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更多>>生產(chǎn)制造石英晶振步驟概要
來(lái)源：http://www.fengxong.cn 作者：康比電子 2019年03月09
隨著科技的高速發(fā)展,因每個(gè)電子產(chǎn)品都需要晶振,甚至三四顆,因此石英晶振的需求量越來(lái)越大,同時(shí)質(zhì)量的要求也是越來(lái)越高,各大頻率元件制造商都在不斷的加大生產(chǎn)量和提高技術(shù)前沿,扎入研發(fā)創(chuàng)新中,滿足市場(chǎng)上所有對(duì)石英晶振上的需求,爭(zhēng)取在市場(chǎng)需求前推出市場(chǎng).那么制作一個(gè)合格完美的石英晶振需要具備哪些步驟呢?
石英晶體的生長(zhǎng)僅涉及從小芯片中溶解石英并使石英在準(zhǔn)備好的種子上生長(zhǎng).這些包括批量處理,需要約21天才能得到所需尺寸的晶體.每天大約需要一半的時(shí)間將電荷和設(shè)備帶到工作溫度.
采用水熱法,將石英片溶解在氫氧化鈉溶液中.溫度保持在溶液的臨界溫度以上.石英的生長(zhǎng)過(guò)程由雙區(qū)溫度系統(tǒng)控制,使得較高溫度存在于溶解區(qū)中而較低溫度存在于生長(zhǎng)區(qū)中.
在實(shí)際的制造過(guò)程中,石英碎片或營(yíng)養(yǎng)物被放置在長(zhǎng)立式鋼制高壓釜的底部,該高壓釜專門設(shè)計(jì)用于承受高溫和高壓.沿著基面切成的石英晶片懸浮在種子容器的頂部區(qū)域中.加入計(jì)算量的去離子水和氫氧化鈉顆粒并密封容器.現(xiàn)在施加外部熱量以實(shí)現(xiàn)兩個(gè)等溫區(qū).特殊的絕緣和精心控制的加熱模式對(duì)于獲得適當(dāng)?shù)慕Y(jié)果非常重要;原石的小石英晶振碎片被苛性堿溶液溶解.
最重要的是溫度控制,因?yàn)闇囟扔绊憼I(yíng)養(yǎng)物的溶解速率,石英在種子上的沉積和區(qū)域之間營(yíng)養(yǎng)物的對(duì)流轉(zhuǎn)移.例如,區(qū)域之間的高溫差導(dǎo)致快速生長(zhǎng),然而,如果溫差太高,則會(huì)發(fā)生種子斷層.通過(guò)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),建立了約38攝氏度的可行差異.
石英晶體生產(chǎn)
制造步驟概要
石英晶體的制造可分為四個(gè)部分:切割,研磨,整理和質(zhì)量控制.
圖一
A.切割
切割操作是在石英棒上進(jìn)行的第一個(gè)過(guò)程.用特殊的切片機(jī)將棒切成尺寸為1.27mm×1.27mm×0.04mm的小方形骰子.切割骰子的角度對(duì)于成品貼片晶振的整體性能非常重要.特殊的X射線單元用于確保相對(duì)于原子平面的適當(dāng)切割角度.
B.研磨
從"母石"切下的石英骰子,稱為"空白",現(xiàn)在經(jīng)過(guò)研磨精密研磨機(jī).當(dāng)晶體被研磨時(shí),首先在一臺(tái)機(jī)器上,然后在另一臺(tái)機(jī)器上,實(shí)現(xiàn)在坯料主表面上逐漸更精細(xì)的光潔度.由于研磨操作減小了坯料的厚度,壓電石英晶體的頻率增加.對(duì)研磨機(jī)的適當(dāng)控制將導(dǎo)致產(chǎn)生具有極其精確頻率的石英晶體.
C.整理
在將石英坯料研磨至將產(chǎn)生所需頻率的厚度之后,將它們徹底清潔并將金屬電極真空沉積在它們的兩個(gè)主面上.電極拾取存在于晶體表面上的電脈沖并將它們引導(dǎo)至彈簧.反過(guò)來(lái),彈簧拾取電脈沖,此外,還有助于將晶體支撐在其安裝基座上.
安裝晶體后進(jìn)行最終頻率調(diào)整.在每個(gè)晶振上真空沉積附加金屬.最后一步是通過(guò)將金屬罐焊接到其底部來(lái)密封晶體,以保護(hù)易碎的坯料免受濕氣,空氣,處理等的損害.
圖二
D.質(zhì)量控制
在過(guò)程質(zhì)量控制中,在各種制造步驟中,確定有利的產(chǎn)量.在完成完成的裝置之前,它們?cè)谫|(zhì)量控制站進(jìn)行徹底測(cè)試,在最低-55攝氏度到125攝氏度的溫度范圍內(nèi),最重要的是注意穩(wěn)定的晶體頻率.檢查晶體的'活性",因?yàn)樗砻骶w振動(dòng)的強(qiáng)度,并且進(jìn)行"泄漏測(cè)試"以確保晶體與其環(huán)境密封,以防止單元的劣化.
振動(dòng)模式和定向角
石英晶振是一種具有固有高Q值的壓電材料.它能夠?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)換為機(jī)械能,反之亦然.
