納卡株式會(huì)社是一家采用模擬電路技術(shù)并擅長(zhǎng)處理定制規(guī)格的石英晶體器件制造商,英文名稱NAKA Crystal,納卡晶振廣泛應(yīng)用于"低相位噪聲,高頻率,高可靠"強(qiáng)烈要求的通信設(shè)備,廣播設(shè)備,測(cè)量設(shè)備,交通基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)備,醫(yī)療設(shè)備,國(guó)防設(shè)備.下面讓我們深入的了解下納卡株式會(huì)社在晶體行業(yè)的發(fā)展成長(zhǎng)之路.

NAKA晶振的目標(biāo)是成為一家緊跟客戶未來(lái)的公司,實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期的石英貼片晶振供應(yīng),以應(yīng)對(duì)停產(chǎn),這是NAKA所重視的問(wèn)題.“納卡晶振及公司抓住了環(huán)境保護(hù)作為企業(yè)社會(huì)責(zé)任的一部分,旨在企業(yè)友好的地球,在經(jīng)營(yíng)活動(dòng)中,努力減少全球環(huán)境影響的各個(gè)方面.”所生產(chǎn)的石英晶振,貼片晶振,石英晶體振蕩器產(chǎn)品均符合國(guó)際環(huán)保要求,無(wú)鉛無(wú)害具有高可靠性.

精工SH-32S晶振延續(xù)了SC-32S晶振的尺寸,3.2x1.5mm體積,不過(guò)采用的是4腳焊接模式.可使用高速自動(dòng)貼片機(jī)焊接,大大的節(jié)省了人力物力.SH-32S石英晶體振蕩器工作溫度-40℃~85℃,儲(chǔ)存溫度在-55℃~125℃范圍,具有出色的頻率精度和溫度特性.

SH-32S晶振運(yùn)用獨(dú)特的光刻技術(shù),先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù),具有高品質(zhì),高可靠性.可供1.3V~5.5V電源電壓,具有低電壓,低功耗等特點(diǎn).起振時(shí)間快速達(dá)0.5Max,所生產(chǎn)材料均符合無(wú)鉛無(wú)害要求.

32.768K晶振在音響里的作用為收音機(jī)調(diào)頻控制,以及外置喇叭,功放控制系統(tǒng).最初簡(jiǎn)單的只具備播放音樂(lè)的小音響內(nèi)部會(huì)用到32.768K音叉表晶,慢慢到后來(lái)發(fā)展的藍(lán)牙音響,智能音響用32.768K貼片晶振,3225晶振,2520晶振等.

不管是哪種音響都會(huì)用到石英晶振,貼片晶振,而晶振的精度決定了音質(zhì)的好壞.因此為了帶給用戶更優(yōu)質(zhì)的享受,選擇一款高精度石英晶振是一件很有必要的事情.智能音響豐富多彩的功能帶給我們驚喜,未來(lái)的音響我相信會(huì)比現(xiàn)在更具高科技,也許跟智能機(jī)器人比較也不相上下.

隨著電子智能產(chǎn)品對(duì)晶振的使用需求不斷增加,對(duì)于晶振的性能要求也在不斷變化,晶振品牌越來(lái)越多,日本進(jìn)口晶振,臺(tái)產(chǎn)晶振系列,歐美進(jìn)口晶振在國(guó)內(nèi)的市場(chǎng)打開,更多品牌進(jìn)入我們的視線.比如CTS晶振,微晶晶振,Abracon晶振,Sitime可編程晶振都一些比較常見(jiàn)的品牌,還有一些格林雷晶振,QANTEK晶振,ILSI晶振,WI2WI晶振等國(guó)際品牌.以下億金電子所介紹的是Abracon晶振的成立發(fā)展以及產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域等.

Abracon llc晶振集團(tuán)是全球頻率控制、信號(hào)調(diào)節(jié)、時(shí)鐘分布和磁性元件的制造商.Abracon提供廣泛的石英晶體、晶體和MEMS振蕩器、壓電石英晶體元器件、壓電石英晶體、有源晶體、壓電陶瓷諧振器,實(shí)時(shí)時(shí)鐘、天線、藍(lán)牙模塊、陶瓷諧振器、電感濾波器和諧振器、電感器、變壓器和電路保護(hù)元件.

