專(zhuān)利名稱(chēng)：一種高精密石英晶體諧振器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種晶體振蕩器，具體涉及一種高精密石英晶體諧振器。
背景技術(shù)：
晶體振蕩器的穩(wěn)頻元件最主要的是石英晶體諧振器，而晶體振蕩器在無(wú)線電領(lǐng)域內(nèi)用途十分廣泛，有用在高空高速分行的導(dǎo)彈和衛(wèi)星上，有用在氣候反復(fù)無(wú)常的沙漠、草原和高山上，也有用在高低溫懸殊很大，干濕度變化異常的惡劣環(huán)境中。總之，在陸、海、空各個(gè)領(lǐng)域的無(wú)線機(jī)器及其及設(shè)備中，都有石英晶體諧振器的位置。為了保證在執(zhí)行任務(wù)中石英晶體諧振器和振蕩器能正常工作，必須要滿足合理的頻率穩(wěn)定度要求，而影響石英晶體諧振器頻率穩(wěn)定度的一個(gè)極重要的因素就是老化問(wèn)題。 影響晶體諧振器老化的因素有很多，主要分為兩類(lèi)一類(lèi)是污染引起的石英晶片質(zhì)量的改變，而污染由晶體諧振器生產(chǎn)工藝的各個(gè)環(huán)節(jié)造成；另一類(lèi)是應(yīng)力，包括支架應(yīng)力、電極應(yīng)力等。電極應(yīng)力即電極鍍層與石英晶片間的應(yīng)力，受晶片與金屬鍍膜間的熱脹系數(shù)差異及鍍膜的吸附強(qiáng)弱影響。石英晶體諧振器頻率越高，所用石英晶片就越薄，電極應(yīng)力對(duì)石英晶體諧振器老化的影響就越顯著，因此選擇合適的鍍膜材料非常重要。電極材料目前較通用的有三種金、銀、招。其中金的化學(xué)性質(zhì)最穩(wěn)定，導(dǎo)電性能最好；銀的化學(xué)性質(zhì)居中，導(dǎo)電性居中，但易氧化；鋁的化學(xué)性質(zhì)相比較最活潑，質(zhì)量小，與石英片附著力最好，價(jià)格最便宜，但極容易氧化。高精密晶體諧振器由于對(duì)頻率穩(wěn)定度要求高，因此常選金做電極材料。但金與石英(尤其是拋光晶片)的結(jié)合最差，考慮到鉻與石英晶片的結(jié)合力較好，鍍膜時(shí)往往在金膜與石英片之間加鍍一層鉻膜做過(guò)渡膜，以增強(qiáng)金膜的附著力。但鉻的線性膨脹系數(shù)(6.2ppm/°C)與石英晶片X方向的線性膨脹系數(shù)(13. 8 111/°0及金的線性膨脹系數(shù)(14.2 ppm/°C)差異較大，因此產(chǎn)生的熱應(yīng)力較大。尤其當(dāng)晶片頻率較高、晶片較薄時(shí)(如19. 2M晶片)，這種晶片/Cr膜/Au膜的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的熱應(yīng)力會(huì)嚴(yán)重影響晶體諧振器的老化。所以選用傳統(tǒng)Cr/Au鍍層的較高頻率的晶體諧振器老化率一般比較差。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種高精密石英晶體諧振器，克服以上傳統(tǒng)鍍膜選材(Cr/Au)熱應(yīng)力大的缺點(diǎn)，選用與Au及石英晶片X方向的線性膨脹系數(shù)都比較接近的Ni(線性膨脹系數(shù)13. O ppm/°C )做打底膜，以改善較高頻率石英晶體諧振器的老化問(wèn)題。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案一種高精密石英晶體諧振器，其中，包括石英晶片，在所述石英晶片表面設(shè)置Ni膜層，在Ni膜層上設(shè)置Au膜層。進(jìn)一步，在所述19. 2M的石英晶片上，Ni膜層的厚度為O. 045kA±0. 005 kA，Au膜層的厚度為O. 75 kA±0. 01 kA。[0010]本實(shí)用新型的有益效果為I'Ni (O. 045kA)/Au (O. 75 kA)鍍層的選用，明顯改善了 19. 2M43US3晶體的老化率；采用CrO. 025kA/Au(0. 75 kA)鍍層做的批量19. 2M43US3晶體的日老化率只有88%達(dá)到
O.5ppb，39% 達(dá)至Ij O. 3ppb,日老化率平均值達(dá)約 O. 35ppb。而采用 Ni (O. 045kA) /Au (O. 75kA)鍍層做的批量19. 2M43US3晶體的日老化率，小批量生產(chǎn)時(shí)，100%達(dá)到O. 5ppb，99%達(dá)到
