表面貼裝石英晶體諧振器及制造方法

專利名稱：表面貼裝石英晶體諧振器及制造方法
技術領域：
本發明涉及石英晶體諧振器及制造方法，具體來講，本發明是關于表面貼裝的石英晶體諧振器及制造方法。
石英晶體諧振器由于其頻率的準確性及穩定性的特點，在現代電子行業如通訊、電腦、娛樂設備及其它我們所知的領域是不可缺少的一部分。到目前為止，石英晶體諧振器通常是壓電石英晶體薄片基本單元，如圓形或長方型的，及一個可被用某種方法密封的封裝物所組成。交流電壓可通過穿過密封封裝的引線作用在石英晶體薄片基本單元上產生振蕩。在壓電石英晶體薄片基本單元上，具有一組非常薄的導電金屬電極沉積在其主要表面。兩面電極的重疊部位決定了晶體單元上的諧振面積。當提供的交流電壓的頻率和該石英晶體單元的諧振頻率相同時，壓電石英晶體單元開始諧振。石英晶體單元的諧振頻率由石英晶體的壓電及彈性常數，尺寸及金屬電極和其它因素所決定。
通常情況下，表面貼裝石英晶體諧振器由一個鍍了電極的壓電石英晶體片和陶瓷封裝物或基座組成。石英晶體諧振片是由導電膠將其一端的兩點固定在陶瓷封裝物上的。一個金屬外殼再焊接在陶瓷封裝物的金屬凸緣上。另外，也可將陶瓷外殼膠貼在或通過低熔點玻璃熔接在陶瓷封裝物或基座上。
陶瓷封裝物或基座是層疊式的綜合應用了金屬過火沉積、金屬混合及陶瓷金屬封合等技術的陶瓷結構，此類陶瓷元件需要高技術進行生產，相對比較貴，并且一直以來都比較缺貨。
在此情況下，能提供構造上簡單，低成本生產，有效而耐用的表面貼裝石英晶體諧振器具有其明顯的優點及優勢。
針對上述問題，本發明提出了改進，使得本發明在結構上簡單明了，適用于低成本制造，在使用中具有耐久性、有效性等特點，而且此種諧振器具有高度低的特點。
本發明所提供的表面貼裝石英晶體諧振器的制造方法易于實施，成本效益高，生產成本低。
本發明是這樣實現的新的表面貼裝石英晶體諧振器及其制造方法已被發明及發展。此諧振器在構造上簡單，能低成本生產，有效且耐用。如用于電腦、手機、無線電控制及數據傳輸系統等電子設備，并且不再依賴于長期以來短缺的材料及元件。比如，該表面貼裝石英晶體諧振器不再需求、而且不再包括上述陶瓷封裝物或基座。所以此發明避免了與此類陶瓷封裝物或基座有任何關系及由此帶來的問題。更好的是此石英晶體諧振器是由一個石英晶體基座及一個石英晶體外殼封裝而成。更重要的是當此表面貼裝石英晶體諧振器裝在應用電路上后，能明顯提高抗沖擊及抗振動振蕩能力。還有，此諧振器相對于以往的制造技術生產的諧振器具有高度低的特點。此表面貼裝石英晶體諧振器的制造工藝易于實施，并提供了一種成本效益高的方法來生產表面貼裝石英晶體諧振器。
本發明的首先提供一種基于石英晶體的晶片，即諧振片，它是此石英晶體諧振器的一個重要組成部分。此諧振片由一個包括中央部分和周邊區域的基于石英晶體的晶片或晶片成員所組成。如周邊區域為圍繞中央部分的寬和長。中央部分諧振于特定頻率，通常要求對于加于中央部分的交流電壓做出響應。中央部分的周邊區域被一邊界部分有效地包圍住。邊界部分由一個和中央部分完全分開的區域及另一個和中央部分連接的區域組成。
在使用中，基于石英晶體的晶片的中央部分諧振于一個響應于外接交流電壓的頻率有關的要求頻率上，而此時的邊界部分保持相對靜止，此點在隨后將會講到。所以，只有基于石英晶體的晶片的一部分具有諧振作用。而另一部分，晶片的邊界部分起到支撐諧振中的中央部分的作用并成為表面貼裝諧振器封裝的一部分。
