專利名稱：內(nèi)含實(shí)時(shí)時(shí)鐘rtc芯片的晶體振蕩器厚膜電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
內(nèi)含實(shí)時(shí)時(shí)鐘RTC芯片的晶體振蕩器厚膜電路
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電固體器件，特別是涉及由多個(gè)單個(gè)半導(dǎo)體或其它固體器件組成的組裝件，尤其涉及將實(shí)時(shí)時(shí)鐘RTC芯片封裝在一起的晶體振蕩器厚膜電路。
背景技術(shù)：
電子鐘或電工計(jì)量儀表等裝置都需要晶體振蕩器為它們提供高精度的時(shí)鐘頻率信號(hào)源。但是晶體振蕩器的頻率輸出往往會(huì)隨著環(huán)境溫度而變化，就是說其輸出頻率會(huì)發(fā)生溫度漂移，因此必須進(jìn)行溫度補(bǔ)償，以提供在較寬的溫度范圍內(nèi)相對恒定的頻率輸出而達(dá)到電子鐘或電工計(jì)量儀表等裝置對頻率的高精度要求。 現(xiàn)有技術(shù)解決該問題的方法包括將RTC(Real Time Clock,實(shí)時(shí)時(shí)鐘)芯片與晶體振蕩器電連接，利用在不同溫度測試的頻率漂移，在RTC芯片內(nèi)部設(shè)計(jì)一條反向的補(bǔ)償曲線，當(dāng)晶體振蕩器處于不同溫度時(shí)，RTC芯片內(nèi)部的溫度傳感器測出晶體振蕩器的溫度，并調(diào)用RTC芯片內(nèi)部的補(bǔ)償數(shù)據(jù)對晶體振蕩器的頻率進(jìn)行補(bǔ)償，達(dá)到校正晶體振蕩器頻率的目的，從而使晶體振蕩器輸出頻率更精確；晶體振蕩器輸出的頻率經(jīng)過RTC芯片處理，得到時(shí)鐘頻率，進(jìn)而得到時(shí)間值，RTC芯片將該時(shí)間值存儲(chǔ)在其內(nèi)，供外部電路調(diào)節(jié)用。[0004] 現(xiàn)有技術(shù)將RTC芯片與晶體振蕩器電連接有兩種技術(shù)方案 1、單獨(dú)將RTC芯片封裝，然后將其與晶體振蕩器電連接，RTC芯片與晶體振蕩器是獨(dú)立的兩個(gè)電子元器件，該技術(shù)方案有如下不足之處 A、不能對每一只晶體振蕩器的溫度曲線進(jìn)行精確補(bǔ)償，只能在RTC芯片內(nèi)部做一
條典型值的反向補(bǔ)償曲線，所以補(bǔ)償精確度很低，該技術(shù)方案的晶體振蕩器的頻率輸出精
度在-4(TC到85t:的溫度范圍內(nèi)一般只能達(dá)到士40卯m(百萬分之四十)； B、由于采用分離的兩個(gè)電子元器件，對后續(xù)裝配造成較大的不方便，增加了后續(xù)
的工作時(shí)間和成本； C、由于采用分離的兩個(gè)電子元器件，降低了可靠性； 2、將RTC芯片、晶體振蕩器進(jìn)行一體化封裝；由于采用的是一次性封裝技術(shù)，沒有中間零件過渡，該一次性封裝工藝對環(huán)境、模具和設(shè)備等要求很高，其封裝模具成本很高，導(dǎo)致整個(gè)封裝成本很高，不利于生產(chǎn)企業(yè)降低成本， 一般的企業(yè)是很難生產(chǎn)的。

實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題在于避免上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處而提供一種內(nèi)含實(shí)時(shí)時(shí)鐘RTC芯片的晶體振蕩器厚膜電路，該晶體振蕩器厚膜電路巧妙地借用印刷電路板連接并承載RTC芯片和晶體諧振器，具有低成本、良好的性價(jià)比、高實(shí)用價(jià)值、高可靠性和高補(bǔ)償精度等優(yōu)點(diǎn)。 本實(shí)用新型解決所述技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是 提供一種內(nèi)含實(shí)時(shí)時(shí)鐘RTC芯片的晶體振蕩器厚膜電路，包括用于控制振蕩頻率的石英晶體諧振器和實(shí)時(shí)時(shí)鐘RTC芯片，該RTC芯片的電路組成包括含溫度傳感器的數(shù)字溫度補(bǔ)償振蕩器DTCXO ;該晶體振蕩器厚膜電路還包括印刷電路板PCB和多枚引腳；所述晶 體諧振器和RTC芯片均設(shè)置在所述PCB上，并與之電連接和相互電連接，所述各引腳則分別 從該P(yáng)CB上電連接后引出；所述晶體諧振器、RTC芯片、PCB和各引腳的根部均用工程塑料 封裝成一體器件。 所述RTC芯片設(shè)置在PCB上，是將該RTC芯片之裸片焊于所述PCB上，其表面被噴 灑有機(jī)材料形成的保護(hù)層覆蓋。所述引腳至少包括SCL、 FOUT輸出頻率、Vdd、 FOE、 SDA、 GND、 /INT和VBACK。 被封裝后，所述各引腳成型為SOP型。或者是，被封裝后，所述各引腳成型為SOJ型。 所述晶體諧振器和RTC芯片均設(shè)置在所述PCB同一面。 或者是，所述晶體諧振器和RTC芯片分別設(shè)置在所述PCB的正、反兩面。 或者是，所述PCB上設(shè)有容納所述晶體諧振器的通孔，所述晶體諧振器設(shè)置在所
