TW201616809A - 雙模低耗能石英振盪器 - Google Patents

Abstract

本發明為一種雙模低耗能石英振盪器，其包括：陶瓷基座、石英振盪器晶片及蓋體，其中陶瓷基座包括一層輸入輸出陶瓷基板及複數層元件陶瓷基板，每一層元件陶瓷基板都設置有至少一元件金屬層，元件金屬層又彼此電性連接以構成一振盪電路。藉由將振盪電路設計於陶瓷基座中，再將石英振盪器晶片設置於最上方之元件陶瓷基板上，並再以蓋體蓋設於最上方之元件陶瓷基板，以封裝覆蓋石英振盪器晶片。藉由本發明之實施，可使石英振盪器輸出頻率信號與振盪信號，以同時兼具高精度與低耗能之特性。

Description

雙模低耗能石英振盪器

本發明關於一種雙模低耗能石英振盪器，特別為一種可輸出頻率信號與振盪信號之雙模低耗能石英振盪器。

石英振盪器具有體積小、重量輕、可靠性高、頻率穩定等優點。石英振盪器尤其在電子產品的應用上使用十分廣泛，幾乎所有的電子產品都需要使用石英振盪器產生特定頻率的信號，以供電子產品中所有的主動元件使用。

在電子產品中同樣也需要使用到振盪電路，例如電阻-電容(RC)振盪電路或電感-電容(LC)振盪電路。然而，電阻-電容振盪電路是一種低頻振盪電路，具有低耗能、電路簡單、製作成本低等優點，但亦具有振幅不夠穩定、頻率調節不易等缺點，因此僅適用於頻率固定、穩定性要求不高的情況下。電感-電容振盪電路則是一種高頻振盪電路，具有可用頻率範圍寬、低耗能、電路簡單、製作成本低和可調頻率輸出等優點，但同樣也具有頻率穩定度低、易受溫度影響等缺點。

綜合以上所述，石英振盪器及振盪電路都各自具有 優缺點，但若能將石英振盪器及振盪電路整合於單一元件，使其同時具備石英振盪器及振盪電路的優點，將會是振盪器產業的一大進步。

本發明為一種雙模低耗能石英振盪器，其藉由將振盪電路設計並燒結於陶瓷基座中，再將石英振盪器晶片封裝於陶瓷基座，以使得雙模低耗能石英振盪器可輸出頻率信號與振盪信號，以兼具高精度與低耗能之特性。

本發明提供一種雙模低耗能石英振盪器，其包括：一陶瓷基座，其包括一輸入輸出陶瓷基板及複數層元件陶瓷基板，其中輸入輸出陶瓷基板與該些元件陶瓷基板垂直堆疊燒結，每一元件陶瓷基板設置有至少一元件金屬層，該些元件金屬層彼此電性連接以構成一振盪電路，振盪電路與輸入輸出陶瓷基板電性連接；一石英振盪器晶片，其係設置於最上方之元件陶瓷基板，並與輸入輸出陶瓷基板電性連接；以及一蓋體，其係蓋設於最上方之元件陶瓷基板，以封裝覆蓋石英振盪器晶片。

藉由本發明的實施，至少可達到下列進步功效：一、可輸出頻率信號與振盪信號，以兼具高精度與低耗能之特性；及二、可整合振盪電路及石英振盪器晶片。

為了使任何熟習相關技藝者了解本發明之技術內容並據以實施，且根據本說明書所揭露之內容、申請專利範圍及圖式，任何熟習相關技藝者可輕易地理解本發明相關之目的及優 點，因此將在實施方式中詳細敘述本發明之詳細特徵以及優點。

100‧‧‧雙模低耗能石英振盪器

20‧‧‧陶瓷基座

21‧‧‧輸入輸出陶瓷基板

211‧‧‧輸入輸出金屬層

22‧‧‧元件陶瓷基板

221‧‧‧元件金屬層

30‧‧‧石英振盪器晶片

40‧‧‧蓋體

R‧‧‧電阻

C‧‧‧電容

L‧‧‧電感

第1圖為本發明實施例之一種雙模低耗能石英振盪器之分解示意圖；第2圖為本發明實施例之一種陶瓷基座之分解示意圖；第3圖為本發明實施例之一種振盪電路為電阻-電容振盪電路之雙模低耗能石英振盪器之分解示意圖；第4圖為第3圖之等效電路示意圖；第5圖為本發明實施例之一種振盪電路為電阻-電容振盪電路之雙模低耗能石英振盪器之分解示意圖；及第6圖為第5圖之等效電路示意圖。

如第1圖所示，本實施例提供一種雙模低耗能石英振盪器100，其包括：一陶瓷基座20；一石英振盪器晶片30；以及一蓋體40。

如第2圖所示，陶瓷基座20包括一輸入輸出陶瓷基板21及複數層元件陶瓷基板22，其中輸入輸出陶瓷基板21為陶瓷基座20的最底層，並設置有複數個輸入輸出金屬層211，而複數層元件陶瓷基板22則垂直堆疊燒結於輸入輸出陶瓷基板21的上方。每一層元件陶瓷基板22都設置有至少一元件金屬層221，每一層元件陶瓷基板22上的元件金屬層221會與相鄰的元件陶瓷基板22上的 元件金屬層221彼此電性連接，藉此構成一振盪電路。