與晶片成員中央部分完全分開的邊界部分第一區域是將整體的晶片的相應部分去掉后形成的。一種形式為將一個整體晶片的相應部分去掉，如形成一個槽，以便邊界部分的第一區域和諧振的中央部分被此槽隔開。
基于石英晶體的晶片的外部周邊可為任何適當的幾何形狀。比如，其形狀適合于表面石英晶片諧振器。特別有用的其它幾何形狀包括近似是圓的，或近似是長方形的形狀等。在一種特別有用的形狀中，晶片具有一個長方形周邊，包括了一個位于中央部分和邊界部分第一部分之間的一個小槽。小槽至少沿著長方形的三個周邊向內彎曲。
晶片的中央部分最好有電極，以便應用外接的交流電壓。在一個特別有用的形狀中，第一個電極位于中央部位的上表面，而另一個電極位于相應中央部位的下表面。
中央部分的厚度可以是非常一致或者是變化的。在一種非常有用的具體表現形式中，中央部分內由兩重復電極所決定的諧振區域以外的區域的厚度有所減少。比如，在沒有第一電極也沒有第二電極的中央部分的一個或多個區域的厚度可以減少。這種特征隨后將有詳細的討論。
在另外一個特別有用的形狀中，中央部分的厚度基本上是一致的，但相對于邊界部分來講有明顯減少。隨后將有詳細的討論。
發明的另外一個較大的實現方法，就是諧振器的組裝包括在其它地方描述的基于石英晶體的晶片或晶片成員及基座片，以便基座片和晶片穩固地連在一起。而晶片的中央部分相對于基座片來講，可根據提供給晶片兩端的適當交流電壓而自由諧振。基座片最好是沿著邊界部分的所有周邊穩固地和晶片的邊界部分連在一起。這種連接提供了一種很強的機械連接性能，使晶片和基座片之間形成了一個很強的聯系。這種方法增強了此種諧振器的耐久性，相對于以前工藝生產的諧振器，這種方法增強了此種諧振器的使用壽命。
雖然基座片和基于晶體的晶片能以各種方法、各種技術連在一起，但最好是用粘合物連在一起。所以組裝時就應在基座片和基于晶體的晶片邊界部分之間包括一個粘合物定位點。這種粘合物在粘固基座片和晶片邊界部分總是行之有效的。一種有效的粘合物將非常適用于這種工藝中，一類特別有用的粘合物就是膠性粘合物。
雖然基座片可以由任何適合的物料組成，比如金屬、玻璃、陶瓷等等，但是更好的物料還是晶體。晶體的使用在降低成本上是非常有效的，而且基本上完全滿足基于晶體的晶片的物理特性。
基座片最好包括一對基座電極以便有一個基座電極同晶片成員中央部分的第一個電極進行電連接，同時另外一個基座電極又同中央部分的第二個電極有電連接。此類基座電極能非常有效的將外部交流信號提供給晶片成員的諧振中央部分。
這里描述的電極可以由任何適用的導電材料組成。但是此類電極最好包括金屬成分。電極可用任何適當的方法鍍上。最好這種電極采用真空鍍膜的方法鍍到表面。
此發明所提到的石英晶體諧振器包括如同其它地方描述的基于晶體的晶片和基座片，也包括外殼片。此外殼片牢固的固定在基于晶體的晶片上，以便這個晶片是位于外殼片與基座片之間。最好基座片與外殼片都牢固的固定在基于晶體的晶片的邊界部分上。更好的話，將基座片與外殼片牢固地固定在整個基于晶體的晶片邊界部分的外部，以便諧振器被牢固地機械性地固定在一起。使得基于晶體的晶片的諧振中央部分能被完全的密封好。
在一種形式下，第一次粘合物點在基座片與晶片的邊界部分上，并且有效的將基座片與晶片的邊界部分牢固的固定死，同時第二次粘合物點在外殼片與晶片的邊界部分上，并且有效的將外殼片與晶片牢固的固定死。第一次粘合物與第二次粘合物的組成部分可以一樣，也可以不一樣，但最好是一樣。
