TWI746033B - 一種邊緣具有凸台結構的拋光石英晶體震盪片 - Google Patents

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    • H03H9/15Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material
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Abstract

一種邊緣具有凸台結構的拋光石英晶體震盪片,包括形狀為矩形塊的原始晶片,所述原始晶片上設置凸起結構;所述凸起結構採用下列四種結構中任意一種:結構一:在原始晶片的四個側面設置相互連接凸起,構成矩形石英晶片;結構二:在原始晶片的兩個短側面對稱設置凸起,構成H型鋼形狀的短H型石英晶片;結構三:在原始晶片的兩個長側面對稱設置凸起,構成H型鋼形狀的長H型石英晶片;結構四:在原始晶片的上/下底面鏡像設置凸起,構成棱柱石英晶片;棱柱石英晶片包括長寬高為X、Y、Z的平板晶片,所述平板晶片為原始晶片,所述平板晶片的上下兩表面鏡像設置棱柱體形狀的凸塊,所述凸塊位於所在表面的對角處。

Description

一種邊緣具有凸台結構的拋光石英晶體震盪片
本發明是有關晶片領域,尤其是一種邊緣具有凸台結構的拋光石英晶體震盪片。
隨著5G通信的發展,通信的波長越來越短,其通信頻率相應的變的越來越高;AT切石英晶體諧振器或振盪器的核心部件是壓電石英晶體震盪片,其厚度與諧振頻率滿足:t=1664/f(其中t代表晶片的厚度;f代表晶片的頻率),藉由該式可以清楚地發現隨著晶片的諧振頻率的增加,晶片的厚度相應變的越來越薄。此外為了高頻的石英晶片為了降低其阻抗往往藉由改變晶片的表面粗糙度降低其諧振阻尼來實現的。其工藝方式採用拋光工藝來加工。
由於晶片變的越來越薄,其表面粗糙度低,導致晶片在清洗過程中晶片出現疊片現象。一旦兩片晶片疊在一起後由於表面非常光滑出現真空區域,導致重疊區域無法清洗乾淨導致晶體諧振器DLD2(電平依賴特性)參數過大;如果強行分開將導致晶片破損。為此有必要藉由改變晶片的外形,既能滿足晶片振動的阻抗大小,又能保證晶片在清洗過程中重貼後留有一定的空隙而不會沾黏在一起。
本發明的目的在於:提供了一種邊緣具有凸台結構的拋光石英晶體震盪片,解決了上述問題。
本發明採用的技術方案如下:一種邊緣具有凸台結構的拋光石英晶體震盪片,包括形狀為矩形塊的原始晶片,所述原始晶片上設置凸起結構;所述凸起結構採用下列四種結構中任意一種:結構一:在原始晶片的四個側面設置相互連接凸起,構成矩形石英晶片;矩形石英晶片的長寬高分別為X2、Y2、Z2,所述矩形石英晶片上下兩表面均設置矩形凹槽;所述矩形凹槽的凹槽底板為原始晶片,凹槽底板長寬高分別為X1、Y1和Z1;其中,1.007 X1
Figure 109122049-A0305-02-0004-16
X2
Figure 109122049-A0305-02-0004-17
1.051X1,1.007 Y1
Figure 109122049-A0305-02-0004-20
Y2
Figure 109122049-A0305-02-0004-21
1.051Y1,1.18 Z1
Figure 109122049-A0305-02-0004-22
Z2
Figure 109122049-A0305-02-0004-24
1.76 Z1;結構二:在原始晶片的兩個短側面對稱設置凸起,構成H型鋼形狀的短H型石英晶片;短H型石英晶片包括短腹板晶片和短翼緣板晶片;所述短翼緣板晶片數量為2、短腹板晶片數量為1,短腹板晶片為原始晶片;所述短腹板晶片的長寬高分別為:Q1、W1、E1;短翼緣板晶片的長寬高分別為Q2、W2、E2;其中:Q2=W1;0.111Q1
Figure 109122049-A0305-02-0004-25
W2
Figure 109122049-A0305-02-0004-26
0.207Q1;1.35E1
Figure 109122049-A0305-02-0004-27
E2
Figure 109122049-A0305-02-0004-28
