一种新型音叉晶体振荡片的制作方法

1.本实用新型涉及晶体振荡片领域，具体涉及一种新型音叉晶体振荡片。


背景技术：

2.石英音叉晶体谐振器是利用压电石英晶体的逆压电效应，在电场的驱动下产生高精度振荡频率的一种电子元件。该石英音叉元件主要由音叉型石英晶片、基座、外壳、银胶等成分组成。石英音叉晶体谐振器被广泛应用于手机、电脑、无线耳机、智能手环、智能家电、健康医疗器件、手表、钟表中。
3.随着通讯终端电子产品的小型化，超薄型，特别是智能穿戴电子产品对线路安装空间的严格要求，电子器件也要求小尺寸，微型化。作为电子产品中时钟信号产生的音叉型石英晶体谐振器，封装尺寸也逐步减小，这同时意味着音叉型石英振荡片的尺寸也越来越小。
4.晶体振荡片的固定对晶体的振荡产生影响，导致振荡阻抗ci的变大，影响器件的q值。然而不同的封装厂家对内部音叉振荡片的点胶封装过程中，胶点的大小和点胶位置工艺的差异，导致器件的一致性较差，成品的合格率会下降；另外，音叉在振荡过程中，双臂在做相对弯曲运动，因此音叉臂的弯曲过程产生应力和应变，该应力顺着音叉臂传递到固定块部分，如图5为音叉晶体振荡片的应力分布图，从图6所示可以看出，音叉因变形产生的应力分布已延伸到点胶区域，图6中箭头所示的a方向为y方向（音叉长度方向）的应力；因此，如果不限定点胶的位置和点胶的大小，一旦应力传递到点胶区域那么胶点将对应力的反射产生力频效应，会影响音叉的振荡导致阻抗过大；因此，胶点的大小和点胶位置工艺的差异，导致了器件的一致性较差，这样也势必导致高阻抗问题。
5.本技术人发现现有技术至少存在以下技术问题：
6.1、现有技术中不同的封装厂家对内部音叉振荡片的点胶封装过程中，胶点的大小和点胶位置工艺的差异，导致器件的一致性较差，成品的合格率不高；
7.2、现有技术中不同的封装厂家对内部音叉振荡片的点胶封装，由于胶点的大小和点胶位置工艺的差异，容易出现在点胶过程中导致高阻抗问题。


