專(zhuān)利名稱(chēng)：微型石英晶體恒溫器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本設(shè)計(jì)屬于電子元器件，具體涉及一種使石英晶體保持在恒定溫度狀態(tài)的結(jié)構(gòu)。
目前，使石英晶體恒溫常用設(shè)計(jì)方案是把晶體置于恒溫槽中，恒溫槽體由電熱絲加熱，通過(guò)置于槽體中的溫度傳感器檢測(cè)溫度，由控溫電路控制電熱絲的加熱電流，使槽體中的晶體處于設(shè)定溫度值的恒溫狀態(tài)。其缺點(diǎn)是恒溫槽體積大、功耗大、由啟動(dòng)到達(dá)熱平衡狀態(tài)需要的時(shí)間長(zhǎng)。本設(shè)計(jì)提出一種結(jié)構(gòu)方案可以有效地減小恒溫器體積、降低恒溫所需的加熱功率、顯著縮短由啟動(dòng)進(jìn)入恒溫狀態(tài)所需的時(shí)間。
有助于說(shuō)明本方案的示意圖如下

圖1為半導(dǎo)體器件和具有金屬外殼的石英晶體組合器件結(jié)構(gòu)。
圖2為半導(dǎo)體二極管或三極管芯片直接與石英晶體外殼結(jié)合。
圖3為半導(dǎo)體二極管或三極管預(yù)先封入金屬外殼，再與石英晶體外殼結(jié)合。
本方案是這樣實(shí)現(xiàn)的。在石英晶體諧振器晶片(1)金屬外殼(2)的表面上以低熱阻方式連結(jié)兩個(gè)半導(dǎo)體器件(3)和(4)，在(2)、(3)、(4)的外面有一個(gè)絕熱保護(hù)層(5)，(3)和(4)是兩個(gè)半導(dǎo)體二極管，也可以是兩個(gè)半導(dǎo)體三極管，也可以其中一個(gè)是半導(dǎo)體二極管，另一個(gè)是半導(dǎo)體三極管，(3)和(4)是發(fā)熱元件，兼作感溫元件。所說(shuō)的低熱阻方式連結(jié)是指燒結(jié)、焊接或用導(dǎo)熱膠粘結(jié)。(3)和(4)的半導(dǎo)體芯片(6)可以直接以低熱阻方式連結(jié)在(2)上，(2)同時(shí)是(3)和(4)的一個(gè)電極。(3)和(4)的芯片(6)可以預(yù)先封裝在金屬管殼(7)中，再將(7)燒結(jié)、焊接或用導(dǎo)熱膠粘結(jié)在(2)上。(3)和(4)是兩個(gè)半導(dǎo)體穩(wěn)壓二極管，或(3)和(4)其中之一是半導(dǎo)體穩(wěn)壓二極管。絕熱保護(hù)層(5)是環(huán)氧樹(shù)脂、泡沫塑料、硅橡膠、玻璃棉，或它們構(gòu)成的復(fù)合體。
由于結(jié)型半導(dǎo)體器件(3)、(4)作為發(fā)熱體以低熱阻方式聯(lián)結(jié)在晶體金屬外殼(2)上，能以較小功率在(2)構(gòu)成的空腔中建立設(shè)定溫度的平衡溫場(chǎng)，(3)、(4)本身的p－n結(jié)可以用作感溫元件，在這種方案里熱源和溫度傳感器之間熱阻為零，且有很好的調(diào)溫特性，能以很小的時(shí)間常數(shù)建立高穩(wěn)定度的溫度場(chǎng)。所以采用這種設(shè)計(jì)能夠以簡(jiǎn)便的方式制造出體積小、功耗低、過(guò)渡時(shí)間短、控溫精度很高的徽型恒溫石英晶體，用于制造精密儀器、高級(jí)電子計(jì)算機(jī)、高穩(wěn)定度無(wú)線(xiàn)電收發(fā)系統(tǒng)，還可以用普通的石英晶體諧振器制造出高精度的頻率基準(zhǔn)。
權(quán)利要求1.一種石英晶體諧振器晶片恒溫器，其特征在于石英晶體諧振器晶片(1)的金屬外殼(2)的表面上以低熱阻方式連結(jié)兩個(gè)半導(dǎo)體器件(3)和(4)，在(2)、(3)和(4)的外面有一個(gè)絕熱保護(hù)層(5)，(3)和(4)是兩個(gè)半導(dǎo)體二極管，也可以是兩個(gè)半導(dǎo)體三極管，也可以一個(gè)是半導(dǎo)體二極管，另一個(gè)是半導(dǎo)體三極管。
2.權(quán)利要求(1)所說(shuō)的石英晶體諧振器晶片恒溫器，其特征在于所說(shuō)的低熱阻方式連結(jié)是指燒結(jié)、焊結(jié)或用導(dǎo)熱膠粘結(jié)。
3.權(quán)利要求(1)所說(shuō)的石英晶體諧振器晶片恒溫器，其特征在于兩 個(gè)半導(dǎo)體器件(3)和(4)的半導(dǎo)體芯片(6)可以直接以低熱阻方式連結(jié)在金屬外殼(2)上，(2)也是半導(dǎo)體器件(3)和(4)的一個(gè)電極。
4.權(quán)利要求(1)所說(shuō)的石英晶體諧振器晶片恒溫器，其特征在于半導(dǎo)體芯片(3)、(4)的芯片(6)可以預(yù)先封裝在金屬外殼(7)中再將(7)繞結(jié)或焊接或用導(dǎo)熱膠粘結(jié)在(2)上。
5.權(quán)利要求(1)所說(shuō)的石英晶體諧振器晶片恒溫器，其特征在于半導(dǎo)體器件(3)和(4)是兩個(gè)半導(dǎo)體穩(wěn)壓二極管。
6.權(quán)利要求(1)所說(shuō)的石英晶體諧振器晶片恒溫器，其特征在于(3)和(4)其中有一個(gè)是半導(dǎo)體穩(wěn)壓二極管。
7.權(quán)利要求(1)所說(shuō)的石英晶體諧振器晶片恒溫器，其特征在于絕熱保護(hù)層(5)是環(huán)氧樹(shù)脂、泡沫塑料、硅橡膠、玻璃棉、或由這些材料構(gòu)成的復(fù)合體。
專(zhuān)利摘要本設(shè)計(jì)是一種使石英晶體有效地保持在恒定溫度狀態(tài)的結(jié)構(gòu)。在石英晶體諧振器金屬外殼上以低熱阻方式連結(jié)兩個(gè)可以加熱和測(cè)溫的半導(dǎo)體二極管或三極管，使半導(dǎo)體結(jié)型器件的基片與石英諧振器的金屬外殼結(jié)合在一起構(gòu)成具有等溫空腔的熱源。石英晶體諧振器晶片置于這個(gè)等溫空腔中，可以顯著降低石英晶體諧振器恒溫所需要的功率，減小恒溫器體積，縮短啟動(dòng)熱平衡時(shí)間，提高恒溫精度。用于制造高穩(wěn)定度無(wú)線(xiàn)電通訊系統(tǒng)、精密電子儀器、電子計(jì)算機(jī)的高精度時(shí)鐘和頻率基準(zhǔn)。
文檔編號(hào)H01L41/00GK2172915SQ93211250
公開(kāi)日1994年7月27日 申請(qǐng)日期1993年5月4日 優(yōu)先權(quán)日1993年5月4日
發(fā)明者張開(kāi)遜 申請(qǐng)人:北京信安高技術(shù)公司玉泉路電子技術(shù)研究所