1.76E1; 結構三:在原始晶片的兩個長側面對稱設置凸起,構成H型鋼形狀的長H型石英晶片;短H型石英晶片包括長腹板晶片和長翼緣板晶片;所述長翼緣板晶片數量為2、長腹板晶片數量為1,長腹板晶片為原始晶片;所述長腹板晶片的長寬高分別為:q1、w1、e1;長翼緣板晶片的長寬高分別為q2、w2、e2;其中:q2=q1;0.016w1
Figure 109122049-A0305-02-0005-29
w2
Figure 109122049-A0305-02-0005-30
0.032w2;1.41e1
Figure 109122049-A0305-02-0005-31
e2
Figure 109122049-A0305-02-0005-33
1.76e1;結構四:在原始晶片的上/下底面鏡像設置凸起,構成棱柱石英晶片;棱柱石英晶片包括長寬高為X、Y、Z的平板晶片,所述平板晶片為原始晶片,所述平板晶片的上下兩表面鏡像設置棱柱體形狀的凸塊,所述凸塊位於所在表面的對角處;所述凸塊棱長為A、高為B;其中;0.06Z
Figure 109122049-A0305-02-0005-34
B
Figure 109122049-A0305-02-0005-35
0.24Z;0.03Y
Figure 109122049-A0305-02-0005-36
A
Figure 109122049-A0305-02-0005-37
0.06Y。
本發明為瞭解決由於晶片變的越來越薄,其表面粗糙度低,導致晶片在清洗過程中晶片出現疊片現象;採用了在晶片的非電極區設置凸起結構,根據實驗結果得知,只要滿足上述比例的尺寸和形狀就可以避開電極區,從而不會對石英晶片本身的抗阻造成影響,凸起結構包括4種情況,原始晶片的大小尺寸不唯一,適用於規格SMD7050以下尺寸的晶片。進一步,作為優選方案:所述結構一:所述矩形石英晶片藉由光刻腐蝕的方式加工上下兩表面的矩形凹槽。藉由光刻腐蝕的方式加工出一體式矩形石英晶片,雖然邊緣增加一定的質量,但是採用上述結構及尺寸、並不會導致附載增加過多地影響晶體的振動阻抗。
進一步,作為優選方案:所述結構四:在平板晶片的上/下表面,任意兩個對角距離位置較短的凸塊之間均包括N個凸塊,所述N為大於1的自然數;在任意兩個對角距離位置較短的凸塊之間設置新的凸塊,是為了強調凸塊的數量大於等於2,並且都是設置在平板晶片的寬邊上,2個面包括4條寬邊,每一條寬邊設置的凸塊數量間距都相同;這樣是為了將凸塊的位置需要設計在平板晶片的邊緣,由於晶片的能陷效應主要振動集中在電極區域,非電極區域內能量快速衰減,從而抑制邊緣振動反射回主振動區域從而導致阻抗過大。
進一步,作為優選方案:所述所述N為1,凸塊為正六棱柱。
進一步,作為優選方案:所述原始晶片長寬高分為別為1.35mm、0.93mm和0.017mm,市面上常見的一種規格。
綜上所述,由於採用了上述技術方案,本發明的有益效果是:
1.本發明藉由添加整體的邊框附載有助於更好的抑制該方向彎曲寄生振動和面切變寄生振動的干擾,從而保證其諧振的幅度夠大,阻抗的幅值降低。
2.本發明中藉由變更晶片的結構,雖然輕微改變了晶片的主振頻率,但是實現了晶片直接接觸後留有一定的間隙,防止了晶片因疊片出現清洗不乾淨或者清洗後晶片無法分開等現象。對於主振頻率的大小後期可以藉由調整中央部分晶片的厚度實現晶片的目標主頻率。
為讓本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯易懂,下文特舉實施例,並配合所附圖式,作詳細說明如下。
1:矩形石英晶片
2:矩形凹槽
3:短腹板晶片
4:短翼緣板晶片
5:長腹板晶片
6:長翼緣板晶片
7:平板晶片
8:凸塊
A:棱長
B:棱高
X、X1、X2、Q1、Q2、q1、q2:長
Y、Y1、Y2、W1、W2、w1、w2:寬
Z、Z1、Z2、E1、E2、e1、e2:高
