一种降噪的5032SMD型温补晶体振荡器基座及其使用方法技术

本发明专利技术涉及一种降噪的5032 SMD型温补晶体振荡器基座及其使用方法，该基座适用于5032 SMD型温补晶振，使用该基座研制的5032型温补晶振具有超低相位噪声。该基座改变行业内通用的选用5032晶体谐振器组装在TCXO基座上的5032TCXO结构形式。选用3225晶体谐振器安装在TCXO基座中间，且TCXO基座内部增加四根引线引至基座上的4个焊盘，用于焊接2颗滤波电容，从而对两路补偿电压进行滤波，有效降低TCXO产品的相位噪声。使用该基座研制的5032型温补晶体振荡器具有以下优点：1）超低相位噪声：

【技术实现步骤摘要】
一种降噪的5032 SMD型温补晶体振荡器基座及其使用方法


[0001]本专利技术是一种降噪的5032 SMD型温补晶体振荡器基座及其使用方法，属于石英晶体振荡器


技术介绍

[0002]温度补偿晶体振荡器（TCXO）在通讯应用领域作为载波频率源使用，其产生几十兆的源频率 ，经倍频达到载波频率F0使用，广播电视的F0在几十到几百兆赫兹，北斗民用载波频率1.2~1.5GHz ；3G/4G通信领域使用载波频率3GHZ以下，如使用10M的TCXO需倍频300倍；目前5G通讯迅猛发展，5G的载波频率达6GHz或更高，如使用10M的TCXO需倍频600倍，且5G通信对信号传输速度和精度要求更高，对TCXO的品质要求必然提高，必须使用宽工作温度范围、高频率精度、低相位噪声的频率源TCXO产品。
[0003]现有20MHz 5032TCXO产品的在1KHz处的相位噪声接近
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140dBc/Hz@1kHz，为了满足5G通信的需求，必须提升温补晶振产品的相位噪声指标，设计专利技术了一种降噪的温补晶体振荡器基座。

