(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210655949.X (22)申请日 2022.06.10 (71)申请人 浙江工业大 学 地址 310014 浙江省杭州市拱 墅区潮王路 18号 (72)发明人 翁泽宇　王武江　桂元坤　李春晓　 余行行　 (74)专利代理 机构 杭州天正专利事务所有限公 司 33201 专利代理师 舒良 (51)Int.Cl. G06F 30/23(2020.01) G06F 17/18(2006.01) G06F 119/08(2020.01) (54)发明名称 通过结构尺寸参数优化石英晶体谐振器热 应力的方法 (57)摘要 通过结构尺寸参数优化石英晶体谐振器热 应力的方法， 包括： 根据石英晶体谐振器各个组 件的初始尺 寸与材料， 通过有限元仿真获得石英 晶片上的初始热应力； 选择影 响热应力的结构尺 寸参数， 根据不同结构尺寸参数的取值范围合理 的选择其水平， 从而确定合适的正交表； 根据正 交表的试验 方案进行有限元分析， 得到不同结构 尺寸参数在不同水平下石英晶体谐振器的最大 热应力； 根据正交试验结果进行极差分析， 得到 最大热应力的极差计算结果； 根据影 响因素的极 差计算结果， 取结构尺寸参数的热应力值最小的 取值为最优 水平， 对结构尺寸参数的最优水平进 行组合得到最优结构参数， 优化完成。 本发明能 够通过较少的试验次数和较短的时间内获得满 意的结构。 权利要求书3页 说明书5页 附图1页 CN 115186530 A 2022.10.14 CN 115186530 A 1.通过结构尺寸 参数优化石英晶体谐振器热应力的方法， 包括如下步骤： S1.根据石英晶体谐振器各个组件的初始尺寸与材料， 通过有限元仿真获得石英晶片 上的初始热应力； 具体包括： 石英晶体谐振器热应力仿真模型主要包括陶瓷基座、 导电胶、 电极以及石英晶片， 根据初始尺寸参数建立石英晶体谐振器的热应力仿真模型， 并在仿真 软件中设置各个组件的材 料参数， 其中： 石英晶片的材 料特性如下： 弹性系数矩阵： 热膨胀系数： 密度： 2649kg/m3 导热率： 恒压热容： 陶瓷基座、 导电胶和电极的材 料特性如下表所示： 权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115186530 A 2设置完材料参数后， 设置石英晶体谐振器的初始温度为25℃， 石英晶体谐振器所有组 件的表面温度为3 00℃， 对其进行求 解， 便可得到石英晶体谐振器初始 尺寸的最大 热应力； S2.选择影响热应力的结构尺寸参数， 根据不同结构尺寸参数的取值范围合理的选择 其水平， 从而确定合适的正交表； 具体包括： 选择影响热应力的结构尺寸参数， 包括导电胶 高度、 导电胶间距， 导电胶大小、 电极长度和电极宽度， 各个因素的水平为： 因此确定正交表为五因素四水平， 记作L16(45)， 并生成正交表； S3.根据正交表的试验方案进行有限元分析， 得到不同结构尺寸参数在不同水平下石 英晶体谐振器的最大热应力； 具体包括： 根据正交表进行有限元仿真， 材料参数、 初始温度 和各表面的温度设置均与步骤S1一样， 可以得到不同结构尺寸参数在不同水平下石英晶体 谐振器的最大 热应力； S4.根据正交试验结果进行极差分析， 得到最大热应力的极差计算结果具体包括： 对步 骤S3的仿真结果进行极差分析， 首 先计算出 各影响因素对应热应力的平均值， 计算公式为：权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115186530 A 3