一种SMD石英谐振器及其加工设备及方法技术

本发明专利技术公开了一种SMD石英谐振器。其包括陶瓷基座，所述陶瓷基座上设有谐振件容腔，其特征在于，所述陶瓷基座的边框上设有金属镀层，所述金属镀层上覆盖有金属盖板。在金属盖板本体的上边缘或下边缘设有台肩，所述台肩的厚度小于金属盖板本体的厚度。本发明专利技术还公开了一种加工设备，包括激光封焊机及加工平台，所述激光封焊机包括激光发生器及发射激光束的激光扫描器，所述加工平台外设有封闭仓，所述封闭仓的顶部设有玻璃仓盖，所述激光扫描器位于所述玻璃仓盖上方；本发明专利技术还公开了一种加工方法；步骤1、制作陶瓷基座；2、制作金属盖板；3、安装晶振体；4、将组件放入密封仓；5、激光封焊。本发明专利技术的有益效果是降低产品成本，提高制造效率。

A SMD quartz resonator and its processing equipment and method

The invention discloses a SMD quartz resonator. The ceramic base is provided with a cavity of a resonant part, which is characterized in that a metal coating is provided on the border of the ceramic base, and the metal coating is covered with a metal cover plate. A shoulder is arranged on the upper edge or the lower edge of the metal cover body, and the thickness of the shoulder is smaller than the thickness of the metal cover body. The invention also discloses a processing equipment, including a laser sealing welder and a processing platform. The laser sealing welder includes a laser generator and a laser scanner that launches a laser beam. The processing platform is provided with a closed chamber. The top of the closed chamber is provided with a glass chamber cover, and the light scanner is located above the glass chamber cover. The invention also discloses a processing method; step 1, making ceramic base; 2, making metal cover plate; 3, installing crystal vibrating body; 4, putting components in sealed bin; 5, laser sealing. The beneficial effect of the invention is to reduce the product cost and improve the manufacturing efficiency.

