TW201626610A - 壓電石英晶體諧振器及其製作方法 - Google Patents

壓電石英晶體諧振器及其製作方法 Download PDF

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Abstract

一種壓電石英晶體諧振器及其製作方法，壓電石英晶體諧振器，包括電路板、石英晶體諧振器和熱敏電阻，熱敏電阻用於檢測石英晶體諧振器的溫度，熱敏電阻和石英晶體諧振器佈設於電路板上，且相互間通過佈設在電路板上的線路進行連接；熱敏電阻和石英晶體諧振器採用熱塑性材料相互獨立的灌封，且二者用於灌封的熱塑性材料之間有接觸。壓電石英晶體諧振器使石英晶體諧振器和熱敏電阻在電路板上佈設好後使用熱塑性材料相互獨立的灌封，使石英晶體諧振器具有獨立的腔體，可以避免熱敏電阻對石英晶體諧振器的污染，同時滿足了更高頻率穩定性的需求。

Description

壓電石英晶體諧振器及其製作方法
本發明涉及諧振器，尤其涉及一種壓電石英晶體諧振器及其製作方法。
壓電石英晶體諧振器，雖然頻率溫度特性較好，但是為了滿足更高要求的頻率穩定性，還需要採集壓電石英晶體或壓電石英晶體環境溫度，並對頻率溫度特性作相應的補償或修正，從而滿足實際使用要求。
目前含熱敏電阻的壓電石英晶體諧振器，是將熱敏電阻和壓電石英晶體諧振片封閉在同一個腔體內，或者將熱敏電阻和壓電石英晶體諧振片分別封裝在基板的上下兩面。將熱敏電阻和壓電石英晶體封閉在一個腔體的方法容易對壓電石英晶體諧振片構成污染，影響諧振器參數的穩定性。將熱敏電阻和壓電石英晶體封裝在基板的上下兩面的方法，雖然分開了腔體，但會使得基座成本增加，同時因為裝配過程需要專用設備，會使得生產成本增加。
本發明所要解決的技術問題在於提供一種壓電 石英晶體諧振器及其製作方法，旨在解決現有技術中熱敏電阻和石英晶體諧振器封裝在一個腔體內對石英晶體諧振器構成污染的問題。
本發明是這樣實現的，一種壓電石英晶體諧振器，包括電路板、石英晶體諧振器和熱敏電阻，熱敏電阻用於檢測石英晶體諧振器的溫度，熱敏電阻和石英晶體諧振器佈設於電路板上，且相互間通過佈設在電路板上的線路進行連接；熱敏電阻和石英晶體諧振器採用熱塑性材料相互獨立的灌封，且二者用於灌封的熱塑性材料之間有接觸。
進一步地，熱敏電阻和石英晶體諧振器並排佈設於電路板的同一側上，且熱敏電阻與石英晶體諧振器間預留有間隙。
進一步地，熱敏電阻佈設于石英晶體諧振器的背面，且熱敏電阻的焊盤與石英晶體諧振器的焊盤相連接。
進一步地，電路板中位於石英晶體諧振器放置的中間位置設置有通孔，熱敏電阻設置於通孔內。
本發明還提供一種壓電石英晶體諧振器的製作方法，包括以下步驟：步驟A、在電路板上設置若干個設計單元，其中每個設計單元包括一個石英晶體諧振器和一個熱敏電阻，且相鄰的設計單元之間預留分割間隙；步驟B、在每個設計單元中，在電路板的底層設置石英晶體諧振器的引出焊盤，電路板的頂層設置用於焊接石英晶體諧振器的焊盤；同時在石英晶體諧振器焊盤的同側或異側設置與熱敏電阻相應的焊盤；步驟C、將石英晶體諧振器和熱敏電阻分別焊接到相對應的焊盤位置；步驟D、使用熱塑性材料對焊接好的石英晶體諧振器和熱敏電阻進行相互獨立的灌封，且二者用於灌封的熱塑性材料之間有接觸；步驟E、將注塑好的電路板以設計單元為單位進行分割。
進一步地，熱敏電阻設置于石英晶體諧振器的同側時，步驟C具體包括以下步驟：步驟C01、在電路板的焊盤上印刷錫膏，並將石英晶體諧振器和熱敏電阻貼附在相應的位置；步驟C02、將步驟C01中的電路板進行回流焊，並清洗電路板上的助焊劑。
