CN205847208U - 带阻容环路的谐振器、基座及基座组 - Google Patents

Abstract

本实用新型适用于谐振器技术领域，提供了一种带阻容环路的谐振器、基座及基座组。谐振器包括基座、石英晶体谐振子及上盖。基座包括基板，基板底面设有焊盘；顶面设有下电极。基板开有通孔，通孔内嵌置有连通基板顶面与底面的导电体。下电极与部分导电体电连接，下电极上覆盖有电介质，基板顶面覆盖有电阻层；电介质以及部分导电体上铺设有上电极，上电极一端与电介质以及部分导电体电连接，构成电容器。其另一端与电阻层电连接构成电阻器，并通过下电极、导电体与焊盘导通，构成阻容环路。本实用新型节省了PCB的有限空间，产品可小型化；且节省了贴装步骤，生产效率高；另外，减少了外部组件误差的影响，提高振荡器的频率精度。

Description

带阻容环路的谐振器、基座及基座组

技术领域

本实用新型属于谐振器技术领域，尤其涉及一种带阻容环路的谐振器、基座及基座组。

背景技术

目前市场上提供的近似产品是陶瓷谐振器，但石英晶体谐振器的频率精度优于10^-5，较陶瓷谐器的10^-3优。压电石英晶体谐振器因其频率稳定性好，是构成微芯片时钟的主要器件。

随着生活中各种产品的微型化的发展，市场上对小型产品的需求日益增加。作为这些小型产品的基座，需要满足小型化的要求，或通过整合其他组件缩减下游产品的占用空间。

传统IC振荡器组成，除IC内部振荡电路外，需在输入/输出端配上接地电容、串联电阻和石英晶体谐振器。外部组件以独立形式进行组装，除占用PCB板面积、空间，亦会增加贴片组装成本。

可见，现有的谐振器在应用中需外配电容、电阻，占用了PCB空间以及增加了贴片成本。因此，研发一种可节省PCB的占用面积以及电阻、电容的SMT成本的谐振器及其制作方法，已成为市场发展的一种需要。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种带阻容环路的谐振器、基座及基座组，旨在解决现有技术中的谐振器在应用中需外配电容、电阻，占用了PCB空间以及增加了贴片成本的问题。

本实用新型是这样实现的，一种带阻容环路的谐振器，包括基座、石英晶体谐振子以及上盖，所述上盖盖设于所述基座上，并且所述基座顶面与上盖之间形成一个封闭的腔体，所述石英晶体谐振子安装于所述腔体内，所述基座包括基板，所述基板的底面设置有用作与外部焊接的若干焊盘，所述基板对应于各个焊盘的位置沿基板的厚度方向开设有若干通孔，所述通孔内嵌置有导电体；所述腔体内还设置有下电极、电介质、电阻层以及上电极；所述下电极与部分的导电体电连接，所述上电极的一端与所述电介质以及部分的导电体电连接，其另一端与所述电阻层电连接；所述上电极与所述下电极、电介质构成电容器；所述上电极与所述电阻层构成电阻器；所述电容器以及电阻器通过下电极、导电体与所述焊盘导通，构成阻容环路；所述石英晶体谐振子与所述上电极电连接。

进一步地，所述石英晶体谐振子通过导电胶与所述上电极固定连接。

本实用新型为解决上述技术问题，还提供了一种带阻容环路的基座，所述基座包括基板，所述基板的底面设置有用作与外部焊接的若干焊盘，所述基板的顶面上设置有下电极；所述基板对应于各个焊盘的位置沿基板的厚度方向开设有若干通孔，所述通孔内嵌置有导电体；所述下电极设置于部分的导电体上，并与导电体电连接；所述下电极上覆盖有电介质，所述基板顶面上还覆盖有电阻层；所述电介质以及部分通孔上还铺设有上电极，所述上电极的一端与所述电介质以及部分通孔内的导电体电连接，其另一端与所述电阻层电连接；所述上电极与所述下电极、电介质构成电容器；所述上电极与所述电阻层构成电阻器；所述电容器以及电阻器通过下电极、导电体与所述焊盘导通，构成阻容环路。

