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,只要能封裝技術好,腳位鍍膠不出錯就行了,這只是表面看到的然而內部有很大的機密,所有的晶振基本構成都是從一塊石英水晶片上利用AT切技術切下一塊薄片,在它的兩個對應面上涂敷銀層作為產生電流的電極,在每個電極上各焊一根引線接到管腳上,利用精湛的技術把水晶片打磨成需要的頻率點,再加上封裝外殼就構成了貼片晶振,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,工作頻率穩定性高.廣泛應用于各種高精密電子產品中.如數碼產品,通訊產品,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,雙音叉型水晶片發生振動的時候諧振頻率很穩定,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,蒸著爐內必須要經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.而且爐內的環境真空度必須在6X10-4Pa以下的環境,真空度達不到要求會對膜厚有很大的影響,甚至會在膜上出現氣泡,影響品質.蒸著后處理,蒸著好的水晶片要經過脫氣加熱處理,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.粗調工藝
粗調介質的選擇,用低功率的鐳射激光對石英水晶片上的導電膜進行切削,并通過發振電路回饋的發振頻率控制切削量.粗調范圍的選擇,發振回路電容用CL來表示,粗調的時候也要對CL進行補償,故粗調的范圍應為F來表示.粗調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.微調工藝
經過上述一系列的凈化加熱處理形成半成品,在經過微調工藝將它的振動頻率通過技術處理微調成指定的中心頻率.微調的過程必須要很細膩,這也是核心技術,精準度要求控制很高,這樣才能做出高精度的石英晶振產品.所以微調技術介質要用到離子束.
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最后到晶體封裝,這是決定一款晶振質量好壞的關鍵,封裝必須在真空狀態下進行,把半成品從氮氣柜里取出來,在一個小時內要完成封裝.封裝有幾處過程需要加熱實現,真空度在5Pa以下時在上蓋蓋合半成品均勻涂上接著劑,經過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定要求,保證晶振的品質.
作者—康比電子

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