進一步地，熱敏電阻設置于石英晶體諧振器的異側時，步驟C具體包括以下步驟：步驟C101、在電路板中位於每個石英晶體諧振器的中間位置設置通孔，同時使熱敏電阻的焊盤位於通孔的兩端；步驟C102、在電路板中所有的石英晶體諧振器的焊盤上印刷錫膏，將石英晶體諧振器貼附在相應的位置，並進行回流焊使其焊接牢固；步驟C103、在電路板另一側所有的熱敏電阻的焊盤上點上錫膏，將熱敏電阻貼附在相應的位置，進行回流焊使其焊接牢固，並清洗電路板上的助焊劑；步驟C104、將通孔點膠，使膠填充石英晶體諧振器、熱敏電阻和電路板之間的空隙。
進一步地，步驟A中若干個設計單元排列成矩陣。
本發明與現有技術相比，有益效果在於：的壓電石英晶體諧振器使石英晶體諧振器和熱敏電阻在電路板上佈設好後使用樹脂注塑成形，使石英晶體諧振器具有獨立的腔體，可以避免熱敏電阻對石英晶體諧振器的污染，同時滿足了更高頻率穩定性的需求。
為讓本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例並配合所附圖式做詳細說明如下。
100‧‧‧壓電石英晶體諧振器
101‧‧‧石英晶體諧振器
102‧‧‧熱敏電阻
103‧‧‧電路板
104‧‧‧熱塑性材料
105‧‧‧錫膏
106‧‧‧通孔
1011‧‧‧焊盤
1021‧‧‧焊盤
圖1是本發明壓電石英晶體諧振器的第一種製作方法的設計單元電路板示意圖；圖2是由圖1中的若干個設計單元組成的矩陣示意圖；圖3是圖2中的電路板焊盤印刷錫膏後的示意圖；圖4是在圖3中焊接電石英晶體諧振器和熱敏電阻的示意圖；圖5是將圖4注塑後的示意圖；圖6是將圖5分割成單個石英晶體諧振器的示意圖；圖7是圖6的分解示意圖；圖8是本發明壓電石英晶體諧振器的第二種製作方法的設計單元電路板示意圖；圖9是由圖8中的若干個設計單元組成的矩陣示意圖；圖10是圖9中的電路板焊盤印刷錫膏後的示意圖；圖11是圖10中焊接電石英晶體諧振器的示意圖；圖12是圖11中焊接熱敏電阻的示意圖；圖13是圖12中通孔填充膠後的示意圖；圖14是將圖13進行分割後的示意圖；圖15是圖14的分解示意圖。
為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，並不用於限定本發明。
結合圖7和圖15所示，一種壓電石英晶體諧振器100，包括電路板103、石英晶體諧振器101和熱敏電阻 102，熱敏電阻102用於檢測石英晶體諧振器101的溫度，熱敏電阻102和石英晶體諧振器101佈設於電路板103上，且相互間通過佈設在電路板103上的線路進行連接，即石英晶體諧振器101的焊盤1011通過佈設於電路板103中的線路與熱敏電阻102的焊盤1021相連接。熱敏電阻102和石英晶體諧振器101採用熱塑性材料104相互獨立的灌封，且二者用於灌封的熱塑性材料之間有接觸，即石英晶體諧振器101具有獨立的腔體。
結合圖1至圖7所示為壓電石英晶體諧振器100的第一種實施例，熱敏電阻102和石英晶體諧振器101並排佈設於電路板103的同一側上，且熱敏電阻102與石英晶體諧振器101間預留有間隙。
結合圖8至圖15所示為壓電石英晶體諧振器100的第二種實施例，熱敏電阻102佈設于石英晶體諧振器101的背面，且熱敏電阻102的焊盤1021與石英晶體諧振器101的焊盤1011相連接。電路板103中位於石英晶體諧振器101放置的中間位置處設置有通孔106，熱敏電阻102固定設置于通孔106內。
一種壓電石英晶體諧振器的製作方法，圖1至圖7是第一種製作方法中各步驟的示意圖，圖8至圖15是第二種製作方法中各步驟的示意圖。這兩種製作方法，主要在步驟A和步驟C中存在不同。製作方法包括以下步驟：
步驟A、在電路板103上設置若干個設計單元，其中每個設計單元包括一個石英晶體諧振器101和一個熱敏電阻102，且相鄰的設計單元之間預留分割間隙，如圖1或圖8所示。優選的，若干個設計單元可以排列成矩陣，並且在各個設計單元間預留適當的分割間隙，如圖2和圖9所示。
步驟B、在電路板103的底層設置石英晶體諧振 器101的引出焊盤，電路板103的頂層設置用於焊接石英晶體諧振器101的焊盤1011；同時在石英晶體諧振器焊盤1011的同側或異側設置與熱敏電阻102相應的焊盤1021。