进一步地，所述电阻器上覆盖有绝缘层。

进一步地，所述上电极以及下电极凸出于所述基板的顶面。

进一步地，所述基板为烧结后的陶瓷基板。

本实用新型为解决上述技术问题，还提供了一种带阻容环路的基座组，所述基座组包括若干个上述的基座，若干个所述的基座排列成矩阵，并且所述若个基座共用一块母基板，所述母基板分割后形成若干个所述的基板。

本实用新型与现有技术相比，有益效果在于：本实用新型将阻容环路整合在同一基座上，在基座上装配上石英晶体谐振子，封上上盖后形成带阻容环路的石英谐振器，无需再外配电容、电阻，因此节省了PCB的有限空间，使电子产品能满足市场对小型化的需求；也节省了在PCB上贴装电容、电阻的步骤，提高了生产效率，提高供应量；并且免除了贴片电容器和电阻器的成本和风险。

另外，将阻容环路整合至石英晶体谐振器的基座内，在生产调整过程中可将阻环路的误差修正，减少外部组件误差的影响，提高振荡器的频率精度。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的一种带阻容环路的谐振器的纵向剖视示意图。

图2是图1所示谐振器的分解结构示意图。

图3是图1中的基座的分解结构示意图。

图4是图1中的上盖的立体结构示意图。

图5是图1中的基座的制备流程图。

图6是本实用新型实施例提供的一种基座组的立体结构示意图。

图7是本实用新型实施例提供的一种上盖组的立体结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

一种带阻容环路的谐振器，包括基座、石英晶体谐振子以及上盖。上盖盖设于基座上，并且基座顶面与上盖之间形成一个封闭的腔体。石英晶体谐振子安装于腔体内。

基座包括基板，所述基板的底面设置有用作与外部焊接的若干焊盘，基板对应于各个焊盘的位置沿基板的厚度方向开设有若干通孔，通孔内嵌置有导电体。

腔体内还设置有下电极、电介质、电阻层以及上电极。下电极与部分的导电体电连接，上电极的一端与电介质以及部分的导电体电连接，其另一端与电阻层电连接；上电极与所述下电极、电介质构成电容器；上电极与电阻层构成电阻器；电容器以及电阻器通过下电极、导电体与焊盘导通，构成阻容环路；石英晶体谐振子与上电极电连接。

可见，上述的腔体内设置有阻容环路，从而将阻容环路整合至谐振器内。其中，本实用新型不限定阻容环路的具体设置位置，只要是位于腔体内即在本实用新型的保护范围内，例如，可以将阻容环路设置于基座上，也可以设置于上盖上，也可以设置于基座与上盖之间的空间内。

下面的图1至图4，为本实用新型提供的将阻容环路设置于基座上的一个较佳实施例，一种带阻容环路的谐振器，包括基座1、石英晶体谐振子2以及上盖3。上盖3盖设于基座1上，并且基座1顶面与上盖3之间形成一个封闭的腔体4。石英晶体谐振子2安装于腔体4内，并通过导电胶5与基座1固定连接。

其中，上述基座1包括基板11，基板11为烧结好的陶瓷基板，其底面设置有用于与外部焊接的若干焊盘12；基板11的顶面上设置有下电极13。基板11对应于各个焊盘12的位置沿基板11的厚度方向开设有若干通孔111，通孔111内嵌置有导电体112，导电体112可连通基板11顶面与底面的电路，为石英晶体谐振子2与外部连接提供回路。下电极13设置于部分的通孔111上，并与通孔111内的导电体112电连接。下电极13上覆盖有电介质14，基板11顶面上还覆盖有电阻层15；电介质14以及部分的导电体112上还铺设有上电极16，上电极16的一端与电介质14以及部分通孔111内的导电体112电连接，其另一端与电阻层15电连接。上电极16与下电极13、电介质14构成电容器。上电极16与电阻层15构成电阻器，并与下电极13通过导电体112与焊盘12导通，构成阻容环路。

