[发明专利]基于四层膜结构的AT石英晶体谐振器、振荡器及设计方法

权利要求书

1.基于四层膜结构的AT石英晶体谐振器，其包括：石英晶片和第一激励电极、第二激励电极；

第一激励电极、第二激励电极分别设置在石英晶体的两侧；

第一激励电极、第二激励电极均采用四层膜结构，且按照距离石英晶体由近及远的顺序，依次包括：第一膨胀抑制材层，第二高热膨张系数材层，第三膨胀抑制材层，第四高热膨张系数材层；

第一膨胀抑制材层、第三膨胀抑制材层的膨胀系数均小于第二高热膨张系数材层的膨胀系数；

第一膨胀抑制材层、第三膨胀抑制材层的膨胀系数均小于第四高热膨张系数材层的膨胀系数；

其特征在于，在三次回流焊试验下的FR_0.5h≤2ppm；FR指AT石英晶体谐振器的频率变化率；

所述的三次回流焊的单次回流焊的试验条件为：峰值温度260℃±5℃且保持20～40s、回焊区温度为215℃且保持时间为60～150s。

2.根据权利要求1所述的基于四层膜结构的AT石英晶体谐振器，其特征在于，在三次回流焊试验下的FR_0.5h≤1ppm，FR_0.5h-FR_168h≤2ppm。

3.基于四层膜结构的AT石英晶体谐振器，其包括：石英晶片和第一激励电极、第二激励电极；第一激励电极、第二激励电极分别对称设置在石英晶体的两侧；

第一激励电极、第二激励电极均采用四层膜结构，且按照距离石英晶体由近及远的顺序，依次包括：第一膨胀抑制材层，第二高热膨张系数材层，第三膨胀抑制材层，第四高热膨张系数材层；第一膨胀抑制材层、第三膨胀抑制材层的膨胀系数均小于第二高热膨张系数材层的膨胀系数；第一膨胀抑制材层、第三膨胀抑制材层的膨胀系数均小于第四高热膨张系数材层的膨胀系数；

石英晶体层的厚度为h₀，弹性模量为E₀，线膨胀系数为α₀；

第一膨胀抑制材层的厚度为h₁，弹性模量为E₁，线膨胀系数为α₁；

第二高热膨张系数材层的厚度为h₂，弹性模量为E₂，线膨胀系数为α₂；

第三膨胀抑制材层的厚度为h₃，弹性模量为E₃，线膨胀系数为α₃；

第四高热膨张系数材层的厚度为h₄，弹性模量为E₄，线膨胀系数为α₄；

其特征在于，石英晶体层、第一膨胀抑制材层、第二高热膨张系数材层、第三膨胀抑制材层、第四高热膨张系数材层满足：

4.根据权利要求3所述的AT石英晶体谐振器，其特征在于，石英晶体层、第一膨胀抑制材层、第二高热膨张系数材层、第三膨胀抑制材层、第四高热膨张系数材层满足

5.根据权利要求3所述的AT石英晶体谐振器，其特征在于，石英晶体层、第一膨胀抑制材层、第二高热膨张系数材层、第三膨胀抑制材层、第四高热膨张系数材层满足

6.根据权利要求1至5任意一项所述的AT石英晶体谐振器，其特征在于，第一激励电极、第二激励电极对称设置在石英晶体的两侧；

还包括：第一固定部、第二固定部、容器；第一激励电极、第二激励电极均通过第一固定部和第二固定部与容器进行电连接；

所述四层膜结构均采用金属材质。

7.根据权利要求1至5任意一项所述的AT石英晶体谐振器，其特征在于，第一膨胀抑制材层、第三膨胀抑制材层采用相同的材质；第二高热膨张系数材层，第四高热膨张系数材层采用相同的材质。

8.一种石英晶体振荡器，其特征在于，采用如权利要求1至5任意一项所述的AT石英晶体谐振器。