專利名稱：獨(dú)石型片式厚度切變振動(dòng)陶瓷諧振器及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種壓電陶瓷頻率器件的結(jié)構(gòu)形式及其制造方法，具體涉及一種獨(dú)石型片式厚度切變振動(dòng)陶瓷諧振器的結(jié)構(gòu)形式及其制造方法。
背景技術(shù)：
壓電陶瓷諧振器是用于產(chǎn)生時(shí)基振蕩頻率或進(jìn)行選頻的一種電子元件。目前，壓電陶瓷諧振器廣泛地應(yīng)用于通訊、電視、數(shù)碼產(chǎn)品以及工業(yè)自動(dòng)化等領(lǐng)域。壓電陶瓷諧振器是利用壓電陶瓷在交變電場(chǎng)的作用下，會(huì)產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng)的原理制作而成。因此，它可不受外界電磁干擾的影響。在使用中，不需要像其他頻率元件那樣，為防止電磁干擾而進(jìn)行復(fù)雜的屏蔽。對(duì)電子產(chǎn)品的小型化、集成化有著相當(dāng)積極的意義。
由于壓電陶瓷振子是通過(guò)機(jī)械振動(dòng)的方式進(jìn)行工作。因此，它必須要有一個(gè)振動(dòng)空間，也就是我們所說(shuō)的壓電陶瓷諧振器的振動(dòng)空腔。現(xiàn)有的壓電陶瓷諧振器都是將壓電陶瓷振子安裝在金屬支架上并用樹脂封裝而成。但是，這種產(chǎn)品體積較大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜。不適應(yīng)日益發(fā)展的電子產(chǎn)品小型化趨勢(shì)。因此，人們開始想辦法生產(chǎn)體積小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的片式產(chǎn)品。較普遍的辦法就是將厚度切變振動(dòng)壓電陶瓷振子用導(dǎo)電膠粘在一個(gè)陶瓷做成的盒子中，這種陶瓷盒子一般都由一個(gè)陶瓷基座和一個(gè)陶瓷(或金屬)的帽蓋粘結(jié)而成，俗稱蓋帽型片式(見圖1)。但是這種型式的產(chǎn)品存在以下四大問(wèn)題1、壓電陶瓷振子用導(dǎo)電膠粘在陶瓷基座上，當(dāng)受到機(jī)械振動(dòng)或熱沖擊時(shí)，易發(fā)生壓電陶瓷振子脫落，造成上機(jī)失效。
2、陶瓷基座和陶瓷帽蓋燒結(jié)時(shí)有形變，因此在粘結(jié)時(shí)容易造成氣密性不好。
3、電極引出方式采用壓電陶瓷振子電極通過(guò)導(dǎo)電膠和內(nèi)電極連通后，再用導(dǎo)電漿料通過(guò)穿孔印刷的辦法實(shí)現(xiàn)內(nèi)、外電極的連通，工藝比較復(fù)雜，而且易造成接觸不良導(dǎo)致引出不可靠。
4、壓電陶瓷振子和帽蓋很小，需要一個(gè)一個(gè)安裝。用手工裝配的話，定位精度很差而且效率低，不良率高；若用專用自動(dòng)機(jī)器，則價(jià)格昂貴，制造成本高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是在原有蓋帽型片式厚度切變振動(dòng)陶瓷諧振器的基礎(chǔ)上提供一種獨(dú)石型片式厚度切變振動(dòng)陶瓷諧振器以及該獨(dú)石型片式厚度切變振動(dòng)陶瓷諧振器的制造方法。該諧振器不僅使制造工藝獲得了簡(jiǎn)化，而且提高了產(chǎn)品的可靠性。
為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明將厚度切變振動(dòng)陶瓷諧振器設(shè)計(jì)為一種獨(dú)石型片式結(jié)構(gòu)，包括蓋板、中間夾板、底板和壓電陶瓷振子，在蓋板和底板的內(nèi)側(cè)相向面上均有凹坑，中間夾板上設(shè)有與蓋板和底板的凹坑相應(yīng)數(shù)量的孔，并且相鄰的孔在長(zhǎng)度方向是相連通的；當(dāng)蓋板、中間夾板和底板合在一起時(shí)，蓋板、底板凹坑和中間夾板上的孔共同形成該諧振器的振動(dòng)空腔；壓電陶瓷振子位于中間夾板的孔內(nèi)，按蓋板、中間夾板和底板順序?qū)弘娞沾烧褡佣祟^四周粘合固定；外電極位于蓋板或底板的外側(cè)面上。