技术实现思路

[0004]本专利技术提出的是一种降噪的温补晶体振荡器基座。针对现有20MHz 5032 TCXO在1KHz处的相位噪声接近
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140dBc/Hz@1kHz的缺陷，使用此基座研制生产的20MHz 5032 TCXO在1KHz处的相位噪声接近
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150dBc/Hz@1kHz。相位噪声提升了10dBc，完全能满足5G通讯的需要。r/>[0005]本专利技术的技术解决方案：一种降噪的5032 SMD型温补晶体振荡器基座，所述5032 SMD型温补晶体振荡器基座正面设有晶体谐振器焊盘1和滤波电容焊盘（2、3），通过晶体谐振器焊盘焊接固定3225晶体谐振器，通过滤波电容焊盘焊接滤波电容，芯片腔4设于基座背面。
[0006]所述滤波电容有两个，通过分别设在基座左右两端的四个滤波电容焊盘固定。
[0007]所述基座为采用4层布线熟瓷图方案的陶瓷基座，内部布有4层线，芯片的各功能脚与基座邦定，再经过基座内部4层布线将芯片和晶体谐振器连接，另外增加4根布线引出4个焊盘到基座表面，连接2颗滤波电容。
[0008]所述基座的镀层材质有金和镍两种，金的厚度为≥0.3um，镍厚度为1.27~8.89um，基座整体翘曲度＜0.05mm。
[0009]其使用方法，包括如下步骤：1）将芯片邦定在芯片腔内与基座相连，再在芯片腔内灌装黑胶密封；2）在基座的正面相应的晶体谐振器焊盘和滤波电容焊盘上焊接3225晶体谐振器和滤波电容，形成产品；3）通过治具对芯片进行读写值，补偿产品的温度频率稳定性，最终形成5032高稳
定性低相噪温补晶振。
[0010]本专利技术的有益效果：1）采用此基座研制的5032 温补晶振具有超低相位噪声。
[0011]2）没有新增工艺过程和工序，便于大批量生产。
附图说明
[0012]附图1是降噪温补晶振基座结构示意图。图中1是晶体谐振器焊盘，2、3是滤波电容焊盘，4是芯片腔。
[0013]附图2是降噪温补晶振基座内部布线示意图。
[0014]附图3是降噪温补晶振基座结构设计图。
[0015]附图4是5032 SMD型TCXO结构示意图。其中[a]是3225晶体谐振器、[b]是电容、[c]是陶瓷基座。
[0016]附图5是20MHz产品实测相位噪声图。
具体实施方式
[0017]一种降噪的5032 SMD型温补晶体振荡器基座及其使用方法，该基座适用于5032 SMD型温补晶振，使用该基座研制的5032型温补晶振具有超低相位噪声。该基座改变行业内通用的选用5032晶体谐振器组装在TCXO基座上的5032TCXO结构形式。选用3225晶体谐振器安装在TCXO基座中间，且TCXO基座内部增加四根引线引至基座上的4个焊盘，用于焊接2颗滤波电容，从而对两路补偿电压进行滤波，有效降低TCXO产品的相位噪声。
[0018]下面结合附图对本专利技术技术方案进一步说明如附图1、2所示，设计温补晶振的基座必须要有芯片腔与晶体谐振器的焊盘，另外，由于补偿电压纯净度对于产品的相位噪声有直接影响，故在基座上设计两个滤波电容的焊盘，用于焊接滤波电容从而完成产品补偿电压的滤波。综合以上考虑，确定了此基座的设计图纸如下图3所示。
[0019]所述基座为采用四层布线熟瓷图方案的陶瓷基座，其每层厚度均有严格的控制。所述基座的镀层材质有金和镍两种，且镀层厚度有明确要求，其中，金的厚度为最小0.3um，镍厚度为1.27~8.89um。基座整体翘曲度不大于0.05mm。
[0020]使用所述基座研制产品时，首先，将芯片邦定在芯片腔4内与基座相连，再在芯片腔内灌装黑胶密封；其次，在基座的另一面相应的焊盘上焊上晶体谐振器和滤波电容形成产品，如图4所示。通过专用的治具对芯片进行读写值，补偿产品的温度频率稳定性，最终形成5032高稳定性低相噪温补晶振，具体相噪图如下图5。采用此基座研制的5032 温补晶振具有超低相位噪声。
[0021]实施例1基座的镀层材质有金和镍两种，金的厚度为0,36um，镍厚度为6.68um，基座整体翘曲度0.028mm。
[0022]首先将芯片邦定在芯片腔内与基座相连，再在芯片腔内灌装黑胶密封；选用3225/19.2MHz的晶体谐振器焊接在所述基座上，再在晶体两边焊接2颗滤波电容，形成5032温补晶振，如图4所示。通过专用的治具和软件对芯片内部寄存器值进行读写，通过读写寄存器
值补偿产品的温度特性指标，调整产品输出特性。最终做出19.2M 5032型温补晶体振荡器，其1KHz处的相位噪声达
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151.8dBc/Hz，远远优于同类5032型温补晶体振荡器。产品具体相位噪声图谱如图5所示。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种降噪的5032 SMD型温补晶体振荡器基座，其特征是所述5032 SMD型温补晶体振荡器基座正面设有晶体谐振器焊盘和滤波电容焊盘，通过晶体谐振器焊盘焊接固定3225晶体谐振器，通过滤波电容焊盘焊接滤波电容，电容焊盘通过4根引线连接芯片腔，芯片腔设于基座背面。2.根据权利要求1所述的一种降噪的5032 SMD型温补晶体振荡器基座，其特征是所述滤波电容有两个，通过分别设在基座左右两端的四个滤波电容焊盘固定。3.根据权利要求1所述的一种降噪的5032 SMD型温补晶体振荡器基座，其特征是所述基座为采用4层布线熟瓷图方案的陶瓷基座，内部布有4层线，芯片的各功能脚与基座邦定，再经过基座内部4层布线将芯片和晶体谐振器连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：王连生，李冬强，侯丽，胡宝浩，孙荣荣，宗春旭，
申请(专利权)人：南京中电熊猫晶体科技有限公司，
类型：发明
国别省市：