进一步地，电阻器上覆盖有绝缘层17，下电极13凸出设于基板11的顶面，从而可避免石英晶体谐振子2的工作区与基板11顶面触碰，影响性能。

本实施例将阻容环路整合在同一基座1上，在基座1上装配上石英晶体谐振子2，封上上盖3后形成带阻容环路的石英谐振器，无需再外配电容、电阻，因此节省了PCB的有限空间，使电子产品能满足市场对小型化的需求；也节省了在PCB上贴装电容、电阻的步骤，提高了生产效率，提高供应量；并且免除了贴片电容器和电阻器的成本和风险。

另外，将阻容环路整合至石英晶体谐振器的基座1内，在生产调整过程中可将阻环路的误差修正，减少外部组件误差的影响，提高振荡器的频率精度。

请参见图5，下面以单个基座1的制备过程为例，进一步说明上述基座1的制备过程：

S11、打孔：用激光在烧结好的基板11上开设若干通孔111；

S12、填孔：用印刷或挤压方式将导电桨料灌注入通孔111内，烧结后将通孔111回填形成导电体112；

S13、印焊盘12：用印刷方式将导电桨料印刷在基板11底面，烧结后形成焊盘12；

S14、印下电极13：用印刷方式将导电桨料印刷在基板11顶面，烧结后形成下电极13；

S15、覆涂电介质14：采用真空镀膜方式，在下电极13上的局部区域覆涂电介质14；

S16、覆涂电阻层15：在基板11上用印刷方式印上电阻桨料，烧结后形成电阻层15；

S17、印上电极16：用印刷方式在基板11上对应于电介质14、导电体112以及电阻层15的局部位置上覆涂一层导电桨料，形成上电极16。

S18、覆涂绝缘层17：用印刷方式将绝缘材料覆涂在电阻器上，烧结后形成绝缘层17。

请参见图6及图7，为了进一步降低生产成本，本实施例还提供了一种带阻容环路的基座组10，基座组10包括若干个上述的基座1，若干个基座1排列成矩阵，并且，该组中的所有基座1共用一块母基板100，该母基板分割后形成多个基板11。相应地，本实施例还提供了一种上盖组30，上盖组30包括若干个上盖3，该组的所有上盖3共用一块母底板300，该母底板300在分割前，先在母底板300上切割出多个凹槽31，并且，多个凹槽31排列成矩阵。待母底板300分割后即形成多个上盖3。下面以矩阵形式的基座组10、上盖组30为例，对基座组10、单个基座1以及单个谐振器的制备过程进行说明：

S10、切割母基板100：在预先已经烧结好的陶瓷板材上，根据需要制备的基座1数量及排列方式，切割出一块母基板100；

S11、打孔：用激光在的母基板100上开设若干通孔111；

S12、填孔：用印刷或挤压方式将导电桨料灌注入通孔111内，烧结后将通孔111回填形成导电体112；

S13、印焊盘12：用印刷方式将导电桨料印刷在母基板100底面，烧结后形成焊盘12；

S14、印下电极13：用印刷方式将导电桨料印刷在母基板100顶面，烧结后形成下电极13；

S15、覆涂电介质14：采用真空镀膜方式，在下电极13上的局部区域覆涂电介质14；

S16、覆涂电阻层15：在母基板100上用印刷方式印上电阻桨料，烧结后形成电阻层15；

S17、印上电极16：用印刷方式在基板上对应于电介质14、导电体112以及电阻层15的局部位置上覆涂一层导电桨料，形成上电极16；

S18、覆涂绝缘层17：用印刷方式将绝缘材料覆涂在电阻器上，烧结后形成绝缘层17，即制得基座组10；

S19、分割基座组10：在基座组10的母基板100上按矩阵要求用激光划上指定深度的分割线，然后施加适当压力使基座组10分裂成若干单个的基座1；

S20、制作母底板300：在预先已经烧结好的陶瓷板材上，根据需要制备的上盖3的数量及排列方式，切割出一块母底板300；

S21、切割凹槽：采用激光，在母底板300指定的位置施加激光束(能)，使材料加热气化；移动激光束使其由点变线，再由线变面；凹槽31深度可以通过调整激光功率和加工次数，一层一层地将材料移除，直至凹槽31达到所需深度；

