一种温度补偿型晶体振荡器的制作方法

1.本实用新型涉及电子元器件技术领域，尤其涉及一种温度补偿型晶体振荡器。


背景技术：

2.温度补偿晶体振荡器又称温补晶振，英文简称为tcxo(temperature compensated crystal oscillator)，是在一定的温度范围内通过一定的补偿方式(比如电容补偿、热敏电阻网络补偿等)而保持晶体振荡器的输出频率在一定的精度范围内的晶体振荡器。它具有开机特性好、功耗低、频率
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温度稳定性高等特点，因此被广泛应用于各种通信、导航、雷达、卫星定位系统、移动通信、程控电话交换机及各类电子测量仪表中。
3.目前，如图1所示，震荡芯片一般直接设于陶瓷基座上，晶体4通过焊盘悬空安装于陶瓷基座，因此震荡芯片5中的温度传感器测得温度变化的速度较晶体4温度变化的速度快，震荡芯片5的温度补偿与晶体的温度变化存在不同步的问题，影响频率温度特性。另外，晶体4依靠焊盘导热，使晶体4本身存在热梯度，且升温梯度和降温梯度刚好相反，造成在相同温度下，升温时的频率和降温时的频率不一致，形成回滞，影响频率温度稳定度。
4.因此，亟需一种温度补偿型晶体振荡器，以解决上述的技术问题。


