内减振石英晶振装置的制作方法

1.本发明涉及晶振减振技术领域，特别是涉及一种内减振石英晶振装置。


背景技术：

2.石英晶振广泛的应用在航天、汽车等多个领域。石英晶振作为振动元器件的精度要求高，而航天和汽车等领域的工作力学环境十分恶劣，振动加速度大、频率范围广、受激时间久等，严重影响着元器件的精度和性能。因此，必须设计高性能的减振系统，隔离来自载体的强烈振动和冲击，为测量组合提供良好的工作环境，确保其可靠、稳定的工作。
3.现在常用方法是在封装好的晶振外添加橡胶减振或钢丝绳减振，再将减振支架封到定制的外壳中密封，形成减振系统以隔离来自载体的强烈振动和冲击，确保其可靠、稳定的工作。但是，该减振系统体积大，装配方式复杂，成本高，无法满足小型化的需求。


技术实现要素：

4.本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种内减振石英晶振装置，以解决现有减振系统体积大，装配方式复杂的问题。
5.根据本发明实施例的一种内减振石英晶振装置，包括基座和安装台，所述安装台用以安装石英晶振，所述安装台的周侧设有多个减振梁，所述基座设有与所述减振梁一一对应连接的支柱，所述安装台与所述基座之间设有间隙。
6.根据本发明实施例提供的内减振石英晶振装置，通过将石英晶振设置在安装台上，安装台通过减振梁与基座上的支柱连接，且保证安装台与基座之间留有间隙，使得基座的振动只能通过减振梁传递至安装台，减振梁产生阻尼作用，使振动衰减，使传递到安装台时的振动极其微弱或消失，以此实现了对石英晶振的减振隔振作用，体积小，便于装配，降低成本，且减振效果好。
7.根据本发明的一个实施例，所述减振梁设有至少两个回折部，所述减振梁的各模态频率小于0.1倍的所述石英晶振的工作频率。
8.根据本发明的一个实施例，所述减振梁的固有频率小于其0.7倍的激励频率。
9.根据本发明的一个实施例，所述安装台设有凹槽，所述凹槽与所述石英晶振安装适配。
10.根据本发明的一个实施例，所述凹槽的尺寸大于所述石英晶振的电极区的尺寸。
11.根据本发明的一个实施例，所述安装台与所述基座的之间的间隙大于等于100um。
12.根据本发明的一个实施例，多个所述减振梁的其中两个设有电极连接片，所述电极连接片的第一端用以与所述石英晶振的电极对应连接，所述电极连接片的第二端外接电极引线。
13.根据本发明的一个实施例，所述减振梁通过带银硅胶与所述支柱粘接，所述石英晶振通过带银硅胶与所述安装台粘接。
14.根据本发明的一个实施例，所述安装台为石英材料安装台，所述减振梁为石英材
料减振梁。
15.根据本发明的一个实施例，所述基座为陶瓷基座或金属基座。
16.本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
17.为了更清楚地说明本发明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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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。
18.图1为本发明实施例内减振石英晶振装置的侧视图；
19.图2为本发明实施例内减振石英晶振装置中安装台与减振梁的装配示意图；
20.图3为本发明实施例内减振石英晶振装置中石英晶振的结构示意图。
21.附图标记：
22.100、基座；110、支柱；200、安装台；210、减振梁；220、凹槽；230、第一电极连接片；240、第二电极连接片；300、石英晶振；310、电极区。
具体实施方式
23.下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。
24.在本发明实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
25.在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。
26.在本发明实施例中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
27.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性
表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
28.如图1至图3所示，本发明实施例提供一种内减振石英晶振装置，包括基座100和安装台200，所述安装台200用以安装石英晶振300，所述安装台200的周侧设有多个减振梁210，所述基座100设有与所述减振梁210一一对应连接的支柱110，所述安装台200与所述基座100之间设有间隙。可以理解的是，基座100用以稳定支撑安装台200，安装台200用以稳定安装石英晶振300。安装台200的尺寸与石英晶振300的尺寸相适配，沿安装台200的周向均匀设有多个减振梁210，基座100上设有多个支柱110，减振梁210与支柱110一一对应，整体结构尺寸小，便于安装石英晶振300。具体的，减振梁210的一端与安装台200连接，减振梁210的另一端与支柱110连接，实现安装台200与基座100的连接安装，且保证安装台200与基座100之间存在间隙，不接触，也就是安装台200相对于基座100悬空设置。值得说明的，振动传递至基座100，并由基座100上的支柱110传递至减振梁210，经过减振梁210的阻尼耗能作用后，振动传递至安装台200，安装台200将振动传递至石英晶振300，此时振动已经非常微弱或者消除，实现对石英晶振300的减振效果，保证石英晶振300的工作精度。