雖然任何材料可以用于外殼片，但外殼片最好是由晶體做成。所以在一種特別有用的形式中，基于晶體的晶片、基座片及外殼片都是由晶體組成。在一種特別有用的形式中至少基座片或者是外殼片要有向外延伸的凹部。這種特征將在后面作更詳細的描述。
此項發明的一大實現方面，就是提供了生產石英晶體諧振器的方法。這種方法包括了提供一個完整的石英晶體片。石英材料從這個完整石英晶體片上去掉一部分，以形成石英晶體片的成員。該成員部分包括了中央部分、邊界部分、空間。空間最好是一個槽，位于中央部分與邊界部分之間。邊界部分包括和中央部分分開的第一部分及和中央部分連在一起的第二部分。第一和第二電極將位于晶片成員的上表面和相應的下表面。晶片成員和鍍有電極的基座片牢固的連在一起，以便中央部分相對于基座片，在外來交流電壓作用于中央部分時能夠自由的諧振。晶片成員牢固的和外殼片連在一起，以便晶片成員牢固的位于基座片與外殼片中間。
在一種形式中，基座片與外殼片都由石英晶體組成。固定的步驟包括使用粘合物分別將晶片成員牢固地和基座片及外殼片粘在一起。
這種粘固步驟有效地將基座片、晶片成員及外殼片機械地牢固地粘在一起，以便形成一個完全密封的周邊。
導電粘合物，最好是導電膠，被用于與中央部分的電極和基座片電極之間，以便形成一個諧振器的電子回路。
至此介紹的每一種特點或者是兩種或多種特點綜合描述都包括在本發明的范圍中。并且這種特性并沒有相互不一致性。
綜上所述，本發明具有結構簡單明了、適于低成本制造、在使用中具有有效性、耐久性的特點，而且晶片的電極可直接電鍍在晶片上，并與基座片上的電極相對應，而不必金屬引線使交流電壓作用在晶片的諧振部分上使之產生諧振，因此可減少整個表面貼裝石英晶體諧振器的高度，當然具體的高度要根據諧振頻率等設計要求來決定。
本發明中的這些方面和其它方面的優點將在下面作詳細的描述，并結合有編號的圖紙作更詳細的描述。


圖1顯示本發明中一個有關壓電石英晶體諧振片的上部正面圖；圖2顯示圖1的晶片上主要表面鍍有導電金屬電極透示圖；圖3A顯示此次發明中晶體基座片的上內部表面的電極形式透示圖；圖3B顯示了此發明中晶體基座片的下外部的電極形式透示圖；圖4顯示了在圖2中壓電石英晶體片被牢固的牢定在晶體基座片上的透示圖；圖5顯示了本發明中表面貼裝石英晶體諧振器透示圖；圖6顯示了本發明中表面貼裝石英晶體諧振器的另一種形式的截面圖；圖7A顯示了此次發明中另外一個壓電石英晶體諧振片的部分俯視圖；圖7B顯示了此次發明中另外一個壓電石英晶體諧振片的部分截面圖；圖8A本發明中另外一種壓電石英晶體諧振片的俯視圖；圖8B本發明中另外一種壓電石英晶體諧振片的截面圖。
圖1顯示了一種長方形的壓電石英晶體片10。分離槽11是通過沿著晶片10的三個邊及部分第四邊14去掉很窄的一部分晶體材料而形成的。分離槽11的形成產生了晶體的中央諧振部分13和一個包圍著中央諧振部分的周邊區域13A的邊界部分12。邊界部分12包括了被槽11與諧振部分13隔開的第一區域12A以及和諧振部分連在一起的12B。沿著晶片10的第四邊14去掉的晶體材料量取決于連接邊界部分12和諧振部分13的第二區域12B的強度是多少。如果沒有任何晶體從平行于晶片10的第四邊14取走，第二區域12B是強度最大的。在本發明中，晶片10的長邊，平行于X軸，此X軸剛好是石英晶體的晶體特性軸及AT切形方向，而此種AT切形石英晶體普遍用于高頻石英晶體諧振器。晶片10的寬度平行于Z′軸，厚度平行于Y′軸。