技术实现要素：

8.本实用新型的目的在于提供一种新型音叉晶体振荡片，以解决现有技术中不同的封装厂家对内部音叉振荡片的点胶封装过程中，胶点的大小和点胶位置工艺的差异，导致器件的一致性较差，成品的合格率不高的技术问题。本实用新型提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。
9.为实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案：
10.本实用新型提供的一种新型音叉晶体振荡片，具有基部和从基部延伸出的一对振动臂，所述基部在点胶区域的边缘处设有沟槽或者将基部的点胶区域设置成凹陷。
11.可选的或优选的，所述基部的正面和反面均设有点胶区域。
12.可选的或优选的，当在点胶区域的边缘设置沟槽时，所述沟槽与基部的侧边缘形成方形结构；或者，所述沟槽为弧形沟槽。
13.可选的或优选的，所述沟槽的深度小于晶体振荡片厚度的25%。
14.可选的或优选的，所述沟槽的深度为晶体振荡片厚度的10%-20%。
15.可选的或优选的，当将基部的点胶区域设置成凹陷时，所述凹陷为方形凹陷或弧形凹陷。
16.可选的或优选的，所述凹陷通过腐蚀的方式形成。
17.可选的或优选的，所述凹陷的深度小于晶体振荡片厚度的25%。
18.可选的或优选的，所述凹陷的深度为晶体振荡片厚度的10%-20%。
19.基于上述技术方案，本实用新型实施例至少可以产生如下技术效果：
20.（1）本实用新型提供的新型音叉晶体振荡片，在进行点胶时，由于基部在点胶区域的边缘处设有沟槽或者将基部的点胶区域设置成凹陷，可以有效的防止导电胶溢出固定区域，胶点的大小和位置即可通过沟槽或者凹陷进行限定，可以保证不同的封装厂家对内部音叉振荡片的点胶封装过程中封装产品的一致性，提高了封装成品的合格率。
21.（2）本实用新型提供的新型音叉晶体振荡片，是从音叉晶体谐振器的振动原理和应力分布上设计新型结构，确定点胶区域的位置后，在基部在点胶区域的边缘处开设沟槽或者将基部的点胶区域设置成凹陷，可以有效的防止导电胶溢出固定区域，胶点的大小和位置可通过沟槽或者凹陷进行限定，同时有利于降低因固定导致的应力过大引起阻抗过大，从而解决了音叉谐振器在点胶过程中导致高阻抗的问题。
附图说明
22.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
23.图1是本实用新型实施例1-4的结构示意图；
24.图2是本实用新型实施例5-8的结构示意图；
25.图3是本实用新型实施例9-12的结构示意图；
26.图4是本实用新型实施例13-16的结构示意图；
27.图5是实验例中胶点位置和大小的表述图；
28.图6是音叉晶体振荡片的应力分布图。
29.图中：1、基部；2、振动臂；3、沟槽；4、凹陷。
具体实施方式
30.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。
31.一、实施例
32.如图1-图5所示：
33.实施例1：
34.本实用新型提供了一种新型音叉晶体振荡片，具有基部和从基部延伸出的一对振动臂，所述基部在点胶区域的边缘处设有沟槽或者将基部的点胶区域设置成凹陷。
35.本实用新型提供的新型音叉晶体振荡片，在进行点胶时，由于基部在点胶区域的边缘处设有沟槽或者将基部的点胶区域设置成凹陷，可以有效的防止导电胶溢出固定区域，胶点的大小和位置即可通过沟槽或者凹陷进行限定，可以保证不同的封装厂家对内部音叉振荡片的点胶封装过程中封装产品的一致性，提高了封装成品的合格率。本实用新型提供的新型音叉晶体振荡片，是从音叉晶体谐振器的振动原理和应力分布上设计新型结构，在基部在点胶区域的边缘处设有沟槽或者将基部的点胶区域设置成凹陷，可以有效的防止导电胶溢出固定区域，胶点的大小和位置可通过沟槽或者凹陷进行限定，同时有利于降低因固定导致的应力过大引起阻抗过大，从而解决了音叉谐振器在点胶过程中导致高阻抗的问题。
36.作为可选的实施方式，所述基部的正面和反面均设有点胶区域，由于正面和反面均设有点胶区域，因此在抓取晶体振荡片的过程中不用区分正反面，降低了工艺的难度。
37.作为可选的实施方式，当在点胶区域的边缘设置沟槽时，所述沟槽与基部的侧边缘形成方形结构；或者，所述沟槽为弧形沟槽。
38.作为可选的实施方式，所述沟槽的深度小于晶体振荡片厚度的25%。
39.作为可选的实施方式，所述沟槽的深度为晶体振荡片厚度的15%-20%。
40.作为可选的实施方式，当将基部的点胶区域设置成凹陷时，所述凹陷为方形凹陷或弧形凹陷。
41.作为可选的实施方式，所述凹陷通过腐蚀的方式形成。
42.作为可选的实施方式，所述凹陷的深度小于晶体振荡片厚度的25%。
43.作为可选的实施方式，所述凹陷的深度为晶体振荡片厚度的15%-20%。
44.在本实施例中：
45.基部的正面和反面均设有点胶区域，沟槽与基部的侧边缘形成方形结构，沟槽的深度为晶体振荡片厚度的23%。
46.实施例2：
47.本实施例与实施例1不同的是：沟槽的深度为晶体振荡片厚度的20%。
48.其他与实施例1相同。
49.实施例3：
50.本实施例与实施例1不同的是：沟槽的深度为晶体振荡片厚度的10%。
51.其他与实施例1相同。
52.实施例4：
53.本实施例与实施例1不同的是：沟槽的深度为晶体振荡片厚度的5%。
54.其他与实施例1相同。
55.实施例5：
56.本实施例与实施例1不同的是：沟槽为弧形沟槽，沟槽的深度为晶体振荡片厚度的23%。
57.其他与实施例1相同。
58.实施例6：
59.本实施例与实施例1不同的是：沟槽为弧形沟槽，沟槽的深度为晶体振荡片厚度的20%。
60.其他与实施例1相同。
61.实施例7：
