49S晶振的详情及改进的缺点

科技的高速发展,使电子元件的需求量逐渐增长,电子元件成就了各种类型,各式各样的电子产品的出现,给当代的社会带来了便利,是现代的福音.虽说,电子元件是如此的强大,但还存在着一定的缺陷,就跟人一样,人无完人,再完美的人都存在着一定的缺点.都还是有改进的空间,那下面就简单的叙述一下晶振的其中一个封装类型,49S石英晶体谐振器的详情及改进的缺点.

石英晶体谐振器又称石英晶振.是利用石英晶体的压电效应而制成的谐振元件.其与半导体器件和阻容元件一起使用.构成石英晶体振荡器.在集成电路板上经常会用到49S石英晶体谐振器.这类石英晶体谐振器的固有寄生振荡频率的强度会对晶体的主振频率产生干扰.这种寄生强度超过一定的范围.会造成振荡电路不工作.产生整机不良.尤其是在高端电子产品应用上.不能很好的与整机匹配工作.市场不良率比较高.产品使用寿命短.这就存在着一定的不足之处.

技术实现要素:

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足.提供了一种产品良品率高的抗寄生干扰的49S晶振的制备方法.

本发明所采用的技术方案是:本发明包括一种消除寄生振荡的49S石英晶体谐振器的制备方法.其特征在于:它包括以下步骤:

a.对晶片的长宽尺寸重新设计.消除晶片的寄生杂波;

b.设计石英晶片在研磨机上进行粗,中,细精细研磨间的频率预留量.消除上道研磨工序造成的晶片表面破坏层;

c.根据设定的返回频率得出合适的腐蚀频率后.利用酸性溶液对研磨后的石英晶片进行深度腐蚀;

d.在低真空条件下.采用氮离子对石英晶片的表面进行轰击.清洁石英晶振,贴片晶振晶片的表面;

e.对电极尺寸重新设计.进一步抑制电极尺寸寄生波的产生;

f.通过石英晶片的腐蚀频率和晶体谐振器频率差来确定膜层厚度之后进行镀膜.形成引出电极.并使其频率达到规定范围;

g.将镀膜后的石英晶片装在基座上.点上导电胶并高温固化;

h.使用干式清洗装置对石英晶片上的附着异物进行进一步扫除;

i.采用氩离子轰击晶体表面的电极.将多余的膜层材料打下来;

j.将基座与外壳放置在充满氮气的环境中进行封焊.得到所述49S晶振..

进一步的.所述步骤a中.所述晶片的设计尺寸为6.490×1.730消除尺寸比例引起的寄生波.

进一步的.所述步骤e中.所述电极包括上电极和下电极.所述上电极尺寸设计为6.5×1.75×0.06×2.2×1.4.所述下电极设计的尺寸为6.5×1.75×0.06×2.49×1.65.

进一步的.所述步骤b中.所述频率预留量设计为WA4000#23750±100KHz.

进一步的.所述步骤c中.所述返回频率由以下公式推导可得:

Δ=2*ρe*ζe/ρ*tF.式中.ρe为电极金属的密度,ζe单面电极的厚度,ρ为水晶的密度, Tf为腐蚀后石英片的厚度.

进一步的.所述步骤c中.所述腐蚀厚度为0.04mm.所述酸性溶液为HF溶液或NH4HF2溶液中的至少一种,所述酸性溶液的工作温度为65°C.

进一步的.所述步骤c与所述步骤d之间还包括用清水对腐蚀过的石英晶片进行清洗并烘干的步骤.

进一步的.所述步骤d中.所述低真空条件是指1pa～2pa的压力下.

进一步的.所述腐蚀频率为24400KHz.

本发明的有益效果是:与现有技术相比.本发明设计了晶片尺寸工艺.对于相同频率.达到消除寄生杂波.对主振动频率的干扰影响降至最低;通过合理设计粗,中,精细研磨之间的预留量.使晶片表面更光滑;采用了深度腐蚀工艺.从原来的腐蚀0.025mm提高到腐蚀0.04mm,晶片表面的光洁度和清洁度得到了提高.成品电阻平均下降.主振频率起振性能得到了提高;增加了有源晶振晶片在镀膜前的离子轰击.去除水晶片表面的异物.改善银层和水晶片的附着力.以及增加微调前的电清洗.去除镀膜银层和微调银层之间的异物.减小水晶振动是的能量损耗.降低了寄生波对主振波的影响.提高了产品良品率和产品可靠性.有很好的实际意义.

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明的技术方案进行详细说明.

本发明公开的49S石英晶体谐振器的制备方法包括以下步骤:

a.通过对石英晶片尺寸的设计.将原晶片长宽尺寸6.490×1.860设计为6.490×1.730.进而消除因晶片尺寸比例引起的寄生波;

b.对石英晶片在粗,中,精研磨之间预留频率量进行合理设计.原最终研磨量GC4000#23440±100KHz.设计为WA4000#23750±100KHz.该预留量是为了能最大消除因上道研磨造成的晶片表面破坏层;

c.根据实际情况计算出返回频率.返回频率为Δ=2*ρe*ζe/ρ*tF.式中.ρe为电极金属的密度,ζe单面电极的厚度,ρ为水晶的密度, Tf为腐蚀后石英片的厚度.根据返回频率得出合适的腐蚀频率.腐蚀频率由原24575KHz调整为24400KHz;利用酸性溶液对研磨后的石英晶体进行深度腐蚀.腐蚀厚度为0.04mm.所述酸性溶液为HF溶液或NH4HF2溶液中的至少一种,所述酸性溶液的工作温度为65℃.用纯水对腐蚀过的石英晶片进行清洗并烘干;

d.在1pa～2pa的低真空条件下.采用氮离子轰击机对石英晶片的进行轰击.清洁石英晶片的表面.去除石英晶片表面的异物.提高银层和水晶片的附着力.降低阻抗;

e.设计新的电极尺寸.所述电极包括上电极和下电极.其所述电极尺寸由原电极的尺寸6.5×1.75×0.06×2.49×1.65设计为所述上电极尺寸:6.5×1.75×0.06×2.2×1.4 .所述下电极的尺寸6.5×1.75×0.06×2.49×1.65.所述电极尺寸如同晶片尺寸一样都可对寄生波的抑制起到重要作用;

f.通过石英晶片的腐蚀频率和晶体谐振器频率差来确定膜层厚度之后进行镀膜.形成引出电极.并使其频率达到规定范围;

g.将镀膜后的石英晶片装在基座上.点上导电胶并高温固化;

h.使用干式清洗装置对石英晶片上的异物进行进一步扫除;

i.采用氩离子轰击机轰击晶振表面的电极.将多余的膜层材料打下来;

j.将基座与外壳放置在充满氮气的环境中进行封焊.所述封焊方式可以是电阻焊或滚边焊或玻璃焊.最后得到49S石英晶体谐振器.