為了不特定限制本發明，晶片10的通常尺寸包括了長度范圍3.2mm-12mm之間，如7.5mm。寬度范圍2.5mm—5.5mm之間，如5mm。厚度根據以下關系取決于諧振頻率t＝1.65/F EQN.1(公式一)t代表厚度，單位mm，F代表諧振頻率，單位MHz，此諧振頻率通常在8MHz—50MHz。
如同圖1所示的晶片10，其周邊以及由分離槽11隔離的邊界部分12的第一區域12A，上面的應力對于諧振部分13的諧振特性沒有影響。第四邊14上面的應力，將對諧振部分13產生部分拉力，但是由于諧振部分13自由的不受到晶片10邊界部分12的其它三邊的影響，所以從第四邊14上帶來的拉力如果存在的話也將是非常小的。
如圖1所示的晶片10的形成方法，是使晶片10上的諧振部分13機械性地大部孤立于晶片的邊界部分12，以至晶片的邊界部分可以和石英晶體諧振器的封裝物連成一片并且不會對最終產品的諧振特性帶來傷害。
如圖2所示，為了向晶片10的諧振部分13提供電信號，導電金屬電極14、15被真空相應地鍍在了晶片10的諧振部分13上面或者是第一個主要表面13B及下面或第二個主要表面13C上。
電極14、15的尺寸決定于等效電路的參數指數，而最終石英晶體諧振器是根據此等效電路而設計以滿足應用中尺寸的限制。但是電極14、15的厚度以及應用于電極14、15上面金屬的密度是決定晶片10的諧振部分13的有電極頻率從諧振部分13的無電極頻率下降多少的主要因素。諧振頻率相對于無電極頻率的下降率通常被叫做電極的質量負載(或頻率返回量)，由以下公式表示Δ＝(fu－fθ)/fu＝質量負載(或頻率返回量)EQN.2(公式二)fu代表諧振部分的無電極頻率，fθ代表諧振部分的有電極頻率。
聲學結果顯示，在電極14、15之間形成的頻率為fθ的厚度截變波無法擴散到諧振部分13的其它沒有電極的區域，并且當聲波幅射至諧振部分13的邊緣18、19的時候，聲位移的幅度呈指數形式下降。
既然聲波的能量正比于聲波位移的平方，當聲波從電極邊緣16、17幅射到晶片10的諧振部分13的邊緣18、19時聲波能量呈指數形式下降。這種現象被叫做能量的陷阱效應并且在晶體原件行業中是非常出名的。到達諧振部分13邊緣18、19的能量，因聲波的散發和吸收從諧振器中消失掉了。Δ值越大則聲波位移幅度指數性下降率越大，同時能量的陷阱效應也就越大。當不足夠的能量陷阱效應引起的能量損失很大時，等效串聯電阻就很大。
通常情況下，石英晶體諧振器都要求有相對較小的等效串聯電阻。所以Δ值及位于電極邊緣16、17和諧振部分13的邊緣18、19之間的晶片長度是經過特別設計考慮的，以便決定晶片10和諧振部分13的尺寸，以使石英晶體諧振器能滿足實用的要求。
導電金屬從上電極14和下電極15延伸到石英晶體諧振片10的端點電極區20、21。端點電極區20、21的作用在于它們和如圖3所示的晶體基座片22的上內部表面23的基座端點電極區26、27對應在一起。使用導電膠的目的是將端點電極區20和基座端點電極區26連接在一起，同時也將端點電極區21與基座端點電極區27連接起來。
晶片10，包括電極14、15，通過常規的膠與基座片22連接在一起的，如圖3A、3B所示。晶體基座片22有如同晶片10一樣的晶體特性方向，以便基座片22及晶片10具有大至相同的熱膨脹特性。但是，從比較寬松的應用條件考慮，晶體基座片的晶體特性方向可以和晶片10有所不同，甚至于非晶體的材料也可以使用。圖3A顯示基座片22的上頂部23，圖3B顯示基座片22的下外部24。