FOX晶振在美國(guó)成立,位于佛羅里達(dá)州邁爾斯堡,自創(chuàng)建以來(lái)堅(jiān)持不斷為用戶提供高品質(zhì),高精密石英晶體振蕩器,石英晶振,貼片晶振,石英晶體諧振器等頻率元件.FOX晶振在美過(guò)與CTS晶振,IDT晶振等品牌有著同樣高的人氣.是大多知名企業(yè)指定的石英晶振供應(yīng)商.

2009年10月7日,福克斯晶振集團(tuán)推出了3225封裝壓控溫補(bǔ)晶振系列的FOX923-GP晶振,此款石英晶體振蕩器具有穩(wěn)定±0.5ppm的寬工作溫度范圍-30°C到85°C.具有精度穩(wěn)定,耐高溫,品質(zhì)高等特點(diǎn).

   臺(tái)灣晶技晶振英文名稱TXC晶振,成立于1983年,專業(yè)生產(chǎn)石英晶振,貼片晶振,石英晶體諧振器,石英晶體振蕩器,有源晶振等頻率元件.所生產(chǎn)的晶振產(chǎn)品具有起振快,高品質(zhì),低損耗,高精度等特點(diǎn),是國(guó)內(nèi)上百家大型知名企業(yè)指定晶振品牌.

   億金電子代理臺(tái)灣TXC晶振提供各種封裝尺寸以及晶振型號(hào)編碼查詢,更有完美的晶振產(chǎn)品解決方案.以下為億金進(jìn)口晶振代理商所整理的TXC晶振不同體積12M晶振對(duì)應(yīng)的原廠料號(hào)查詢表.歡迎新老用戶收藏,方便下次選型參照使用.

   TXC晶振是臺(tái)灣知名頻率元件生產(chǎn)制造商,擁有先進(jìn)的儀器設(shè)備以及生產(chǎn)理念.明白市場(chǎng)所需,與時(shí)俱進(jìn)所生產(chǎn)石英晶振,貼片晶振,石英晶體振蕩器具有超小,超薄,精度穩(wěn)定,低損耗等優(yōu)勢(shì)特點(diǎn).

    臺(tái)灣TXC晶振中文名稱晶技晶振,是國(guó)內(nèi)廣大用戶指定晶振品牌.TXC生產(chǎn)石英晶振,有源晶振,具有1.8V~5V電壓供應(yīng)不同領(lǐng)域用戶選擇.TXC石英晶體高超的生產(chǎn)技術(shù),一流的服務(wù),優(yōu)秀的團(tuán)隊(duì)是對(duì)客戶最有力的保障.

   臺(tái)灣TXC晶振耳熟能詳,電子行業(yè)的人都知道,臺(tái)灣數(shù)一數(shù)二的頻率元件生產(chǎn)制造商,主要生產(chǎn)石英晶振,貼片晶振,有源晶振,石英晶體諧振器等.TXC晶振自成立以來(lái)發(fā)展至今快有40多年了,至始至終以服務(wù)客戶,以質(zhì)量,以交期為第一的發(fā)展理念.

   TXC晶振擁有先進(jìn)的技術(shù),高端儀器設(shè)備,訓(xùn)練有素的精英團(tuán)隊(duì),超前的創(chuàng)新思維,TXC晶振發(fā)展至今在國(guó)內(nèi)外,臺(tái)灣,香港,蘇州,泰國(guó),馬來(lái)西亞,深圳,重慶等地設(shè)有研發(fā)生產(chǎn)基地,銷售辦事處遍布世界各地.

晶振是為電路提供基準(zhǔn)頻率信號(hào)源的一種頻率元件,在前面的文章中億金電子有提到過(guò)關(guān)于石英晶振晶片的選擇,晶振刻蝕的影響,晶振片的生產(chǎn)材料等信息,那么下面要給大家說(shuō)的是利用石英晶振作為微力傳感器的分析講解.

在非接觸測(cè)量模式中,微懸臂是要靠壓電驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行AC驅(qū)動(dòng)來(lái)做小幅的振動(dòng),隨著其進(jìn)一步的發(fā)展,人們把目光開始轉(zhuǎn)向壓電材料,當(dāng)石英等材料受到應(yīng)變時(shí)會(huì)產(chǎn)生電荷,而當(dāng)在這些材料上施加電場(chǎng)時(shí),其幾何尺寸就會(huì)發(fā)生變化,這種現(xiàn)象被稱為壓電效應(yīng)I18。1990年IBM公司GrutterP等提出了可以將微懸臂粘附在雙晶片之間以產(chǎn)生穩(wěn)定性很好的高頻振蕩信號(hào),從而對(duì)由于力梯度的作用下懸臂的形變信號(hào)進(jìn)行頻率調(diào)制,通過(guò)解調(diào)就可以獲得表面形貌,研究顯示了在固定帶寬的情況下,靈敏度可提高2倍以上。