述PCB的通孔內(nèi)。 同現(xiàn)有技術(shù)相比較，本實(shí)用新型內(nèi)含實(shí)時(shí)時(shí)鐘RTC芯片的晶體振蕩器厚膜電路之 有益效果在于 1、借助印刷電路板連接并承載RTC芯片和晶體諧振器，其封裝工藝對環(huán)境、模具 和設(shè)備等要求不是很高，其封裝模具成本低，雖然增加了成本很低的印刷電路板，但是與 RTC芯片、晶體諧振器進(jìn)行一體化封裝相比，整個(gè)成本要低很多， 一般的企業(yè)都可生產(chǎn)，具有 低成本、良好的性價(jià)比和高實(shí)用價(jià)值等優(yōu)點(diǎn)； 2、補(bǔ)償精度高，本實(shí)用新型晶體振蕩器厚膜電路的頻率輸出精度在溫度-4(TC到 85t:之間可達(dá)到士5ppm(百萬分之五)，與RTC芯片與晶體諧振器是獨(dú)立的兩個(gè)電子元器件 相比，其頻率輸出精度高了約8倍； 3、可靠性高，由于先將RTC芯片封裝在印刷電路板上，再將封裝了的RTC芯片、晶
體諧振器和印刷電路板整個(gè)封裝，使其可靠性大大提高； 4、后續(xù)裝配方便，后續(xù)裝配相當(dāng)于只裝配一個(gè)整體的元件。


圖1是本實(shí)用新型內(nèi)含實(shí)時(shí)時(shí)鐘RTC芯片的晶體振蕩器厚膜電路實(shí)施例一的軸測 投影示意圖； 圖2是所述晶體振蕩器厚膜電路實(shí)施例二的軸測投影示意圖； 圖3是圖1所述晶體振蕩器厚膜電路實(shí)施例一的橫向剖視示意圖； 圖4是圖1所述晶體振蕩器厚膜電路實(shí)施例一的縱向剖視示意圖； 圖5是所述晶體振蕩器厚膜電路實(shí)施例三的縱向剖視示意圖； 圖6是所述晶體振蕩器厚膜電路實(shí)施例四的縱向剖視示意圖； 圖7 圖12是所述晶體振蕩器厚膜電路裝配工藝過程的軸測投影示意圖； 圖13是所述晶體振蕩器厚膜電路的電原理方框圖； 圖14是所述晶體振蕩器厚膜電路的內(nèi)部電原理方框圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合各附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。[0034] 實(shí)施例一 參見圖1、圖3、圖4、圖13和圖14，一種內(nèi)含實(shí)時(shí)時(shí)鐘RTC芯片的晶體振蕩器厚膜電路，包括用于控制振蕩頻率的石英晶體諧振器15和實(shí)時(shí)時(shí)鐘RTC芯片20，該RTC芯片20的電路組成包括含溫度傳感器的數(shù)字溫度補(bǔ)償振蕩器DTCXO，目前該RTC芯片20典型型號(hào)為由斯沃琪集團(tuán)(Swatch Group)生產(chǎn)的EM3027，該EM3027型號(hào)的RTC芯片其它一些公司也生產(chǎn)；該晶體振蕩器厚膜電路還包括印刷電路板PCB30和多枚引腳40 ;所述晶體諧振器15和RTC芯片20均設(shè)置在所述印刷電路板PCB 30同一面，并與之電連接和相互電連接；所述各引腳40則分別從該印刷電路板PCB 30上電連接后引出；所述RTC芯片20設(shè)置在所述印刷電路板PCB 30上，是將該RTC芯片20之裸片焊于所述PCB30上，其表面被噴灑有機(jī)材料形成的保護(hù)層50覆蓋，該保護(hù)層50的材料主要是膠類，也可以不設(shè)保護(hù)層，視生產(chǎn)環(huán)境與要求而定；所述晶體諧振器15、RTC芯片20、印刷電路板PCB 30和各引腳40的根部41均用工程塑料封裝成一體器件，即在所述晶體諧振器15、 RTC芯片20、印刷電路板PCB 30和各引腳40的根部41均被整體包裹了一層工程塑料保護(hù)層60。所述印刷電路板PCB 30包括材料為普通的單層或多層線路板、FPC(柔性電路板，F(xiàn)lexible Printed Circuit的簡稱)和陶瓷板等。所述引腳40至少包括SCL、FOUT輸出頻率、Vdd、FOE、SDA、GND、/INT和VBACK。