專利名稱：一種用于石英晶片的金屬粘接方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及金屬粘接技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種用于石英晶片的金屬粘接方法。
背景技術(shù)：
石英晶體諧振器一般包括帶電極的石英晶片、基座和外殼，其中石英晶片與基座之間通過粘接劑的粘接實(shí)現(xiàn)連接。石英晶片與基座通過粘接劑的粘接實(shí)現(xiàn)連接后，基座用于支撐和固定石英晶片，并用于實(shí)現(xiàn)石英晶片與基座之間的電連接。通過外圍電路實(shí)現(xiàn)石英晶片的振蕩，使石英晶片廣生振蕩頻率，從而使石英晶片可作為頻率源使用。目前，用于石英晶片與基座之間粘接的普通粘接劑是導(dǎo)電膠，其主要成分是銀粉和樹脂。導(dǎo)電膠固化前為液態(tài)，固化后為固態(tài)。使用時(shí)，將液態(tài)的導(dǎo)電膠涂敷在石英晶片的待粘接處，烘烤固化后冷卻即完成了粘接。由于導(dǎo)電膠中含有樹脂成分，粘接后的石英晶片存在粘接強(qiáng)度較低和不能耐高溫的缺點(diǎn)，且長期儲(chǔ)存后導(dǎo)電膠可能會(huì)開裂。上述缺點(diǎn)嚴(yán)重制約了含有石英晶片的石英晶體諧振器的使用范圍、使用壽命及其性能可靠性。此外，上述采用導(dǎo)電膠作為粘接劑的粘接方法的粘接速度較慢，且需要高溫固化。金屬粘接方法是將金屬合金材料作為粘接劑的一種新型粘接方法，該方法通過金屬合金材料的熔化和冷卻實(shí)現(xiàn)兩個(gè)待粘接物的連接，從而達(dá)到粘接的目的。與采用導(dǎo)電膠作為粘接劑的粘接方法相比，金屬粘接方法中使用的粘接劑不含有樹脂等非金屬成分，其粘接劑完全是金屬合金材料，從而能夠消除粘接劑中非金屬成分的影響。因此，金屬粘接方法具有粘接強(qiáng)度較高和能耐高溫的優(yōu)點(diǎn)，且長期儲(chǔ)存后不易開裂。但是，常用的金屬粘接方法并不適用于石英晶體諧振器中石英晶片與基座之間的粘接。采用金屬粘接方法粘接的石英晶片容易出現(xiàn)虛接、粘接強(qiáng)度不足和脫落等現(xiàn)象，導(dǎo)致石英晶體諧振器無法振動(dòng)、電阻大或停振，從而影響石英晶體諧振器性能的穩(wěn)定性和可靠性。非常需要一種用于石英晶片的金屬粘接方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種用于石英晶片的金屬粘接方法。本發(fā)明提供的用于石英晶片的金屬粘接方法包括如下步驟準(zhǔn)備粘接劑粘接劑的材料為金錫合金，其中金的質(zhì)量百分比為80%，錫的質(zhì)量百分比為20% ；清洗待粘接物將待粘接物石英晶片和基座浸入酸性的清洗液中并用超聲波清洗1-2分鐘；超聲波清洗后將容納所述石英晶片、所述基座和所述清洗液的容器加熱至所述清洗液沸騰，然后自然冷卻至室溫；冷卻至室溫后將所述容器中的所述清洗液倒出，然后向所述容器中加入氫氧化鈉溶液以使其與所述石英晶片和所述基座表面殘留的所述清洗液中和；用沸騰的蒸餾水或去離子水將所述石英晶片和所述基座沖洗干凈，然后將所述石英晶片和所述基座用無水乙醇脫水，再將其烘干；
粘接將烘干后的所述基座置固定于加熱器的固定臺上并將其加熱到300-340°C ；通過顯微鏡觀察，用夾持工具夾持粘接劑并將其置于所述基座的待粘接處，粘接劑接觸所述基座后熔化；通過顯微鏡觀察，用夾持工具夾持所述石英晶片并將其置于所述基座的已熔化的粘接劑處，反復(fù)移動(dòng)所述石英晶片使所述石英晶片與粘接劑之間摩擦至二者充分接觸；摩擦結(jié)束后，將所述基座從所述加熱器的固定臺上取下，待所述基座自然冷卻至室溫后完成所述石英晶片與所述基座的粘接。優(yōu)選地，所述清洗液為重鉻酸鉀、水和濃硫酸的混合溶液。優(yōu)選地，所述清洗液中重鉻酸鉀、水和濃硫酸的混合比例重鉻酸鉀水濃硫酸為Ig 5ml :25ml。優(yōu)選地，所述石英晶片與粘接劑之間摩擦的次數(shù)為12-50次。本發(fā)明具有如下有益效果(I)與采用導(dǎo)電膠作為粘接劑的粘接方法相比，所述金屬粘接方法的粘接速度較快，且不需要高溫固化；(2)與采用導(dǎo)電膠作為粘接劑的粘接方法相比，所述金屬粘接方法具有粘接強(qiáng)度較高和能耐高溫的優(yōu)點(diǎn)，且長期儲(chǔ)存后不會(huì)開裂；(3)所述金屬粘接方法能夠避免粘接后的石英晶片出現(xiàn)虛接、粘接強(qiáng)度不足和脫落等現(xiàn)象，從而能夠保證石英晶體諧振器性能的穩(wěn)定性和可靠性。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明的發(fā)明內(nèi)容作進(jìn)一步的描述。