為了保證壓電陶瓷振子在振動(dòng)空腔內(nèi)固定牢固以及其與外電極的有效連通，在所述蓋板、中間夾板和底板三層構(gòu)成中，將壓電陶瓷振子兩端的端頭壓緊并粘結(jié)固定在蓋板和底板之間凹坑的坑臺(tái)上。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，制造本發(fā)明的獨(dú)石型片式厚度切變振動(dòng)陶瓷諧振器的具體步驟如下步驟一根據(jù)產(chǎn)品尺寸要求，制作相應(yīng)的蓋板、底板和中間夾板，具體為(1)在蓋板和底板的內(nèi)側(cè)相對(duì)面上形成m×n列陣的蓋板凹坑和底板凹坑；
(2)根據(jù)需要在蓋板或底板上，用銀漿印上電極，燒銀后待用；(3)在中間夾板上形成和陶瓷振子尺寸相匹配的、m×n列陣的孔。
步驟二在專用粘片工作臺(tái)上將蓋板(或底板)和中間夾板粘合后，把壓電陶瓷振子置于中間夾板的孔內(nèi)，再放到專用粘片工作臺(tái)上和底板(或蓋板)粘合，加熱加壓后形成復(fù)合片。
步驟三將復(fù)合片按產(chǎn)品尺寸要求，切割成產(chǎn)品單元。
步驟四將切割后的產(chǎn)品單元裝入專用蒸發(fā)夾具，進(jìn)行端面電極蒸發(fā)，使壓電陶瓷振子電極和外電極導(dǎo)通。
由于本發(fā)明采用帶凹坑的大陶瓷基板和帶孔的中間夾板代替小陶瓷基座和帽蓋，使整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程不需使用價(jià)格昂貴的自動(dòng)化機(jī)器就可高效完成，不但提高了效率，而且降低了成本；蓋板、底板的凹坑和中間夾板上的孔直接形成諧振器的振動(dòng)空腔，使得產(chǎn)品厚度明顯變薄，僅為蓋帽式片式的四分之三左右，最薄可做到1毫米以下。壓電陶瓷振子置于中間夾板孔中，其兩端通過(guò)蓋板和底板粘結(jié)固定，不同于蓋帽型片式將陶瓷振子用導(dǎo)電膠粘在空腔中，避免了產(chǎn)品受外力后膠點(diǎn)脫落造成的失效；產(chǎn)品外電極通過(guò)蒸發(fā)直接與壓電陶瓷振子電極連接，不同于蓋帽型片式用導(dǎo)電膠將壓電陶瓷振子電極與基座電極連接，從而避免了導(dǎo)電膠接觸不良造成的不穩(wěn)定以及熱沖擊帶來(lái)的不穩(wěn)定，大大提高了產(chǎn)品的可靠性。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明圖1a和圖1b分別為現(xiàn)有技術(shù)的蓋帽型片式單元陶瓷諧振器的主視剖視圖和圖1a的A-A剖視圖；圖2a和圖2b分別為本發(fā)明的獨(dú)石型片式厚度切變振動(dòng)陶瓷諧振器主視剖視圖和圖2a的B-B剖視圖；圖3a和圖3b分別為印有外電極和形成蓋板凹坑的蓋板前視和后視圖；圖4為蓋板的側(cè)視剖面圖；圖5為中間夾板示意圖；
圖6a和圖6b分別為和中間夾板粘合后，裝有壓電陶瓷振子的底板主視圖和側(cè)視剖面圖；圖7為蓋板和底板粘合成復(fù)合片的分解示意圖；圖8為產(chǎn)品單元蒸發(fā)前后的示意圖。
具體實(shí)施例方式
請(qǐng)參閱圖2至圖6，從圖中可知，一種獨(dú)石型片式厚度切變振動(dòng)陶瓷諧振器，包括蓋板1、中間夾板2、底板3、壓電陶瓷振子4、多個(gè)蓋板凹坑5、底板凹坑6和與蓋板1和底板3相應(yīng)數(shù)量并相對(duì)應(yīng)的中間夾板孔7、壓電陶瓷振子電極8和外電極9。蓋板1、中間夾板2、底板3通過(guò)粘結(jié)結(jié)合在一起，其中的蓋板凹坑5、底板凹坑6和中間夾板孔7形成了該諧振器的多個(gè)空腔，圖中各為24個(gè)。其中，中間夾板孔7孔間或相鄰的孔由比孔的寬度要小的通孔或通道在長(zhǎng)度方向上相連通，壓電陶瓷振子4位于中間夾板7的孔內(nèi)，按蓋板1、中間夾板2和底板3順序?qū)弘娞沾烧褡?端頭四周粘合固定。
從圖3a、圖3b和圖4可以看出，通過(guò)特定工藝先在蓋板1和底板3上形成m×n列陣的蓋板凹坑5和底板凹坑6，然后在蓋板1上用銀漿印上外電極9，燒銀后待用。
從圖5、圖6a和圖6b所示，在中間夾板2上形成和壓電陶瓷振子8尺寸相匹配的m×n列陣的中間夾板孔7；在專用粘片工作臺(tái)上將底板3和中間夾板7粘合后，壓電陶瓷振子4置于中間夾板孔7內(nèi)，壓電陶瓷振子4兩端的則被壓緊并粘結(jié)固定在蓋板1和底板3之間由凹坑的坑壁形成的坑臺(tái)上。
從圖7可以看出，將蓋板1、中間夾板2、底板3、壓電陶瓷振子4粘合在一起成為復(fù)合片。此時(shí)壓電陶瓷振子4端頭四周被蓋板1、中間夾板2、底板3粘結(jié)固定，接著就可將復(fù)合片按產(chǎn)品尺寸要求切割成產(chǎn)品單元。