步驟C、將石英晶體諧振器101和熱敏電阻102分別焊接到相對應位置的焊盤上。
步驟D、使用熱塑性材料104對焊接好的石英晶體諧振器101和熱敏電阻102進行相互獨立的灌封，且二者用於灌封的熱塑性材料之間有接觸。
步驟E、將注塑好的電路板以所述設計單元為單位進行分割，使每個分割出來的壓電石英晶體諧振器100均包括一個熱敏電阻102和一個石英晶體諧振器101。
第一種製作方法是將石英晶體諧振器的焊盤1011與熱敏電阻102的焊盤1021設置在同側相鄰的位置。具體為，電路板103的底層設置四個焊盤，這四個焊盤為石英晶體諧振器101的引出焊盤，例如，四個焊盤分別為焊盤A、焊盤B、焊盤C和焊盤D。焊盤A是石英晶體諧振器101的第一電極，焊盤B是接地端，同時接熱敏電阻102的第二引出端，焊盤C是石英晶體諧振器101的第二電極，焊盤D是熱敏電阻102的第一引出端。電路板103頂層放置與石英晶體諧振器101封裝相對應的四個焊盤，用於焊接石英晶體諧振器101。同時在電路板103的ABCD四個焊盤外放置與熱敏電阻102封裝相對應的兩個焊盤，用於焊接熱敏電阻102。頂層相應的焊盤通過導體、金屬化過孔與底層焊盤連接，如圖1所示。
使用第一種製作方法時，步驟C具體包括以下步驟：步驟C01、在電路板103的焊盤上(包括石英晶體諧振器101的焊盤1011和熱敏電阻102的焊盤1021)印刷錫膏105，如圖3所示，並將石英晶體諧振器101和熱敏電阻102 貼附在相應的位置。步驟C02、將步驟C01中的電路板進行回流焊，並清洗電路板上的助焊劑，如圖4所示。
第二種製作方法是將石英晶體諧振器的焊盤1011與熱敏電阻102的焊盤1021設置在異側。本發明將熱敏電阻102設置于石英晶體諧振器101的背面且位於電路板103內，如圖8所示。具體為，電路板103的底層設置四個焊盤為石英晶體諧振器101的引出焊盤，例如，所述四個焊盤分別為焊盤A、焊盤B、焊盤C和焊盤D。焊盤A是石英晶體諧振器101的第一電極，焊盤B是接地端，同時接熱敏電阻102的第二引出端，焊盤C是石英晶體諧振器101的第二電極，焊盤D是熱敏電阻102的第一引出端。電路板103的頂層放置石英晶體諧振器101封裝相對應的四個焊盤，用於焊接石英晶體諧振器101。同時在電路板103的ABCD四個焊盤內開一個通孔106，通孔106的兩端設計側面焊盤1021，用於安裝和焊接熱敏電阻102。頂層相應的焊盤通過導體、金屬化過孔與底層焊盤連接，電路板103的厚度略大於熱敏電阻102的厚度，如圖8所示。
使用第二種製作方法時，步驟C具體包括以下步驟：在電路板103中所有的石英晶體諧振器101的焊盤1011上點上錫膏105，將石英晶體諧振器101貼附在相應的位置，並進行回流焊使其焊接牢固，如圖11所示；從電路板103另一側在所有的熱敏電阻102的焊盤1021上點上錫膏，將熱敏電阻102貼附在通孔106內，進行回流焊使其焊接牢固，並清洗電路板上的助焊劑，如圖12所示；將通孔106點膠，使膠填充石英晶體諧振器101、熱敏電阻102和電路板103之間的空隙。
所述的壓電石英晶體諧振器可用於對頻率需要高、穩定性高的場合，如智慧手機、智慧終端機、全球定位 系統(GPS)等，也可以用於溫度補償石英晶體振盪器或其他對頻率穩定度要求高的電子設備中。
所述的壓電石英晶體諧振器保證了石英晶體諧振器具有獨立的腔體，又使得熱敏電阻能採集到石英晶體諧振器的溫度，且能滿足更高頻率穩定性的需求。同時採用本發明所述的製作方法能降低製作成本，方便大批量生產。
以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
101‧‧‧石英晶體諧振器
102‧‧‧熱敏電阻
103‧‧‧電路板
104‧‧‧熱塑性材料
105‧‧‧錫膏
1011‧‧‧焊盤
1021‧‧‧焊盤