為了更清楚地說明本發明實施例的技術方案,下面將對實施例中所需要使用的圖式作簡單地介紹,應當理解,以下圖式僅示出了本發明的 某些實施例,因此不應被看作是對範圍的限定,對於本領域普通技術人員來講,在不付出創造性勞動的前提下,還可以根據這些圖式獲得其他相關的圖式,其中:圖1是本發明矩形石英晶片結構示意圖;圖2為本發明凹槽底板注釋示意圖;圖3為本發明矩形石英晶片注釋示意圖;圖4是本發明原始晶片長寬高分為別為1.35mm、0.93mm和0.017mm時,原始晶片阻抗分析圖;圖5是本發明矩形石英晶片X2=1.36mm、Y2=0.94mm、Z2=0.020mm時,矩形石英晶片阻抗分析圖;圖6是本發明矩形石英晶片X2=1.42mm、Y2=0.98mm、Z2=0.020mm時,矩形石英晶片阻抗分析圖;圖7是本發明矩形石英晶片X2=1.36mm、Y2=0.94mm、Z2=0.022mm時,矩形石英晶片阻抗分析圖;圖8是本發明矩形石英晶片X2=1.42mm、Y2=0.98mm、Z2=0.022mm時,矩形石英晶片阻抗分析圖;圖9是本發明矩形石英晶片X2=1.36mm、Y2=0.94mm、Z2=0.030mm時,矩形石英晶片阻抗分析圖;圖10是本發明矩形石英晶片X2=1.42mm、Y2=0.98mm、Z2=0.030mm時,矩形石英晶片阻抗分析圖;圖11是本發明短H型石英晶片結構示意圖;圖12是本發明短腹板晶片注釋示意圖;圖13是本發明短翼緣板晶片注釋示意圖; 圖14是本發明短腹板晶片Q1=1.35mm、W1=0.93mm、E1=0.017mm;短翼緣板晶片Q2=0.93mm、W2=0.015mm、E2=0.023mm時,短H型石英晶片阻抗分析圖;圖15是本發明短腹板晶片Q1=1.35mm、W1=0.93mm、E1=0.017mm;短翼緣板晶片Q2=0.93mm、W2=0.028mm、E2=0.030mm時,短H型石英晶片阻抗分析圖圖16是本發明長H型石英晶片的結構示意圖;圖17是本發明長腹板晶片注釋示意圖;圖18是本發明長翼緣板晶片注釋示意圖;圖19是本發明長腹板晶片q1=1.35mm、w1=0.93mm、e1=0.017mm;長翼緣板晶片q2=1.35mm、w2=0.015mm、e2=0.024mm時,石英晶片阻抗分析圖;圖20是本發明長腹板晶片q1=1.35mm、w1=0.93mm、e1=0.017mm;長翼緣板晶片q2=1.35mm、w2=0.030mm、e2=0.030mm時,石英晶片阻抗分析圖;圖21是本發明棱柱石英晶片結構示意圖;圖22是本發明棱柱石英晶片注釋示意圖;圖23是本發明石英晶片X=1.35mm、Y=0.93mm、Z=0.017mm,A=0.03,B=0.01,凸塊個數=8時,石英晶片阻抗分析圖;圖24是本發明石英晶片X=1.35mm、Y=0.93mm、Z=0.017mm,A=0.06,B=0.03,凸塊個數=8時,石英晶片阻抗分析圖;圖25是本發明石英晶片X=1.35mm、Y=0.93mm、Z=0.017mm,A=0.03,B=0.01,凸塊個數=12時,石英晶片阻抗分析圖;圖26是本發明石英晶片X=1.35mm、Y=0.93mm、Z=0.017mm,A=0.06,B=0.01,凸塊個數=12時,石英晶片阻抗分析圖。 圖中標記:1-矩形石英晶片、2-矩形凹槽、3-短腹板晶片、4-短翼緣板晶片、5-長腹板晶片,6-長翼緣板晶片、7-平板晶片、8-凸塊。
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用以解釋本發明,並不用於限定本發明,即所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例,而不是全部的實施例。通常在此處附圖中描述和示出的本發明實施例的組件可以以各種不同的配置來佈置和設計。
因此,以下對在附圖中提供的本發明的實施例的詳細描述並非旨在限制要求保護的本發明的範圍,而是僅僅表示本發明的選定實施例。基於本發明的實施例,本領域技術人員在沒有做出創造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例,都屬本發明保護的範圍。
