CN1780141B - 独石型片式石英晶体频率器件及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种独石型片式石英晶体频率器件及其制造方法。一种独石型片式石英晶体频率器件，包括上盖板(1)、下盖板(2)、晶片(3)、上盖板凹坑(4)、下盖板凹坑(5)，还包括内电极(7)和外电极(8)，该制造方法如下：一、制作两片带m×n个列阵凹坑的陶瓷盖板，二、将晶片用导电胶粘到下盖板相应位置，当下盖板所有位置都贴满晶片后，放到专用粘片工作台和上盖板粘合，三、将复合片按要求切割成产品单元；四、将切割后产品单元装入专用蒸发夹具，进行端面电极蒸发，引出产品单元内电极，使内、外电极导通，形成独石型片式器件。本发明不仅结构简单、尺寸小、气密性好，而且可靠；同时制造该频率器件方法不仅简单，而且制造成本低、效率高。

Description

独石型片式石英晶体频率器件及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种晶体频率器件及其制造方法，具体涉及一种独石型片式石英晶体频率器件及其制造方法。

背景技术

目前，石英晶体频率器件广泛地应用于通讯、电视、数码产品以及工业自动化等领域，用于产生时基振荡频率或进行选频。石英晶体频率器件是利用石英晶体在交变电场的作用下，会产生机械振动的原理制作而成。因此，它可不受外界电磁干扰的影响。在使用中，不需要像其他频率元件那样，为防止电磁干扰而进行复杂的屏蔽。对电子产品的小型化、集成化有着相当积极的意义。

由于石英晶体振子是通过机械振动的方式进行工作。因此，它必须要有一个振动空间，也就是我们所说的石英晶体频率器件的振动空腔。现有的石英晶体频率器件都是将石英晶体振子安装在一个金属支架上并用一个金属外壳封装而成。但是，这种产品体积较大、结构复杂。不适应日益发展的电子产品小型化趋势。因此，人们开始想办法生产体积小、结构简单的片式产品。较普遍的办法就是将石英晶片用导电胶粘在一个陶瓷做成的盒子中，这种陶瓷盒子一般都由一个陶瓷基座和一个陶瓷(或金属)的盖子粘结而成，俗称盖帽型片式。这种型式的产品存在以下三大问题：

1、陶瓷盖帽烧结时有形变。因此，在与基座粘结时，容易造成气密性不好。

2、由于基座上内电极的引出是用导电浆料通过穿孔印刷的办法实现的，因此基座上的通孔不能做的太小，使得产品尺寸偏大。

3、帽盖很小，需要一个一个套上去。用手工的话，不但偏差大而且效率低；用专用自动机器，则价格昂贵，制造成本高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种独石型片式石英晶体频率器件及其制造方法。该独石型片式石英晶体频率器件不仅产品尺寸小、气密性好，而且制造成本低、效率高；同时用于制造该频率器件的方法不仅简单，而且可靠。

为解决上述技术问题，本发明将频率器件设计为一种包括上盖板、下盖板、晶片在内的独石型结构。在上盖板和下盖板的内侧相向面上分别开有上盖板凹坑和下盖板凹坑，晶片位于上盖板凹坑和下盖板凹坑形成的空腔中，由于上盖板凹坑大而深，下盖板凹坑小而浅，这样可将晶片直接置于下盖板上，而无须使用基座支架进行支撑。同时该频率器件还包括内电极和外电极，外电极位于上、下盖板的外侧面上，内电极位于下盖板内侧面的凹坑两侧。

