[发明专利]T型音叉晶片及设计方法

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种应用于石英晶体电子元器件设计和制造领域中一种T型音叉晶片及设计方法，属于石英电子元器件制作的生产技术领域。

背景技术

随着电子信息技术的飞速发展，频率元件的要求而今变得越来越高。作为频率元件的一种，实时时钟（RTC）器件呈现小型化、轻薄化的发展趋势，并且随着需求的逐渐增多，加工成本也面临着较大的挑战。RTC器件的作用是可以产生时序电路基准信号。RTC产品种类繁多，根据产品结构一般可分为内置晶体和外置晶体两种。一般晶体外置结构的RTC成本较低，但在设计中常会遇到一些问题，如：不同厂家、不同批次的晶体产品在个别参数上不尽相同；不同的RTC芯片对晶体的CL值要求不同，如匹配不当就会带来非常大的误差，也会带来起振慢或起振困难等问题。而晶体内置结构就没有上述外置结构的问题，而且具有了产品可以小型化和高可靠性的优势，提高生产品质和效率；保证时钟精度的一致性；实现产品的低功耗特性等优势。

晶体内置结构的实时时钟就是我们的振荡器产品，在振荡器生产过程中，我们将音叉晶片和RTC模块的芯片（计时电路）放在同一个封装里，这就组成了一个RTC振荡器产品。

传统的音叉晶片是一个条状型晶片，适用于1x5、2x6、3x8等系列直插式柱状晶振。随着3.2x2.5、2.5x2.0等贴片式小型化产品的普及，RTC产品也在朝着贴片式小型化方向发展，这就要求音叉晶片在尺寸上变小。在音叉晶片加工工艺中晶片长度方向缩短，势必使得音叉晶片的宽度跟着变细，更细的音叉晶片在设计和生产的精度上变得困难了，传统的切割、研磨工艺已经无法满足内置于3225尺寸基座的传统音叉型晶片的生产，需要引入昂贵的光刻腐蚀工艺。

传统音叉晶片A部分长度范围是2.1-2.3mm，B部分的长度范围是0.9-1.1mm，B部分的宽度范围是0.5-0.65mm， C部分宽度是0.2-0.25mm，A+B总长度范围是3.0-3.5mm。即传统音叉晶片的整体尺寸在3.0mm×0.5mm到3.5mm×0.65mm的范围。

发明内容

本发明提出的是一种T型音叉晶片及设计方法，其目的在于避免音叉晶片变细而缩短音叉晶片的长度，使晶片适用于3225等小尺寸陶瓷基座的产品，这种音叉晶片制作方法和传统的音叉晶片制作方法不一样。

本发明的技术解决方案：一种T型音叉晶片，其结构是音叉晶片的外型呈T型，T型的纵向部分为晶片音叉臂部分，T型的横向部分为晶片端子部分，晶片与陶瓷基座间是点胶部分。

设计方法，包括如下设计步骤：

（1）晶片音叉臂的长度A是2.1-2.3mm，

（2）晶片音叉臂的宽度C是0.2-0.25mm，

（3）将音叉晶片的端子部分进行横向化处理：1）音叉晶片的音叉臂部分是晶片工作实际有效部分，端子部分仅起到连接晶片和陶瓷基座的作用，因此在一定范围内改变端子部分的形状不影响晶片的工作特性；2）将音叉晶片端子部分B的长度减小，宽度拉长，使音叉晶片端子部分的横向距离变宽；

（4）减小晶片端子长度B的长度，从而减小音叉晶片总体长度，即晶片端子长度B减小到0.2-0.3mm，晶片端子的宽度增加到1.3-1.5mm；

（5）A+B总长度控制在2.3-2.6mm，整体尺寸在2.3mm×1.3mm-2.6mm×1.5mm。

本发明的优点：基于传统音叉晶片的上述不足，我们在传统晶片音叉臂长度不变，晶片音叉臂宽度不变的前提下，将晶片端子长度缩短，晶片端子宽度加宽，使在长度和宽度方面都适合3225等小尺寸陶瓷基座产品。满足了RTC产品贴片式小型化的要求，同时也保证了RTC产品的可靠性与精确性，更不需要引入昂贵的光刻腐蚀工艺。

附图说明

图1 是传统音叉晶片示意图；

图2 是T型音叉晶片示意图；

图中A为晶片音叉臂长度，C为晶片音叉臂宽度，B为晶片端子长度，D部分为晶片点胶部分。

具体实施方式

对照附图2，T型音叉晶片，其外型为T型形状，T型的纵向部分为晶片音叉臂部分，T型的横向部分为晶片端子部分，其中D为晶片与陶瓷基座间的点胶部分。