石英振蕩晶片的支架及其製造方法
2023-06-12 22:11:56 1
專利名稱：石英振蕩晶片的支架及其製造方法
技術領域：
本發明涉及具有一個底板的石英振蕩晶片的支架，在支架中固定著兩個導流穿銷，它們在支架側被構成向外彎曲的、在其自由端設有接收石英振蕩晶片用的接收座的扁平舌片。
本發明還涉及該支架的製造方法。
石英振蕩器在通信技術，信息傳輸技術及計算機技術領域中有著廣泛的應用。這些石英振蕩器藉助電壓來激勵振蕩，它們的固有振蕩頻率視技術要求而定在幾KHz至大於100MHz之間。
因為晶體振蕩器乃是特別敏感的器件，它不僅必須密封地封裝而且應使用極富彈性的支架來固定。密封外殼通常是由所謂的全玻璃殼或金屬殼來實現的。支架接收兩個撓性彈簧，後者被焊在穿過底板並用玻璃與其絕緣的導流穿銷上。
對於約0.8至20MHz的寬廣頻率範圍，石英晶片的厚度d作為頻率f的函數適於以下的近似公式1600/f(MHz)＝d(μm)。
由該公式可以得到，隨著頻率的增大石英晶片的厚度則減小。這就是導致，隨著工作頻率增大石英晶片支架的撓度必須增大，由此使藉助接觸電阻焊密封的過程中頻率偏移及衝擊試驗中機械負荷(如使石英晶片斷裂)能尺量保持很小。因此在頻率＞14MHz時，現今僅能使用焊接的石英晶片支架。雖然焊接的石英晶片支架表現出足夠的撓度，但由於其特性(加長的彈簧距離及小的焊接連接橫截面)使它們具有較大的過渡接觸電阻值。
也已公知一種整體接收器、即石英晶片支架，它與導流穿銷構成整體，並在導流穿銷上端被衝壓成特定形狀以接收並固定(放置)石英晶片。但是，它在頻率＞14MHz的情況下，通常不能被使用，因為它不能提供足夠的撓性，並且當它按照DE 4216035C1中所述彎曲二次並形成縮小連接部分的支架部件時，也不能被使用。
這種公知整體支架的缺點在於，在製造時它必須具有大的機械強度，因為它被預彎曲地熔化成型並為了防止後繼加工(電鍍、包裝)中的彎曲損壞必須被作得相對堅硬。由此在衝擊或振動負荷下會導致局部的應力集中及機械損壞。
另一方面，整體石英晶片接收器具有其優點，即它與導流穿銷的連接點是確定的並能以很小的公差來作出，及能實現小的結構高度。
本發明的任務在於，設計一種開始部分所述的具有整體石英晶片接收器的石英振蕩晶片支架，它也可以使用在高頻(＞14MHz)的情況下，並在附加機械負荷時也能避免石英振蕩晶片的損壞。
根據本發明，該任務從開始部分所述的支架出發，並通過在舌片中至少一個彎曲區域上設置一個凹口來實現。
通過根據本發明的措施，可有利地達到石英晶體接收器的高機械撓度。
根據本發明的一個進一步構型，該舌片具有一個孔口並構成兩個橋邊。
由於舌片中的孔口使石英晶片接收器的質量減小，由此改善了它的振動及衝擊特性。當根據另一構型，該孔口在整個舌片長度上一直延伸到接收座處，該優點將更為突出。
因此，根據本發明的支架構型能在高頻下作為低阻尼的應用並同時達到最佳的電參數。
並且提出，為了使石英晶體接收器達到最佳撓度，它的舌片厚度將作得儘可能小。因此由導流穿銷到舌片特別衝制出的扁斷面相對導流穿銷的直徑應非常小。
根據一個進一步構型，舌片厚度在0.08至0.18mm的範圍內，最好為0.1mm至0.12mm。
根據本發明的另一構型，舌片中的孔口是由衝壓形成的，這能使接收器簡單地成型。
對於製造該石英振蕩晶片的方法，其任務的解決是通過以下步驟來實現的-將兩個導流穿銷熔封在一個底板的相應孔中，它們在熔封區域的支架側先已被擠壓成一個扁平舌片，-使舌片向外彎曲並成型，結合至少設在舌片一彎曲區域中的凹口形成一個具有石英振蕩晶片接收座的彈性支架。
舌片或接收座的成型作為最後一個製造步驟來進行意味著對舌片的強度無需考慮後繼的製造步驟。因此就可以實現接收舌片的良好彈性性能，以滿足對石英晶片支架提出的高質量要求。
本發明的另外構型特徵及優點可從對附圖中所示實施例的描述中得出，附圖為
圖1根據本發明的石英振蕩晶片支架的正視圖，其中局部以截面表示，它為具有水平支承的石英振蕩器的所謂「低輪廓」結構；圖2通過一個導流穿銷的圖1中所示石英振蕩晶片支架的橫截面圖；圖3圖1中所示石英振蕩晶片的頂視圖；圖4圖1的放大視圖，用於詳細表示兩個支架舌片中的一個；圖5圖4所示片段的透視圖，但其中無支承的石英振蕩晶片；圖6類似圖5的一個透視圖，但具有用於根據第一實施例的石英振蕩器垂直支架的垂直縱向延伸的舌片；圖7相應圖6的一個透視圖，但具有用於第二實施例的垂直支架的舌片；圖8相應圖6的一個透視圖，但具有用於第三實施例的垂直支架的舌片。