29.根据本发明实施例提供的石英晶振300减振装置，通过将石英晶振300设置在安装台200上，安装台200通过减振梁210与基座100上的支柱110连接，且保证安装台200与基座100之间留有间隙，使得基座100的振动只能通过减振梁210传递至安装台200，减振梁210产生阻尼作用，使振动衰减，使传递到安装台200时的振动极其微弱或消失，以此实现了对石英晶振300的减振隔振作用，体积小，便于装配，降低成本，且减振效果好。
30.根据本发明的一个实施例，所述减振梁210设有至少两个回折部，所述减振梁210的各模态频率小于0.1倍的所述石英晶振300的工作频率。可以理解的是，每个减振梁210均设有至少两个回折部，形成挠性梁，提高减振梁210的阻尼减振效果。减振梁210的各模态频率小于石英晶振300的工作频率的0.1倍，使得减振梁210不会与石英晶振300产生共振。
31.根据本发明的一个实施例，所述减振梁210的固有频率小于其0.7倍的激励频率。可以理解的是，减振梁210的固有频率小于其0.7倍的激励频率，保证减振梁210的阻尼减振效果。
32.根据本发明的一个实施例，所述安装台200设有凹槽220，所述凹槽220与所述石英晶振300安装适配。可以理解的是，安装台200的上表面设有凹槽220，石英晶振300与凹槽220安装适配，保证石英晶振300安装的稳定性。
33.根据本发明的一个实施例，所述凹槽220的尺寸大于所述石英晶振300的电极区310的尺寸。可以理解的是，石英晶振300的上下表面分别设有尺寸相同的电极区310，凹槽220的尺寸大于电极区310的尺寸，使得电极区310设置在凹槽220内，同时用于石英晶振300的谐振。
34.根据本发明的一个实施例，所述安装台200与所述基座100的之间的间隙大于等于100um。可以理解的是，安装台200的底面与基座100的上表面之间的距离大于等于100um，保证安装台200沿空间直角坐标系的z向的自由度，防止基座100将振动直接传递给安装台200。
35.根据本发明的一个实施例，多个所述减振梁210的其中两个设有电极连接片，所述电极连接片的第一端用以与所述石英晶振300的电极对应连接，所述电极连接片的第二端外接电极引线。可以理解的是，多个减振梁210的其中两个设有电极连接片。其中，减振梁210的第一端设有第一电极连接片230，第一电极片延伸至凹槽220内，并与安装在凹槽220内的石英晶振300的电极区310稳定连接。减振梁210的第二端设有第二电极连接片240，且第一电极连接片230与第二电极连接片240之间电连接，实现信号传输。第二电极连接片240外接电极引线，用以实现石英晶振300的引线输出。
36.根据本发明的一个实施例，所述减振梁210通过带银硅胶与所述支柱110粘接，所述石英晶振300通过带银硅胶与所述安装台200粘接。可以理解的是，减振梁210的第二端通过带银硅胶与支柱110的顶端粘接，石英晶振300的电极区310设置在凹槽220内，其余安装区域通过带银硅胶粘接在安装台200的上表面，保证安装强度。
37.根据本发明的一个实施例，所述安装台200为石英材料安装台200，所述减振梁210为石英材料减振梁210。可以理解的是，安装台200和减振梁210的材质均为石英材质，与石英晶振300的材质相同，使得安装台200与石英晶振300的热膨胀系数相同，降低了芯片的温度应力，提高了产品的温度性能。
38.根据本发明的一个实施例，所述基座100为陶瓷基座100或金属基座100。可以理解的是，为了保证基座100的结构支撑强度，选用陶瓷材质或金属材质。值得说明的，基座100的上侧盖设有盖板，用以密封保证石英晶振300和安装台200的内部气氛稳定。
39.本发明实施例石英晶振300减振装置的测试试验如下：
40.将本发明实施例石英减振装置放置在y51300/zf振动台上，沿空间直角坐标系的xyz三个方向进行随机振动试验，总量级为6.06grms，且带电测试。
41.其中，本实施例中的石英晶振300需求隔离振动频率为1000hz～2000hz，减振梁210的固有频率为600hz～700hz，且其他模态频率避开1000hz～2000hz和10mhz。本实施例中，安装台200为方形，其四个端角分别设置一个减振梁210，每个减振梁210上设置两个回折部。
42.石英晶振300制备方法为清洗、镀膜和微调。
43.安装台200和减振梁210的制备方法为清洗、溅射镀膜、光刻、湿法刻蚀和湿法减薄。
44.将石英晶振300的电极区310放置在凹槽220内，并与第一电极连接片230连接，并将石英晶振300的安装面的其他区域通过带银硅胶与安装台200的上表面粘接，再将减振梁210的第二端通过带银硅胶连接到支柱110上，可以在支柱110的顶端设置减振橡胶垫。
45.测试后计算总量变化量：
[0046] 例1(x向)例2(y向)例3(z向)传统晶振变化量(ppm)0.50.40.56.1
[0047]
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
[0048]
以上实施方式仅用于说明本发明，而非对本发明的限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行各种组合、修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围中。