一种改进电极连接结构的全石英晶体谐振器及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种改进电极连接结构的全石英晶体谐振器，涉及石英晶体谐振器领域，石英晶片的一对角线上的两个角落设置金属层，金属层包括设置在石英晶片上表面的上金属层和设置在石英晶片下表面的下金属层；上金属层和石英晶片上设有贯穿的通孔一，封装基座的一对角线上的两个角落分别设有通孔二和通孔三，当石英晶片安装在封装基座上后，通孔一和通孔二的贯通，通孔三和下金属层接触；通孔一、通孔二和通孔三的内壁均镀覆有金属层，且内部均填充有密封介质。本发明专利技术解决了现有的全石英晶体谐振器石英晶片一对角线的两个端点处设置的半圆环结构镀覆的金属材料容易脱落，脱落后的金属层在导电时导致稳定性变差的问题。

An all quartz crystal resonator with improved electrode connection structure and its preparation method

The invention discloses an improved electrode connecting the quartz crystal resonator structure, relates to the field of quartz crystal resonator, the two corners of a diagonal quartz wafer arranged on the metal layer, the metal layer on the surface of the quartz wafer arranged on the metal layer and set on the surface of Shi Yingjing under the metal layer and the metal layer; the quartz wafer is arranged on the through hole, the two corners of a diagonal package on the base are respectively provided with a through hole two and hole three, when the quartz wafer is mounted on the package on the base, a through hole and a through hole two penetrating through Kong San, and the lower metal layer in contact with a through hole, the through hole; two and three of the inner wall of the through hole are coated with a metal layer, and the interior is filled with sealing medium. The invention solves the existing half crystal ring structure of the two end points of the quartz crystal wafer and the diagonal line of the all quartz crystal resonator. The coated metal material is easy to fall off, and the metal layer after falling off causes the problem of poor stability when conducting.

【技术实现步骤摘要】
一种改进电极连接结构的全石英晶体谐振器及其制备方法
本专利技术涉及石英晶体谐振器领域，尤其涉及一种改进电极连接结构的全石英晶体谐振器及其制备方法。
技术介绍
石英晶体振荡器又名石英谐振器，简称晶振，是利用具有压电效应的石英晶体制成的。这种石英晶体薄片受到外加交变电场的作用时会产生机械振动，当交变电场的频率与石英晶体的固有频率相同时，振动便变得很强烈，这就是晶体谐振特性的反应。利用这种特性，就可以用石英谐振器取代LC(线圈和电容)谐振回路、滤波器等。由于石英谐振器具有体积小、重量轻、可靠性高、频率稳定度高等优点，被应用于家用电器和通信设备中。石英谐振器因具有极高的频率稳定性，故主要用在要求频率十分稳定的振荡电路中作谐振元件。