[发明专利]一种用于石英晶片的金属粘接方法

说明书

技术领域

本发明涉及金属粘接技术领域，特别涉及一种用于石英晶片的金属粘接方法。

背景技术

石英晶体谐振器一般包括带电极的石英晶片、基座和外壳，其中石英晶片与基座之间通过粘接剂的粘接实现连接。石英晶片与基座通过粘接剂的粘接实现连接后，基座用于支撑和固定石英晶片，并用于实现石英晶片与基座之间的电连接。通过外围电路实现石英晶片的振荡，使石英晶片产生振荡频率，从而使石英晶片可作为频率源使用。

目前，用于石英晶片与基座之间粘接的普通粘接剂是导电胶，其主要成分是银粉和树脂。导电胶固化前为液态，固化后为固态。使用时，将液态的导电胶涂敷在石英晶片的待粘接处，烘烤固化后冷却即完成了粘接。由于导电胶中含有树脂成分，粘接后的石英晶片存在粘接强度较低和不能耐高温的缺点，且长期储存后导电胶可能会开裂。上述缺点严重制约了含有石英晶片的石英晶体谐振器的使用范围、使用寿命及其性能可靠性。此外，上述采用导电胶作为粘接剂的粘接方法的粘接速度较慢，且需要高温固化。

金属粘接方法是将金属合金材料作为粘接剂的一种新型粘接方法，该方法通过金属合金材料的熔化和冷却实现两个待粘接物的连接，从而达到粘接的目的。与采用导电胶作为粘接剂的粘接方法相比，金属粘接方法中使用的粘接剂不含有树脂等非金属成分，其粘接剂完全是金属合金材料，从而能够消除粘接剂中非金属成分的影响。因此，金属粘接方法具有粘接强度较高和能耐高温的优点，且长期储存后不易开裂。

但是，常用的金属粘接方法并不适用于石英晶体谐振器中石英晶片与基座之间的粘接。采用金属粘接方法粘接的石英晶片容易出现虚接、粘接强度不足和脱落等现象，导致石英晶体谐振器无法振动、电阻大或停振，从而影响石英晶体谐振器性能的稳定性和可靠性。

非常需要一种用于石英晶片的金属粘接方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于石英晶片的金属粘接方法。

本发明提供的用于石英晶片的金属粘接方法包括如下步骤：

准备粘接剂：粘接剂的材料为金锡合金，其中金的质量百分比为80％，锡的质量百分比为20％；

清洗待粘接物：将待粘接物石英晶片和基座浸入酸性的清洗液中并用超声波清洗1-2分钟；超声波清洗后将容纳所述石英晶片、所述基座和所述清洗液的容器加热至所述清洗液沸腾，然后自然冷却至室温；冷却至室温后将所述容器中的所述清洗液倒出，然后向所述容器中加入氢氧化钠溶液以使其与所述石英晶片和所述基座表面残留的所述清洗液中和；用沸腾的蒸馏水或去离子水将所述石英晶片和所述基座冲洗干净，然后将所述石英晶片和所述基座用无水乙醇脱水，再将其烘干；

粘接：将烘干后的所述基座置固定于加热器的固定台上并将其加热到300-340℃；通过显微镜观察，用夹持工具夹持粘接剂并将其置于所述基座的待粘接处，粘接剂接触所述基座后熔化；通过显微镜观察，用夹持工具夹持所述石英晶片并将其置于所述基座的已熔化的粘接剂处，反复移动所述石英晶片使所述石英晶片与粘接剂之间摩擦至二者充分接触；摩擦结束后，将所述基座从所述加热器的固定台上取下，待所述基座自然冷却至室温后完成所述石英晶片与所述基座的粘接。

优选地，所述清洗液为重铬酸钾、水和浓硫酸的混合溶液。

优选地，所述清洗液中重铬酸钾、水和浓硫酸的混合比例重铬酸钾：水：浓硫酸为1g：5ml：25ml。

优选地，所述石英晶片与粘接剂之间摩擦的次数为12-50次。

本发明具有如下有益效果：

(1)与采用导电胶作为粘接剂的粘接方法相比，所述金属粘接方法的粘接速度较快，且不需要高温固化；

(2)与采用导电胶作为粘接剂的粘接方法相比，所述金属粘接方法具有粘接强度较高和能耐高温的优点，且长期储存后不会开裂；

(3)所述金属粘接方法能够避免粘接后的石英晶片出现虚接、粘接强度不足和脱落等现象，从而能够保证石英晶体谐振器性能的稳定性和可靠性。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明的发明内容作进一步的描述。

本实施例提供的用于石英晶片的金属粘接方法包括如下步骤：

准备粘接剂：粘接剂的材料为金锡合金，其中金的质量百分比为80％，锡的质量百分比为20％；