晶片10的側面尺寸和基座片22的側面尺寸大約相同。上頂部23處的金屬電極片25、28的位置使得從端點電極區26、27能分別延伸出金屬電極引線到金屬電極25、28，然后包住基座片22的邊緣分別連接到位于晶體基座片22的下外部24上的端點電極區29、30。使用一種常規的導電膠以便將位于晶片10上的端點電極區20、21和位于上頂部23的基座端點電極區26、27連接起來，然后又通過金屬電極片和下外部24上的端點電極區29、30連接在一起。晶片10上用于驅動諧振部分13的金屬電極14、15最終被連接到了基座片22上的下外部24上的端點29、30。
圖3B顯示位于基座片22的下外部24上的四個端點電極區29、30、31、32。但是只有兩個端點區29、30是和電路連接在一起的。其它兩個端點區31、32主要是用來將它們焊接和固定在線路板上，同時給最終表面貼裝晶體諧振器定位。電極端點的數量可以減少到兩個并且它們在下外部24上的位置可以重新定位，以便更好的滿足實際需要。位于基座片22上區域23、24上的導電金屬電極片是通過真空將一層很薄的金屬膜鍍上而成的，但是它們也可用其它方法鍍在表面上。
如圖4所示，將石英晶片10與基座片22組裝起來是通過常規膠粘合物34。常規膠粘合物34用在晶片10或基座片22的周邊。用于晶片或基座片周邊的常規膠粘合物34形成一種框架形狀，其寬度將比晶片10上的邊界部分12的寬度要小。晶片10和基座片22然后重疊在一起使常規膠粘合物34能在雙方接觸面上完全接觸。必須小心防止膠粘合物堵塞位于諧振部位13和邊界部分12之間的晶片10上的小槽11。常規膠粘合物34具有雙重目的，在將晶片10、基座片22機械地連在一起的同時也在它們的連接周邊形成完全的密封層。注意粘合層34的外邊33剛好和片10及22的外周邊相同。膠層34的厚度足以保證當諧振部分13在諧振時不會接觸到晶體基座片22。
常規導電膠36用于分別連接位于晶片10上的端點電極區20、21和基座片22上的端點電極區26、27。使用膠粘合物34、36后，根據膠生產廠家的要求進行固化。膠34、36可以同時固化。
當膠粘合物34、36完成固化后，晶片10和基座片22的組裝件39可在繼續加工前進行測試。可以通過將適當的測試設備將端點電極區29、30連在一起進行測試。如同石英晶體諧振器行業的通常作法，頻率最好在完成組裝及封蓋前加以調整達到指定頻率。
如圖5所示，晶體外殼片35和晶體基座片22具有大約相同的尺寸。但是晶體外殼片無有功能電極。晶體外殼片35是透明的，晶片10上的電極和晶體基座片22上的電極都可以通過外殼片觀察到。同時晶體外殼片35可用于印字，以便產生標識。
晶體外殼片35和晶片10及晶體基座片22的組裝連接方法和連接晶體基座片22與晶體諧振片基本相同。常規膠粘合物38用于晶片10上的邊界部分12上。用于晶片10周邊的常規膠粘合物38的寬度比邊界部分12要窄，以便保證多余的膠粘合物不會將位于邊界部分12和晶片10上諧振部分13之間的槽11堵塞。如果過多的膠不小心被涂在了諧振部位13上，則諧振特性將會因膠量的多少而受到很大的影響。膠粘合物38的外圍周邊37和晶片10、基座片22及外殼片35的周邊大至相同。