從圖8可以看出，將切割后的產(chǎn)品單元裝入專用蒸發(fā)夾具，進(jìn)行端面電極蒸發(fā)，蒸發(fā)后壓電陶瓷振子電極8與外電極9直接導(dǎo)通。端面電極蒸發(fā)后獨(dú)石型片式厚度切變振動(dòng)陶瓷諧振器就制作完成了。
權(quán)利要求
1.一種獨(dú)石型片式厚度切變振動(dòng)陶瓷諧振器，包括蓋板、中間夾板、底板、壓電陶瓷振子，其特征在于在蓋板和底板的內(nèi)側(cè)相向面上均設(shè)有凹坑，中間夾板上設(shè)有與蓋板和底板的凹坑相應(yīng)的孔，并且相鄰的孔在長(zhǎng)度方向是相連通的，在蓋板、中間夾板和底板合在一起時(shí)，這些凹坑和孔共同形成該諧振器的振動(dòng)空腔，壓電陶瓷振子位于中間夾板的孔內(nèi)，蓋板、中間夾板和底板與壓電陶瓷振子端頭四周粘合固定；并且所述底板或蓋板的外表面上印刷有外電極。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的獨(dú)石型片式厚度切變振動(dòng)陶瓷諧振器，其特征在于，在所述蓋板、中間夾板和底板三層構(gòu)成中，壓電陶瓷振子的兩端的端頭壓緊并粘結(jié)固定在蓋板和底板之間凹坑的坑臺(tái)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的獨(dú)石型片式厚度切變振動(dòng)陶瓷諧振器，其特征在于，通過(guò)端面電極蒸發(fā)形成壓電陶瓷振子電極和外電極直接連通的導(dǎo)電層，使內(nèi)外電極導(dǎo)通。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的獨(dú)石型片式厚度切變振動(dòng)陶瓷諧振器的制作方法的具體步驟如下步驟一根據(jù)產(chǎn)品尺寸要求，制作相應(yīng)的蓋板、底板和中間夾板，具體為(1)在蓋板和底板的內(nèi)側(cè)相對(duì)面上形成m×n列陣的蓋板凹坑和底板凹坑；(2)根據(jù)需要在蓋板或底板上，用銀漿印上外電極，燒銀后待用；(3)在中間夾板上形成和陶瓷振子尺寸相匹配的m×n列陣的孔，并且相鄰的孔在長(zhǎng)度方向是相連通的；步驟二在專用粘片工作臺(tái)上將蓋板或底板和中間夾板粘合后，把壓電陶瓷振子置于中間夾板的孔內(nèi)，再放到專用粘片工作臺(tái)上和底板或蓋板粘合，加熱加壓后形成復(fù)合片；步驟三將復(fù)合片按產(chǎn)品尺寸要求，切割成產(chǎn)品單元；步驟四將切割后的產(chǎn)品單元裝入專用蒸發(fā)夾具，進(jìn)行端面電極蒸發(fā)，形成壓電陶瓷振子電極和外電極直接聯(lián)通的導(dǎo)電層，使內(nèi)外電極導(dǎo)通。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種獨(dú)石型片式厚度切變振動(dòng)陶瓷諧振器及其制造方法。該獨(dú)石型片式厚度切變振動(dòng)陶瓷諧振器包括蓋板、中間夾板、底板、壓電陶瓷振子，具體制作步驟如下1.根據(jù)產(chǎn)品要求，制作蓋板、底板和中間夾板；2.在專用粘片工作臺(tái)上將蓋板和中間夾板粘合后，把壓電陶瓷振子置于中間夾板的孔內(nèi)，再放到專用粘片工作臺(tái)上和底板粘合，加熱加壓后形成復(fù)合片。3.將復(fù)合片按產(chǎn)品尺寸要求，切割成產(chǎn)品單元。4.將切割后的產(chǎn)品單元裝入專用蒸發(fā)夾具，進(jìn)行端面電極蒸發(fā)，使壓電陶瓷振子電極和外電極導(dǎo)通。采用本發(fā)明的厚度切變振動(dòng)陶瓷諧振器，產(chǎn)品可靠性獲得了極大提高；解決了產(chǎn)品小型化的技術(shù)問(wèn)題；對(duì)整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程而言，提高了生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本。
文檔編號(hào)H03H9/02GK101075804SQ20061002659
公開日2007年11月21日 申請(qǐng)日期2006年5月16日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月16日
發(fā)明者姚一濱 申請(qǐng)人:上海晶賽電子有限公司