以低熔點(diǎn)合金氧化物密封的石英振蕩器基座及其制造方法
【專利摘要】本發(fā)明是關(guān)于一種以低熔點(diǎn)合金氧化物密封的石英振蕩器基座及其制造方法，其中石英振蕩器基座包括：陶瓷蓋板；氣密墻；以及低熔點(diǎn)合金氧化物層。制造方法包括下列步驟：提供陶瓷蓋板；固設(shè)氣密墻；進(jìn)行第一次燒結(jié)；以及涂布低熔點(diǎn)合金氧化物層。藉由本發(fā)明的實(shí)施，并應(yīng)用于進(jìn)行石英振蕩器的封裝時，因不須使用攝氏400度以上的高溫，可避免氣密墻軟化或變形，同時對石英振蕩器內(nèi)部的石英振蕩器晶片、石英振蕩器晶片的電極、及導(dǎo)電銀膠亦皆不會造成損害，得以確保石英振蕩器封裝的正品率。
【專利說明】
以低熔點(diǎn)合金氧化物密封的石英振蕩器基座及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明是有關(guān)于一種石英振蕩器基座及其制造方法，特別為一種以低熔點(diǎn)合金氧化物密封的石英振蕩器基座及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]石英振蕩器具有體積小、重量輕、可靠性高、頻率穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。石英振蕩器尤其在電子產(chǎn)品的應(yīng)用上使用十分廣泛，幾乎所有的電子產(chǎn)品都需要使用石英振蕩器產(chǎn)生特定頻率的信號，以供電子產(chǎn)品中所有的主動元件使用。
[0003]現(xiàn)有石英振蕩器封裝基座通常以陶瓷基板制作，并以HTCC、LTCC等陶瓷材質(zhì)或鐵鎳鈷合金(Kovar)材質(zhì)制作一個固晶擋墻(cavity wall)結(jié)合于陶瓷基板制作的石英振蕩器封裝基座之上，以形成容納晶片的容晶區(qū)。其缺點(diǎn)是頻率穩(wěn)定度低、且易受溫度影響。
[0004]另一方面，在進(jìn)行封裝應(yīng)用時，更需將前述固晶擋墻加熱粘合于封裝基座之上，由于使用來接合固晶擋墻及封裝基座的材質(zhì)的熔點(diǎn)較高，在封裝制造程序的粘合過程中，需使用較高的溫度方能達(dá)到氣密接合，非常容易造成石英振蕩器晶片、石英振蕩器晶片的電極、或所使用導(dǎo)電銀膠的損壞。
[0005]綜合以上所述，若能以一種氣密、堅(jiān)固的固晶擋墻，并可使用低熔點(diǎn)的材質(zhì)即可與封裝基座氣密粘合，得以確保石英振蕩器及振蕩電路的優(yōu)點(diǎn)，與整體封裝應(yīng)用的正品率，便將會是振蕩器產(chǎn)業(yè)的一大進(jìn)步。
[0006]由此可見，上述現(xiàn)有的石英振蕩器在結(jié)構(gòu)與使用上，顯然仍存在有不便與缺陷，而亟待加以進(jìn)一步改進(jìn)。為了解決上述存在的問題，相關(guān)廠商莫不費(fèi)盡心思來謀求解決之道，但長久以來一直未見適用的設(shè)計(jì)被發(fā)展完成，而一般產(chǎn)品又沒有適切結(jié)構(gòu)能夠解決上述問題，此顯然是相關(guān)業(yè)者急欲解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于提供一種以低熔點(diǎn)合金氧化物密封的石英振蕩器基座及其制造方法，所要解決的技術(shù)問題是，避免氣密墻軟化或變形，同時對石英振蕩器內(nèi)部的石英振蕩器晶片、石英振蕩器晶片的電極、及導(dǎo)電銀膠亦皆不會造成損害，得以確保石英振蕩器封裝的正品率。
[0008]本發(fā)明的目的是采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的。本發(fā)明提出一種以低熔點(diǎn)合金氧化物密封的石英振蕩器基座，其包括:陶瓷蓋板，其具有第一表面；氣密墻，其為中空環(huán)狀結(jié)構(gòu)，具有上緣及與該上緣相對的下緣，該氣密墻是以該下緣氣密固設(shè)于該第一表面，并圍繞形成固晶區(qū)；以及低熔點(diǎn)合金氧化物層，其形成于該上緣。