當涂上膠粘合物38后，外殼片35放在組裝件的頂部，以便外殼片35的周邊完全和膠38結合并且完全沒有空位。最后一步是在充滿了干燥氮氣的密封箱內進行的，以便晶體的諧振部位13被完全密封并且充滿了惰性干燥氮氣。膠粘合物38根據廠家的要求并在同樣的惰性氣體下進行固化。
膠粘合物具有一定的粘性和表面張力，此種特性在組裝過程中支撐著三個晶片22、10、35，并且在固化后使得它們保持不要接觸。非常重要的一點，中央諧振部位13不要和晶體基座片22和晶體外殼片35有任何接觸。此等接觸將使諧振器不振，或產生很高的等效串聯電阻。如果出現任何原因設計要求中央諧振部分比邊界部分周圍部分厚，那么晶體外殼片和基座片的中央部位可以做得足夠凹入，以避免任何接觸，此點將在以后討論。
此項發明的一個特點是晶片10、晶體基座片22和晶體外殼片35都具有相同的熱膨脹系數。此點可避免在以往工藝中使用不同的基座和外殼材料所帶來的應力。
從這個諧振器組裝件40的結構上可反映本發明的另一個特點是，晶片10的諧振部分13是由晶片10的邊界部分12，基座片22，外殼片35及環繞連接組裝件周邊的膠粘合物33和38的厚度所形成的凹部所支撐。晶體片10并非像以前的工藝一樣與基座片22和外殼片35分離。支撐諧振部分13的晶體材料的力量遠遠大于在以往工藝生產的表面貼裝諧振器中由兩點導電膠所支撐諧振元件時的力量。
圖6顯示了本發明中另一種表面貼裝石英晶體諧振器組裝形式。除了上面介紹的以外，這種另外的諧振器的組裝件，標注為140，其結構和功能同前面諧振器的組裝件40大至一樣。這種另外的諧振器140部件的標識方法如同前面描述的諧振器組裝件40的標識方法一樣，只是編號前面加了一個“1”。
如圖6顯示，諧振器組裝件140和諧振器組裝件40的主要區別在于，外殼片135和基座片122包括了凹入部分。特別指出的是基座片122包括了一個向外延伸的凹區50，同時外殼片135包括了一個凹區52。這些凹區50、52可用常規方法生產。這些凹部分是設計來提供額外的空間，這個空間使諧振部分113能夠在諧振時不接觸到基座片122和外殼片135。這種形式當在要求減小尺寸的時候特別有用，比如減小諧振器的高度。
圖7A、圖7B表示了本發明中石英晶體片的另外一種形態。除了以前描述的以外，這個形態的石英晶體諧振片，標號為210，其結構和功能同以前介紹的晶片10相似。晶片210的部件標識方法和以往描述的晶片10的部件的編號方法一樣，只是在編號前加了“2”。
晶片210主要是為了解決能量陷阱效應現象，如同以前圖2所介紹的那樣。在有些需要總體尺寸非常小的應用中，石英諧振片210的諧振部分213在設計上需要一個非常大Δ值，以便達到需要的能量陷阱效應，以達到可被接受的低等效串聯電阻值。通常情況下需要的Δ值，即質量負載(或頻率返回量)，是通過鍍在晶片10上邊的諧振部分13的電極14的厚度來達到的。但是因為金屬電極的材料比晶體來講具有較低的內部機械Q值，所以使用較厚的電極將增加等效電阻。
圖7A、7B顯示另外一種方法來提高電極的厚度。本發明中此種形態所出現的厚度截變模式的頻率，是同晶片210的厚度成反比，并且能以上述的公式EQN.1(公式一)描述。如果如圖7所示位于電極邊緣216、217和諧振部分邊緣218、219之間的諧振部分213的厚度減小以后，如圖所示的區間60、62的頻率將遠遠高過電極部分64的頻率。比如厚度減小10％，在忽略其它因素的情況下頻率將上升大約10％。既然質量負載(或頻率返回量)Δ，如方程EON.2(公式二)描述，正比于無電極區域60、62和有電極區域64之間的頻率之差，所以質量負載Δ可以通過降低電極區域64外部的晶片的厚度來實現，而并非通過大量增加電極的厚度來實現。這種方法能夠設計出高強度的能量陷阱效應和好的等效電阻值并同時保持小的尺寸。