S20、分割上盖组30：在上盖组30的母底板300上按矩阵要求用激光划上指定深度的分割线，然后施加适当压力使上盖组30分裂成若干单个的上盖3；

S21、安装石英晶体谐振子2：在基座1上涂布导电胶5，放上石英晶体谐振子2，需要时可在石英晶体谐振子2上再涂布上导电胶5强化结构；待导电胶5固化后，进行参数调整，调整后用封盖胶6将上盖3与基座1粘合，形成腔体使石英晶体谐振子2与外部隔绝形成一种带电阻、电容环路的石英谐振器。

优化地，上述的基板1材料包括氧化铝类、氧化锆类、玻璃类基板。

上述开设通孔111是在基板1上指定位置钻孔并灌穿基板1，采用激光打孔方式，激光的高聚焦能量使加工的位置温度瞬间升高，使材料气化而形成通孔。

上述的填孔是在基板1的通孔111位置灌入导电桨料，导电材料包括钨桨、锰钼桨、银桨、银钯桨、铜桨中的至少一种，经烧结基板1的顶面与底面导通。通过专用模具，在基板1的通孔111上方将导电桨料挤压回填至通孔111内，在此过程中，在基板11下方放置透气纸，以便孔内空气能排出并防止导电桨料外溢。经高温烧结后形成导电材料并回填穿孔使其气密。

丝印焊盘12时，丝印的图形由网板决定，网板是按焊盘设计要求加工，在基板11上通过丝印方式将导电桨料印刷在基板11底面的指定位置，导电料包括银桨、银钯桨和金桨中的至少一种，烧结后形成焊盘12。

上述的印下电极13是在基板11上通过丝印方式将导电桨料印刷在基板11的顶面。丝印下电极13时，丝印的图形由网板决定，网板是按下电极13设计要求加工，使导电桨料覆涂在基板11顶面的指定位置；导电料包括银桨、银钯桨和金桨中的至少一种，烧结后形成下电极13。

上述的覆涂电介质14是通过印刷或真空镀膜方式将电介质14覆涂在基板11顶面并局部覆盖下电极13；所述的电介质14包括玻璃釉类或金属氧化类。丝印电介质14时，丝印的图形由网板决定，网板是按电介质14设计要求加工，使导电桨料覆涂在基板11指定位置，经高温烧结后形成电介质14。电介质14用真空镀膜生成时，镀膜的图形是由掩膜板决定的，掩板按电介质14设计要求加工的，在镀膜过程中掩膜板将基板11覆盖，只露出需覆涂的区域，使电介质14按设计求覆涂在基板11的指定位置。镀膜过程中，材料可以是过蒸镀、溅射或化学气相沉积的方式进行。电介质14材料相对介电常数ξr、厚度和上、下电极16、13的面积决定电容器的电容值。当电容值较小，电极面积较大时，电介质14厚度增加，可选用丝印方式，选用液态的电质料，如贺利氏的电介质桨料，并通过网板的乳桨厚度调整烧结后的电介质厚度。当容值较大或极积不足时，可选用空镀膜方式将电介质14涂在基板11指定位置上。

上述的覆涂电阻层15是在基板11上通过丝印方式将厚膜电阻桨料或负温度系数电阻桨料印刷在基板11表面，烧后形成电阻层15。丝印电阻桨料时，丝印的图形由网板决定，网板是按电阻器设计要求加工。

上述的印上电极16是在基板11上通过丝印或真空镀膜方式将导电桨料印刷在基板11上对应于电介质14、导电体112以及电阻层15的局部位置。丝印上电极16时，丝印的图形由网板决定，网板是按上电极16设计要求加工。上电极16用真空镀膜生成时，镀膜的图形是由掩膜板决定的，掩板按上电极16设计要求加工的，在镀膜过程中掩膜板将基板11覆盖，只露出需覆涂的区域，使上电极16按设计求覆涂在基板11的指定位置。两组上电极16与电介质14和下电极13重叠部构成两只电容器。两组上电极16与电阻层15两端重叠，形成电阻器并构成阻容环路。环路过上、下电极16、13和孔内导电体112与焊盘12形成对外连接。

