石英晶体谐振器及加工工艺.pdf

本发明涉及一种石英晶体谐振器及加工工艺，属于石英晶体谐振器结构技术领域。石英晶体谐振器，包括上部覆盖外壳(1)的基片(2)，基片(2)与绝缘子(5)、引线(6)烧结成基座，引线(6)的钉头上点焊设在外壳(1)内用于支撑石英晶片的簧片(4)，其特征在于两簧片(4)外端间距为4.5mm及以下，两绝缘子(5)中心间距为2.5mm及以下，基片(2)的高度为0.7mm及以下，石英晶片4*1.8mm及以下，压封方式为电阻焊方式封装。本发明实现了石英晶体谐振器小型化，利用表面贴装石英晶体谐振器的晶体技术与带引线型石英晶体谐振器的压封技术相结合，生产小尺寸石英晶体谐振器表面贴产品，是电阻焊方式下的小尺寸表面贴装型石英晶体谐振器。

1.  石英晶体谐振器，包括上部覆盖外壳(1)的基片(2)，基片(2)与绝缘子(5)、引线(6)构成基座，引线(6)的钉头上连接设在外壳(1)内用于支撑石英晶片的簧片(4)，其特征在于
两簧片(4)外端间距为4.5mm及以下，两绝缘子(5)中心间距为2.5mm及以下，基片(2)的高度为0.7mm及以下，石英晶片为4*1.8mm及以下，压封方式为电阻焊方式封装。

2.  按照权利要求1所述石英晶体谐振器，其特征在于
所述簧片(4)与基片(2)之间的夹角(a呈6~8°斜角。

3.  按照权利要求1所述石英晶体谐振器，其特征在于所述
两簧片(4)外端间距为3.5-4.5mm，两绝缘子(5)中心间距2-2.5mm，基片(2)的高度为0.4-0.7mm，石英晶片为(3.5-4)*1.8mm。

4.  按照权利要求1所述石英晶体谐振器，其特征在于
谐振器长度在7mm及以下，宽度在4mm及以下，引线型谐振器高度在1.8mm及以下，表面贴装型谐振器高度在2.5mm及以下。

5.  按照权利要求4所述石英晶体谐振器，其特征在于
谐振器长度为6-7mm，宽度为3-4mm，引线型谐振器高度为1.5-1.8mm，表面贴装型谐振器高度为2-2.5mm。

6.  按照权利要求1所述石英晶体谐振器，其特征在于
1)石英晶片选择：4*1.8mm石英晶片，频率范围从10MHz-50MHz；泛音频率范围从30MHz-125MHz；
2)外壳：外壳尺寸的长*宽*高为6.5mm*1.20mm*0.15mm；
3)基片：基片尺寸的长*宽*高为6.5mm*3.75mm*0.7mm；
4)绝缘子：绝缘子尺寸的直径*高为φ1.1mm*0.7mm。

7.  按照权利要求1所述石英晶体谐振器，其特征在于
1)石英晶片选择：3.5*1.8mm石英晶片，频率范围从10MHz-50MHz；泛音频率范围从30MHz-125MHz；
2)外壳：外壳尺寸的长*宽*高为6.5mm*1.0mm*0.15mm；
3)基片：基片尺寸的长*宽*高为6.5mm*3.75mm*0.5mm；
4)绝缘子：绝缘子尺寸的直径*高为φ1.1mm*0.5mm。

8.  权利要求1-7任一权利要求所述石英晶体谐振器的加工工艺，其特征在于包括如下步骤
(1)将绝缘子、引线、已电镀基片烧结成型，并做镀镍浸锡处理；
(2)在基片引线钉头上点焊簧片；
(3)将4*1.8mm及以下规格石英晶片，用导电胶连接在簧片上；
(4)进行频率调整；
(5)用电阻焊方式封止完成，制作成引线型石英晶体谐振器。

9.  权利要求8所述石英晶体谐振器的加工工艺，其特征在于
还包含
(6)套上开有引线穿过的开口与沟槽的绝缘垫片，将引线打弯嵌入垫片的开口与沟槽中，制作成表面贴装型石英晶体谐振器。