Claims (8)

  1. 一種壓電石英晶體諧振器，包括一電路板、一石英晶體諧振器和一熱敏電阻，該熱敏電阻用於檢測該石英晶體諧振器的溫度，其中，該熱敏電阻和該石英晶體諧振器佈設於該電路板上，且相互間通過佈設在該電路板上的線路進行連接；該熱敏電阻和該石英晶體諧振器採用熱塑性材料相互獨立的灌封，且二者用於灌封的熱塑性材料之間有接觸。
  2. 根據請求項1所述的壓電石英晶體諧振器，其中，該熱敏電阻和該石英晶體諧振器並排佈設於該電路板的同一側上，且該熱敏電阻與該石英晶體諧振器間預留有間隙。
  3. 根據請求項1所述的壓電石英晶體諧振器，其中，該熱敏電阻佈設于該石英晶體諧振器的背面，且該熱敏電阻的焊盤與該石英晶體諧振器的焊盤相連接。
  4. 根據請求項3所述的壓電石英晶體諧振器，其中，該電路板中位於該石英晶體諧振器放置的中間位置設置有通孔，該熱敏電阻設置於該通孔內。
  5. 一種壓電石英晶體諧振器的製作方法，包括以下步驟：步驟A、在一電路板上設置若干個設計單元，其中每個該設計單元包括一石英晶體諧振器和一熱敏電阻，且相鄰的該設計單元之間預留分割間 隙；步驟B、在每個該設計單元中，在該電路板的底層設置該石英晶體諧振器的引出焊盤，該電路板的頂層設置用於焊接該石英晶體諧振器的焊盤；同時在該石英晶體諧振器焊盤的同側或異側設置與該熱敏電阻相應的焊盤；步驟C、將該石英晶體諧振器和該熱敏電阻分別焊接到相對應的焊盤位置；步驟D、使用熱塑性材料對焊接好的該石英晶體諧振器和該熱敏電阻進行相互獨立的灌封，且二者用於灌封的熱塑性材料之間有接觸；步驟E、將注塑好的該電路板以該設計單元為單位進行分割。
  6. 根據請求項5所述的壓電石英晶體諧振器的製作方法，其中，該熱敏電阻設置于該石英晶體諧振器的同側時，該步驟C具體包括以下步驟：步驟C01、在該電路板的焊盤上印刷錫膏，並將該石英晶體諧振器和該熱敏電阻貼附在相應的位置；步驟C02、將步驟C01中的該電路板進行回流焊，並清洗該電路板上的助焊劑。
  7. 根據請求項5所述的壓電石英晶體諧振器的製作方法，其中，該熱敏電阻設置于該石英晶體諧振器的異側時，該步驟C具體包括以下步驟：步驟C101、在該電路板中位於每個該石英晶體諧振器的中間位置設置一通孔，同時使該熱敏電阻的焊盤位於該通孔的兩端； 步驟C102、在該電路板中所有的該石英晶體諧振器的焊盤上印刷錫膏，將該石英晶體諧振器貼附在相應的位置，並進行回流焊使其焊接牢固；步驟C103、在該電路板另一側所有的該熱敏電阻的焊盤上點上錫膏，將該熱敏電阻貼附在相應的位置，進行回流焊使其焊接牢固，並清洗該電路板上的助焊劑；步驟C104、將該通孔點膠，使膠填充該石英晶體諧振器、該熱敏電阻和該電路板之間的空隙。
  8. 根據請求項5所述的壓電石英晶體諧振器的製作方法，其中，該步驟A中若干個該設計單元排列成矩陣。
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