附圖表示根據本發明構成的一個石英振蕩器的支架部分1。支架1具有一個底板2，其中設有兩個孔，在這兩孔中各藉助一個熔封材料4插有兩個導流穿銷6a及6b。這些導流穿銷具有圓的區段7a及7b，它們將一直伸入到熔封材料中(圖4)，並然後通過擠壓改變到扁平、向外彎曲的舌片8a及8b。導流穿銷構成舌片8a、8b，即導流穿銷的擠壓在熔封時就已經開始，尤其如圖4中所示。
在所有的實施例中，舌片8a、8b至少具有一個凹口11a、11b，它們使舌片形成撓性，以使得它也能用於在開始部分所描述的高頻(＞14MHz)情況下的石英振蕩器。凹口使舌片厚度減少約50％，由此可達到其撓度的明顯改善。
在圖1至5中表示出石英振蕩晶片3的水平支架的一個實施例。向外彎曲的舌片8a、8b在其端部具有平的接收座9a及9b。在這些接收座上藉助銀質導電膠5機械地並同時導電地粘接矩形的石英振蕩晶片3(條狀石英晶體)。
在接收座9a及9b和舌片8a、8b的出口之間由於衝出部分12a及12b使擠壓部分的寬度及舌簧的橫截面由此減少，衝擊部分一直達到熔封材料。由衝擊部分形成橋邊10a及10b，此外，在熔封處上方第一彎曲部分的內側設有凹口11a及11b。通過不僅在橋邊10a及10b區域中材料的減少而且在第一彎曲區域中的凹口11a及11b將使撓度明顯地改善。
圖6至8表示石英振蕩晶片垂直支架的一個實施例。向外彎曲的舌片8a、8b過渡到一個縱向延伸部分8c，在該縱向延伸部分中開有一個縱槽9b，它作為石英振蕩晶片的接收部分，正如從引證文件DE 4216 035 C1的圖1中所看到的。
在圖6所示的實施例中設有兩個凹口11b及11c，各設在向垂直段過渡的地方。
在圖7所示實施例中，在垂直區段8c上附加地設有一個孔口12b，由它形成了彈性的橋邊10b。
在圖8所示實施例中，同樣設有孔口12b，它類似於圖5所示的水平支架，該孔口從接收座9b一直延伸到熔封處並構成長橋邊10b。
在此情況下，凹口11b及11c及在衝口12b的輔助下提供了必要的撓性。
衝口(槽)12尤其對於水平實施例(圖1-5)是非常有利的，因為該系統使用舌片8a、8b的短槓桿臂顯得更堅固些。在垂直實施例(圖6-8)的情況下，槽12不起該作用，因為利用垂直縱向延伸舌片的大槓桿臂該系統就已自然地提供了大撓性。
括號表1.石英振蕩晶片支架2.底板3.石英振蕩晶片4.熔封材料5.銀質導電膠6.導流穿銷7.穿銷段8.舌片9.接收座10.橋邊11.凹口12.孔口
權利要求
1.具有一個底板(2)的石英振蕩晶片(3)的支架，在其中固定著兩個導流穿銷(6a、b)，它們在支架側被構成向外彎曲的、在其自由端設有接收石英振蕩晶片(3)用的接收座(9a、b)的扁平舌片(8a、b)其特徵在於舌片(8a、b)在至少一個彎曲區域上設有一個凹口(11a，b)
2.根據權利要求1的支架，其特徵在於這些舌片(8a、b)具有一個孔口(12a、b)並構成兩個橋邊(10a、b)。
3.根據權利要求2的支架，其特徵在於孔口(12a、b)在整個舌片長度上一直延伸到接收座(9a、b)處。
4.根據權利要求2或3的支架，其特徵在於孔口(12a、b)通過衝制構成。
5.根據權利要求1至4中一項的支架，它具有通過導流穿銷平面擠壓變形形成的舌片，其特徵在於舌片厚度在0.08至0.18mm的範圍內，最好為0.1mm至0.12mm。
6.製造根據權利要求1至5中一項的石英振蕩晶片的方法，具有以下步驟-將兩個導流穿銷熔封在一個底板的相應孔中，它們在熔封區域的支架側先已被擠壓成一個扁平舌片，-使舌片向外彎曲並成型，及結合至少設在舌片-彎曲區域中的凹口形成一個具有石英振蕩晶片接收座的彈性支架。
7.根據權利要求6的方法，其特徵在於在至少一個彎曲區段中進行孔口的衝制。
全文摘要
石英振蕩器具有一個石英振蕩晶片,它被接收在設在底板上的支架中。支架有焊在導流穿銷上的支架及所謂的整體支架。這種公知的整體接收器對於在大於14MHz的高頻下對於晶體振蕩器的應用不能提供足夠的機械撓性。根據本發明,該整體石英振蕩晶片支架是這樣構成的,即在舌片(8a,b)上從彎曲區域到接收座(9a,b)具有一個孔口(12a,b)並構成了兩個橋邊(10a,b),及橋邊的彎曲邊緣上附加地設有一個凹口(11a,b)。
文檔編號H03H9/02GK1240313SQ9910858
公開日2000年1月5日 申請日期1999年6月23日 優先權日1998年6月23日
發明者J·皮根多爾菲, R·陶森德特菲爾, D·黑梅爾 申請人:肖特玻璃製造廠