【技术实现步骤摘要】
一种SMD石英谐振器及其加工设备及方法
本专利技术涉及电谐振器，尤其涉及一种SMD石英谐振器及其加工设备及方法。
技术介绍
SMD石英晶体谐振器是常用的电子器件，随着数字化技术的发展其用量日益增大。但目前SMD石英晶体谐振器从器件结构本身和加工工艺方面均存在着在提高加工效率，降低生产成本方面的技术障碍。现有技术的SMD石英晶体谐振器结构如图1所示，是在陶瓷基座1上首先通过印刷钨金属层再镀镍和金形成金属镀层3，然后在高温还原气氛中在其上烧结附银铜合金的可伐环，最后在附银铜合金的可伐环上覆盖金属盖板2，通过平行封焊，经过滚压金属盖板边缘将金属盖板和陶瓷基座封装到一起。所述附银铜合金的可伐环为在可伐材料17(铁钴镍合金：4J29)上热压银铜合金层16构成，其中的银铜合金在石英谐振器总成本中占有相当大的比例，因此如果能省去附银铜合金的可伐环将大大降低产品成本。但附银铜合金的可伐环在现有技术中尚难于省略，其原因在于，在SMD石英谐振器产品标准中，为了保证谐振器的使用性能对金属盖板的参数有明确要求，如抗基板弯曲性、牢固度、单体强度等，因此金属盖板要具备一定的厚度以保证其机械性能，通常金属盖板的厚度为0.05mm-0.08mm,在封焊过程中，由于需要将比较厚的金属盖板与所述陶瓷基座熔焊在一起，因此需要有足够的焊接能量。对于高能焊接能量，很难控制其作用深度正好完成焊接而不损伤陶瓷层，所以需要可伐环的保护，选择可伐材料的原因是，可伐材料的热膨胀系数与陶瓷接近，焊接时应力小；选择可伐材料附银铜合金的作用是银铜焊料熔点低，可以降低焊接能量。因此，可伐环在焊接金属盖板过程中实际上起到了保护陶瓷基座边框不被烧裂的作用。但这不仅使SMD石英谐振器结构复杂，加工工序增加，而且成本较高。如果能在保证金属盖板的各项机械性能前提下降低其边缘焊接厚度，就有可能采用较小的便于控制的焊接能量，从而不用附银铜合金的可伐环保护也能避免在焊接中对陶瓷基座边框的损坏，进而省去可伐环包括银铜合金层，大大降低生产和产品成本。从加工工艺讲，目前SMD石英晶体谐振器采用平行封焊技术(电阻单面双缝缝焊)。在封焊时，电极在移动的同时要通过电极轮转动滚压，在一定的压力下电极之间断续通电，由于电极与金属盖板及金属盖板与陶瓷基座的边框之间存在接触电阻，根据能量公式Q＝I2Rt，焊接电流将在这两个接触电阻处产生焦耳热量，使其金属盖板与边框之间局部形成熔融状态，凝固后形成焊点。平行封焊技术是点焊技术的一种演变,应用在SMD石英晶体谐振器封装上存在如下问题：1、要求被焊金属材料的厚度在0.1～0.25mm，难于降低材料成本；2、为了避免焊接时电极轮接触相邻的焊接物，需要被焊物排列行列有较大间距，影响生产效率和设备尺寸，如一个B4纸大小的加工托板也仅能承载300左右个件，这导致各个加工工序机器庞大；3、滚焊电极表面易发生粘损而使焊缝表面质量变坏，需要定时修整电极，影响维护成本；4、必须采用点焊定位，影响焊接效率；5、点固点需要有合适间距，即对被焊物有尺寸要求，影响适用性。因此导致生产成本居高不下。
技术实现思路
本专利技术针对上述现有技术存在的不足，提供一种结构更简单并节约成本的SMD石英谐振器。本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种SMD石英谐振器，包括陶瓷基座，所述陶瓷基座上设有谐振件容腔，其特征在于，所述陶瓷基座的边框上设有金属镀层，所述金属镀层上覆盖有金属盖板。即本专利技术不包括附银铜合金的可伐环。本专利技术的有益效果是：附银铜合金的可伐环在SMD石英晶体谐振器成本中占有超过20％的比重，省去可伐环不仅降低了SMD石英晶体谐振器的加工成本，而且简化了器件结构，进而有可能提高加工效率。在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进。进一步，所述金属盖板包括金属盖板本体，在所述金属盖板本体的上边缘或下边缘设有台肩，所述台肩的厚度小于所述金属盖板本体的厚度。采用上述进一步方案的有益效果是，在所述金属盖板本体的上边缘或下边缘设有台肩，在保证金属盖板各项机械性能要求的前提下，使得其边缘厚度减薄，并与所述陶瓷基座边框上的金属镀层接近，这样可大大减小焊接功率，从而使焊接热熔深度更便于控制，在确保焊接性能情况下，避免了对陶瓷基座边框表面的高温损伤，进而提高了加工成品率。进一步，所述金属镀层包括设于所述陶瓷基座边框上的钨金属层和设于所述钨金属层上的镍和金金属层。采用上述进一步方案的有益效果是，钨金属层能与陶瓷层完全结合，镀金层则起到了保护钨层作用，同时便于与金属盖板的焊接。进一步，所述金属盖板外轮廓尺寸小于或等于所述陶瓷基座的外轮廓尺寸。采用上述进一步方案的有益效果是，便于金属盖板与所述陶瓷基座的精准对位，并使产品外观整齐。进一步，台肩的厚度小于金属盖板本体厚度的一半。所述金属盖板中间凸起部分的长宽尺寸小于所述谐振件容腔的长宽尺寸。采用上述进一步方案的有益效果是，当台肩厚度较小时，更接近于金属镀层厚度，有利于减小和控制焊接能量。本专利技术还公开了一种用于加工SMD石英谐振器的设备，其特征在于，包括激光封焊机及加工平台，所述激光封焊机包括激光发生器及激光扫描器，所述加工平台外设有封闭仓，所述封闭仓的顶部设有玻璃仓盖，所述激光扫描器位于所述玻璃仓盖上方。进一步，所述封闭仓包括下封腔及密封扣合于所述下封腔上的上封腔，所述上封腔的中央设有所述玻璃仓盖，所述密封仓的一端设有惰性气体充气口，另一端设有真空抽气口。采用上述真空激光深熔焊接设备加工SMD石英晶体谐振器，其基本原理为：通过控制激光脉冲的宽度、能量、峰功率和重复频率等激光参数，使工件熔化，形成特定的熔池。在足够高的功率密度激光照射下，材料产生蒸发并形成小孔。小孔四壁包围着熔融金属，液态金属四周包围着固体材料；小孔和围着孔壁的熔融金属随着前导光束前进速度向前移动，熔融金属充填着小孔移开后留下的空隙并随之冷凝，形成均匀密致的焊缝。本专利技术的有益效果是：采用真空激光深熔焊接技术加工SMD石英晶体谐振器的优势在于：采用激光振镜扫描方式，焊接速度快、精度高、光纤寿命长，相对于电阻焊生产效率提高4～6倍，工作空间节省4.6倍，降低了材料成本，提高生产效率，维护成本低。本专利技术还公开了一种加工所述SMD石英谐振器的方法，其特征在于，包括如上所述的SMD石英谐振器，还包括如上所述的SMD石英谐振器的设备，所述加工步骤如下：1)、制作陶瓷基座，在所述陶瓷基座的边框上设置金属镀层，所述金属镀层的厚度小于0.05mm；所述金属镀层包括钨金属层和金金属层；2)、制作金属盖板，在选定的金属片上加工出与所述陶瓷基座尺寸相适配的金属盖板，所述金属盖板外轮廓尺寸小于或等于所述陶瓷基座的外轮廓尺寸；3)、安装晶振体，将晶振体经清洗、镀膜形成电极后放入所述陶瓷基座内，进行点胶、固化形成石英晶体谐振件；4)、将金属盖板搭扣在陶瓷基座上，整体放入封闭仓内，在封闭仓中通入惰性气体，利用激光封焊机的控制系统通过调整金属盖板位置以及软件位置补偿，确保金属盖板与所述基座板的中心重合；5)、设置激光脉冲的宽度、能量、峰功率和重复频率参数后，通过激光扫描器，激光束沿所述陶瓷基座的边框根据程序确定的坐标位置进行环焊，最后留出至少一个抽气缺口，然后打开真空泵将所述封闭仓抽真空，随后再激光补焊缺口，完成焊本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种SMD石英谐振器，包括陶瓷基座，所述陶瓷基座上设有谐振件容腔，其特征在于，所述陶瓷基座的边框上设有金属镀层，所述金属镀层上覆盖有金属盖板。