62.本实施例与实施例1不同的是：沟槽为弧形沟槽，沟槽的深度为晶体振荡片厚度的10%。
63.其他与实施例1相同。
64.实施例8：
65.本实施例与实施例1不同的是：沟槽为弧形沟槽，沟槽的深度为晶体振荡片厚度的5%。
66.其他与实施例1相同。
67.实施例9：
68.本实施例与实施例1不同的是：将基部的点胶区域设置成方形凹陷，方形凹陷的深度为晶体振荡片厚度的23%。
69.其他与实施例1相同。
70.实施例10：
71.本实施例与实施例1不同的是：将基部的点胶区域设置成方形凹陷，方形凹陷的深度为晶体振荡片厚度的20%。
72.其他与实施例1相同。
73.实施例11：
74.本实施例与实施例1不同的是：将基部的点胶区域设置成方形凹陷，方形凹陷的深度为晶体振荡片厚度的10%。
75.其他与实施例1相同。
76.实施例12：
77.本实施例与实施例1不同的是：将基部的点胶区域设置成方形凹陷，方形凹陷的深度为晶体振荡片厚度的5%。
78.其他与实施例1相同。
79.实施例13：
80.本实施例与实施例1不同的是：将基部的点胶区域设置成弧形凹陷，弧形凹陷的深度为晶体振荡片厚度的20%。
81.其他与实施例1相同。
82.实施例14：
83.本实施例与实施例1不同的是：将基部的点胶区域设置成弧形凹陷，弧形凹陷的深度为晶体振荡片厚度的15%。
84.其他与实施例1相同。
85.实施例15：
86.本实施例与实施例1不同的是：将基部的点胶区域设置成弧形凹陷，弧形凹陷的深
度为晶体振荡片厚度的10%。
87.其他与实施例1相同。
88.实施例16：
89.本实施例与实施例1不同的是：将基部的点胶区域设置成弧形凹陷，弧形凹陷的深度为晶体振荡片厚度的5%。
90.其他与实施例1相同。
91.二、本实用新型中的新型音叉晶体振荡片的封装过程
92.本实用新型中的新型音叉晶体振荡片，在进行点胶封装时，具体过程为：
93.①
在封装基座上涂导电胶；
94.②
将音叉晶体振荡片放置到封装基座上，注意音叉晶体振荡片上沟槽或凹陷与导电胶对应；由于基部在点胶区域的边缘处设有沟槽或者将基部的点胶区域设置成凹陷，可以通过沟槽或凹槽防止导电胶溢出点胶区域；
95.③
通过红外线对胶点区域进行加热固化；
96.④
将基座封装上盖放置到音叉晶体振荡片的上侧，通过金锡焊进行封装并对内部实现抽真空。
97.三、实验例
98.1、点胶的大小和位置对音叉振荡片的阻抗的影响
99.以新型音叉晶体振荡片结构“沟槽与基部的侧边缘形成方形结构，沟槽的深度为晶体振荡片厚度的23%”为例，进行下述实验：
100.通过有限元仿真计算不同点胶大小和点胶不同位置带来音叉振荡片的阻抗大小，阐述点胶的大小和位置对音叉振荡片的阻抗的影响。如下图5所示，通过l和w的尺寸描述点胶大小，同时调整h的尺寸大小来描述点胶的位置；其中，l表述点胶的长度，w表述点胶的宽度，h表述点胶距离音叉底部的距离。具体设计方案和仿真结果如下表1所示：
101.表1设计方案和仿真结果
[0102][0103]
通过上述计算发现点胶的位置和点胶的大小由于应力的影响，导致音叉的振荡阻抗发生改变。而本实用新型通过在基部点胶区域的边缘处设沟槽或者将基部的点胶区域设置成凹陷，在封装时，通过沟槽或凹槽防止导电胶溢出点胶区域，进而可以保证点胶位置和大小的一致性，进而解决了音叉谐振器在点胶过程中导致高阻抗的问题。
[0104]
2、实施例1-16中音叉振荡片的阻抗
[0105]
实施例1-16中，如图5所示，点胶的大小和位置通过l、w、h进行表述，l=0.2mm；w=0.18mm；h=0mm；具体的仿真结果如下表2所示：
[0106]
表2实施例仿真结果
[0107][0108]
以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：
1.一种新型音叉晶体振荡片，具有基部和从基部延伸出的一对振动臂，其特征在于，所述基部在点胶区域的边缘处设有沟槽或者将基部的点胶区域设置成凹陷。2.根据权利要求1所述的新型音叉晶体振荡片，其特征在于，所述基部的正面和反面均设有点胶区域。3.根据权利要求2所述的新型音叉晶体振荡片，其特征在于，当在点胶区域的边缘设置沟槽时，所述沟槽与基部的侧边缘形成方形结构；或者，所述沟槽为弧形沟槽。4.根据权利要求3所述的新型音叉晶体振荡片，其特征在于，所述沟槽的深度小于晶体振荡片厚度的25%。5.根据权利要求4所述的新型音叉晶体振荡片，其特征在于，所述沟槽的深度为晶体振荡片厚度的10%-20%。6.根据权利要求2所述的新型音叉晶体振荡片，其特征在于，当将基部的点胶区域设置成凹陷时，所述凹陷为方形凹陷或弧形凹陷。7.根据权利要求6所述的新型音叉晶体振荡片，其特征在于，所述凹陷通过腐蚀的方式形成。8.根据权利要求7所述的新型音叉晶体振荡片，其特征在于，所述凹陷的深度小于晶体振荡片厚度的25%。9.根据权利要求8所述的新型音叉晶体振荡片，其特征在于，所述凹陷的深度为晶体振荡片厚度的10%-20%。

技术总结
本实用新型公开了一种新型音叉晶体振荡片。解决了现有技术中不同的封装厂家对内部音叉振荡片的点胶封装过程中，胶点的大小和点胶位置工艺的差异，导致器件的一致性较差，成品的合格率不高的技术问题。所述音叉晶体振荡片具有基部和从基部延伸出的一对振动臂，所述基部在点胶区域的边缘处设有沟槽或者将基部的点胶区域设置成凹陷。本实用新型提供的新型音叉晶体振荡片，可以保证不同的封装厂家对内部音叉振荡片的点胶封装过程中封装产品的一致性，提高了封装成品的合格率，并且解决了音叉谐振器在点胶过程中导致高阻抗的问题。谐振器在点胶过程中导致高阻抗的问题。谐振器在点胶过程中导致高阻抗的问题。


技术研发人员：李辉 叶竹之
受保护的技术使用者：成都泰美克晶体技术有限公司
技术研发日：2023.03.09
技术公布日：2023/8/13