較高頻率的晶體諧振器其重要性越來越大。但是根據方程EQN.1(公式一)所示，增加諧振器的頻率必須減小諧振片的厚度。晶片越薄則越容易破碎也更難通過生產過程去加工。一種方法是用基頻泛音來達到較高頻率，此種泛音將使用較厚的晶片。但是泛音諧振的等效線路比起基頻諧振模式來講具有較高的等效阻抗和較低的動態電容。基于這種理由在許多實際的運用中都要求基頻模式。
圖8A、8B顯示此次發明中石英晶片的又一種形式。除了以往所描述的以外，這種晶片，標注為310，其結構和功能都同以往描述的晶片10相似。晶片310的組成部分的標識方法和晶片10的標識方法相似，只是在前面加“3”。
如圖8A、8B所示晶片310的中間部分313的厚度被減小了，以便滿足應用的需要。這種結果可以通過適當的方法達到。比如在保留邊界部分312仍然較厚及較強的情況下選擇性的腐蝕中央部分313就可達到此目的。厚度過渡區域70位于邊界部分312B和中央部分313之間。采取這種方法可以達到一個中央部分313非常薄的晶片310，在不犧牲邊界部分312的厚度和力量的情況下仍可達到高諧振頻率。
當本發明采用不同的舉例和形式加以描述的時候必須明白，本發明并非限制在此等范圍中，它可以在其它的要求范圍中以不同的形式加以實施。
權利要求
1.一種諧振片，其特征在于它包括一種基于石英晶體的晶片，包含具有周邊區域的中央部分，能根據需要的頻率進行諧振，及一個基本上完全包圍中央部分及周邊區域的邊界部分，此邊界部分包括完全和中央部分分開的第一區域和與中央部分連在一起的第二區域。
2.按照權利要求1所述的諧振片，其特征在于通過在完整的石英晶體片上去掉部分晶體材料來形成邊界部分的第一區域。
3.按照權利要求1所述的諧振片，其特征在于基于石英晶體的晶片有長方形的外圍，并包括一個位于中央部分和邊界部分部分第一區域之間的槽，此槽沿著外圍至少三個邊向內定位。
4.按照權利要求1所述的諧振片，其特征在于中央部分有、上表面及相應的下表面；基于石英晶體的晶片在其上表面有第一電極，在其下表面有第二電極，其中央部分將根據加在上面的交流電壓進行諧振。
5.按照權利要求1所述的諧振片，其特征在于其中央部分的厚度是可變的。
6.按照權利要求4所述的諧振片，其特征在于其中央部分可在沒有第一、第二電極的某些區域內減少其厚度。
7.按照權利要求4所述的諧振片，其特征在于其中央部分包括有第一、第二電極的某些區域的厚度可比其邊界部分的厚度有所減少。
8.按照權利要求1所述的諧振片，其特征在于由此諧振片構成一種諧振器的組裝件，包括一個基于石英晶體的晶片，它包含了一個有周邊區域的可諧振于所要求頻率的中央部分，及一個包圍著中央部分周邊區域的邊界部分，此邊界部分包含一個和中央部分完全分開的第一區域和與中央部分相連的第二區域；一個基座片將它和晶片成員牢固地固定在一起，以便晶片的中央部分可相對于基座片自由諧振。
9.按照權利要求8所述的諧振器組裝件，其特征在于基座片被牢固地和邊界部分固定在一起。
10.按照權利要求9所述的諧振組裝件，其特征在于包含了位于基座片和邊界部分之間并將基座片和邊界部分牢固地固定在一起的粘合物。