[0009]本發(fā)明的目的還可采用以下技術(shù)措施進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。
[0010]較佳的，前述的石英振蕩器基座，其中該陶瓷蓋板是由高溫共燒多層陶瓷或低熔點(diǎn)共燒多層陶瓷所形成。
[0011]較佳的，前述的石英振蕩器基座，其中該氣密墻是由玻璃或添加陶瓷粉體與玻璃的復(fù)合材料所形成。
[0012]較佳的，前述的石英振蕩器基座，其中該低熔點(diǎn)合金氧化物層為以氧化釩或氧化碲或摻雜氧化釩與氧化碲所形成的低熔點(diǎn)粘著密封材料，其熔點(diǎn)介于攝氏320?350度間。
[0013]較佳的，前述的石英振蕩器基座，其進(jìn)一步具有陶瓷基座，以該低熔點(diǎn)合金氧化物層與該氣密墻相密合。
[0014]本發(fā)明的目的還采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的。本發(fā)明提出一種以低熔點(diǎn)合金氧化物密封的石英振蕩器基座的制造方法，其包括下列步驟:提供陶瓷蓋板，其中該陶瓷蓋板是由高溫共燒多層陶瓷或低熔點(diǎn)共燒多層陶瓷所形成；固設(shè)氣密墻，其中該氣密墻為中空環(huán)狀結(jié)構(gòu)，并氣密結(jié)合于該陶瓷蓋板的第一表面；進(jìn)行第一次燒結(jié)，其以攝氏700?900度的溫度進(jìn)行燒結(jié)，使該氣密墻排除氣體并固化；以及涂布低熔點(diǎn)合金氧化物層，其在該氣密墻的上緣涂布該低熔點(diǎn)合金氧化物層，并進(jìn)行一次預(yù)熱使該低熔點(diǎn)合金氧化物層固化于該氣密墻的該上緣。
[0015]本發(fā)明的目的還可采用以下技術(shù)措施進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。
[0016]較佳的，前述的制造方法，其進(jìn)一步包括進(jìn)行貼合陶瓷基座及進(jìn)行第二次燒結(jié)的步驟，該進(jìn)行貼合陶瓷基座的步驟是以陶瓷基座貼合于該低熔點(diǎn)合金氧化物層，該進(jìn)行第二次燒結(jié)的步驟是以攝氏320?350度的溫度進(jìn)行燒結(jié)，使該陶瓷基座以該低熔點(diǎn)合金氧化物層密合固定于該上緣。
[0017]較佳的，前述的制造方法，其中該氣密墻是以網(wǎng)版印刷、針式點(diǎn)膠機(jī)或3D印刷的方式固設(shè)于該第一表面。
[0018]較佳的，前述的制造方法，其中該氣密墻是由玻璃或添加陶瓷粉體與玻璃的復(fù)合材料所形成。
[0019]較佳的，前述的制造方法，其中該低熔點(diǎn)合金氧化物層為以氧化釩或氧化碲或摻雜氧化釩與氧化碲所形成的低熔點(diǎn)粘著密封材料所形成，其熔點(diǎn)介于攝氏320?350度間。
[0020]借由上述技術(shù)方案，本發(fā)明以低熔點(diǎn)合金氧化物密封的石英振蕩器基座及其制造方法至少具有下列優(yōu)點(diǎn)及有益效果:
[0021]—、避免氣密墻軟化或變形。
[0022]二、石英振蕩器封裝時，因不須使用攝氏400度以上的高溫，對石英振蕩器內(nèi)部的石英振蕩器晶片、石英振蕩器晶片的電極、及固定石英振蕩器晶片使用的導(dǎo)電銀膠，皆不會造成損害。
[0023]上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，而可依照說明書的內(nèi)容予以實(shí)施，并且為了讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實(shí)施例，并配合附圖，詳細(xì)說明如下。
【附圖說明】
[0024]圖1A為本發(fā)明實(shí)施例的一種以低熔點(diǎn)合金氧化物密封的石英振蕩器基座的分解立體圖。
[0025]圖1B為本發(fā)明實(shí)施例的一種以低熔點(diǎn)合金氧化物密封的石英振蕩器基座的結(jié)合立體圖。
