[发明专利]全金属材料封装型石英晶体谐振器及其制备工艺

说明书

技术领域

本发明涉及石英晶体谐振器技术领域。

背景技术

在片式化SMD石英晶体谐振器系列产品中，石英晶体谐振器的基座大多数采用陶瓷/金属(SEAM)和陶瓷/玻璃胶(GLASS)两种封装形式。而这两种封装形式所采用的均是陶瓷基座，只是封装形式(金属盖与陶瓷基座可阀环电阻焊焊接、陶瓷基座与陶瓷盖采用玻璃胶封装)异同。但是，因我国对表面贴装技术(SMT)起步较晚，相对片式化SMD石英晶体元器件小型化工艺技术要比欧美及日本落后3～5年，虽说近年来我国在该产业的发展非常迅猛，但从产业链前端的基础材料(基座、上盖、玻璃胶)至今仍依赖进口。然而，在移动通讯、移动PC、便携式小型化音像电子终端产品发展日新月异的市场环境下，晶体元器件的片式化率不断提升。据不完全统计，2009年度全球产销的各种频率元器件的片式化率已接近50％，且我国(含外资企业)的产能占全球的80％以上。但是，因其该产业链的主导基础材料受控于日本。特别是受国际金融危机冲击后，由于日本的基座厂商对市场估计不足而停产或减量，从而导致今年全年各规格陶瓷基座供应紧张，使得外资(日资、台资)企业材料供应可以基本保证正常经营；而中国企业受其控制，“巧妇难为无米之炊”使之产能利用率不足70％。因外商的材料垄断制约着我国片式化SMD晶体元器件产业的发展，且在产品价值上(主要基座材料费用占据35％)我们一直在给外国人打工。如何突破制约我们发展的瓶颈，就要靠我们自己的创新、靠我们自己的知识产权去发展自己的产业，打败垄断我们的竞争对手。另外，上述的陶瓷/金属盖电阻焊封装与陶瓷/玻璃胶封装两种形式，由它的工艺属性决定了它的几项不足：

1.陶瓷/金属盖电阻焊封装

1)因其封装材料不同(陶瓷与金属)而各自的热膨胀系数不同，所以要实现高精度产品要求必须要经过两次高温退火处理来消除应力，使之装备投资和能耗提高；

2)封装工艺为预焊加平行电阻焊，装备组合繁琐、造价高昂，使之投资利用率降低。

2.陶瓷/玻璃胶封装

1)它采用烧结炉烧结封装，长度近15米的大型专业烧结炉除去高昂的装备造价外，电加热的纯电阻电路决定了它的高耗能因素；

2)玻璃胶固化时的热蒸发，导致严重的环境污染；另外，相对欧盟的环保要求对产品的ROHS检测能否达标其玻璃胶将是难以突破的关口；

3)陶瓷基座在加工(预焊、焊接、测试、)制程中，在受高压或冲击时容易产生破裂，导致漏气或功能失效。

发明内容

本发明的目的是提供一种全金属材料封装型石英晶体谐振器及其制备工艺，该产品具有体积小、片式化、性能优越、使用方便、成本低的特点；其制备工艺具有工艺性好、生产效率高、成本低、材料充足、便于大规模批量生产、经济效益高等特点。

本发明之一是这样实现的：一种全金属材料封装型石英晶体谐振器，包括金属外壳和振子，其特征在于具有金属基座，金属外壳和金属基座间为焊接结构，振子固定在金属基座上，金属基座上设有孔，孔中封装有绝缘子，绝缘子中埋有振子引出导线，金属基座下面设有带绝缘垫片。

所述的焊接结构为电阻焊封焊结构较佳、密闭性好。

所述的绝缘垫片上设有印刷线路较佳，振子引出导线和印刷线路相连，印刷线路设有外接线端子。

所述的金属外壳可以是由锌白铜带材料冲压制成的，工艺简单、易于自动化、产业化生产；

所述的金属基座可以是由冷轧钢板材料冲压制成的，材料造价低、工艺简单、易于自动化、产业化生产；

所述的金属外壳、金属基座所用的金属材料也可以是其他的有色或黑色金属材料只要二者可焊接即可。

所述的玻璃绝缘子为玻璃粉轧制、烧结而成，工艺成熟、易于实现自动化；

所述的金属基座和振子间可以是以环氧树脂和银粉为主要材料配制的粘接剂的粘接结构。

本发明结构在规格尺寸上可以变化。如可将8036规格缩小成5032规格，其特点是尺寸小，加工难度大。本发明可靠两种全金属封装规格尺寸的产品来替代两种片式化SMD陶瓷封装的产品规格，如靠8036替代GLASS玻璃胶封装的8045型产品；靠5032替代SEAM陶瓷/金属封装的5032产品等。

本发明之二是这样实现的：一种上述的全金属材料封装型石英晶体谐振器的制备工艺，，其特征在于具有如下工序：

1)、用锌白铜带材料冲压制成金属外壳；

2)、用冷轧钢板材料冲压制成金属基座：

3)、在基座上用玻璃粉烧结成带引线的玻璃绝缘子；