11.按照權利要求8所述的諧振器組裝件，其特征在于基座片由石英晶體材料構成。
12.按照權利要求8所述的諧振器組裝件，其特征在于邊界部分部分和基座片牢固地固定在一起。
13.按照權利要求8所述的諧振器組裝件，其特征在于中央部分有一個上表面及相應下表面；晶片成員包括有位于上表面的第一電極及位于下表面的第二電極；基座片包含了一對基座電極，此對基座電極的位置使此對電極分別和第一電極及第二電極相連接。
14.按照權利要求13所述的諧振器組裝件，其特征在于第一電極、第二電極及基座電極都含有金屬成分。
15.按照權利要求1所述的諧振片，其特征在于由此諧振片構成了一種石英晶體諧振器，該諧振器包括一個基于石英晶體的晶片，它包含具有周邊區域的中央部分，能根據需要的頻率進行諧振，及一個基本上完全包圍中央部分周邊區域的邊界部分，此邊界部分包括完全和中央部分分開的第一區域和與中央部分連在一起的第二區域；一個和晶片成員固定在一起的基座片，晶體的中央部分相對于基座片可自由諧振；一個和晶片成員固定在一起的外殼片，晶片成員位于基座片和外殼片之間。
16.按照權利要求15所述的石英晶體諧振器，其特征在于基座片和外殼片都被牢固地和邊界部分固定在一起。
17.按照權利要求16所述的石英晶體諧振器，其特征在于該諧振器中，包含了位于基座片和邊界部分之間并將二者有效地固定在一起的第一粘合物，與位于外殼片和晶片邊界部分之間并將二者有效地固定在一起的第二粘合物。
18.按照權利要求15所述的石英晶體諧振器，其特征在于外殼片由石英晶體材料構成。
19.按照權利要求15所述的石英晶體諧振器，其特征在于在該諧振器中，至少基座片或外殼片包含了一個向外延伸的凹部。
20.按照權利要求15所述的石英晶體諧振器的制造方法，其特征在于該方法包括提供一個完整的石英晶體片；根據一定的方法從此完整的石英晶體片上去掉部分晶體材料以便形成一個石英晶體片的晶體成員，此成員包含一個中央部分，一個邊界部分及一個位于中央部分和邊界部分部分之間的槽，此邊界部分包含了和中央部分完全分離的第一區域及和中央部分連接的第二區域；分別在中央部分的上表面及下表面鍍上第一電極和第二電極；將晶片成員牢固地固定在一個有電極的基座片上，以便晶片的中央部分可相對于基座片自由諧振；將晶片成員牢固地固定在一個外殼片上，以便晶片成員位于基座片和外殼片之間。
21.按照權利要求20所述的石英晶體諧振器的制造方法，其特征在于在該方法中，基座片和外殼片都為石英晶體材料；固定的步驟包含用粘合物將晶片成員分別和基座片及外殼片牢固地固定在一起，并且，此種固定步驟將有效地使基座片，晶片成員及外殼片牢固地、機械性的固定在一起并形成一個完全密封的周邊。
全文摘要
一種表面貼裝石英晶體諧振器包括了一個基于晶體的晶片,此晶片由一個可諧振于特定頻率的中央部分及一個包圍著中央部分周邊的邊界部分所組成,此邊界部分由一個和中央部分完全分離的第一區域及與中央部分連接的第二區域所組成。1個基座片被牢固地固定在此晶片上以便晶片的中央部分相對于基座片可自由諧振。1個外殼片被牢固地固定在此晶片上以便此晶片位于基座片和外殼片之間。基座片和外殼片中至少一個,最好二個都由石英晶體制成。
文檔編號H03H3/04GK1326266SQ0111617
公開日2001年12月12日 申請日期2001年5月23日 優先權日2000年5月26日
發明者威廉·比華 申請人:威廉·比華