[发明专利]一种改进封装结构的全石英晶体谐振器及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及石英晶体谐振器技术领域，特别是一种改进封装结构的全石英晶体谐振器及其制备方法。

背景技术

石英晶体谐振器通常有压电石英晶片及封装外壳构成，其中压电石英晶片为长方形或圆形，封装外壳材料为陶瓷、玻璃、金属等。压电石英晶片上下两面蒸镀电极，并由导电胶固定在封装外壳中，电极通过密封封装的引线，与封装外壳的基座引脚相连。交流电压通过引脚连通石英晶片的上下电极，使石英晶片产生逆压电效应，从而产生振荡。

随着移动通信电子的迅速发展，器件小型化需求越来越高，石英晶体谐振器的小型化也势在必行。在石英晶体谐振器谐振器小型化的进程中，传统设计结构已很难生产，已经不能满足小型化的要求。如传统工艺中需采用导电胶固定石英晶片，连通电极和引脚，因导电胶大小已很难改进，成为石英晶体谐振器的小型化的阻碍。

为了满足小型化的需求，采用封装盖、石英晶片、封装基座三层封装结构，且均采用石英材质，可以有效批量生产，加工精度高，提高产品的性能。

针对三层封装结构，采用传统的封装结构，即直接在三层结构之间利用金属进行焊接，由于三层封装结构均为石英材质，石英晶片的上下金属焊接层之间产生寄生电容，影响产品的品质；采用新型的封装结构，即封装盖和封装基座上设置封装沟槽，在封装沟槽内添加玻璃焊料或者树脂焊料的方式来封装焊接，但在焊接过程中会产生气体，并扩散至晶体振荡的腔体内，影响产品的真空度，降低了产品的气密性。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种改进封装结构的全石英晶体谐振器，解决了采用传统金属封装结构产生寄生电容和采用新型封装结构产生气体影响产品的真空度的技术问题。

本发明采用的技术方案如下：

一种改进封装结构的全石英晶体谐振器，包括石英晶片、封装盖和封装基座，所述石英晶片包括保护框，所述保护框的上表面设置有封装金属层A，所述封装金属层A在保护框下表面的投影外设置有封装金属层B，所述封装盖上正对所述封装金属层A的区域设置有封装金属层C，所述封装基座上正对所述封装金属层B的区域设置有封装金属层D。

进一步的，所述石英晶片还包括中央区和连接区，所述中央区通过连接区设置在所述保护框内。

进一步的，所述中央区为矩形。

进一步的，所述封装盖1、保护框207、封装基座3同一位置设置有相同的定位孔，所述中央区上表面设置金属电极A，所述金属电极A延伸至所述定位孔A与所述定位孔A内的导电金属电连接，所述中央区下表面设置金属电极B，所述金属电极B延伸至所述定位孔B与所述定位孔B内的导电金属电连接。

进一步的，所述封装基座底面设置有引脚A和引脚B，所述引脚A与所述定位孔A内的导电金属电连接，所述引脚B与所述定位孔B内的导电金属电连接。

进一步的，所述封装盖上设置有封装盖凹面平台，所述封装基座上设置有基座凹面平台，所述封装盖、石英晶片和封装基座封装后形成供中央区振荡的腔体。

一种改进封装结构的全石英晶体谐振器的加工工艺，包括以下步骤：

步骤1：对封装盖和封装基座进行预处理，并在其表面沉积耐刻蚀金属层材料；

步骤2：按封装金属层C的形状在封装盖表面形成光刻胶膜，按封装金属层D的形状在所述封装基座表面形成光刻胶膜，利用光刻掩膜板曝光形成曝光图形；

步骤3：使用金属刻蚀液去除未被光刻胶覆盖的金属层区域；

步骤4：去除所述光刻胶，形成封装金属层C和封装金属层D；

步骤5：将封装盖、石英晶片和封装基座依次层叠在一起，利用激光对所述封装金属层C和封装金属层D进行焊接作业，使石英晶片上形成封装金属层A和封装金属层B，完成封装。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1.封装金属层A与封装金属层B在石英晶片上的投影互不重叠，可以有效的防止寄生电容的产生；利用金属代替玻璃焊料或者树脂焊料进行封装，可以提高产品的真空度。

2.所述石英晶片与中央区一体连接，且石英晶片、封装盖和封装基座均采用石英晶体材料制造，满足石英晶体振荡器的各项物理特性，热膨胀系数相同，材料成本低，减小因材料不同使温度变化时在外壳和石英晶片间产生应力导致的不良影响。

3.中央区采用矩形结构，可以方便调控晶片振荡的参数。

4.采用该制造工艺，能够实现该改进后的封装结构，将采用低温玻璃进行封焊的加工工艺变为利用金属进行封装，技术简单且常用，提高制造的通用性。

附图说明

本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：