石英晶振的完整生產(chǎn)工序
晶振,是一個即神秘又重要的存在。為什么會神秘,那是因為晶振從最初的高調(diào)(大體積),到現(xiàn)在慢慢的越低調(diào)(便攜式,小尺寸)。為了滿足市場的需求,晶振自身不斷的改善,不斷的“瘦身”。只為配上你的需求。但有多少人知道,一顆完整的晶振是由什么轉(zhuǎn)化而來嗎?沒錯,就是水晶。人造水晶以及天然水晶,經(jīng)過萬般打磨之后,才能制成一顆小小的石英晶振。比孫悟空練就火眼睛睛還要困難。而晶振也是一樣的,也是需要經(jīng)過很多次的打磨,才能成為晶振中的正品。
人工水晶
人造晶體又稱人工水晶,是通過水熱合成法使天然水晶及種植水晶相結(jié)合成晶體。在一個加滿堿性溶液的大容器高壓釜中, 保持在350個大氣壓,1000巴的Y棒人造晶體約40天,Z板人造晶體經(jīng)過約90天生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)的人造水晶。
加工
表面研磨處理,以澄清人造晶體的X,Y,Z軸。
切斷
將合成石英加工成給定角度的晶圓。 頻率溫度特性以給定角度確定。
外形加工切斷
切割和加工晶圓。
厚度研磨
周波數(shù)調(diào)整研磨
頻率由晶體片的厚度決定。 “我們將磨削工藝拋光幾個步驟,逐漸減小磨料的晶粒尺寸并調(diào)整晶圓的厚度。”精確拋光是為了達(dá)到目標(biāo)頻率。
外形加工
切斷
將設(shè)計值處理為指定的形狀
斜角加工
研磨邊緣以將振動集中在晶體坯料的中心部分。(適用于大約10 MHz或更低,但它會根據(jù)晶體的大小而變化。)
蝕刻/清潔
化學(xué)去除拋光引起的加工層,同時提高頻率精度,然后清洗化學(xué)溶液。
蒸汽沉積
裝配
將電極沉積在晶體片上。
將其固定在籠子上,用導(dǎo)電膠固定水晶片。
周波數(shù)調(diào)整 封入
在振蕩晶體的同時再次調(diào)整電極的厚度,最后調(diào)整頻率。
為防止老化特性惡化,請在干燥氮?dú)饣蛘婵罩羞M(jìn)行蓋子密封(焊接)
完成檢查
檢查氣密性,絕緣性,頻率特性,阻抗等特性。
經(jīng)歷過多種工序后一顆完整的石英晶振就誕生了。自帶壓電石英晶體諧振器獲得市場的認(rèn)可,被應(yīng)用到各行各類中。汽車:引擎控制,定位導(dǎo)航,GPS,汽車攝像頭,衛(wèi)星無線電廣播。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備:移動通信基站,光學(xué)通信等產(chǎn)品。還應(yīng)用于我們的家居生活中,個人電腦,數(shù)碼相機(jī)等。晶振隨處可見,只是你沒發(fā)現(xiàn).
YXC石英晶振生產(chǎn)流程圖
石英晶振的生產(chǎn)要包括切割、披銀、點膠、微調(diào)、起振芯片(有源)、密封等數(shù)十道工序,而且需要大量的人工參與。這就好比一條鐵鏈,其結(jié)實程度取決于拉力最差的那條環(huán)節(jié)。
1、切割:石英晶振中最重要的是石英晶片,在石英晶片的制作工藝中首先要對石英晶體原材料進(jìn)行切割研磨處理,其中一道很重要的工序就是定角,由于石英片的取向不同,其壓電特性、強(qiáng)度特性、彈性特性就有所不同,那么用它來制作的石英晶振的性能也就不一樣。首先我們要在石英晶棒上面進(jìn)行打磨、切割。切割出該頻點相對應(yīng)的石英晶片,(這里面要注意的是,石英晶片與頻點是一一對應(yīng)的關(guān)系。)這時候的切割角度決定了石英晶振的基本頻率偏差。
2、鍍銀:為了提高工作精度,所以要在切割好的石英晶片上面鍍一層純銀。
3、點膠:要在基座上面用銀膠(導(dǎo)電膠)固定,這個時候的固定角度再一次決定了石英晶振的基本頻率偏差。
4、測試:這時候配合測試設(shè)備,就可以測量石英晶振的輸出頻率了,在測試的時候可以再次補(bǔ)銀做微調(diào),以提高工作精度。
5、封焊:如果是無源晶振的話,就可以充滿氮?dú)饷芊饬?。而有源晶振,則還需加起振芯片,然后氮?dú)饷芊狻?/p>
6、密封性檢查:檢查封焊后的產(chǎn)品是否有漏氣現(xiàn)象。分為粗檢漏和細(xì)檢漏。
粗檢漏:檢查較大的漏氣現(xiàn)象(壓差方式)
細(xì)檢漏:檢查較小的漏氣現(xiàn)象(壓He方式)
7、老化及模擬回流焊:對產(chǎn)品加以高溫長時間老化,釋放應(yīng)力以及模擬客戶試用環(huán)境,暴露制造缺陷,以提高出貨產(chǎn)品的可靠性。
8、打標(biāo):利用Laser在晶振在晶振外殼打上標(biāo)記,如型號、額定頻率等,以區(qū)分不同的產(chǎn)品。
9、測試包裝:對成品進(jìn)行電性能指標(biāo)測試,剔除不良品,保證產(chǎn)品質(zhì)量。