需要說明的是,術語「第一」和「第二」等之類的關係術語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區分開來,而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關係或者順序。而且,術語「包括」、「包含」或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含,從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設備不僅包括那些要素,而且還包括沒有明確列出的其他要素,或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下,由語句「包括一個......」限定的要素,並不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設備中還存在另外的相同要素。
一種邊緣具有凸台結構的拋光石英晶體震盪片,包括形狀為矩形塊的原始晶片,所述原始晶片上設置凸起結構;所述凸起結構採用下列四種結構中任意一種:結構一:在原始晶片的四個側面設置相互連接凸起,構成矩形石英晶片1;矩形石英晶片1的長寬高分別為X2、Y2、Z2,所述矩形石英晶片上下兩表面均設置矩形凹槽2;所述矩形凹槽2的凹槽底板為原始晶片,凹槽底板長寬高分別為X1、Y1和Z1;其中,1.007 X1
Figure 109122049-A0305-02-0010-38
X2
Figure 109122049-A0305-02-0010-39
1.051X1,1.007 Y1
Figure 109122049-A0305-02-0010-40
Y2
Figure 109122049-A0305-02-0010-41
1.051Y1,1.18 Z1
Figure 109122049-A0305-02-0010-42
Z2
Figure 109122049-A0305-02-0010-43
1.76 Z1;結構二:在原始晶片的兩個短側面對稱設置凸起,構成H型鋼形狀的短H型石英晶片;短H型石英晶片包括短腹板晶片3和短翼緣板晶片4;所述短翼緣板晶片4數量為2、短腹板晶片3數量為1,短腹板晶片3為原始晶片;所述短腹板晶片3的長寬高分別為:Q1、W1、E1;短翼緣板晶片4的長寬高分別為Q2、W2、E2;其中:Q2=W1;0.111Q1
Figure 109122049-A0305-02-0010-44
W2
Figure 109122049-A0305-02-0010-45
0.207Q1;1.35E1
Figure 109122049-A0305-02-0010-46
E2
Figure 109122049-A0305-02-0010-47
1.76E1;結構三:在原始晶片的兩個長側面對稱設置凸起,構成H型鋼形狀的長H型石英晶片;短H型石英晶片包括長腹板晶片5和長翼緣板晶片6;所述長翼緣板晶片6數量為2、長腹板晶片5數量為1,長腹板晶片5為原始晶片; 所述長腹板晶片5的長寬高分別為:q1、w1、e1;長翼緣板晶片6的長寬高分別為q2、w2、e2;其中:q2=q1;0.016w1
Figure 109122049-A0305-02-0011-48
w2
Figure 109122049-A0305-02-0011-49
0.032w2;1.41e1
Figure 109122049-A0305-02-0011-52
e2
Figure 109122049-A0305-02-0011-51
1.76e1;結構四:在原始晶片的上/下底面鏡像設置凸起,構成棱柱石英晶片;棱柱石英晶片包括長寬高為X、Y、Z的平板晶片7,所述平板晶片7為原始晶片,所述平板晶片7的上下兩表面鏡像設置棱柱體形狀的凸塊8,所述凸塊8位於所在表面的對角處;所述凸塊8棱長為A、高為B;其中;0.06Z
Figure 109122049-A0305-02-0011-53
B
Figure 109122049-A0305-02-0011-54
0.24Z;0.03Y
Figure 109122049-A0305-02-0011-56
A
Figure 109122049-A0305-02-0011-58
0.06Y。
工作時:藉由光刻腐蝕的方式加工出上述結構中任意一種,相比較傳統平坦的石英晶片,由於邊緣增加一定的質量,有可能導致附載增加影響晶體的振動阻抗增加。為此藉由設計上述每一種結構的的外形尺寸,藉由添加整體的邊框附載有助於更好的抑制該方向彎曲寄生振動和面切變寄生振動的干擾,從而保證其諧振的幅度夠大,阻抗的幅值降低。下面結合實施例對本發明的特徵和性能作進一步的詳細描述。