本實(shí)施例中所述引腳40有14枚，除了 SCL、FOUT、Vdd、FOE、SDA、GND、/INT和VBACK八枚引腳外，還有六枚空引腳，即NC引腳。被封裝后，所述各引腳40成型為SOP(小外形外殼封裝，small out-line package的簡稱)型。[0037] 實(shí)施例二 參見圖2，一種內(nèi)含實(shí)時(shí)時(shí)鐘RTC芯片的晶體振蕩器厚膜電路，與實(shí)施例一基本相同，不同之處是被封裝后，所述各引腳40成型為SOJ(塑料J形引腳小外型封裝，smallout-line J-Leaded package的簡稱，引腳從封裝兩側(cè)引出向下呈J字形)型。[0039] 實(shí)施例三 參見圖1和圖5，一種內(nèi)含實(shí)時(shí)時(shí)鐘RTC芯片的晶體振蕩器厚膜電路，與實(shí)施例一基本相同，不同之處是所述晶體諧振器15和RTC芯片20分別設(shè)置在所述印刷電路板PCB30的正、反兩面。[0041] 實(shí)施例四 參見圖1和圖6，一種內(nèi)含實(shí)時(shí)時(shí)鐘RTC芯片的晶體振蕩器厚膜電路，與實(shí)施例一基本相同，不同之處是所述印刷電路板PCB 30上設(shè)有容納所述晶體諧振器15的通孔31，所述晶體諧振器15設(shè)置在所述印刷電路板PCB 30的通孔31內(nèi)，即采用破板式的印刷電路板PCB，將晶體諧振器15放在該破板式的印刷電路板PCB的中間，這樣可降低被封裝后整體的高度H。所述RTC芯片20可設(shè)置在所述印刷電路板PCB30正、反兩面的任意一面上。[0043] 下面簡單地描述本實(shí)用新型內(nèi)含實(shí)時(shí)時(shí)鐘RTC芯片的晶體振蕩器厚膜電路的工藝流程 —、在所述印刷電路板PCB 30上邦定所述RTC芯片20:參見圖3、圖4、圖7和圖8，制作一塊印刷電路板PCB 30，在該印刷電路板PCB 30上邦定所述RTC芯片20，邦定是英文"bonding"的音譯，是芯片生產(chǎn)工藝中一種打線的方式，工藝的流程是將已經(jīng)測試好的所 述RTC芯片20植入到所述印刷電路板PCB 30上，然后用金(或其它金屬)線將所述RTC 芯片20的各引腳連接到所述印刷電路板PCB 30上，再將融化后具有特殊保護(hù)功能的有機(jī) 材料覆蓋到所述RTC芯片20上，形成保護(hù)層50，用以保護(hù)所述RTC芯片20。 二、在所述印刷電路板PCB 30上焊接所述晶體諧振器15 :參見圖3至圖6和圖9， 在所述印刷電路板PCB 30上焊接所述晶體諧振器15，或者通過邦定使所述晶體諧振器15 的引腳與所述RTC芯片20電連接；所述晶體諧振器15根據(jù)所述印刷電路板PCB 30的設(shè)計(jì) 位置和整個(gè)成品的厚度需要，可以和所述RTC芯片20焊接在同一面(見圖3、圖4和圖9)， 或者是正、反兩面(見圖5)，也可以采用破板式的印刷電路板30，將晶體諧振器15放在該 破板式的印刷電路板的中間(見圖6)，這樣可降低被封裝后整體的高度H。 三、在所述印刷電路板PCB 30上焊接所述各引腳40:參見圖3、圖IO和圖ll，有 兩種方式 第一種是采用平焊方式，參見圖3和圖11，即將所述各引腳40平放在所述印刷電 路板PCB 30上，然后通過焊接使它們固定在所述印刷電路板PCB 30上并形成通路； 第二種方式是將所述各引腳40插入已經(jīng)開孔了的所述印刷電路板PCB 30上，然 后通過焊接使它們固定在所述印刷電路板PCB 30上并形成通路，參見圖11。 四、封裝參見圖3和圖12，將焊好所述各引腳40的整個(gè)元件，放在模具中進(jìn)行塑 封，將所述晶體諧振器15、 RTC芯片20、印刷電路板PCB 30和各引腳40的根部41均用工 程塑料封裝成一體器件，即在所述晶體諧振器15、 RTC芯片20、印刷電路板PCB 30和各引 腳40的根部41均被整體包裹了一層工程塑料保護(hù)層60 ; 五、所述各引腳40成型參見圖1和圖2，將封裝好的元件進(jìn)行引腳成形，一般成 形后的引腳有如下兩種形式，SOP型(參見圖1)和SOJ形(參見圖2)，當(dāng)然也可把把引腳 成形為其它形狀，以便符合客戶的需要。 以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)， 但并不能因此而理解為對本實(shí)用新型專利范圍的限制；應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通 技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，例如把引 腳成形為其它形狀，這些都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍；因此，凡跟本實(shí)用新型權(quán)利要求范 圍所做的等同變換與修飾，均應(yīng)屬于本實(shí)用新型權(quán)利要求的涵蓋范圍。