[0026]圖2為本發(fā)明實(shí)施例的一種以低熔點(diǎn)合金氧化物密封的石英振蕩器基座且具有陶瓷基座的結(jié)合立體圖。
[0027]圖3為本發(fā)明實(shí)施例的一種以低熔點(diǎn)合金氧化物密封的石英振蕩器基座的制造方法的步驟流程圖。
[0028]圖4為本發(fā)明實(shí)施例的另一種以低熔點(diǎn)合金氧化物密封的石英振蕩器基座的制造方法的步驟流程圖。
[0029]圖5A為本發(fā)明實(shí)施例的一種以低熔點(diǎn)合金氧化物密封的石英振蕩器基座的制造方法所制造的石英振蕩器封裝體的分解立體圖。
[0030]圖5B為圖5A的石英振蕩器封裝體的結(jié)合立體圖。
[0031]【主要元件符號說明】
[0032]100:石英振蕩器基座10:陶瓷蓋板
[0033]11:第一表面20:氣密墻
[0034]21:上緣22:下緣
[0035]23:固晶區(qū)30:低熔點(diǎn)合金氧化物層
[0036]40:陶瓷基座50:石英振蕩器晶片
[0037]SlOO:制造方法SlO:提供陶瓷蓋板
[0038]S20:固設(shè)氣密墻S30:進(jìn)行第一次燒結(jié)
[0039]S40:涂布低熔點(diǎn)合金氧化物層S50:進(jìn)行貼合陶瓷基板
[0040]S60:進(jìn)行第二次燒結(jié)
【具體實(shí)施方式】
[0041]為更進(jìn)一步闡述本發(fā)明為達(dá)成預(yù)定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段及功效，以下結(jié)合附圖及較佳實(shí)施例，對依據(jù)本發(fā)明提出的一種以低熔點(diǎn)合金氧化物密封的石英振蕩器基座及其制造方法的【具體實(shí)施方式】、結(jié)構(gòu)、特征及其功效，詳細(xì)說明如后。
[0042]如圖1A及圖1B所示，本實(shí)施例提供一種以低熔點(diǎn)合金氧化物密封的石英振蕩器基座100，其包括:陶瓷蓋板10 ;氣密墻20 ;以及低熔點(diǎn)合金氧化物層30。
[0043]如圖1A及圖1B所示，陶瓷蓋板10，其具有第一表面11，且陶瓷蓋板10可以為高溫共燒多層陶瓷(HTCC)或低熔點(diǎn)共燒多層陶瓷(LTCC)所形成。
[0044]同樣如圖1A及圖1B所示，氣密墻20，其為中空環(huán)狀結(jié)構(gòu)，具有上緣21及與上緣21相對的下緣22，氣密墻20是以下緣22氣密固設(shè)于陶瓷蓋板10的第一表面11，氣密墻20并與第一表面11共同圍繞形成固晶區(qū)23，固晶區(qū)23的大小可制作為可以容納石英振蕩器晶片50。
[0045]所述的氣密墻20，可以為玻璃材料或添加陶瓷粉體與玻璃的復(fù)合材料所形成。所使用的氣密墻20并可以具有氣密、不含氣泡等特性。
[0046]另一方面，氣密墻20的形成，可以使用模板(例如鋼版)將前述的材質(zhì)印刷于陶瓷蓋板10的第一表面11 ;或是以針式點(diǎn)膠機(jī)(dispenser)將前述的材質(zhì)涂布于陶瓷蓋板10的第一表面11 ;又或是以3D列印的方式將前述的材質(zhì)列印形成于陶瓷蓋板10的第一表面11等方式為之。
[0047]而在陶瓷蓋板10的第一表面11形成氣密墻20之后，再以攝氏700?900度的溫度進(jìn)行燒結(jié)(sintering)，使氣密墻20內(nèi)的分子緊密并排除氣體，而達(dá)到氣密墻20能完全氣密地以下緣22結(jié)合于陶瓷蓋板10的第一表面11上。
[0048]再如圖1A及圖1B所示，低熔點(diǎn)合金氧化物層30，是形成于氣密墻20的上緣21。所使用的低熔點(diǎn)合金氧化物層30可以為以氧化釩(V02/V205)或氧化碲(TeO3)或摻雜氧化釩與氧化碲所形成的低熔點(diǎn)粘著密封材料所形成，而所形成的低熔點(diǎn)合金氧化物層30的熔點(diǎn)則介于攝氏320?350度之間。