實施例一
本發明中設原始晶片長寬高分別為1.35mm、0.93mm和0.017mm,採用的ANSYS有限元軟件,藉由諧響應分析計算原始晶片在交變電場的激勵下,晶體振動的幅頻特性以及阻抗特性;得出40Ω。
實施例二
本實施例在實施例一的基礎上,採用結構一:所述矩形石英晶片1的高為0.020mm。長寬為變量,單位均為mm,藉由ANSYS有限元軟件,藉由諧響應分析計算矩形石英晶片1在交變電場的激勵下,晶體振動的幅頻特性以及阻抗特性;得出表1。
Figure 109122049-A0305-02-0012-1
從表1可以得出,矩形石英晶片1的尺寸如上所示,在兩面具有矩形凹槽2的同時,與原始晶片的阻抗值比較;可以發現隨著結構Y2的尺寸增加矩形石英晶片1的長/寬比減小,導致晶體振動能力下降,因此其阻抗會增加;相反隨著結構X2的尺寸增加矩形石英晶片1的長/寬比增加,有助於晶體振動能力的提升,相應的阻抗值會減小。此外仿真結果發現藉由添加寬度方向的邊框附載有助於更好的抑制該方向彎曲振動和面切變振動,從而保證其諧振的幅度夠大,阻抗的幅值降低。根據計算原始晶片的阻抗是40歐姆,為解決疊片問題,增加凸起結構會改變原始晶片的振動阻抗,該阻抗沒有固定要求值,根據器件性能要求一般運行現有阻抗值最大上調50%,下限值越小越好。
實施例三
本實施例在實施例一的基礎上,採用結構一:所述矩形石英晶片1的高為0.022mm。長寬為變量,單位均為mm,藉由ANSYS有限元軟件,藉由諧響應分析計算矩形石英晶片1在交變電場的激勵下,晶體振動的幅頻特性以及阻抗特性;得出表2:
Figure 109122049-A0305-02-0013-3
從表2可以得出,矩形石英晶片1的尺寸如上所示,在兩面具有矩形凹槽2的同時,與原始晶片的阻抗值比較;可以發現隨著結構Y2的尺寸增加、矩形石英晶片1的長/寬比減小,導致晶體振動能力下降,因此其阻抗會增加;相反隨著結構X2的尺寸增加、矩形石英晶片1的長/寬比增加,有助於晶體振動能力的提升,相應的阻抗值會減小。此外仿真結果發現藉由添加寬度方向的邊框附載有助於更好的抑制該方向彎曲寄生振動和面切變寄生振動的干擾,從而保證其諧振的幅度夠大,阻抗的幅值降低。根據計算原始晶片的阻抗是40歐姆,為解決疊片問題,更改結構會改變原始晶片的振動阻抗,該阻抗沒有固定要求值,根據器件性能要求一般運行現有阻抗值最大上調50%,下限值越小越好。
實施例四
本實施例在實施例一的基礎上,採用結構一:所述矩形石英晶片1的高為0.030mm。長寬為變量,單位均為mm,藉由ANSYS有限元軟件,藉由諧響應分析計算矩形石英晶片1在交變電場的激勵下,晶體振動的幅頻特性以及阻抗特性;得出表3:
Figure 109122049-A0305-02-0013-5
Figure 109122049-A0305-02-0014-7
從表3可以得出,矩形石英晶片1的尺寸如上所示,在兩面具有矩形凹槽2的同時,與原始晶片的阻抗值比較;可以發現隨著結構Y2的尺寸增加、矩形石英晶片1的長/寬比減小,導致晶體振動能力下降,因此其阻抗會增加;相反隨著結構X2的尺寸增加、矩形石英晶片1的長/寬比增加,有助於晶體振動能力的提升,相應的阻抗值會減小。此外仿真結果發現藉由添加寬度方向的邊框附載有助於更好的抑制該方向彎曲寄生振動和面切變寄生振動的干擾,從而保證其諧振的幅度夠大,阻抗的幅值降低。根據計算原始晶片的阻抗是40歐姆,為解決疊片問題,更改結構會改變原始晶片的振動阻抗,該阻抗沒有固定要求值,根據器件性能要求一般運行現有阻抗值最大上調50%,下限值越小越好。
實施例五
本實施例在實施例一的基礎上,採用結構二:短翼緣板晶片4的長為0.93mm,短腹板晶片3長寬高分別為1.35mm、0.93mm和0.017mm;藉由諧響應分析計算短H型石英晶片在交變電場的激勵下,晶體振動的幅頻特性以及阻抗特性;得出阻抗值,如表4。
Figure 109122049-A0305-02-0014-9
從表4可知,短H型石英晶片的尺寸如上所示,與原始晶片的阻抗值比較、可以發現隨著翼緣板W2的尺寸增加、意味著短H型石英晶片整體結構尺寸的長/寬比增加,有助於晶片的振動能力提升,因此其阻抗會下降;相反隨著翼緣板E2的尺寸增加、導致短H型石英晶片的端頭附載增加, 阻礙了晶體振動能力,導致相應的阻抗值會增加。根據計算原始晶片的阻抗是40歐姆,為解決疊片問題,更改結構會改變原始晶片的振動阻抗,該阻抗沒有固定要求值,根據器件性能要求一般運行現有阻抗值最大上調50%,下限值越小越好;