技术实现要素：

5.基于以上所述，本实用新型的目的在于提供一种温度补偿型晶体振荡器，使得震荡芯片的温度补偿与晶体的温度变化同步，且晶体升温和降温时的温度与频率曲线一致，提高频率稳定度和温度稳定度。
6.为达上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
7.提供一种温度补偿型晶体振荡器，包括：
8.陶瓷基座，设置为带底的桶状结构；
9.导热金属片，与所述陶瓷基座连接，并通过所述陶瓷基座上的第一焊盘接地；
10.震荡芯片，贴附于所述导热金属片的表面，能够检测所述导热金属片的温度；以及
11.晶体，与所述陶瓷基座连接，并通过所述陶瓷基座上的第二焊盘与所述震荡芯片电连接，所述晶体间隔设置于所述导热金属片的上方。
12.作为温度补偿型晶体振荡器的一个可选的方案，所述陶瓷基座包括陶瓷底板和陶瓷侧板，所述陶瓷底板设于底部，所述陶瓷侧板围设于所述陶瓷底板的外周，与所述陶瓷底板共同构成用于放置所述导热金属片、所述震荡芯片和所述晶体的腔室。
13.作为温度补偿型晶体振荡器的一个可选的方案，所述陶瓷基座还包括：
14.第一侧边支柱，设于所述腔室内，所述导热金属片的一端与所述第一侧边支柱的顶部连接，所述第一焊盘设于所述第一侧边支柱的顶部。
15.作为温度补偿型晶体振荡器的一个可选的方案，所述陶瓷基座还包括：
16.第二侧边支柱，设于所述腔室内，与所述第一侧边支柱相对设置，所述晶体的一端与所述第二侧边支柱的顶部连接，所述第二焊盘设于所述第二侧边支柱的顶部。
17.作为温度补偿型晶体振荡器的一个可选的方案，所述震荡芯片设于所述陶瓷底板上，所述震荡芯片的上表面贴附于所述导热金属片的下表面。
18.作为温度补偿型晶体振荡器的一个可选的方案，所述导热金属片设于所述晶体的下方，所述晶体的下表面超过五分之四的面积在竖直方向上与所述导热金属片重叠。
19.作为温度补偿型晶体振荡器的一个可选的方案，所述震荡芯片中设有温度传感器，所述温度传感器贴附于所述导热金属片的外表面。
20.作为温度补偿型晶体振荡器的一个可选的方案，还包括：金属顶壳，与所述陶瓷基座密封连接于所述陶瓷基座的顶部。
21.作为温度补偿型晶体振荡器的一个可选的方案，所述导热金属片与所述震荡芯片通过导热绝缘胶。
22.本实用新型的有益效果为：
23.本实用新型提供的温度补偿型晶体振荡器包括陶瓷基座、导热金属片、震荡芯片和晶体。当温度补偿型晶体振荡器外的环境温度变化时，由于导热金属片是接地的，因此其温度最先随环境温度变化，而导热金属片与震荡芯片贴附在一起，由于金属导热快，温度变化会快速传导到震荡芯片，同时导热金属片面积大，离晶体非常近，热辐射效果佳，能有效使晶体温度均匀和快速跟上环境温变，使得晶体和震荡芯片实现同步感温，使震荡芯片的温度补偿与晶体的温度变化同步，提高频率稳定度，同时温度梯度消失，升温和降温不存在相反梯度，使得升温和降温时的温度与频率曲线一致，回滞特性消失，频率温度稳定度提高。
附图说明
24.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对本实用新型实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，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，还可以根据本实用新型实施例的内容和这些附图获得其他的附图。
25.图1是现有技术的温度补偿型晶体振荡器的结构示意图；
26.图2是本实用新型提供的温度补偿型晶体振荡器的结构示意图。
27.图中：
28.1、陶瓷底板；2、陶瓷侧板；3、金属顶壳；4、晶体；5、震荡芯片；6、导热金属片；7、第一侧边支柱；8、第二侧边支柱。
具体实施方式
29.为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施例的技术方案作进一步的详细描述，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，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
30.如图2所示，本实施例提供一种温度补偿型晶体振荡器，温度补偿型晶体振荡器包括陶瓷基座、导热金属片6、震荡芯片5和晶体4，陶瓷基座设置为带底的桶状结构；导热金属
片6与陶瓷基座连接，并通过陶瓷基座上的第一焊盘接地；震荡芯片5贴附于导热金属片6的表面，能够检测导热金属片6的温度；晶体4与陶瓷基座连接，并通过陶瓷基座上的第二焊盘与震荡芯片5电连接，晶体4间隔设置于导热金属片6的上方。
31.具体而言，当温度补偿型晶体振荡器外的环境温度变化时，由于导热金属片6是接地的，因此其温度最先随环境温度变化，而导热金属片6与震荡芯片5贴附在一起，与晶体4大面积靠近，由于金属导热快，温度变化会快速传导到震荡芯片5，同时导热金属片6面积大，离晶体4非常近，热辐射效果佳，能有效使晶体4温度均匀和快速跟上环境温变，使得晶体4和震荡芯片5实现同步感温，使震荡芯片5的温度补偿与晶体4的温度变化同步，提高频率稳定度。同时，在温度变化时，由于热量主要经由导热金属片6通过热辐射到晶体4，因此晶体4各处的温度比较均匀，温度梯度消失，升温和降温不存在相反梯度，使得升温和降温时的温度与频率曲线一致，回滞特性消失，频率温度稳定度提高。
32.可选的，陶瓷基座包括陶瓷底板1和陶瓷侧板2，陶瓷底板1设于底部，陶瓷侧板2围设于陶瓷底板1的外周，与陶瓷底板1共同构成用于放置导热金属片6、震荡芯片5和晶体4的腔室。
33.可选的，陶瓷基座还包括第一侧边支柱7，第一侧边支柱7设于腔室内，导热金属片6的一端与第一侧边支柱7的顶部连接，第一焊盘设于第一侧边支柱7的顶部。
34.可选的，陶瓷基座还包括第二侧边支柱8，第二侧边支柱8设于腔室内，与第一侧边支柱7相对设置，晶体4的一端与第二侧边支柱8的顶部连接，第二焊盘设于第二侧边支柱8的顶部。
35.可选的，震荡芯片5设于陶瓷底板1上，震荡芯片5的上表面贴附于导热金属片6的下表面。
36.可选的，导热金属片6设于晶体4的下方，晶体4的下表面超过五分之四的面积在竖直方向上与导热金属片6重叠，尽可能加大晶体4与导热金属片6的导热面积，以提高晶体4与导热金属片6之间的热辐射效率。
37.进一步的，震荡芯片5中设有温度传感器，温度传感器贴附于导热金属片6的外表面，以加快温度传感器检测温度变化的速度。
38.可选的，温度补偿型晶体振荡器还包括金属顶壳3，金属顶壳3与陶瓷基座密封连接于陶瓷基座的顶部，以密封腔室。优选的，金属顶壳3与陶瓷基座在真空或纯氮环境下密封连接。
39.优选的，导热金属片6与震荡芯片5通过导热绝缘胶粘接。
40.优选的，导热金属片6的厚度不超过2毫米。
41.注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。