[发明专利]制造石英晶体振荡器的方法及由该方法制造的石英晶体振荡器

说明书

技术领域

本发明涉及石英晶体振荡器的制造，更具体地讲，涉及一种利用将石英晶体振荡片设置在陶瓷基底的顶部空腔中的改进技术制造具有优异稳定性的石英晶体振荡器的方法，本发明也涉及一种通过这种方法制造的新结构模式的石英晶体振荡器。

背景技术

石英晶体振荡器一般在例如电子表或时钟中用于产生基准频率的器件。一般将这种石英晶体振荡器分类为两种类型：音叉型石英晶体振荡器和簧片型石英晶体振荡器。在这两种类型中，音叉型石英晶体振荡器也是所谓的“沃特森型(Watson-type)石英晶体振荡器”，并且已经在几个参考文献中公开了这种类型的石英晶体振荡器，例如，3,969,641，4,176,030和4,421,621号美国专利。图1a至1d中示出了一种常规音叉型石英晶体振荡器的示例。如图1a中所示，常规音叉型石英晶体振荡器100包括叠层陶瓷基底111，其由第一陶瓷层112和沿第一层112的上表面的周边依次形成以限定一个顶部空腔的第二和第三陶瓷层113和114构成。如图1b和1c所示，振荡器100还具有一个设置在叠层陶瓷基底111的顶部空腔中的石英晶体振荡片120。如图1d中所示，用常规的方式在振荡片120的石英晶体坯件121上形成多个预定电极图案122，124，122′和124′。在具有音叉型石英晶体坯件的晶体振荡器的情况下，需要在石英晶体振荡器100内保持真空。在如图1a至1d中所示的具有三层的石英晶体振荡器100中，振荡片120安装在从基底111上第二陶瓷层113伸出的突起部分113a和113b上。使振荡片120与基底111之间有一个预定的间隙。在上述三层石英晶体振荡器的情况下，一般将糊剂130或132涂敷到每个突起部分113a或113b的上表面，以便通过常规的管芯焊接过程把振荡片120粘结在突起部分113a和113b上。在这种常规的管芯焊接过程中，一般使用焊料、Si-基Ag糊剂或环氧基Ag糊剂。在这种情况下，当把振荡片固定到陶瓷基底上时，需要热固化糊剂。在把振荡片完全粘结在第二陶瓷层的突起部分上之后，用盖116覆盖陶瓷基底。

与此同时，还提出和使用了另一种双层石英晶体振荡器类型来代替上述三层石英晶体振荡器。这种具有双层陶瓷基底的石英晶体振荡器在其结构和管芯焊接过程上与具有三层陶瓷基底的石英晶体振荡器有所不同。图2a至2d示出了常规的具有这种双层陶瓷基底的石英晶体振荡器的示例。图2a是具有这种双层陶瓷基底的石英晶体振荡器的分解透视图。图2b是石英晶体振荡器的分解透视图，示出了一个设置在陶瓷基底顶部空腔内的石英晶体振荡片。图2c是石英晶体振荡器的侧剖图。图2d是详细显示图2c的“A”部分的构造的剖视图。如图2a中所示，石英晶体振荡器200的双层陶瓷基底211没有用作端子的任何突起部分，因此石英晶体振荡片220直接安装在基底211的第一陶瓷层212上。在管芯焊接期间，将两个钨块230a形成在基底211上。此外，将糊剂230涂敷到每个钨块230a的上表面，以便将振荡片220粘结到钨块230a上，同时在振荡片220与基底211的第一陶瓷层212之间留下适当的间隙。图2d详细地显示了具有振荡片220的石英晶体振荡器200的结构。

但是，常规石英晶体振荡器无论它们是何种类型的叠层陶瓷基底，都具有以下问题。即，石英晶体振荡片必须通过管芯焊接过程安装在陶瓷基底上，其中将糊剂涂敷到陶瓷基底上，以便把振荡片安装到基底。因此，在制造石英晶体振荡器的过程中需要热固化糊剂。此外，为了满足石英晶体振荡器紧凑化的当前趋势，在管芯焊接过程中，陶瓷基底的尺寸越小，越难控制糊剂的量。此外，在需要保持空腔中的真空的音叉型石英晶体振荡器中，在把振荡片安装到陶瓷基底时使用焊料或环氧基糊剂，在高处理温度下不可避免地导致产生气体，因而导致振荡器的质量退化，这是不希望出现的。另外，常规石英晶体振荡器不得不具有比较复杂的构造，这种构造具有用于把振荡片安装到其上的从第二陶瓷层延伸的突起部分或钨块，以便在振荡片与基底之间留下适当的间隙。

发明内容

因此，提出了本发明以解决现有技术中发生的上述问题。本发明的一个目的是要提供一种制造石英晶体振荡器的方法，其通过一种改进的焊接过程将石英晶体振荡片安装到陶瓷基底，因而提高了振荡器的可靠性和产率。

本发明的另一个目的是要提供一种利用这种新的制造方法生产的石英晶体振荡器。

为了达到上述目的，本发明的一个实施例提供了一种制造石英晶体振荡器的方法，包括以下步骤：