實施例六
本實施例在實施例一的基礎上,採用結構三:長翼緣板晶片6的長為1.35mm,寬和高為變量;長腹板晶片5長寬高分別為1.35mm、0.93mm和0.017mm;藉由諧響應分析計算長H型石英晶片在交變電場的激勵下,晶體振動的幅頻特性以及阻抗特性;得出阻抗值,如表5。
Figure 109122049-A0305-02-0015-12
從表5可知,長H型石英晶片的尺寸如上所示,與原始晶片的阻抗值比較、可以發現隨著翼緣板w2的尺寸增加、意味著長H型石英晶片整體結構尺寸的長/寬比減小,抑制晶體振動,因此其阻抗會上升;相反隨著翼緣板e2的尺寸增加、導致長H型石英晶片的端頭附載增加,抑制了寬邊方向的寄生振動的干擾,有助於提升晶體振動的能力,導致相應的阻抗值會減小。根據計算原始晶片的阻抗是40歐姆,為解決疊片問題,更改結構會改變原始晶片的振動阻抗,該阻抗沒有固定要求值,根據器件性能要求一般運行現有阻抗值最大上調50%,下限值越小越好。
實施例七
本實施例在實施例一的基礎上,採用結構四:當凸塊8的數量為8時。凸塊棱長A和高B均為變量,單位均為mm,藉由ANSYS有限元軟件,藉由諧響應分析計算棱柱石英晶片在交變電場的激勵下,晶體振動的幅頻特性以及阻抗特性;得出表6
Figure 109122049-A0305-02-0016-13
從表6可以得出,凸塊8尺寸如上所示,當平板晶片7上設置8個凸塊8時的阻抗值如上所示,與原始晶片的阻抗值比較;可以發現隨著凸塊高B的尺寸增加、意味著棱柱石英晶片整體結構尺寸的長/寬比減小端部附載增加,抑制阻礙了晶體振動,因此其阻抗會上升增加;相反隨著凸塊棱長A的尺寸增加、導致棱柱石英晶片的端頭附載增加,抑制了寬邊方向的寄生振動的干擾,有助於提升晶體振動的能力,導致相應的阻抗值會減小。根據計算原始晶片的阻抗是40歐姆,為解決疊片問題,更改結構會改變原始晶片的振動阻抗,該阻抗沒有固定要求值,根據器件性能要求一般運行現有阻抗值最大上調50%,下限值越小越好。
實施例八
本實施例在實施例一的基礎上,採用結構四:當凸塊8的數量為12時。凸塊棱長A和高B均為變量,單位均為mm,藉由ANSYS有限元軟件,藉由諧響應分析計算棱柱石英晶片在交變電場的激勵下,晶體振動的幅頻特性以及阻抗特性;得出表7
Figure 109122049-A0305-02-0016-14
Figure 109122049-A0305-02-0017-15
從表7可以得出:凸塊8尺寸如上所示,當平板晶片7上設置12個凸塊8時的阻抗值如上所示,與原始晶片的阻抗值比較;可以發現隨著凸塊高B的尺寸增加、意味著棱柱石英晶片整體結構尺寸的長/寬比減小端部附載增加,抑制阻礙了晶體振動,因此其阻抗會上升增加;相反隨著凸塊棱長A的尺寸增加、導致棱柱石英晶片的端頭附載增加,抑制了寬邊方向的寄生振動的干擾,有助於提升晶體振動的能力,導致相應的阻抗值會減小。根據計算原始晶片的阻抗是40歐姆,為解決疊片問題,更改結構會改變原始晶片的振動阻抗,該阻抗沒有固定要求值,根據器件性能要求一般運行現有阻抗值最大上調50%,下限值越小越好。
綜上八個實施例的仿真結果可知,可以藉由光刻的方式在晶片的表面刻出相應的結構,只需要滿足本方案中結構及其尺寸就不會導致阻抗過大。
雖然本發明已以實施例揭露如上,然其並非用以限定本發明,本發明所屬技術領域中具有通常知識者,在不脫離本發明之精神和範圍內,當可作些許之更動與潤飾,因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

Claims (5)

  1. 一種邊緣具有凸台結構的拋光石英晶體震盪片,包括形狀為矩形塊的原始晶片,所述原始晶片上設置凸起結構;所述凸起結構採用下列四種結構中任意一種:結構一:在原始晶片的四個側面設置相互連接凸起,構成矩形石英晶片(1);所述矩形石英晶片(1)的長寬高分別為X2、Y2、Z2,所述矩形石英晶片上下兩表面均設置矩形凹槽(2);所述矩形凹槽(2)的凹槽底板為原始晶片,凹槽底板長寬高分別為X1、Y1和Z1;其中,1.007 X1
