一种SMD石英晶体谐振器及其封装方法技术

本发明专利技术属于晶体谐振器领域，具体涉及一种SMD石英晶体谐振器及其封装方法。该SMD石英晶体谐振器包括陶瓷底座和上盖，所述陶瓷底座包括陶瓷基板，所述陶瓷基板上设置有与上盖匹配的封装部，所述封装部包括设置在陶瓷基板上的钨层，镀制在所述钨层上的镍层，以及镀制在所述镍层上的金层，钨层、镍层、金层的厚度分别为5～100μm、0.5～20μm、0.01～6μm；所述上盖为430不锈钢，上盖盖设在所述封装部上并与陶瓷底座激光焊接。本发明专利技术的SMD石英晶体谐振器，无需使用可伐合金即可保证激光焊接效果，在耐盐雾、瓷体抗压强度等方面优于现有封装结构。瓷体抗压强度等方面优于现有封装结构。瓷体抗压强度等方面优于现有封装结构。

【技术实现步骤摘要】
一种SMD石英晶体谐振器及其封装方法


[0001]本专利技术属于晶体谐振器领域，具体涉及一种SMD石英晶体谐振器及其封装方法。

技术介绍

[0002]随着5G的发展，对晶体谐振器的需求量出现大幅度增长。传统的晶体振荡器包括至少2层陶瓷基板，为了增加封闭空间，现有技术的上层陶瓷基板上还设有金属化层、焊料和金属环，封接设备和材料十分昂贵，生产成本很高。
[0003]目前，SMD石英晶体谐振器的基座结构有两种：一是金属封装结构，多层陶瓷板上烧结可伐框金属环，然后平行缝焊盖板，缺点是价格高；二是玻璃胶封装结构，多层陶瓷板与盖板用玻璃胶封装，缺点是玻璃胶含有不环保的铅元素，且该工艺被日本垄断，购买成本高昂，另外玻璃胶有微量气体挥发，影响产品老化率。
[0004]申请公布号为CN107332537A的中国专利技术专利申请公开了一种新型结构SMD石英晶体谐振器，包括金属上盖和陶瓷底座，金属上盖具有密封空腔，陶瓷底座包括呈平板状的陶瓷基板，陶瓷基板上端面的四周设置有金属环，金属上盖的四周设置有向外延伸的延伸部(即上盖边沿)，延伸部和金属环上下对应且通过激光焊接固定。使用平板结构的陶瓷基板配合具有凹腔结构的上盖，不仅满足封闭空间要求，而且生产组装方便，有利于降低生产成本、提高生产效率。
[0005]在金属盖板与陶瓷底座上金属层的焊接过程中，由于金属与陶瓷基座的热膨胀系数相差太大，容易引起封焊开裂。为此，授权公布号为CN106847714B的中国专利技术专利公开了一种封装结构及其制备方法，其封装结构包括陶瓷基座和盖板，陶瓷基座具有连接面和自连接面凹陷形成的收容槽，连接面上依次设置有连接层、镍层及金层，盖板盖设于陶瓷基座上且封闭收容槽，盖板为可伐合金材料。据记载，采用上述封装结构能够降低封焊开裂率。
[0006]SMD石英晶体谐振器的封装是生产工艺中的重要环节之一，现有封装工艺的封装效果仍有待提高。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的是提供一种SMD石英晶体谐振器，以进一步改善封装效果。
[0008]本专利技术的第二个目的是提供上述SMD石英晶体谐振器的封装方法。
[0009]为了实现以上目的，本专利技术所采用的技术方案是：
[0010]一种SMD石英晶体谐振器，包括陶瓷底座和上盖，所述陶瓷底座包括陶瓷基板，所述陶瓷基板上设置有与上盖匹配的封装部，所述封装部包括设置在陶瓷基板上的钨层，镀制在所述钨层上的镍层，以及镀制在所述镍层上的金层，钨层、镍层、金层的厚度分别为5～100μm、0.5～20μm、0.01～6μm；所述上盖为430不锈钢，上盖盖设在所述封装部上并与陶瓷底座激光焊接。
[0011]本专利技术的SMD石英晶体谐振器，无需使用可伐合金即可保证激光焊接效果，在耐盐雾、瓷体抗压强度等方面优于现有封装结构。同时，采用该封装方式的SMD石英晶体谐振器
极大地降低了生产成本，提高了封装质量及产品合格率。
[0012]为更好地兼顾成本及激光焊接效果，优选地，钨层、镍层的厚度比为(2.5～10):1。进一步优选地，金层、镍层的厚度比为(0.0005～0.3)：1。
[0013]优选地，所述上盖包括用于与所述陶瓷底座激光焊接的上盖边沿以及与所述上盖边沿连接的中部凸起，所述中部凸起包括连接所述上盖边沿并向上翻折的折边和连接所述折边的顶壁，所述顶壁和折边形成用于容纳陶瓷基板上待密封元件的凹腔。
[0014]进一步优选地，所述陶瓷基板为平板结构。更优选地，所述上盖边沿的宽度为50～1000μm，厚度为30～200μm。最优选地，所述上盖边沿的宽度为200～1000μm，厚度为100～200μm。
[0015]上述SMD石英晶体谐振器的封装方法，将上盖盖设在陶瓷底座的封装部上，在保护气氛或真空下进行激光焊接。
[0016]传统平行封焊需要滚焊轮，且需要经常维护，平行封焊为可伐与可伐焊接，且底座的可伐材料需要银铜焊料固定焊接，成本较高。激光焊接可以为行业节约设备投入成本，增加单个工序产能。激光焊接工艺简单，维护方便，耗材少。
[0017]优选地，所述激光焊接的激光峰值功率为150～550W，脉冲频率为200Hz～500Hz，脉冲宽度为0.1ms～1ms，焊接速度为5～50mm/s。
附图说明
[0018]图1为本专利技术实施例的SMD石英晶体谐振器陶瓷底座(不含压电晶片)的结构示意图；
