對于石英晶振不是很了解的人會認為晶振制作起來不會是很難,只要能封裝技術(shù)好,腳位鍍膠不出錯就行了,這只是表面看到的然而內(nèi)部有很大的機密,所有的晶振基本構(gòu)成都是從一塊石英水晶片上利用AT切技術(shù)切下一塊薄片,在它的兩個對應面上涂敷銀層作為產(chǎn)生電流的電極,在每個電極上各焊一根引線接到管腳上,利用精湛的技術(shù)把水晶片打磨成需要的頻率點,再加上封裝外殼就構(gòu)成了貼片晶振,直插式的封裝需要注意引腳與封裝體連接處的縫隙.貼片式晶體它有幾大特點體積小,耐沖擊性和耐溫度特性比較好,抗震性能強,功耗低,工作頻率穩(wěn)定性高.廣泛應用于各種高精密電子產(chǎn)品中.如數(shù)碼產(chǎn)品,通訊產(chǎn)品,消費類電子等.
石英水晶片的外形有音叉型,有兩頭凸長的長方形.音叉型的有單叉,有雙叉,還有三叉的,雙音叉型水晶片發(fā)生振動的時候諧振頻率很穩(wěn)定,振動阻抗變小.下面我們介紹一下貼片晶振制作過程的幾大主要工藝.
一.蒸著工藝：
蒸著前處理.蒸著前水晶必須放置在氮氣柜里面保管,而且保管柜的相對溫度和濕度要在30%以下.蒸著工藝要點,蒸著導電膜的時候,蒸著爐內(nèi)必須要經(jīng)過干燥凈化和真空處理,導電膜的成份是金屬,首先是蒸著高純度Cr,然后是蒸著高純度Sn,最后在蒸著高純度Ag.而且爐內(nèi)的環(huán)境真空度必須在6X10-4Pa以下的環(huán)境,真空度達不到要求會對膜厚有很大的影響,甚至會在膜上出現(xiàn)氣泡,影響品質(zhì).蒸著后處理,蒸著好的水晶片要經(jīng)過脫氣加熱處理,脫氣真空度在5X10-4Pa以下,加熱溫度為320°左右,脫氣加熱時間為16小時為好,加熱好之后的石英水晶片同樣要放在氮氣柜里保存.

二.粗調(diào)工藝
粗調(diào)介質(zhì)的選擇,用低功率的鐳射激光對石英水晶片上的導電膜進行切削,并通過發(fā)振電路回饋的發(fā)振頻率控制切削量.粗調(diào)范圍的選擇,發(fā)振回路電容用CL來表示,粗調(diào)的時候也要對CL進行補償,故粗調(diào)的范圍應為F來表示.粗調(diào)的時候要注意激光功率的大小和激光位置,激光功率會直接影響到F的調(diào)整值,在做音叉型切割的時候激光位置應在頂部為最佳.
三.組立工藝
組立的意思是將粗調(diào)好的石英水晶片放置在底座上面,水晶片的兩個電極分別和底座的兩個電極相連.在之前要做好處理工作,底座必須在無塵室里面進行除塵處理,然后在保管到氮氣柜里,導電接著劑必須冷藏保管.并且在使用前要進行攪拌脫泡,防止有氣泡在接著劑里,脫泡以后的導電接著劑必須24小時內(nèi)完成.在組立過程中要注意導電接著劑必須要徹底脫泡,形式以少量多次為準.其次是注意底座的除塵工作,異物的存在也是對組立好壞的致命影響.最后就是溫度控制,控制好導電接著劑的硬化溫度,加熱時間和周邊環(huán)境.最后石英水晶片與底座通過導電接著劑粘連后,凈化加熱處理.
四.微調(diào)工藝
經(jīng)過上述一系列的凈化加熱處理形成半成品,在經(jīng)過微調(diào)工藝將它的振動頻率通過技術(shù)處理微調(diào)成指定的中心頻率.微調(diào)的過程必須要很細膩,這也是核心技術(shù),精準度要求控制很高,這樣才能做出高精度的石英晶振產(chǎn)品.所以微調(diào)技術(shù)介質(zhì)要用到離子束.
五.封裝工藝
封裝階段相對要復雜一些,通過以上一系列的技術(shù)最后到晶體封裝,這是決定一款晶振質(zhì)量好壞的關(guān)鍵,封裝必須在真空狀態(tài)下進行,把半成品從氮氣柜里取出來,在一個小時內(nèi)要完成封裝.封裝有幾處過程需要加熱實現(xiàn),真空度在5Pa以下時在上蓋蓋合半成品均勻涂上接著劑,經(jīng)過150°的加熱處理,此時時間為4小時最佳,在接著劑硬化過后溫度調(diào)高至250°進行加熱,時間為4個小時,好了之后在把接著劑均布涂上此時加熱溫度300°,真空度從5Pa下降至4Pa以下.通過階段封裝更好的達到規(guī)定要求,保證晶振的品質(zhì).
作者—康比電子

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