    Figure 109122049-A0305-02-0019-60
    X2
    Figure 109122049-A0305-02-0019-61
    1.051X1,1.007 Y1
    Figure 109122049-A0305-02-0019-62
    Y2
    Figure 109122049-A0305-02-0019-63
    1.051Y1,1.18 Z1
    Figure 109122049-A0305-02-0019-64
    Z2
    Figure 109122049-A0305-02-0019-65
    1.76Z1;結構二:在所述原始晶片的兩個短側面對稱設置凸起,構成H型鋼形狀的短H型石英晶片;所述短H型石英晶片包括短腹板晶片(3)和短翼緣板晶片(4);所述短翼緣板晶片(4)數量為2、所述短腹板晶片(3)數量為1,所述短腹板晶片(3)為所述原始晶片;所述短腹板晶片(3)的長寬高分別為:Q1、W1、E1;所述短翼緣板晶片(4)的長寬高分別為Q2、W2、E2;其中:Q2=W1;0.111Q1
    Figure 109122049-A0305-02-0019-66
    W2
    Figure 109122049-A0305-02-0019-67
    0.207Q1;1.35E1
    Figure 109122049-A0305-02-0019-68
    E2
    Figure 109122049-A0305-02-0019-69
    1.76E1;結構三:在所述原始晶片的兩個長側面對稱設置凸起,構成H型鋼形狀的長H型石英晶片; 短H型石英晶片包括長腹板晶片(5)和長翼緣板晶片(6);所述長翼緣板晶片(6)數量為2、所述長腹板晶片(5)數量為1,所述長腹板晶片(5)為所述原始晶片;所述長腹板晶片(5)的長寬高分別為:q1、w1、e1;所述長翼緣板晶片(6)的長寬高分別為q2、w2、e2;其中:q2=q1;0.016w1
    Figure 109122049-A0305-02-0020-71
    w2
    Figure 109122049-A0305-02-0020-73
    0.032w2;1.41e1
    Figure 109122049-A0305-02-0020-74
    e2
    Figure 109122049-A0305-02-0020-75
    1.76e1;結構四:在所述原始晶片的上/下底面鏡像設置凸起,構成棱柱石英晶片;所述棱柱石英晶片包括長寬高為X、Y、Z的平板晶片(7),所述平板晶片(7)為所述原始晶片,所述平板晶片(7)的上下兩表面鏡像設置棱柱體形狀的凸塊(8),所述凸塊(8)位於所在表面的對角處;所述凸塊(8)棱長為A、高為B;其中;0.06Z
    Figure 109122049-A0305-02-0020-76
    B
    Figure 109122049-A0305-02-0020-77
    0.24Z;0.03Y
    Figure 109122049-A0305-02-0020-78
    A
    Figure 109122049-A0305-02-0020-79
    0.06Y。
  2. 如請求項1所述之邊緣具有凸台結構的拋光石英晶體震盪片,其中:所述結構一:所述矩形石英晶片(1)通過光刻腐蝕的方式加工上下兩表面的矩形凹槽(2)。
  3. 如請求項1所述之邊緣具有凸台結構的拋光石英晶體震盪片,其中:所述結構四:在所述平板晶片(7)的上/下表面,任意兩個對角距離位置較短的凸塊(8)之間均包括N個凸塊(8),所述N為大於1的自然數。
  4. 如請求項3所述之邊緣具有凸台結構的拋光石英晶體震盪片,其中所述N為1,所述凸塊(8)為正六棱柱。
  5. 如請求項1所述之邊緣具有凸台結構的拋光石英晶體震盪片,其中所述原始晶片長寬高分為別為1.35mm、0.93mm和0.017mm。
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