《鸿星hosonic石英产品培训资料》由会员分享，可在线阅读，更多相关《鸿星hosonic石英产品培训资料（17页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、杭州鸿星电子有限公司杭州鸿星电子有限公司 石英产品石英产品 品质部与技术部编品质部与技术部编 第 1 页 总 17 页 石英产品教育训练讲义 一、 石英材料 二、 石英晶片 三、 石英产品生产工序 四、 石英晶体谐振器 五、 石英晶体振荡器 六、 压控晶体振荡器 七、 静电防护 八、 信赖性试验 杭州鸿星电子有限公司杭州鸿星电子有限公司 石英产品石英产品 品质部与技术部编品质部与技术部编 第 2 页 总 17 页 一 石英材料（水晶）简介 石英产品主要是利用石英材料（水晶）的压电效应制成的电子原件和器件，压电效应是一 种机电能量互换的现象， 压电效应分为正压电效应和逆压电效应， 正压电效应是以
2、机械应力及 应变（形变）作用而使物体产生电荷或电压输出。逆压电效应是以电能输入使之产生机械能或 位移（形变）的输出。如果把交变电压施加到石英芯片两个电极之间，当交变电压的频率与石 英芯片固有频率一致时，通过逆压电效应，芯片便产生机械振动，同时又通过正压电效应而输 出电信号。石英材料的压电效应是有方向性的，只有在电轴方向才具有压电效应。石英有天然 石英和人造石英。 天然石英和人造石英均为多面体形状。 目前电子元器件使用的主要是人造石英材料。主要成分为 SiO2。 产品主要有石英晶体谐振器、石英晶体振荡器。 产品主要特点有：高稳定性（年老化率小于+/- 5PPM） 、高 Q（品质因数）值、低功耗、
3、 小体积、易于使用。 产品主要应用于通讯、电脑、导航、航空航天、家用电器等领域。一般石英晶体谐振器的 频率可从数百赫兹至几百兆赫兹。 二、石英晶片： 2.1、石英晶片主要有方片、圆片、条片。 方片：9.9*9.9 1.843200-2.457600 MHz 圆片: 8.70 2.500000-6.176000 MHz 圆片：8.00 6.400000-18.432000 MHz Fund、22.000000-52.416000 MHz 3RD。 圆片：6.50 18.688000-28.400000 MHz Fund 52.203000-100.000000 MHz 3Rd。 圆片：5.50
4、28.704000-40.960000 MHz FUNF 104.000000-135.000000 MHz 3Rd。 7.159000-135.000000 MHz 用于 UM-1。 条片：8.00*2.00 49S、49SM。 5.00*2.50 8FA、7SB、7050/OSC。 4.00*1.80 6SB、6FA/B。 3.50*1.80 5SB、5FA/B、 5032/OSC。 2.80*1.20 4SB。 2.2、石英晶片有平片、凸片（导边片） 。低频片一般要导边(修边)，主要是降低电阻（ESR） 。 非抛光片、抛光片（一般 80.000 MHz 以上进行抛光,降低晶片电阻） 2.
5、3、石英晶片的加工工序主要有：切割、研磨、腐蚀、清洗。 2.4、切割：用不同角度对石英晶棒进行切割，可获得不同特性之石英晶片，通常我们把石英晶片 对晶棒坐标轴某种方位（角度）的切割称为石英晶片的切型。不同切型的石英晶片，因其弹性 性质，压电性质，温度性质不同，其电特性也各异，目前主要使用的有 AT 切、BT 切。 其它切型还有 CT、DT、GT、NT 等。 AT、BT 切厚度切变振动石英晶片的切割方位（角度）及切型特性如下： 类别 切型 AT BT 切角范围 ZZ（+3420-3535） ZZ（4730-52） 频率范围 基频：500-30000KHZ 泛音：15-270MHZ 基频：1000
6、-50000KHZ 泛音：15-75MHZ 频率常数 平片 1670KHZ.MM 2560KHZ.MM 频率温度特性 见下图 见下图 杭州鸿星电子有限公司杭州鸿星电子有限公司 石英产品石英产品 品质部与技术部编品质部与技术部编 第 3 页 总 17 页 主要特性 使用最多的一种切型 频率温度特性很好 体积可作得很小 有方片、条片、圆片、平片透镜等多种 规格形状 可制作 Q 值很高的超精密晶体 活力及温度特性都比 AT 切差 Z、T、C 点比 AT 易于控制 易加工 可制得 Q 值很高的晶体 切割角度 晶片厚度 ESR 激励功率 迁移度 TS 温度范围 频率范围 AT 切晶体 3813换算 35
7、15Fund 35223Rd 258 进口片 薄 小 小 大 宽(- 2070) 宽 BT 切晶体 - 4912 厚 大 大 小 窄(060) 窄 OT COT CFL (ppm)T0T0FL (ppm)不同切型温度（TC）特性 AT 切温度（TC）特性 不同切型切割立体示意图 BT 切温度频率特性切温度频率特性 AT切温度频率特性切温度频率特性 杭州鸿星电子有限公司杭州鸿星电子有限公司 石英产品石英产品 品质部与技术部编品质部与技术部编 第 4 页 总 17 页 在选用晶片时应注意温度范围、温度范围内的频差要求，温度范围宽时(-40-85)切割角 度比窄温(-10-70)切割角度应略高。 对