[0019]图2为图1的底面视图；
[0020]图3为本专利技术实施例的SMD石英晶体谐振器的陶瓷底座的结构示意图；
[0021]图4为本专利技术实施例的SMD石英晶体谐振器的结构示意图；
[0022]图5为本专利技术实施例的SMD石英晶体谐振器上盖的结构示意图；
[0023]图6为图5的底面视图；
[0024]图中，1
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陶瓷底座，2
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上盖，3
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陶瓷基板，4
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金属介质焊环，5
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第一点胶平台，6
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第二点胶平台，7
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压电晶片垫高平台，8
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导通介质，9
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焊锡焊盘，10
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压电晶片，11
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导电胶，12
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上盖边沿，13
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折边，14
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顶壁。
具体实施方式
[0025]下面结合具体实施例对本专利技术的实施过程进行详细说明。
[0026]一、本专利技术的SMD石英晶体谐振器的具体实施例
[0027]实施例1
[0028]本实施例的SMD石英晶体谐振器，结构示意图如图1～6所示，包括陶瓷底座1和上盖2。
[0029]陶瓷底座1包括方形陶瓷基板3，陶瓷基板3为平板结构，其上端面四周设置有金属介质焊环4，金属介质焊环4形成陶瓷底座的封装部。封装部包括印刷在陶瓷基板3上的钨层，电镀在钨层上的镍层，和电镀在镍层上的金层。陶瓷基板为HTCC高温共烧陶瓷，其烧结温度一般大于1000℃，其中氧化铝含量一般在90％以上。
[0030]钨层、镍层、金层的厚度分别为5μm、0.5μm、0.01μm。钨层通过印刷方法置于陶瓷生坯，再与陶瓷生坯共烧成形。镍层通过电镀法沉积在钨层表面，如果镍层的电镀厚度小于0.5μm则焊接性能下降，高于100μm则电镀沉积速度下降，且容易造成应力大，焊接时容易造成脱层，导致产品不良。金层通过电镀法沉积在镍层表面。金层厚度过低则无法起到保护镍层作用，厚度过大则在镍层表面沉积速度下降，镀层性能不稳定，且成本过高。
[0031]在陶瓷基板上位于金属介质焊环4的环内侧设置有第一点胶平台5、第二点胶平台6、压电晶片垫高平台7，第一点胶平台5上开设有贯穿陶瓷底座的第一通孔，陶瓷基板上位于第一通孔的对角处开设有第二通孔，第二通孔通过金属线路与第二点胶平台6导通，金属介质焊环4远离第一通孔、第二通孔的两个对角处分别开设有第三通孔、第四通孔。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种SMD石英晶体谐振器，包括陶瓷底座和上盖，所述陶瓷底座包括陶瓷基板，其特征在于，所述陶瓷基板上设置有与上盖匹配的封装部，所述封装部包括设置在陶瓷基板上的钨层，镀制在所述钨层上的镍层，以及镀制在所述镍层上的金层，钨层、镍层、金层的厚度分别为5～100μm、0.5～20μm、0.01～6μm；所述上盖为430不锈钢，上盖盖设在所述封装部上并与陶瓷底座激光焊接。2.如权利要求1所述的SMD石英晶体谐振器，其特征在于，钨层、镍层的厚度比为(2.5～10):1。3.如权利要求2所述的SMD石英晶体谐振器，其特征在于，金层、镍层的厚度比为(0.0005～0.3)：1。4.如权利要求1～3中任一项所述的SMD石英晶体谐振器，其特征在于，所述上盖包括用于与所述陶瓷底座激光焊接的上盖边沿以及与所述上盖边沿连接的中部凸起，所述中部凸起包括连接所述上盖边沿并向上翻折的折...

【专利技术属性】
技术研发人员：禹贵星，刘奇，张培然，
申请(专利权)人：瓷金科技深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：