[0049]低熔點(diǎn)合金氧化物層30形成于氣密墻20的上緣21的方法，則可以使用簡單的模板(例如網(wǎng)板、鋼版等)印刷的方式，將形成低熔點(diǎn)合金氧化物層30的材料，刷印至氣密墻20的上緣21。
[0050]如圖1A及圖1B所示，在將形成低熔點(diǎn)合金氧化物層30的材料刷印至氣密墻20的上緣21后，更可以進(jìn)一步以攝氏320?350度的溫度進(jìn)行第二次燒結(jié)(secondsintering)，使形成低恪點(diǎn)合金氧化物層30的材料成為低恪點(diǎn)合金氧化物層30，固化并密著于氣密墻20的上緣21。
[0051]再者，請參考如圖2所示，石英振蕩器基座100，可以進(jìn)一步具有陶瓷基座40，陶瓷基座40是以低熔點(diǎn)合金氧化物層30與氣密墻20相密合。
[0052]所述陶瓷基座40與氣密墻20相密合的方式，可以先將陶瓷基座40與低熔點(diǎn)合金氧化物層30相密接，然后再以約攝氏320?350度的溫度進(jìn)行接合性的燒結(jié)，使低熔點(diǎn)合金氧化物層30與陶瓷基座40及氣密墻20的上緣21都相密合粘固。
[0053]接著，請參考如圖3所示，本實(shí)施例為一種以低熔點(diǎn)合金氧化物密封的石英振蕩器基座的制造方法S100，其包括下列步驟:提供陶瓷蓋板(步驟S10);固設(shè)玻璃氣密墻(步驟S20);進(jìn)行第一次燒結(jié)(步驟S30);以及涂布低熔點(diǎn)合金氧化物層(步驟S40)。
[0054]而如圖4所示，以低熔點(diǎn)合金氧化物密封的石英振蕩器基座的制造方法SlOO還可以進(jìn)一步包括進(jìn)行貼合陶瓷基座(步驟S50)及進(jìn)行第二次燒結(jié)(步驟S60)的步驟。
[0055]如圖3、圖4、圖5A及圖5B所示，提供陶瓷蓋板(步驟S10)，其所提供使用的陶瓷蓋板10，是由高溫共燒多層陶瓷(HTCC)或低熔點(diǎn)共燒多層陶瓷(LTCC)所形成。
[0056]如圖3至圖5B所示，固設(shè)氣密墻(步驟S20)，其中該氣密墻20為中空環(huán)狀結(jié)構(gòu)，并氣密結(jié)合于陶瓷蓋板10的第一表面11。另外，氣密墻20可以網(wǎng)版印刷、針式點(diǎn)膠機(jī)或3D印刷等方式，固設(shè)于陶瓷蓋板10的第一表面11上。
[0057]又前述的氣密墻20，亦可以為玻璃或添加陶瓷粉體與玻璃的復(fù)合材料所形成。
[0058]如圖3至圖5B所示，進(jìn)行第一次燒結(jié)(步驟S30)，其是以攝氏700?900度的溫度進(jìn)行燒結(jié)制造程序，使氣密墻20排除氣體并固化于陶瓷蓋板10的第一表面11。
[0059]又如圖3至圖5B所示，涂布低熔點(diǎn)合金氧化物層(步驟S40)，其是在氣密墻20的上緣21涂布低恪點(diǎn)合金氧化物層30，并進(jìn)行一次預(yù)熱(pre-heating)使低恪點(diǎn)合金氧化物層30固化于氣密墻20的上緣21。其中，所述的低熔點(diǎn)合金氧化物層30可以為以氧化釩或氧化碲或摻雜氧化釩與氧化碲所形成的低熔點(diǎn)粘著密封材料所形成，其熔點(diǎn)介于攝氏320?350度之間。
[0060]如圖4至圖5B所示，進(jìn)行貼合陶瓷基座(步驟S50)的步驟是以陶瓷基座40貼合于低熔點(diǎn)合金氧化物層30，也就是說，低熔點(diǎn)合金氧化物層30將陶瓷基座40接合于氣密墻20的上緣21。
[0061]如圖4至圖5B所示，進(jìn)行第二次燒結(jié)(步驟S60)的步驟，則是以攝氏320?350度的溫度，進(jìn)行再一次燒結(jié)，使陶瓷基座40以低熔點(diǎn)合金氧化物層30密合固定于氣密墻20的上緣21。
[0062]總而言之，如圖1A至圖5B所示，前述的石英振蕩器基座100及制造方法SlOO實(shí)施例，皆將玻璃或添加陶瓷粉體與玻璃的復(fù)合材料所形成的氣密墻20密封固設(shè)于陶瓷蓋板10，再將低熔點(diǎn)合金氧化物層30固設(shè)于氣密墻20上。在應(yīng)用于石英振蕩器封裝之時，可以以低熔點(diǎn)合金氧化物層30密合固定陶瓷基座40，形成氣密堅(jiān)固的封裝體，并可以固定容置石英振蕩器晶片50。