专利号为201521073610.0的专利技术专利公开了一种具有圆形晶片结构的石英晶体谐振器，它由石英晶片、封装盖和封装基座封装而成，石英晶片包括圆形构件、连接部和保护框，圆形构件可在封装后的腔体内自由振荡，圆形构件上设置有电极区，连接部和保护框上设置有金属层A，保护框上的定位孔内设置有金属层B，封装基座上设置有引脚，电极区通过金属层A、金属层B与引脚电连接。这种全石英谐振器可用于小型化谐振器的低成本批量化生产，并能够增强石英片中心能陷效应、大幅度提升产品一致性。但是，这一全石英晶体谐振器具有以下缺点：在石英晶片上，石英晶片一对角线的两个端点处设置有半圆环结构，此半圆环结构上镀覆有金属材料，此金属材料作为外引线连通电极区的金属层和封装基座上的引脚，引脚再连接有外电路，但是，金属材料作为引线设置在封装基座的外部，容易导致金属层脱落，脱落后的金属层在导电时导致稳定性变差；另外，石英晶片上的石英晶片中心区域为圆形，相应的电极的形状为圆形，圆形电极在设置时，由于圆的大小只和半径大小，在设计晶片时，只有晶片半径和电极半径两个参数，设计有局限性。
技术实现思路
本专利技术的目的在于：为解决现有的全石英晶体谐振器石英晶片一对角线的两个端点处设置的半圆环结构镀覆的金属材料容易脱落，脱落后的金属层在导电时导致稳定性变差的问题，本专利技术提供一种改进电极连接结构的全石英晶体谐振器及其制备方法。本专利技术的技术方案如下：一种改进电极连接结构的全石英晶体谐振器，包括封装盖、石英晶片、封装基座，封装盖的下表面设有封装盖凹面平台，石英晶片包括的上表面和下表面均包括石英晶片中央区域和通槽,石英晶片中央区域的表面覆盖有中心双面镀覆电极，中心双面镀覆电极包括上表面镀覆电极和下表面镀覆电极，中心双面镀覆电极与金属引线层连接，金属引线包括上金属引线和下金属引线。所述封装基座的上表面设有封装基座凹面平台，封装基座的下表面的角落处设有引脚。所述石英晶片的一对角线上的两个角落设置金属层，金属层包括设置在石英晶片上表面的上金属层和设置在石英晶片下表面的下金属层，上金属层与上金属引线连接，下金属层与下金属引线连接；上金属层和石英晶片上设有贯穿的通孔一，封装基座的一对角线上的两个角落分别设有通孔二和通孔三，当石英晶片安装在封装基座上后，通孔一和通孔二的位置相对应，通孔三和下金属层接触。通孔一、通孔二和通孔三的内壁均镀覆有金属层，且通孔一、通孔二和通孔三均填充有密封介质。优选地，所述通孔一、所述通孔二和所述通孔三的内壁镀覆的金属层材料为银、铬、铜、金等金属材料，原则上，只要是能够导电的金属材料，都可以用于本专利技术中。优选地，所述密封介质为低温玻璃。密封介质为低温玻璃，低温玻璃具有低的软化温度或低的熔化温度，在具体封装时不会对器件造成损坏，且成本低下。在另外的实施方式中，密封介质也可为普通的金属或者其他的非金属材料。进一步地，所述上表面镀覆电极和下表面镀覆电极的形状为矩形或正方形。矩形或者正方形对于圆形来说，具有两个可调控的参数，能够在保证调控方式简单的前提下实现更加精准的调控。分别制备封装盖、石英晶片和封装基座，在制备石英晶片的过程中，制作与上表面镀覆电极连接的上金属层、与下表面镀覆电极连接的下金属层，在石英晶片的上金属层处制作通孔一；在制备封装基座的过程中，在通孔一的位置制备对应的通孔二，在通孔二的对角线上制备通孔三。在制备好封装盖、石英晶片和封装基座后，采用如下步骤：步骤一：通过金属镀膜或金属渗透烧结工艺制作封装基座下部的金属引脚。步骤二：分别在封装盖下表面和封装基座上表面涂覆玻璃浆料，涂覆区域不包括封装盖凹面平台和封装基座凹面平台。步骤三：将封装盖、石英晶片、封装基座封接形成整体后，从通孔二处填充注入导电金属材料，将上表面镀覆电极通过通孔一连接至封装基座下部金属引脚，下表面镀覆电极通过通孔二导电连接金属引脚；从封装基座通过通孔三处填充注入导电金属材料，将下表面镀覆电极通过通孔三导电连接至封装基座下部金属引脚。步骤五：使用激光切割或刀片切割分离封装焊接后石英晶体谐振器，实现表面贴装式压电石英晶体谐振器的加工。具体地，所述石英晶片的加工过程如下：步骤一：对石英晶片表面进行预处理后，在其表面沉积蚀刻金属层。步骤二：在金属层上覆盖光刻胶膜，通过光刻掩膜版曝光形成曝光图形，显影去除未曝光区域图形。步骤三：用金属刻蚀液，去除未被光刻胶覆盖保护区域金属层。步骤四：腐蚀石英基片，制作通槽、通孔、定位孔二。步骤五：使用去光刻胶液去除光刻胶膜后，对石英基片进行金属电极镀膜加工，沉积金属材料。步骤六：在金属层上二次覆盖光刻胶膜，通过光刻掩膜版曝光形成曝光图形，显影去除未曝光区域图形。步骤七：用金属刻蚀液，去除未被光刻胶覆盖保护区域金属层，制作中心双面电极，通孔连接金属层。步骤八：使用去光刻胶液去除光刻胶膜。采用上述方案后，本专利技术的有益效果在于：(1)与现有的技术相比，将电极电流的传导路径移到了晶体内部而不是晶体边缘，通孔一、通孔二和通孔三内壁的金属层不易脱落，增加了电流的稳定性，并且，能够保证上表面镀覆电极和下表面镀覆电极通电的一致性，使得全石英晶体谐振器的效果更加优异。