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晶振制造的幾個(gè)階段

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瀏覽:- 發(fā)布日期:2019-05-23 09:04:48【
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晶振經(jīng)歷涉及若干階段的制造過程.石英晶體諧振器制造工藝已經(jīng)發(fā)展多年,并且能夠?yàn)樵S多應(yīng)用制造高度規(guī)定的晶體.制造石英晶體諧振器是為了滿足從低成本的大批量應(yīng)用到需要滿足非常苛刻的規(guī)格的那些物品的各種需求.石英晶體制造工藝基本相同,但其量身定制是為了滿足所供應(yīng)市場的需求.

石英晶體制造工

石英晶體的制造有幾個(gè)階段.對于基本的高容量設(shè)備,可以減少或排除生產(chǎn)高精度物品所需的階段.

基本上,石英晶體的制造始于原始晶體的生產(chǎn).這些完整的晶體通過階段產(chǎn)生基本空白,進(jìn)一步處理以產(chǎn)生在正確頻率下工作的晶體.最后,它們被封裝,然后進(jìn)行測試,以確保它們按要求工作.

基本的制造過程從引入原始硅開始,然后以合理的方式從那一點(diǎn)開始.

制造業(yè):種植水晶

盡管石英確實(shí)以其晶體形式自然發(fā)生,但晶體不符合石英晶體諧振器所要求的質(zhì)量.因此,晶體需要在高度受控的條件下人工生長.合成晶體使用晶種在約350℃和非常高的壓力下生長:約1000個(gè)大氣壓.這是在專門制造的晶體生長爐中完成的,大約需要45到90天.

一旦晶體生長,就將其從爐中取出并精確研磨面,使X,Y和Z軸精確定義,并使晶體得到精確保持.由于各種晶體切割的特性由角度限定,因此必須精確保持這些特性,以確保最終的晶體具有合適的特性.

制造:水晶切割和研磨

一旦晶體形成然后將其軸磨削,接下來的階段就是制作晶體坯料.

為了制造毛坯,第一階段是將石英晶體切割成正確尺寸的小扁平“板”.這需要使用能夠以所需的正確角度切割的高精度切割器來進(jìn)行.穿過水晶的這些切片需要制成比完成水晶所需的厚度稍厚的切片.

一旦完成第一次切割,就可以將這些大的光滑切割成較小的空白.然后將它們研磨以使它們更接近所需的厚度.

此外,隨著坯料更接近其最終厚度,因此研磨需要變得更精確并且使用更精細(xì)的研磨膏.

由于研磨過程是磨蝕性的,它會(huì)破壞SMD晶體表面上的晶格.這不僅會(huì)導(dǎo)致氣體分子和其他雜質(zhì)后來導(dǎo)致老化,而且還會(huì)直接導(dǎo)致隨時(shí)間的變化.

晶振制造的幾個(gè)階段

最終尺寸和蝕刻

一旦進(jìn)行了研磨工藝,就對晶體表面進(jìn)行化學(xué)蝕刻.這為晶體提供了更精細(xì)的光潔度,并且以后提供更少的化學(xué)進(jìn)入機(jī)會(huì).然而,在化學(xué)蝕刻之后需要非常仔細(xì)地清洗有源晶振表面以去除所有痕量的外部化學(xué)物質(zhì).

化學(xué)蝕刻還使尺寸進(jìn)一步縮小,將其作為將坯料減小到所需尺寸的最后階段.

電極

一旦將晶體坯料制造成所需的公差并完成,就添加電極基底.

將完成的坯料放入蒸發(fā)掩模中,銀或金蒸汽沉積在晶體表面-這些形成電極到晶體.這是在高真空沉積室中進(jìn)行的.

然后晶體坯料具有連接到沉積電極的引線.然后將其安裝在其支架上.

最終調(diào)整和密封

連接電極后,最終調(diào)整晶體.這可以通過添加額外的電極材料來實(shí)現(xiàn).

晶體制造的最后階段是將貼片晶振密封在其支架中.這通常是抽空的或充滿氮?dú)?氮?dú)馐嵌栊缘?可防止反應(yīng)性物質(zhì)進(jìn)入,否則可能會(huì)導(dǎo)致晶體老化.也可以類似地使用真空.

最終檢驗(yàn)

晶體制造過程的最后階段之一是進(jìn)行最終檢查.這可以進(jìn)行,以確保晶體操作和特性符合所需的規(guī)格.檢查水平顯然取決于成本和最終規(guī)格限制.它可以批量進(jìn)行,或者對于更嚴(yán)格的高精度元件,它更可能是單獨(dú)進(jìn)行的.

在某些情況下,晶體可以在升高的溫度下運(yùn)行以取出老化的第一個(gè)效果.由于老化在制造后立即以最快的速度發(fā)生,通常高精度晶體單元或晶體爐可能在發(fā)送之前老化約40或90天.

晶振制造已經(jīng)發(fā)展多年.早期晶體諧振器是通過采用天然石英然后研磨和研磨坯料來制造的.現(xiàn)在,該工藝更類似于半導(dǎo)體制造的形式,其具有增長的合成石英晶體,然后使用化學(xué)蝕刻和一些沉積技術(shù).現(xiàn)在它是一個(gè)非常先進(jìn)和精密的制造過程.

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