[0063]由于低熔點(diǎn)合金氧化物層30的熔點(diǎn)及燒結(jié)所需的溫度皆低于攝氏400度，可以避免于第一次燒結(jié)或第二次燒結(jié)時，造成氣密墻20的軟化或變形，或者對石英振蕩器內(nèi)部的石英振蕩器晶片50、石英振蕩器晶片50的電極、或固定石英振蕩器晶片50于陶瓷基座40所使用的導(dǎo)電銀膠產(chǎn)生損害，而能確保應(yīng)用石英振蕩器基座100的封裝制造程序的正品率。
[0064]以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容作出些許更動或修飾為等同變化的等效實(shí)施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種以低熔點(diǎn)合金氧化物密封的石英振蕩器基座，其特征在于，其包括: 陶瓷蓋板，其具有第一表面； 氣密墻，其為中空環(huán)狀結(jié)構(gòu)，具有上緣及與該上緣相對的下緣，該氣密墻是以該下緣氣密固設(shè)于該第一表面，并圍繞形成固晶區(qū)；以及 低熔點(diǎn)合金氧化物層，其形成于該上緣。2.如權(quán)利要求1所述的石英振蕩器基座，其特征在于，其中該陶瓷蓋板是由高溫共燒多層陶瓷或低熔點(diǎn)共燒多層陶瓷所形成。3.如權(quán)利要求1所述的石英振蕩器基座，其特征在于，其中該氣密墻是由玻璃或添加陶瓷粉體與玻璃的復(fù)合材料所形成。4.如權(quán)利要求1所述的石英振蕩器基座，其特征在于，其中該低熔點(diǎn)合金氧化物層為以氧化釩或氧化碲或摻雜氧化釩與氧化碲所形成的低熔點(diǎn)粘著密封材料，其熔點(diǎn)介于攝氏320?350度間。5.如權(quán)利要求1所述的石英振蕩器基座，其特征在于，其進(jìn)一步具有陶瓷基座，以該低熔點(diǎn)合金氧化物層與該氣密墻相密合。6.一種以低熔點(diǎn)合金氧化物密封的石英振蕩器基座的制造方法，其特征在于，其包括下列步驟: 提供陶瓷蓋板，其中該陶瓷蓋板是由高溫共燒多層陶瓷或低熔點(diǎn)共燒多層陶瓷所形成； 固設(shè)氣密墻，其中該氣密墻為中空環(huán)狀結(jié)構(gòu)，并氣密結(jié)合于該陶瓷蓋板的第一表面； 進(jìn)行第一次燒結(jié)，其以攝氏700?900度的溫度進(jìn)行燒結(jié)，使該氣密墻排除氣體并固化；以及 涂布低熔點(diǎn)合金氧化物層，其在該氣密墻的上緣涂布該低熔點(diǎn)合金氧化物層，并進(jìn)行一次預(yù)熱使該低熔點(diǎn)合金氧化物層固化于該氣密墻的該上緣。7.如權(quán)利要求6所述的制造方法，其特征在于，其進(jìn)一步包括進(jìn)行貼合陶瓷基座及進(jìn)行第二次燒結(jié)的步驟，該進(jìn)行貼合陶瓷基座的步驟是以陶瓷基座貼合于該低熔點(diǎn)合金氧化物層，該進(jìn)行第二次燒結(jié)的步驟是以攝氏320?350度的溫度進(jìn)行燒結(jié)，使該陶瓷基座以該低熔點(diǎn)合金氧化物層密合固定于該上緣。8.如權(quán)利要求6或7所述的制造方法，其特征在于，其中該氣密墻是以網(wǎng)版印刷、針式點(diǎn)膠機(jī)或3D印刷的方式固設(shè)于該第一表面。9.如權(quán)利要求6或7所述的制造方法，其特征在于，其中該氣密墻是由玻璃或添加陶瓷粉體與玻璃的復(fù)合材料所形成。10.如權(quán)利要求6或7所述的制造方法，其特征在于，其中該低熔點(diǎn)合金氧化物層為以氧化釩或氧化碲或摻雜氧化釩與氧化碲所形成的低熔點(diǎn)粘著密封材料所形成，其熔點(diǎn)介于攝氏320?350度間。
【文檔編號】H03H3/02GK105991108SQ201510056458
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2015年2月3日
【發(fā)明人】黃銘鋒, 譚祖榮, 陳靖儀, 李文熙
【申請人】晶越微波積體電路制造股份有限公司