通孔一、通孔二和通孔三均填充有密封介质，保证了全石英晶体谐振器的内部的严密封装，气密性更好。(2)密封介质为低温玻璃，低温玻璃具有低的软化温度或低的熔化温度，在具体封装时不会对器件造成损坏，且成本低下。在另外的实施方式中，密封介质也可为普通的金属或者其他的非金属材料。(3)上表面镀覆电极和下表面镀覆电极的形状为矩形或正方形，矩形或者正方形对于圆形来说，具有两个可调控的参数，能够在保证调控方式简单的前提下实现更加精准的调控。附图说明图1为本专利技术未封装组合时的结构示意图；图2为本专利技术的石英晶片的俯视图；图3为本专利技术的石英晶片在制备过程中连同石英基片二的俯视图；图4为本专利技术的封装盖在制备过程中连同石英基片一的俯视图；图5为本专利技术的封装基座在制备过程中连同石英基片三的俯视图；图中标记：1-封装盖，101-封装盖凹面平台，102-定位孔，2-石英晶片，201-石英晶片中央区域，202-通槽，203a-上表面镀覆电极，203b-下表面镀覆电极，204-通孔一，205a-上金属层，205b-下金属层，206a-上金属引线，206b下-金属引线，207-定位孔二，3-封装基座，301-封装基座凹面平台，302a-通孔二，302b-通孔三，303-引脚，304-定位孔三，41-石英基片一，42-石英基片二，43-本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种改进电极连接结构的全石英晶体谐振器，包括封装盖(1)、石英晶片(2)、封装基座(3)，石英晶片中央区域(201)的上表面和下表面均覆盖有中心双面镀覆电极，上表面和下表面的中心双面镀覆电极分别与上金属引线(206a)和下金属引线(206b)连接，其特征在于，所述石英晶片(2)的一对角线上设有位于石英晶片(2)上表面的上金属层(205a)和位于石英晶片(2)下表面的下金属层(205b)，上金属层(205a)与上金属引线(206a)连接，下金属层(205b)与下金属引线(206b)连接；上金属层(205a)和石英晶片(2)上设有贯穿的通孔一(204)，封装基座(3)的一对角线上的两个角落分别设有通孔二(302a)和通孔三(302b)，当石英晶片(2)安装在封装基座(3)上后，通孔一(204)和通孔二(302a)的位置相对应，通孔三(302b)和下金属层(205b)接触；通孔一(204)、通孔二(302a)和通孔三(302b)的内壁均镀覆有金属层，且通孔一(204)、通孔二(302a)和通孔三(302b)均填充有密封介质。

【技术特征摘要】
1.一种改进电极连接结构的全石英晶体谐振器，包括封装盖(1)、石英晶片(2)、封装基座(3)，石英晶片中央区域(201)的上表面和下表面均覆盖有中心双面镀覆电极，上表面和下表面的中心双面镀覆电极分别与上金属引线(206a)和下金属引线(206b)连接，其特征在于，所述石英晶片(2)的一对角线上设有位于石英晶片(2)上表面的上金属层(205a)和位于石英晶片(2)下表面的下金属层(205b)，上金属层(205a)与上金属引线(206a)连接，下金属层(205b)与下金属引线(206b)连接；上金属层(205a)和石英晶片(2)上设有贯穿的通孔一(204)，封装基座(3)的一对角线上的两个角落分别设有通孔二(302a)和通孔三(302b)，当石英晶片(2)安装在封装基座(3)上后，通孔一(204)和通孔二(302a)的位置相对应，通孔三(302b)和下金属层(205b)接触；通孔一(204)、通孔二(302a)和通孔三(302b)的内壁均镀覆有金属层，且通孔一(204)、通孔二(302a)和通孔三(302b)均填充有密封介质。2.根据权利要求1所述的一种改进电极连接结构的全石英晶体谐振器，其特征在于，所述通孔一(204)、所述通孔二(302a)和所述通孔三(302b)的内壁镀覆的金属层材料为银或铬。3.根据权利要求1所述的一种改进电极连接结构的全石英晶体谐振器，其特征在于，所述密封介质为低温玻璃。4.根据权利要求1所述的一种改进电极连接结构的全石英晶体谐振器，其特征在于，所述上表面镀覆电极(203a)和下表面镀覆电极(203b)的形状为矩形或正方形。5.一种改进电极结构的全石英晶体谐振器的加工工艺，其特征在于，在制备石英晶片(2)的过程中，制作与上表面镀覆电极(203a)连接的上金属层(205a)、与下表面镀覆电极(203b)连接的下金属层(205b)，在石英晶片(2)的上金属层(205)处制作通孔一(204)；在制备封装基座(3)的过程中，在通孔一...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆旺，雷晗，
申请(专利权)人：成都泰美克晶体技术有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51