【技术特征摘要】
1.一种SMD石英谐振器，包括陶瓷基座，所述陶瓷基座上设有谐振件容腔，其特征在于，所述陶瓷基座的边框上设有金属镀层，所述金属镀层上覆盖有金属盖板。2.根据权利要求1所述的SMD石英谐振器，其特征在于所述金属盖板包括金属盖板本体，在所述金属盖板本体的上边缘或下边缘设有台肩，所述台肩的厚度小于所述金属盖板本体的厚度。3.根据权利要求1或2所述的SMD石英谐振器，其特征在于，所述金属镀层包括设于所述陶瓷基座边框上的钨金属层和设于所述钨金属层上的镍和金金属层。4.根据权利要求1或2所述的SMD石英谐振器，其特征在于，所述金属盖板外轮廓尺寸小于或等于所述陶瓷基座的外轮廓尺寸。5.根据权利要求2所述的SMD石英谐振器，其特征在于，台肩的厚度小于金属盖板本体厚度的一半，所述金属盖板中间凸起部分的长宽尺寸小于所述谐振件容腔的长宽尺寸。6.一种加工如权利要求1～5任一项所述SMD石英谐振器的设备，其特征在于，包括激光封焊机及加工平台，所述激光封焊机包括激光发生器及激光扫描器，所述加工平台外设有封闭仓，所述封闭仓的顶部设有玻璃仓盖，所述激光扫描器位于所述玻璃仓盖上方。7.根据权利要求6所述的SMD石英谐振器的设备，其特征在于，所述封闭仓包括下封腔及密封扣合于所述下封腔上的上封腔，所述上封腔的中央设有所述玻璃仓盖，所述密封仓的一端设有惰性气体充气口，另一端设有真空抽气口。8.一种加工如权利要求1～5任...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄屹，
申请(专利权)人：烟台明德亨电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37