通過(guò)相對(duì)于其軸以各種角度切割新石英,可以獲得具有不同振動(dòng)模式和不同溫度特性的各種坯料.
圖1和圖2示出了Z板石英晶體的取向角,其中對(duì)于最常使用的振動(dòng)模式,晶體單元的第一頻率溫度系數(shù)在正常室溫附近變?yōu)榱?
石英晶體的生長(zhǎng)僅涉及從小芯片中溶解石英并使石英在準(zhǔn)備好的種子上生長(zhǎng).這些包括批量處理,需要約21天才能得到所需尺寸的晶體.每天大約需要一半的時(shí)間將電荷和設(shè)備帶到工作溫度.
采用水熱法,將石英片溶解在氫氧化鈉溶液中.溫度保持在溶液的臨界溫度以上.石英的生長(zhǎng)過(guò)程由雙區(qū)溫度系統(tǒng)控制,使得較高溫度存在于溶解區(qū)中而較低溫度存在于生長(zhǎng)區(qū)中.
在實(shí)際的制造過(guò)程中,石英碎片或營(yíng)養(yǎng)物被放置在長(zhǎng)立式鋼制高壓釜的底部,該高壓釜專門設(shè)計(jì)用于承受高溫和高壓.沿著基面切成的石英晶片懸浮在種子容器的頂部區(qū)域中.加入計(jì)算量的去離子水和氫氧化鈉顆粒并密封容器.現(xiàn)在施加外部熱量以實(shí)現(xiàn)兩個(gè)等溫區(qū).特殊的絕緣和精心控制的加熱模式對(duì)于獲得適當(dāng)?shù)慕Y(jié)果非常重要;原石的小石英晶振碎片被苛性堿溶液溶解.
最重要的是溫度控制,因?yàn)闇囟扔绊憼I(yíng)養(yǎng)物的溶解速率,石英在種子上的沉積和區(qū)域之間營(yíng)養(yǎng)物的對(duì)流轉(zhuǎn)移.例如,區(qū)域之間的高溫差導(dǎo)致快速生長(zhǎng),然而,如果溫差太高,則會(huì)發(fā)生種子斷層.通過(guò)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),建立了約38攝氏度的可行差異.
石英晶體生產(chǎn)
制造步驟概要
石英晶體的制造可分為四個(gè)部分:切割,研磨,整理和質(zhì)量控制.
圖一
切割操作是在石英棒上進(jìn)行的第一個(gè)過(guò)程.用特殊的切片機(jī)將棒切成尺寸為1.27mm×1.27mm×0.04mm的小方形骰子.切割骰子的角度對(duì)于成品貼片晶振的整體性能非常重要.特殊的X射線單元用于確保相對(duì)于原子平面的適當(dāng)切割角度.
B.研磨
從"母石"切下的石英骰子,稱為"空白",現(xiàn)在經(jīng)過(guò)研磨精密研磨機(jī).當(dāng)晶體被研磨時(shí),首先在一臺(tái)機(jī)器上,然后在另一臺(tái)機(jī)器上,實(shí)現(xiàn)在坯料主表面上逐漸更精細(xì)的光潔度.由于研磨操作減小了坯料的厚度,壓電石英晶體的頻率增加.對(duì)研磨機(jī)的適當(dāng)控制將導(dǎo)致產(chǎn)生具有極其精確頻率的石英晶體.
C.整理
在將石英坯料研磨至將產(chǎn)生所需頻率的厚度之后,將它們徹底清潔并將金屬電極真空沉積在它們的兩個(gè)主面上.電極拾取存在于晶體表面上的電脈沖并將它們引導(dǎo)至彈簧.反過(guò)來(lái),彈簧拾取電脈沖,此外,還有助于將晶體支撐在其安裝基座上.
安裝晶體后進(jìn)行最終頻率調(diào)整.在每個(gè)晶振上真空沉積附加金屬.最后一步是通過(guò)將金屬罐焊接到其底部來(lái)密封晶體,以保護(hù)易碎的坯料免受濕氣,空氣,處理等的損害.
圖二
在過(guò)程質(zhì)量控制中,在各種制造步驟中,確定有利的產(chǎn)量.在完成完成的裝置之前,它們?cè)谫|(zhì)量控制站進(jìn)行徹底測(cè)試,在最低-55攝氏度到125攝氏度的溫度范圍內(nèi),最重要的是注意穩(wěn)定的晶體頻率.檢查晶體的'活性",因?yàn)樗砻骶w振動(dòng)的強(qiáng)度,并且進(jìn)行"泄漏測(cè)試"以確保晶體與其環(huán)境密封,以防止單元的劣化.
振動(dòng)模式和定向角
石英晶振是一種具有固有高Q值的壓電材料.它能夠?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)換為機(jī)械能,反之亦然.
通過(guò)相對(duì)于其軸以各種角度切割新石英,可以獲得具有不同振動(dòng)模式和不同溫度特性的各種坯料.
圖1和圖2示出了Z板石英晶體的取向角,其中對(duì)于最常使用的振動(dòng)模式,晶體單元的第一頻率溫度系數(shù)在正常室溫附近變?yōu)榱?
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