8、于条片，长边为 X 轴，短边为 Z 轴，面为 Y 轴。 对于圆片，X、Z 轴较难区分，所以对精度要求高的产品（如部分定单的 UM-1） ，会在 X 轴方 向进行拉弦（切掉一小部分） ，以利于晶片有方向的装架点胶，点胶点点在 Z 轴上。保证产品 温度特性。 修边片 2.5、研磨：通过对切割整形后的晶片进行研磨，使晶片达到（厚度/频率）的一定范围。 晶片厚度与频率的关系为： 杭州鸿星电子有限公司杭州鸿星电子有限公司 石英产品石英产品 品质部与技术部编品质部与技术部编 第 5 页 总 17 页 AT 切晶片厚度为：t= 1670*n/ f0 BT 切晶片厚度为：t= 2560*n/ f0 t: 晶片
9、厚度(mm) f0 : 晶片标称频率(KHz) n: 泛音次数 2.6、腐蚀：用酸液腐蚀掉因研磨而产生的破坏层，消除晶片内应力，同时使晶片达到更准确的目 标值。 腐蚀频率=（1000*（F/N）+（F2/N2）*PB）*N F：标称频率 如 14.318180 MHz 18.432000 MHz 20.000000 MHz N: 振动模式 Fund N=1、 3Rd N=3 PB：腐蚀反馈系数。一般在 0.51.5 之间.频率低系数大，频率高系数小。 2.7、清洗：清洗掉晶片表面的酸液和其它杂质。以被用于制造谐振器和振荡器。 2.8、分档测试：石英晶片经过上述工序后，进行分档测试。剔除不良品。
10、 2.8.1、RI 不良：不是此规格的晶片、碎片、CI 非常大的晶片。 2.8.2、CI 不良：相对阻抗较大的晶片。 2.8.1、NG 不良：频率超出分档频率范围的晶片。 2.8.1、SPNG 不良：有寄生的晶片。 左寄生要求衰减 8dB 以上，右寄生要求衰减 3dB 以上。 2.8.1、RIPL 不良：寄生点数较多的晶片，通常规定在一定频段内，寄生点数应小于 10 个。 2.9、主要参数：振动模式、标称频率、白片频率（腐蚀频率） 、直径、长度、宽度、切割角度、 切型。 杭州鸿星电子有限公司杭州鸿星电子有限公司 石英产品石英产品 品质部与技术部编品质部与技术部编 第 6 页 总 17 页 三、
11、石英产品生产工序：三、石英产品生产工序： 3.1、石英产品生产工序主要有晶片清洗、被银、上架电胶、微调、封焊、捡漏、印字、老化、测 试 3.2、晶片清洗：清除晶片表面的污物、油物，以保证被银电极。被复良好牢固。 清洗间有很多化学试剂,酒精、异丙醇、硫酸、硝酸、清洗液同时还有电炉烤箱， 在生产过程中应注意人身安全和设备安全。 3.3、被银：用真空镀膜原理在洁净的石英晶片上蒸镀薄银层，形成引出电极，并使其频率达到一 定范围。 采用蒸镀微调：被银片频率应满足 f0+(50 至 1000ppm)的要求， 采用离子微调：离子微调被银片频率应满足 f0-(50 至 1200ppm)。 被银机（C-461T
12、） 被银量计算 THK2=4.2156f(KHz) fo( MHz)f1(MHZ) 2 式中：f=fo- f1 fo： 白片频率（腐蚀后频率） f1： 蒸镀目标频率(晶体标称频率+1000PPM) 被银机内部使用的标准晶为 5.000(或 6.000) MHz. 被银后晶片上银子的厚度=(1670*n* /fo- 1670*n/f1)*1000000 厚度单位: 注意：标称频率: 如 14.318180 MHz 白片频率(腐蚀频率): 如 14.560000 MHz (是 14.318180 腐蚀片中心频率) 蒸镀目标频率: 标称频率1000 PPM。 （蒸镀微调、离子微调） 3.3.1、Sp
13、ace：被银时放置晶片的治具。根据晶片的直径（长度、宽度） 、厚度选用合适尺寸 的 Space，尺寸过大容易造成被银电极偏位，尺寸偏小容易造成晶片破碎和被银后晶 片不宜取出。 3.3.2、 MASK： 被银电极。 一般情况下， 频率低选用大尺寸 MASK， 频率高选用小尺寸 MASK， 对同一规格产品 MASK 大、C0 大、电阻小。MASK 小、C0 小、电阻大。 对有特殊要求（如 C0、C1、C0/C1、TS 等）的产品，在计算和试验的基础上选用 合适的 MASK。 对高频产品（尤其是高频 Fund）Mask 大，产品容易产生寄生。 3.4、上架点胶：将被上银电极的晶片装在弹簧支架上，点上
14、导电胶，并高温固化，通过弹簧即可 引出电信号。 3.4.1、点胶时应注意胶点的大小和位置。不宜过大或过小。 （生产现场应该有很多照片） 3.4.2、导电胶应注意有效期、储存温度、开盖次数、充分搅拌、室温放置时间、烤胶最高温 度、烤胶时间、升温速率、升温起始最高温度。 3.5、微调：使用真空镀膜原理，微调晶体谐振器的频率达到规定要求（标称值/目标值） 。也有离 子刻蚀法进行微调。 3.5.1、注意：微调时应注意微调偏位、微调量过大（主要是被银频率影响） 、微调 MASK 的 选用。 3.6、封焊（压封） ：把基座与上盖充氮气后进行封焊，以保证产品的老化率符合要求。本公司主要 有：电阻焊（DIP OSC、DIP XTAL） 、SEAM 焊（滚边焊 7S、6S） 、玻璃焊（8F、 7F、6F） 3.6.1、注意：封焊电流、封焊压力、封焊温度（玻璃焊） 、基座尺寸、上盖尺寸、模具（优/杭州鸿星电子有限公司杭州鸿星电子有限公司 石英产品石英产品 品质部与技术部编品质部与技术部编 第 7 页 总 17 页 损）