如果所用晶片较厚时，为了保证振动空腔足够大，满足晶片振动的要求，在该频率器件的上盖板和下盖板间增加一块中间夹板。

为实现上述目的，制造本发明的频率器件的具体步骤如下：

步骤一、根据产品平面尺寸要求，制作两片带m×n个列阵凹坑的陶瓷板作为上、下盖板，其中，m≥1，n≥1，具体为：

(1)根据上、下盖板凹坑的尺寸要求，用专门的方法预制两块带m×n列阵凹坑的陶瓷片；

(2)在带凹坑的陶瓷盖板上，用银浆印上内、外电极，烧银后待用；

步骤二、将晶片用导电胶粘到下盖板的相应位置，当下盖板的所有位置都贴满晶片后，放到专用粘片工作台上和上盖板粘合，具体为：

(1)将石英晶片用导电胶分别粘到下盖板的m×n个位置上；

(2)粘好晶片后，放到粘片工作台上和上盖板粘合；如果晶片较厚，则在上、下盖板之间夹一片带m×n列阵孔的中间夹板，以此来加大振动空腔；

(3)加热加压后，形成上、下盖板粘在一起的复合片；

步骤三、将复合片按产品尺寸要求，切割成产品单元；

步骤四、引出产品单元的内电极，形成独石型片式器件：将切割后的产品单元装入专用蒸发夹具，进行端面电极蒸发，使内电极和外电极导通。

由于本发明的频率器件采用独特的结构设计，利用上、下盖板的凹坑形成空腔，而且下盖板凹坑小而浅，上盖板凹坑大而深。同时，如果所用晶片较厚时，在上、下盖板之间夹入带m×n列阵孔的中间夹板；采用带有凹坑的大陶瓷基片来替代带有支架的小陶瓷基座，避免了制作一个一个带有支架的陶瓷基座，省去了粘一个个小帽所需的价格昂贵的设备投资，不但提高了效率，而且降低了成本。由于采用特殊的制造工艺，盖板上的凹坑是在瓷片烧成后加工上去的，因此，定位精度可以做的相当高；用专门的方法制取高定位精度的上、下盖板凹坑，成本低效率高；片与片粘结时加热加压，使片与片之间的粘结状态良好，增加了片式产品的气密性、可靠性；由于采用了这种独石结构所以产品可以做得很薄，最小厚度可以达到0.8mm；用真空蒸发的方法，在产品的切割端面制作引出电极，首先与内、外电极接触良好连成一体，保证了产品的可靠性。其次，不经受高温，保证了产品的气密性不受破坏。

附图说明

下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明：

图1为独石型片式石英晶体频率器件剖面结构示意图，图2为含中间夹板的独石型片式石英晶体频率器件剖面结构示意图，图3为含中间夹板的粘有晶片的下盖板示意图，图4为含中间夹板的粘有晶片的下盖板侧视剖面图，图5为粘有晶片的下盖板示意图，图6为粘有晶片的下盖板侧视图，图7为上、下盖板粘合的复合片示意图，图8为装入产品后的蒸发夹具。

具体实施方式

图1、2为本发明制造的独石型片式石英晶体频率器件两种不同的剖面结构示意图。从图中可以看出，石英晶片3藏于由上盖板凹坑4和下盖板凹坑5组成的空腔(振动空腔)中。首先根据上盖板凹坑4和下盖板凹坑5的尺寸要求不同，用专门的方法预制两块带m×n列阵(其中，m≥1，n≥1，)凹坑要求的陶瓷盖板。

图3为含中间夹板的粘有晶片的下盖板示意图，图4为含中间夹板的粘有晶片的下盖板侧视剖面图，图5为粘有晶片的下盖板示意图，图6为粘有晶片的下盖板侧视剖面图，从图5、图6可以看出，经上述操作后得到带m×n列阵凹坑的上盖板1和下盖板2，所不同的是，上盖板凹坑4大而深，下盖板凹坑5小而浅；从图3、图4可以看出，如果晶片3较厚，则在上盖板1和下盖板2之间夹入带m×n列阵孔的中间板6。做好上述上盖板1和下盖板2后，根据需要在带凹坑的盖板上，用银浆印上内电极7和外电极8，烧银后待用。

图7为上、下盖板粘合的复合片示意图，从图7可以看出，将上盖板1、粘有晶片3的下盖板2粘合在一起成为复合片。

图8为装入产品后的蒸发夹具，从图8可以看出，将复合片用切割的方法，将大片复合片按产品尺寸要求，切割成产品单元。将产品单元装入蒸发夹具中，把装满产品的夹具放进蒸发机进行端面电极蒸发。端面电极蒸发后独石型片式石英晶体频率器件就制作完成了。

Claims (3)

1.一种独石型片式石英晶体频率器件，包括上盖板、下盖板和晶片，在上盖板和下盖板的内侧相向面上分别开有上盖板凹坑和下盖板凹坑，晶片位于上盖板凹坑和下盖板凹坑中，其特征在于该频率器件的空腔由上、下盖板上的凹坑组成，上盖板的凹坑大而深，下盖板的凹坑小而浅；同时该频率器件还包括内电极和外电极，外电极位于上、下盖板外侧面上，内电极位于下盖板内侧面的凹坑两侧。

2.根据权利要求1所述的独石型片式石英晶体频率器件，其特征在于如果所用晶片较厚时，为了保证振动空腔足够大，满足晶片振动的要求，在该频率器件的上盖板和下盖板间增加一块中间夹板。

3.一种如权利要求1所述的频率器件的制造方法，其特征在于该制造方法的具体步骤如下：

步骤一、根据产品平面尺寸要求，制作两片带m×n个列阵凹坑的陶瓷盖板，其中，m≥1，n≥1，然后，在带凹坑的陶瓷盖板上，用银浆印上内、外电极，烧银后待用；

步骤二、将晶片用导电胶粘到下盖板的相应位置，当下盖板的所有位置都贴满晶片后，放到专用粘片工作台上和上盖板粘合，具体为：

(1)将石英晶片用导电胶分别粘到下盖板的m×n个位置上；

(2)粘好晶片后，放到粘片工作台上和上盖板粘合；如果所用晶片较厚时，为了保证振动空腔足够大，满足晶片振动的要求，则夹一片带m×n列阵孔的中间夹板后再和上盖板粘合；

(3)加热加压后，形成上、下盖板粘在一起的复合片；

步骤三、将复合片按产品尺寸要求，切割成产品单元；

步骤四、引出产品单元的内电极，形成独石型片式器件；将切割后的产品单元装入专用蒸发夹具，进行端面电极蒸发，使内电极和外电极导通。

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