[發(fā)明專(zhuān)利]石英熱敏諧振器

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200710072394.1
• 申請(qǐng)日: 2007-06-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101079591A
• 公開(kāi)（公告）日: 2007-11-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 林金秋;司錫才
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 哈爾濱工程大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): H03B5/04
• 分類(lèi)號(hào): H03B5/04
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

(一)技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及的是一種電子敏感元器件，具體地說(shuō)是一種熱敏諧振器。

(二)背景技術(shù)

眾所周知，石英熱敏諧振器是決定傳感器精密、快響應(yīng)、高穩(wěn)定特性的關(guān)鍵部件。目前國(guó)內(nèi)、外石英熱敏諧振器的發(fā)展方向有三：①探索最佳熱敏切型，提高靈敏度、線(xiàn)形度和互換性；②通過(guò)摸索矩形石英片最佳邊比值抑制寄生振動(dòng)，提高Q值(品質(zhì)因數(shù))，改善其穩(wěn)定性和互換性；③探索石英晶片最佳的表面形貌(曲率和表面粗糙度等)，提高Q值，增大靈敏度和改善互換性。

實(shí)際上，人們很早就開(kāi)始研究矩形諧振器。R.D.Mindlin在Journal?ofApplied?Physics?VOL.22.NO.3(1951年)上首次發(fā)表了關(guān)于“彎曲振動(dòng)和切變振動(dòng)模式與材料彈性常數(shù)的關(guān)系以及矩形諧振器的諧振頻率特性的計(jì)算”的論文，可是由于困難較大，矩形諧振器技術(shù)一直發(fā)展緩慢。最近由于手機(jī)的巨大市場(chǎng)和航天、航空市場(chǎng)的需求牽引，從事矩形諧振器研制的廠家劇增，碩果累累，AT切型的矩形諧振器已經(jīng)成熟，開(kāi)始批量生產(chǎn)。與此相反，石英溫度傳感器的市場(chǎng)有限，并且難度更大，因此至今矩形石英熱敏諧振器仍進(jìn)展不大。

然而，溫度傳感器要承受較大的溫度變化，而R.D.Mindlin僅探討了在恒定溫度下矩形諧振器的厚度切變模式與寄生模式的耦合以及它們與材料的彈性常數(shù)之關(guān)系，顯然，R.D.Mindlin的理論并不完全適合于矩形石英熱敏諧振器。現(xiàn)代壓電學(xué)理論告訴我們，溫度的變化對(duì)彈性常數(shù)值影響很大。因此在長(zhǎng)(度)/寬(度)比較小的時(shí)候，例如等于5～8時(shí)，那么應(yīng)該采取怎樣的技術(shù)創(chuàng)新，才能夠改善其頻率/溫度特性以及降低對(duì)動(dòng)態(tài)電容的不良影響？這些問(wèn)題始終沒(méi)有得到解決。

(三)發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種能夠承受較大的溫度變化，能夠改善其頻率/溫度特性以及降低對(duì)動(dòng)態(tài)電容的不良影響的石英熱敏諧振器。

本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：它包括管殼1，設(shè)置在管殼內(nèi)的石英晶體片2，石英晶體片的形狀為有切角的長(zhǎng)方體，在其厚度方向的兩側(cè)表面4上以蒸發(fā)或?yàn)R射法分別制作有電極5，電極5的形狀為帶有引線(xiàn)的長(zhǎng)方形，電極5的邊緣6呈波紋狀，在石英晶體片上的電極5的周?chē)謩e均勻地分布有質(zhì)量分散加載金屬膜塊群7，在石英晶體片長(zhǎng)度方向、并平行于石英晶體片寬度的方向上有分別向內(nèi)側(cè)切入的V形切口8，在石英晶體片的既沒(méi)有布設(shè)電極也沒(méi)有質(zhì)量分散加載金屬膜塊群的區(qū)域有孔陣列9，石英晶體片通過(guò)管腳10引出。所述的電極包括金屬激勵(lì)電極和接收電極。

本發(fā)明還可以包括這樣一些特征：

1、所述的孔陣列9是利用各向異向刻蝕或超聲打孔法、激光打孔法制作的盲孔陣列，該盲孔的深度逐漸變深，滿(mǎn)足指數(shù)函數(shù)關(guān)系。

2、所述的孔陣列9是利用各向異向刻蝕法或超聲打孔法制作的通孔陣列，通孔的直徑應(yīng)大于或等于石英晶體片2的厚度。

3、所述的電極5的邊緣6呈波紋狀的波紋的重復(fù)周期應(yīng)相等。

4、所述的電極5的邊緣6呈波紋狀的波紋的各電極邊緣波紋的重復(fù)周期不相等，它們的重復(fù)周期可以根據(jù)被抑制的寄生模式設(shè)計(jì)和制作。

5、所述的金屬激勵(lì)電極和接收電極是金、銀或鋁金屬，或者Cr-Au，Cr-Ag合金等材料制成的電極。

6、所述的在管殼1的頂部和管殼周?chē)膬?nèi)表面涂敷有紅外線(xiàn)高輻射涂層13，涂層的材料可以使添加稀土元素La₂O₃的鎳鈷系紅外輻射陶瓷粉涂覆層、鐵錳酸稀土鈣紅外涂敷層、α-Fe₂O₃陶瓷紅外涂敷層或碳化硅粉紅外涂敷層中的一種。