石英晶體諧振器的生產(chǎn)工藝
要生產(chǎn)出性能良好的石英晶體諧振器,除了合理的設(shè)計和優(yōu)良的原材料之外,生產(chǎn)工藝將起到?jīng)Q定性的作用。不同類型的石英晶體諧振器有不同的生產(chǎn)工藝。
石英晶體諧振器的芯片有三種常見的形狀:圓形、方形、貼片專用或棒狀(也是方形,但較小)。不同的取向,其壓電特性、彈性特性和強度特性會有所不同,由其制成的諧振器性能也會有所不同。現(xiàn)有的切割方法可分為AT-CUT、BT-CUT、CT-CUT、DT-CUT、FT-CUT、XT-CUT和YT-CUT;每種切割方式對應(yīng)一個角度,采用哪種切割方式要根據(jù)實際情況確定。如果溫度特性較好,應(yīng)采用AT-CUT,如果晶振要求的頻率較高,應(yīng)采用BT-CUT。晶片的切割模式、幾何形狀和尺寸決定了晶體振蕩器的頻率。
生產(chǎn)石英晶體諧振器的具體步驟如下:
首先,毛胚篩選。由于石英晶體諧振器毛胚的切割角度誤差較大,在粗加工前需要用x光定向儀進行角度分選。然后根據(jù)需要選擇合適角度的毛胚進行加工,即貼條、切籽晶、倒圓等。
那么研磨過程一般分為粗磨、中磨和精磨。粗磨主要是切割晶圓的角度和厚度,中磨和精磨是對晶圓厚度的微調(diào)。
研磨后,為了保證石英晶體諧振器晶片的表面質(zhì)量和晶體在使用中的穩(wěn)定性和可靠性,對應(yīng)時晶片進行拋光和清洗。晶圓越厚,對晶體的啟動性能和電阻的影響越大,因此去除研磨造成的晶圓表面疏松層的深度腐蝕更有效。
安裝點膠方法是將鍍有電極的應(yīng)時片慢慢放在帶狀支架的兩塊金屬片之間,使兩塊開有槽孔的金屬片能緊緊夾住應(yīng)時片,然后在電極與金屬片的接觸處涂上一層導(dǎo)電膠,使電極膜能通過邊緣的導(dǎo)電膠與金屬片接觸,產(chǎn)生電連接。
調(diào)整石英晶體諧振器的諧振頻率以滿足設(shè)計要求是調(diào)頻晶體振蕩器生產(chǎn)中的一個關(guān)鍵工序。不同類型的晶體振蕩器有不同的調(diào)頻方式,如真空鍍膜調(diào)頻和拋光晶片調(diào)頻。對于附加值低、成本要求高的晶體振蕩器生產(chǎn),經(jīng)常采用拋光晶片的調(diào)頻工藝。
之后,進行外殼封裝、印刷和成品測量過程。
隨著各國信息產(chǎn)業(yè)和電子產(chǎn)業(yè)的不斷擴大,石英晶體諧振器的應(yīng)用范圍仍在不斷擴大,帶動其市場規(guī)模不斷增長。目前,市場對高精度、高頻、高穩(wěn)定性、低功耗的晶體振蕩器產(chǎn)品有很大的需求。而且,隨著電子產(chǎn)品向超薄化、小型化、功能集成化發(fā)展,晶振產(chǎn)品也將向小型化、芯片化、集成化升級,因此晶振行業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)應(yīng)該還有很大的提升空間。