權(quán)利要求一種內(nèi)含實(shí)時(shí)時(shí)鐘RTC芯片的晶體振蕩器厚膜電路，包括用于控制振蕩頻率的石英晶體諧振器(15)和實(shí)時(shí)時(shí)鐘RTC芯片(20)，該RTC芯片(20)的電路組成包括含溫度傳感器的數(shù)字溫度補(bǔ)償振蕩器DTCXO；其特征在于還包括印刷電路板PCB(30)和多枚引腳(40)；所述晶體諧振器(15)和RTC芯片(20)均設(shè)置在所述PCB(30)上，并與之電連接和相互電連接，所述各引腳(40)則分別從該P(yáng)CB(30)上電連接后引出；所述晶體諧振器(15)、RTC芯片(20)、PCB(30)和各引腳(40)的根部(41)均用工程塑料封裝成一體器件。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)含實(shí)時(shí)時(shí)鐘RTC芯片的晶體振蕩器厚膜電路，其特征在于所述RTC芯片(20)設(shè)置在PCB(30)上，是將該RTC芯片(20)之裸片焊于所述PCB(30) 上，其表面被噴灑有機(jī)材料形成的保護(hù)層(50)覆蓋。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)含實(shí)時(shí)時(shí)鐘RTC芯片的晶體振蕩器厚膜電路，其特征在于所述引腳(40)至少包括SCL、 FOUT輸出頻率、Vdd、 FOE、 SDA、 GND、 /INT和VBACK。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)含實(shí)時(shí)時(shí)鐘RTC芯片的晶體振蕩器厚膜電路，其特征在于被封裝后，所述各引腳(40)成型為SOP型。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)含實(shí)時(shí)時(shí)鐘RTC芯片的晶體振蕩器厚膜電路，其特征在于被封裝后，所述各引腳(40)成型為SOJ型。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1至5之任一項(xiàng)所述的內(nèi)含實(shí)時(shí)時(shí)鐘RTC芯片的晶體振蕩器厚膜電 路，其特征在于所述晶體諧振器(15)禾PRTC芯片(20)均設(shè)置在所述PCB(30)同一面。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1至5之任一項(xiàng)所述的內(nèi)含實(shí)時(shí)時(shí)鐘RTC芯片的晶體振蕩器厚膜電 路，其特征在于所述晶體諧振器(15)和RTC芯片(20)分別設(shè)置在所述PCB(30)的正、反兩面。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1至5之任一項(xiàng)所述的內(nèi)含實(shí)時(shí)時(shí)鐘RTC芯片的晶體振蕩器厚膜電 路，其特征在于所述PCB(30)上設(shè)有容納所述晶體諧振器(15)的通孔(31)，所述晶體諧振器(15)設(shè) 置在所述PCB(30)的通孔(31)內(nèi)。
專利摘要一種內(nèi)含實(shí)時(shí)時(shí)鐘RTC芯片的晶體振蕩器厚膜電路，包括用于控制振蕩頻率的石英晶體諧振器、實(shí)時(shí)時(shí)鐘RTC芯片、印刷電路板PCB和多枚引腳，該RTC芯片的電路組成包括含溫度傳感器的數(shù)字溫度補(bǔ)償振蕩器DTCX0；所述晶體諧振器和RTC芯片均設(shè)置在所述PCB上，并與之電連接和相互電連接，所述各引腳則分別從該P(yáng)CB上電連接后引出；所述晶體諧振器、RTC芯片、PCB和各引腳的根部均用工程塑料封裝成一體器件。本實(shí)用新型晶體振蕩器厚膜電路巧妙地借用印刷電路板連接并承載RTC芯片和晶體諧振器，具有低成本、良好的性價(jià)比、高實(shí)用價(jià)值、高可靠性和高補(bǔ)償精度等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G04G3/00GK201535862SQ20092026043
公開日2010年7月28日 申請日期2009年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月18日
發(fā)明者石林國 申請人:石林國