O.3ppb,日老化率平均值達(dá)約O. 17ppb ；2, Ni (O. 045kA)/Au (O. 75 kA)鍍層保持了金膜層的附著力；3,Ni (O. 045kA) /Au (O. 75 kA)鍍層做的 19. 2M43US3 晶體諧振器的 R、C0、C1 等電性能參數(shù)與原Cr (O. 025kA) /Au (O. 75 kA)鍍層做的19. 2M43US3晶體諧振器相一致；本實(shí)用新型的其他優(yōu)點(diǎn)、目標(biāo)和特征在某種程度上將在隨后的說(shuō)明書(shū)中進(jìn)行闡述，并且在某種程度上，基于對(duì)下文的考察研究對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將是顯而易見(jiàn)的，或者可以從本實(shí)用新型的實(shí)踐中得到教導(dǎo)。本實(shí)用新型的目標(biāo)和其他優(yōu)點(diǎn)可以通過(guò)下面的說(shuō)明書(shū)或者附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)和獲得。

圖I為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面通過(guò)具體實(shí)施例并結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的詳細(xì)描述如圖I所示，本實(shí)用新型包括石英晶片l、Ni膜層2和Au膜層3。利用真空蒸發(fā)鍍膜技術(shù)先在19. 2M石英晶片I上鍍Ni膜層2，再在Ni膜層之上鍍Au膜層3，Ni膜層2的厚度為 O. 045kA±0. 005 kA, Au 膜層 3 的厚度為 O. 75 kA±0. 01 kA。由于與Cr相比，Ni與石英晶片的結(jié)合力稍差，為了保證金膜的附著力，技術(shù)方案中增加了 Ni膜的鍍層厚度，與傳統(tǒng)19. 2M43US3晶體諧振器采用Cr (O. 025kA) /Au (O. 75kA)鍍層相比，采用NiO. 045kA/Au (O. 75 kA)鍍層做成的19. 2M43US3晶體減小了金屬鍍層與石英晶片間的熱應(yīng)力，從而明顯改善了 19. 2M43US3晶體諧振器的老化率，同時(shí)保證了金膜層的附著力，且不改變?cè)瓉?lái)19. 2M43US3晶體諧振器的R、C0、C1等電性能參數(shù)。最后說(shuō)明的是，以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非限制，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案所做的其他修改或者等同替換，只要不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的精神和范圍，均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求1.一種高精密石英晶體諧振器，其特征在于包括石英晶片，在所述石英晶片表面設(shè)置Ni膜層，在Ni膜層上設(shè)置Au膜層。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種高精密石英晶體諧振器，其特征在于在所述19.2M的石英晶片上，Ni膜層的厚度為0.045kA±0.005 kA，Au膜層的厚度為O. 75 kA±0. Ol kA。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種高精密石英晶體諧振器，其中，包括石英晶片，在所述石英晶片表面設(shè)置Ni膜層，在Ni膜層上設(shè)置Au膜層；在所述19.2M的石英晶片上，Ni膜層的厚度為0.045k ±0.005k ，Au膜層的厚度為0.75k ±0.01k 。本實(shí)用新型克服以上傳統(tǒng)鍍膜選材(Cr/Au)熱應(yīng)力大的缺點(diǎn)，選用與Au及石英晶片X方向的線性膨脹系數(shù)都比較接近的Ni(線性膨脹系數(shù)13.0ppm/℃)做打底膜，以改善較高頻率石英晶體諧振器的老化問(wèn)題。
文檔編號(hào)H03H9/19GK202435353SQ20112053647
公開(kāi)日2012年9月12日 申請(qǐng)日期2011年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月20日
發(fā)明者謝紹娟 申請(qǐng)人:鄭州原創(chuàng)電子科技有限公司