1991年TR.Albrech等采用在片層壓電材料表面刻蝕出針尖來(lái)取代傳統(tǒng)的用si材料做成的微懸臂201。由于壓電材料能將機(jī)械振動(dòng)特性的變化直接轉(zhuǎn)化為電荷變化,因此不需要激光測(cè)微儀,但用其制作的微懸臂品質(zhì)因數(shù)Q值(約200)較低,使得分辨率有待提高,而且在片層壓電材料表面刻蝕出針尖的成本太高。因此必須使用一種高品質(zhì)因數(shù)的壓電材料的傳感器以提高信噪比。

使用針式傳感器的想法在1988年就產(chǎn)生了,當(dāng)時(shí)因?yàn)闇y(cè)量集成電路的需要,研究人員曾經(jīng)試圖模仿傳統(tǒng)的輪廓儀,將一個(gè)針尖制作成圓弧半徑可達(dá)nm級(jí),這樣就可以突破一些物理極限,如光的波長(zhǎng),以獲得大約相當(dāng)于光波長(zhǎng)的百分之一的測(cè)量精度。但是這需要解決兩個(gè)問(wèn)題:針尖的制備和測(cè)量相互作用力。1988年,P.Gunther等人探討了使用石英音叉晶振作為傳感器的可能性，將音叉的一個(gè)角作為針尖逼近樣品表面,音叉的幅值和頻率會(huì)隨著逼近距離的變化而變化,證明了使用石英晶振作為傳感器,是一個(gè)很有希望的發(fā)展方向。1993年,K.BARTZKE等研制出了第一臺(tái)這樣的針式傳感器并將它用于AFM的測(cè)量中,其針尖的制備使用了機(jī)械蝕刻金剛石的方法為了檢測(cè)針尖和樣品之間的接觸,針尖被固定在一個(gè)高靈敏度的1MHEZ桿狀晶振上,晶振的諧振參數(shù)的變化可以被相應(yīng)的電路檢測(cè)出來(lái)。

1995年, A Michels等報(bào)道了將晶振作為掃描近場(chǎng)聲顯微鏡的探針的研究。將1MHZ桿狀晶振的尖角作為針尖以45°角與樣品逼近,將晶振受到的阻尼信號(hào)作為測(cè)量距離的信號(hào)得到物體表面的形貌圖。其垂直分辨率達(dá)到了50nm,水平分辨率達(dá)到了200nm,是介于傳統(tǒng)的輪廓儀和SFM之間的一種儀器24。隨著研究的進(jìn)一步深入,研究者開始探討將針式傳感器作為其他類型顯微鏡的應(yīng)用。M. Todorovic等在1998年報(bào)道了一種使用音叉作為傳感器的磁力顯微鏡。在石英音叉的一支腳上粘附一個(gè)經(jīng)過(guò)磁化的非常細(xì)小的針尖,即可構(gòu)成磁力傳感器。石英音叉晶振的腳只有2mm長(zhǎng),200um厚,100um寬,彈性常數(shù)只有200N/m,只有傳統(tǒng)的AFM儀器的十分之-。針尖是電化學(xué)腐蝕鎳絲的方法制作的,針尖的安裝保證了音叉的彈性常數(shù)和Q值不發(fā)生大的變化。

國(guó)內(nèi)這一領(lǐng)域的工作開展的比較晚,1997年,計(jì)量科學(xué)研究院與西德的合作項(xiàng)目中首次使用了這一技術(shù),之后我們實(shí)驗(yàn)室也在這一領(lǐng)域進(jìn)行了跟蹤研究,并獲得了初步的結(jié)果。

從上述發(fā)展歷程可以看出,使用貼片晶振,石英晶振作為針式傳感器,到目前其測(cè)試精度并沒(méi)有達(dá)到很高,但是由于其成本低廉,易于獲得,性能穩(wěn)定,在測(cè)試方法上具有獨(dú)到的優(yōu)勢(shì),因此是一個(gè)很有前途的發(fā)展方向,隨著研究的進(jìn)一步深入,它的測(cè)量精度有可能進(jìn)一步提高,這對(duì)于工業(yè)界和實(shí)驗(yàn)室來(lái)說(shuō),是一個(gè)性價(jià)比很高的測(cè)量?jī)x器,對(duì)于科學(xué)試驗(yàn)和工業(yè)應(yīng)用都具有很大的價(jià)值。

石英貼片晶振在安防系統(tǒng)中的作用至關(guān)重要.比如上面我們所提到的感應(yīng)卡門禁內(nèi)部就有用到圓柱晶振32.768K系列,這里大多客戶會(huì)選擇5PPM,10PPM高精度晶振,比如VT-200-F精工晶體,C-002RX愛(ài)普生晶振等2x6mm都是客戶優(yōu)先選擇的對(duì)象.