本實(shí)施例提供的用于石英晶片的金屬粘接方法包括如下步驟準(zhǔn)備粘接劑粘接劑的材料為金錫合金，其中金的質(zhì)量百分比為80%，錫的質(zhì)量百分比為20% ；清洗待粘接物將待粘接物石英晶片和基座浸入酸性的清洗液中并用超聲波清洗1-2分鐘；超聲波清洗后將容納石英晶片、基座和清洗液的容器加熱至清洗液沸騰，然后自然冷卻至室溫；冷卻至室溫后將容器中的清洗液倒出，然后向容器中加入氫氧化鈉溶液以使其與石英晶片和基座表面殘留的清洗液中和；用沸騰的蒸餾水或去離子水將石英晶片和基座沖洗干凈，然后將石英晶片和基座用無水乙醇脫水，再將其烘干；粘接將烘干后的基座置固定于加熱器的固定臺上并將其加熱到300-340°C;通過顯微鏡觀察，用夾持工具夾持粘接劑例如用惰性氣體吸頭吸住粘接劑并將其置于基座的待粘接處，粘接劑接觸基座后熔化；通過顯微鏡觀察，用夾持工具例如鑷子夾持石英晶片并將其置于基座的已熔化的粘接劑處，反復(fù)移動(dòng)石英晶片使石英晶片與粘接劑之間摩擦至二者充分接觸；摩擦結(jié)束后，將基座從加熱器的固定臺上取下，待基座自然冷卻至室溫后完成石英晶片與基座的粘接。在本實(shí)施例中，容納石英晶片、基座和清洗液的容器采用例如結(jié)晶皿。在本實(shí)施例中，清洗液為重鉻酸鉀、水和濃硫酸的混合溶液，且重鉻酸鉀、水和濃硫酸的混合比例重鉻酸鉀水濃硫酸例如為Ig 5ml :25ml。在本實(shí)施例中，石英晶片與粘接劑之間摩擦的次數(shù)例如為12-50次。應(yīng)當(dāng)理解，以上借助優(yōu)選實(shí)施例對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行的詳細(xì)說明是示意性的而非限制性的。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在閱讀本發(fā)明說明書的基礎(chǔ)上可以對實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.用于石英晶片的金屬粘接方法，其特征在于，該方法包括如下步驟: 準(zhǔn)備粘接劑:粘接劑的材料為金錫合金，其中金的質(zhì)量百分比為80%，錫的質(zhì)量百分比為20% ； 清洗待粘接物:將待粘接物石英晶片和基座浸入酸性的清洗液中并用超聲波清洗1-2分鐘；超聲波清洗后將容納所述石英晶片、所述基座和所述清洗液的容器加熱至所述清洗液沸騰，然后自然冷卻至室溫；冷卻至室溫后將所述容器中的所述清洗液倒出，然后向所述容器中加入氫氧化鈉溶液以使其與所述石英晶片和所述基座表面殘留的所述清洗液中和；用沸騰的蒸餾水或去離子水將所述石英晶片和所述基座沖洗干凈，然后將所述石英晶片和所述基座用無水乙醇脫水，再將其烘干； 粘接:將烘干后的所述基座置固定于加熱器的固定臺上并將其加熱到300-340°C;通過顯微鏡觀察，用夾持工具夾持粘接劑并將其置于所述基座的待粘接處，粘接劑接觸所述基座后熔化；通過顯微鏡觀察，用夾持工具夾持所述石英晶片并將其置于所述基座的已熔化的粘接劑處，反復(fù)移動(dòng)所述石英晶片使所述石英晶片與粘接劑之間摩擦至二者充分接觸；摩擦結(jié)束后，將所述基座從所述加熱器的固定臺上取下，待所述基座自然冷卻至室溫后完成所述石英晶片與所述基座的粘接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于石英晶片的金屬粘接方法，其特征在于，所述清洗液為重鉻酸鉀、水和濃硫酸的混合溶液。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于石英晶片的金屬粘接方法，其特征在于，所述清洗液中重鉻酸鉀、水和濃硫酸的混合比例重鉻酸鉀:水:濃硫酸為Ig:5ml:25mlο
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于石英晶片的金屬粘接方法，其特征在于，所述石英晶片與粘接劑之間摩擦的次數(shù) 為12-50次。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于石英晶片的金屬粘接方法，該方法包括如下步驟準(zhǔn)備粘接劑；清洗待粘接物；粘接將烘干后的基座置固定于加熱器的固定臺上并將其加熱到300-340℃；通過顯微鏡觀察，用夾持工具夾持粘接劑并將其置于所述基座的待粘接處，粘接劑接觸基座后熔化；通過顯微鏡觀察，用夾持工具夾持石英晶片并將其置于基座的已熔化的粘接劑處，反復(fù)移動(dòng)石英晶片使石英晶片與粘接劑之間摩擦至二者充分接觸；摩擦結(jié)束后，將基座從加熱器的固定臺上取下，待基座自然冷卻至室溫后完成石英晶片與基座的粘接。所述方法能夠避免粘接后的石英晶片出現(xiàn)虛接、粘接強(qiáng)度不足和脫落等現(xiàn)象，從而能夠保證石英晶體諧振器性能的穩(wěn)定性和可靠性。
文檔編號H03H3/02GK103078601SQ20121058579
公開日2013年5月1日 申請日期2012年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月28日
發(fā)明者周偉平, 潘立虎, 葉林, 鄭文強(qiáng), 劉小光, 張秋艷, 牛磊, 王作雨, 高遠(yuǎn) 申請人:北京無線電計(jì)量測試研究所