較佳實施例中，陶瓷基座20可以為一低溫共燒陶瓷(LTCC)基座，利用現有已知的低溫共燒陶瓷技術可以在每一層元件陶瓷基板22上設置元件金屬層221，並使元件金屬層221具有部份裸露於元件陶瓷基板22的上下表面，以使得位於不同元件陶瓷基板22的元件金屬層221可以彼此電性連接。元件金屬層221可以組成電阻、電容及/或電感並構成振盪電路，例如是電阻-電容(RC)振盪電路或電感-電容(LC)振盪電路。

如第3圖所示，當振盪電路為電阻-電容振盪電路時，最上方的元件陶瓷基板22可設置有作為電阻及電容的元件金屬層221，且其餘的元件陶瓷基板22可設置有作為電容的元件金屬層221。如第4圖所示，其為電阻-電容振盪電路之等效電路圖，並顯示了電阻-電容振盪電路可由電阻R及電容C串並聯而成。

如第5圖所示，當振盪電路為電感-電容振盪電路時，其中最上方的元件陶瓷基板22設置有作為電感及電容的元件金屬層221，且其餘的元件陶瓷基板22設置有作為電容的元件金屬層221。如第6圖所示，其為電感-電容振盪電路之等效電路圖，並顯示了電感-電容振盪電路可由電感L及電容C串聯而成。

如第3圖及第5圖所示，石英振盪器晶片30被設置於最上方的元件陶瓷基板22，並可透過燒結於元件陶瓷基板22中的元件金屬層221與輸入輸出陶瓷基板21上的輸入輸出金屬層211電性連接。此外，構成振盪電路的元件金屬層221也與輸入輸出陶瓷基板21電性連接，因此雙模低耗能石英振盪器100可輸出石英振盪器晶片30產生的頻率信號與振盪電路產生的振盪信號，以同時兼 具高精度與低耗能之特性

為了封裝雙模低耗能石英振盪器100並保護石英振盪器晶片30，於最上方的元件陶瓷基板22蓋設有蓋體40，蓋體40的內部具有一凹陷部，以凹陷部朝向石英振盪器晶片30進行封裝，進而覆蓋石英振盪器晶片30。

本實施例將振盪電路設計並燒結於陶瓷基座20中，再將石英振盪器晶片30封裝於陶瓷基座20，以使得石英振盪器得以輸出頻率信號與振盪信號，石英振盪器晶片30產生的頻率信號可提供IC正常運作時的時脈信號，而振盪信號則於待機時發揮節能功效，藉此讓雙模低耗能石英振盪器100可兼具高精度與低耗能之特性。

惟上述各實施例係用以說明本發明之特點，其目的在使熟習該技術者能瞭解本發明之內容並據以實施，而非限定本發明之專利範圍，故凡其他未脫離本發明所揭示之精神而完成之等效修飾或修改，仍應包含在以下所述之申請專利範圍中。

100‧‧‧雙模低耗能石英振盪器

20‧‧‧陶瓷基座

30‧‧‧石英振盪器晶片

40‧‧‧蓋體

Claims (7)

1. 一種雙模低耗能石英振盪器，其包括：一陶瓷基座，其包括一輸入輸出陶瓷基板及複數層元件陶瓷基板，其中該輸入輸出陶瓷基板與該些元件陶瓷基板垂直堆疊燒結，每一該元件陶瓷基板設置有至少一元件金屬層，該些元件金屬層彼此電性連接以構成一振盪電路，該振盪電路與該輸入輸出陶瓷基板電性連接；一石英振盪器晶片，其係設置於最上方之該元件陶瓷基板，並與該輸入輸出陶瓷基板電性連接；以及一蓋體，其係蓋設於最上方之該元件陶瓷基板，以封裝覆蓋該石英振盪器晶片。
2. 如申請專利範圍第1項所述之雙模低耗能石英振盪器，其中該陶瓷基座為一低溫共燒陶瓷基座。
3. 如申請專利範圍第1項所述之雙模低耗能石英振盪器，其中該輸入輸出陶瓷基板為該陶瓷基座之最底層，並設置有複數個輸入輸出金屬層。
4. 如申請專利範圍第1項所述之雙模低耗能石英振盪器，其中該振盪電路為一電阻-電容振盪電路。
5. 如申請專利範圍第4項所述之雙模低耗能石英振盪器，其中最上方之該元件陶瓷基板設置有作為電阻及電容之該元件金屬層，且至少另一該元件陶瓷基板設置有作為電容之該元件金屬層。
6. 如申請專利範圍第1項所述之雙模低耗能石英振盪器，其中該振盪電路為一電感-電容振盪電路。
7. 如申請專利範圍第6項所述之雙模低耗能石英振盪器，其中最上方之該元件陶瓷基板設置有作為電感及電容之該元件金屬層，且至少另一該元件陶瓷基板設置有作為電容之該元件金屬層。