11所述的方法，其中在以300℃或更低的温度加热所述片并对所述片施加2W或更低的电流的同时，在施加超声波的条件下对所述振荡片施加2kgf或更低的压力230msec或更短的时间。
13.根据权利要求1所述的方法，其中所述振荡片与所述第一陶瓷层的上表面之间的间隙是10～40μm。
14.根据权利要求1所述的方法，其中所述石英晶体振荡器是音叉型振荡器。
15.一种制造石英晶体振荡器的方法，包括步骤：
形成陶瓷基底，其中沿第一陶瓷层的周边叠置第二陶瓷层，所述陶瓷基底具有顶部空腔，其中所述顶部空腔由经过冲压形成边框的所述第二陶瓷层环绕，并且所述第一陶瓷层在希望的位置上具有预定的电极端子；
制备具有多个电极图案的石英晶体振荡片；
在所述第一陶瓷层的每个电极端子上设置多个金属块；
对上述多个金属块的顶部施加压力，以平滑上述多个金属块的顶部；
将所述石英晶体振荡片定位在所述陶瓷基底的顶部空腔内，并且使所述石英晶体振荡片与所述金属块电连接，从而使所述石英晶体振荡片的除了所述电极端子之外的其余部分与所述陶瓷基底间隔一个间隙；和
用陶瓷盖密封所述陶瓷基底。
16.根据权利要求15所述的方法，其中所述金属块是金块。
17.根据权利要求15所述的方法，其中对应于所述振荡片的每个电极端子，形成在陶瓷基底的每个电极端子上表面上的金属块的数量是两个或更多。
18.根据权利要求15所述的方法，其中形成在陶瓷基底的所述电极端子上的所述金属块占据振荡片的所述电极端子的整个面积的至少20％。
19.根据权利要求17所述的方法，其中所述金属块以锯齿形排列形成在所述陶瓷基底的每个电极端子上。
20.根据权利要求15所述的方法，其中每个所述金属块是这样形成的：将金属线放置在所述陶瓷基底的预定位置，在施加超声波条件下压挤所述金属线，并且在压挤所述金属线的顶端之前将所述金属线向上拉，以便形成每个所述金属块的平滑上表面。
21.根据权利要求20所述的方法，其中每个所述金属块是这样形成的：在以300℃或更低的温度加热金属块和对金属块施加2W或更低的电流的同时，对金属块施加250g或更低的压力并对金属块施加超声波50msec或更短时间。
22.根据权利要求21所述的方法，其中以150～250℃的温度加热每个所述金属块。
23.根据权利要求15所述的方法，其中每个所述金属块具有平滑的顶部和平滑的底部，所述顶部的体积小于所述底部的体积。
24.根据权利要求23所述的方法，其中每个金属块的所述平滑底部具有一种50μm或更小的直径和40～90μm高度的大致圆柱形的形状。
25.根据权利要求15所述方法，其中所述石英晶体振荡片是通过在对所述片施加超声波造成的机械摩擦力的同时将所述片压到金属块上，从而使所述片的电极端子电连接到所述金属块而安装到所述陶瓷基底的。
26.根据权利要求15所述的方法，其中在以300℃或更低的温度加热所述片和对所述片施加2W或更低的电流的同时，在施加超声波的条件下对所述振荡片施加2kgf或更低的压力230msec或更短的时间。
27.根据权利要求15所述的方法，其中所述振荡片与所述第一陶瓷层的上表面之间的间隙是10～40μm。
28.根据权利要求15所述的方法，其中所述石英晶体振荡器是音叉型振荡器。
29.一种石英晶体振荡器，包括：
陶瓷基底，沿第一陶瓷层的上表面的周边叠置第二陶瓷层，所述陶瓷基底具有由所述第二陶瓷层环绕的顶部空腔，所述第一陶瓷层具有多个在预定位置电连接到外电极的电极端子；
多个金属块，每个金属块具有平滑的上表面，多个金属块形成在陶瓷基底的第一陶瓷层的电极端子的顶部上；
具有多个电极图案的石英晶体振荡片，所述振荡片通过多个金属块在所述顶部空腔内安装到所述第一陶瓷层的电极端子，从而使所述振荡片的除了端子之外的其余部分与所述陶瓷基底间隔一个间隙；和
覆盖所述陶瓷基底以密封振荡器的陶瓷盖。
30.根据权利要求29所述石英晶体振荡器，其中对应于所述振荡片的每个电极端子，形成在陶瓷基底的每个电极端子上表面上的金属块的数量是两个或更多。
31.根据权利要求29所述的石英晶体振荡器，其中形成在所述陶瓷基底的所述电极端子上的所述金属块占据振荡片的所述电极端子的整个面积的至少20％。
32.根据权利要求30所述的石英晶体振荡器，其中所述金属块以锯齿形排列形成在所述陶瓷基底的每个电极端子上。
33.根据权利要求29所述的石英晶体振荡器，其中所述金属块是金块。
34.根据权利要求29所述的石英晶体振荡器，其中所述振荡片与陶瓷基底的所述第一陶瓷层的上表面之间的间隙的10～40μm。
35.根据权利要求29所述的石英晶体振荡器，其中所述石英晶体振荡器是音叉型振荡器。
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