石英晶体谐振器及加工工艺
技术领域
本发明涉及一种石英晶体谐振器及加工工艺，属于石英晶体谐振器结构技术领域。
背景技术
石英晶体谐振器工作原理是利用石英晶体(二氧化硅，单结晶结构α石英)的逆压电效应制成的一种谐振器件。目前石英晶体谐振器已成为今后数码信息社会的重要部件，其主要市场领域为通信领域、产业用、民生用电子设备领域；石英晶体元件具有高精密、高稳定性的特点，广泛应用于需要稳频和选频的各类设备、仪器、电子产品中，为当今电子产品中不可缺少的关键元件。由于电子产品的发展趋势是多功能化：Internet、E-Mail、GPS、照相、摄像、大尺寸彩色液晶屏等功能被大量采用，电路板焊接由波峰焊发展到回流焊，所以表面贴装且高度低的小型化产品成为石英晶体谐振器的发展方向，例如3G手机等民生用电子产品要求高度控制在2.5mm及以下。
目前石英晶体谐振器的类型主要有引线型基座和表面贴装型基座，引线型基座如图1所示，也称为49s/SMD型石英晶体谐振器，它的工艺稳定、价格低，基本上都在国内生产，但是它无法做到小型化，原因是：
1、石英晶片尺寸为8mm*2mm；
2、封焊方式为电阻焊，当基片高度小于0.7mm时，压封后应力变化大，基片形变导致石英晶体谐振器频率散差大，超过30ppm且不受控，无法满足规格。
表面贴装型基座如图3所示，它的基片结构是在陶瓷上加金属环，由于结构复杂，国内工艺不成熟，并且SMD型石英晶体谐振器封焊方式为平行焊，国内生产设备不能保证封焊精度，所以这种石英晶体谐振器基座基本在日本生产，导致SMD型石英晶体谐振器生产成本远大于49s/SMD型产品。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够弥补上述两种产品的不足点，并且结合表面贴装型SMD产品和引线型49s产品的优点，适用于对电子产品外形高度要求在2.5mm及以下，电路板焊接方式为回流焊；或外形高度在2mm及以下，电路板焊接方式为波峰焊方式的成本低、体积小的石英晶体谐振器。
本发明的石英晶体谐振器，是通过以下技术方案实现的：
石英晶体谐振器，包括上部覆盖外壳1的基片2，基片2与绝缘子5、引线6构成基座，引线6的钉头上连接设在外壳1内用于支撑石英晶片的簧片4，其特征在于
两簧片4外端间距A-B为4.5mm及以下，两绝缘子5中心间距为2.5mm及以下，基片2的高度为0.7mm及以下，石英晶片为4*1.8mm及以下，压封方式为电阻焊方式封装。
更进一步，所述两簧片4外端间距为3.5-4.5mm，两绝缘子5中心间距2-2.5mm，石英晶片为(3.5-4)*1.8mm，基片2的高度为0.4-0.7mm。
所述簧片4与基片2之间的夹角a呈6~8°斜角。
谐振器长度在7mm及以下，宽度在4mm及以下，引线型谐振器高度在1.8mm及以下；表面贴装型谐振器的基片2下加设有垫片3，垫片3开有引线6穿过的开口7与沟槽8，表面贴装型谐振器的高度在2.5mm及以下。
更进一步，谐振器长度为6-7mm，宽度为3-4mm，引线型谐振器高度为1.5-1.8mm，表面贴装型谐振器高度为2-2.5mm。
石英晶体谐振器，具体方案一为
1)石英晶片选择：4*1.8mm石英晶片，频率范围从10MHz-50MHz；泛音频率范围从30MHz-125MHz；
2)外壳：外壳尺寸的长*宽*高为6.5mm*1.20mm*0.15mm；
3)基片：基片尺寸的长*宽*高为6.5mm*3.75mm*0.7mm；
4)绝缘子：绝缘子尺寸的直径*高为φ1.1mm*0.7mm。
具体方案二为
1)石英晶片选择：3.5*1.8mm石英晶片，频率范围从10MHz-50MHz；泛音频率范围从30MHz-125MHz；
2)外壳：外壳尺寸的长*宽*高为6.5mm*1.0mm*0.15mm；
3)基片：基片尺寸的长*宽*高为6.5mm*3.75mm*0.5mm；
4)绝缘子：绝缘子尺寸的直径*高为φ1.1mm*0.5mm。
石英晶体谐振器的加工工艺，其包括如下步骤
(1)将绝缘子5、引线6、已电镀基片2烧结成型，并做镀镍浸锡处理；
(2)在基片引线钉头上点焊簧片4；
(3)将4*1.8mm及以下规格石英晶片，用导电胶连接在簧片4上；
(4)进行频率调整；
(5)用电阻焊方式封止完成，制成引线型石英晶体谐振器。
还包含
(6)套上开有引线6穿过的开口7与沟槽8的绝缘垫片3，将引线6打弯嵌入垫片3的开口7与沟槽8中，制成表面贴装型石英晶体谐振器。
本发明石英晶体谐振器实现了石英晶体谐振器小型化，利用表面贴装石英晶体谐振器的晶片技术与带引线型石英晶体谐振器的压封技术相结合，生产小尺寸石英晶体谐振器表面贴产品，是电阻焊方式下的小尺寸表面贴装型石英晶体谐振器。
本发明石英晶体谐振器能够弥补现有已有技术两种产品的不足，结合表面贴装型和引线型的优点，适用于对电子产品外形高度要求在2.5mm及以下，电路板焊接方式为回流焊；或外形高度在2mm及以下，电路板焊接方式为波峰焊方式的民生用电子产品领域，如3G手机、硅调谐器等新型电子产品；成本低、体积小，可以替代目前的价格高的表面贴石英晶体谐振器。
附图说明
图1：已有技术49s/SMD型石英晶体谐振器结构示意图；
图2：图1的俯视图；
图3：已有技术SMD型石英晶体谐振器结构示意图；
图4：图3的左视图；
图5：图3的仰视图；
图6：图3的后视图；
图7：本发明实施例1引线型石英晶体谐振器结构示意图；
图8：本发明实施例2表面贴装型石英晶体谐振器结构示意图。
1、外壳，2、基片，3、垫片，4、簧片，5、绝缘子，6、引线，7、开口，8、沟槽。
具体实施方式
以下参照附图，给出本发明的具体实施方式，用来对本发明的构成进行进一步说明。
实施例1
参考图7，石英晶体谐振器，包括上部覆盖外壳1的基片2，基片2与绝缘子5、引线6烧结成基座，引线6的钉头上点焊连接设在外壳1内用于支撑石英晶片的簧片4，两个簧片4外端A、B之间间距为4.5mm，两个绝缘子5中心间距2.5mm，基片2的高度为0.7mm，石英晶片为4*1.8mm，外壳1与基座之间的压封方式为电阻焊方式封装；簧片4与基片2之间夹角a呈6~8°斜角。
引线型石英晶体谐振器长度在7mm，宽度在4mm，高度在1.8mm。
基础结构分析对比
49s/SMD型、SMD型、7040型石英晶体谐振器尺寸、结构如下：