上述的覆涂绝缘层17是在基板11上通过丝印方式将玻璃釉印刷在电路表面，烧后形成绝缘膜。丝印绝缘层17时，丝印的图形由网板决定，网板是按绝缘层17设计要求加工，使绝缘桨料覆涂在基板11指定位置，经高温烧结后形成绝缘层17，从而能避免组装石英晶体谐振子2时，石英晶体谐振子2的下电极13与电阻器短接。

上述上盖3为陶瓷上盖，使用矩阵方式制备的上盖3，进行切割操作时，利用高功率密度激光束照射母底板300的矩阵切割位置，使陶瓷材料很快被加热至汽化温度并蒸发形成孔洞，随着光束的移动，孔洞连续形成切缝。激光切割可使材料由上而下完全蒸发达至切透效果，亦可通过控制激光功率、参数由材料表面往里切割指定深度，保持工件的整体性，本实施采用后者，即局部切割方案。已局部切割的陶瓷母底板300，因陶瓷材料的脆性，在母底板300上施加一定的压力，母底板300就会沿切割槽处裂开，分裂成多只单独的上盖3。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种带阻容环路的谐振器，包括基座、石英晶体谐振子以及上盖，所述上盖盖设于所述基座上，并且所述基座顶面与上盖之间形成一个封闭的腔体，所述石英晶体谐振子安装于所述腔体内，其特征在于，所述基座包括基板，所述基板的底面设置有用作与外部焊接的若干焊盘，所述基板对应于各个焊盘的位置沿基板的厚度方向开设有若干通孔，所述通孔内嵌置有导电体；所述腔体内还设置有下电极、电介质、电阻层以及上电极；所述下电极与部分的导电体电连接，所述上电极的一端与所述电介质以及部分的导电体电连接，其另一端与所述电阻层电连接；所述上电极与所述下电极、电介质构成电容器；所述上电极与所述电阻层构成电阻器；所述电容器以及电阻器通过下电极、导电体与所述焊盘导通，构成阻容环路；所述石英晶体谐振子与所述上电极电连接。

2.如权利要求1所述的带阻容环路的谐振器，其特征在于，所述石英晶体谐振子通过导电胶与所述上电极固定连接。

3.一种带阻容环路的基座，其特征在于，所述基座包括基板，所述基板的底面设置有用作与外部焊接的若干焊盘，所述基板的顶面上设置有下电极；所述基板对应于各个焊盘的位置沿基板的厚度方向开设有若干通孔，所述通孔内嵌置有导电体；所述下电极设置于部分的导电体上，并与导电体电连接；所述下电极上覆盖有电介质，所述基板顶面上还覆盖有电阻层；所述电介质以及部分通孔上还铺设有上电极，所述上电极的一端与所述电介质以及部分通孔内的导电体电连接，其另一端与所述电阻层电连接；所述上电极与所述下电极、电介质构成电容器；所述上电极与所述电阻层构成电阻器；所述电容器以及电阻器通过下电极、导电体与所述焊盘导通，构成阻容环路。

4.如权利要求3所述的带阻容环路的基座，其特征在于，所述电阻器上覆盖有绝缘层。

5.如权利要求3所述的带阻容环路的基座，其特征在于，所述上电极以及下电极凸出于所述基板的顶面。

6.如权利要求3至5中任意一项所述的带阻容环路的基座，其特征在于，所述基板为烧结后的陶瓷基板。

7.一种带阻容环路的基座组，其特征在于，所述基座组包括若干个权利要求3至6中任意一项所述的基座，若干个所述的基座排列成矩阵，并且所述若干个基座共用一块母基板，所述母基板分割后形成若干个所述的基板。