安防系統(tǒng)中的視頻監(jiān)控用到比較多的就是32.768K貼片晶振,這里根據(jù)種類可選擇3215晶振封裝,4115晶振封裝,7015晶振封裝,常見(jiàn)型號(hào)比如SC-32S晶振,MC-146晶振,SSP-T7晶振,DST310S晶振,MC415晶振等等.MHZ晶振系列常用封裝有3225貼片晶振,2520貼片晶振等,16M石英晶振,26M石英晶振等頻率是較為常用的,在監(jiān)控?cái)z像中起到存儲(chǔ)作用,小小的體積滿足網(wǎng)絡(luò)攝像對(duì)于小型化的要求,具有精度穩(wěn)定,低功耗,高可靠使用特性等優(yōu)勢(shì).

關(guān)于智能家居中用到的晶振有興趣可以到億金新聞動(dòng)態(tài)中查看,在前面的文章中我們有提到過(guò)關(guān)于貼片晶振的用途以及智能家居中用哪些石英貼片晶振.更有晶振選型,晶振原廠代碼等資料信息免費(fèi)提供下載.

億金電子專業(yè)生產(chǎn)銷售石英晶振,貼片晶振,32.768K,聲表面濾波器,石英晶體振蕩器等產(chǎn)品,發(fā)展多年來(lái)?yè)碛邢冗M(jìn)的工藝,精湛的技術(shù)以及現(xiàn)代化的管理手段使得我們?cè)诩ち业母?jìng)爭(zhēng)市場(chǎng)中站穩(wěn)腳跟.先進(jìn)的生產(chǎn)設(shè)備,一流的技術(shù),優(yōu)秀的銷售精英團(tuán)隊(duì)是我們對(duì)您最有力的保障.億金電子代理進(jìn)口晶振品牌,包括臺(tái)產(chǎn)晶振,歐美進(jìn)口晶振,日系晶振品牌,比如NDK晶振,KDS晶振,EPSON晶振,精工晶體,西鐵城晶振,IDT有源晶振,TCX晶振,京瓷晶振石英晶振,泰藝晶振,鴻星晶振,CTS晶振貼片晶振,瑞士微晶晶振,Jauch晶振等等.

石英晶振是一種頻率元件，為電路提供基準(zhǔn)信號(hào)頻率。隨著智能科技的發(fā)展，晶振的發(fā)展腳步也在不斷加快。關(guān)于晶振的作用和晶振分類，以及石英晶振在不同產(chǎn)品中的應(yīng)用原理大家可以到前面的文章中查看。下面億金電子要給大家介紹的是石英晶振參數(shù)的變化可以被相應(yīng)的電路檢測(cè)出來(lái)，因此我們做了以下分析。

1995年, A Michels等報(bào)道了將晶振作為掃描近場(chǎng)聲顯微鏡的探針的研究。將1MHZ桿狀晶振的尖角作為針尖以45°角與樣品逼近,將石英晶振受到的阻尼信號(hào)作為測(cè)量距離的信號(hào)得到物體表面的形貌圖。其垂直分辨率達(dá)到了50nm,水平分辨率達(dá)到了200nm,是介于傳統(tǒng)的輪廓儀和SFM之間的一種儀器24。

隨著研究的進(jìn)一步深入,研究者開始探討將針式傳感器作為其他類型顯微鏡的應(yīng)用。M. Todorovic等在1998年報(bào)道了一種使用音叉作為傳感器的磁力顯微鏡。在音叉表晶的一支腳上粘附一個(gè)經(jīng)過(guò)磁化的非常細(xì)小的針尖,即可構(gòu)成磁力傳感器。石英音叉的腳只有2mm長(zhǎng),200um厚,100um寬,彈性常數(shù)只有200N/m,只有傳統(tǒng)的AFM儀器的十分之-。針尖是電化學(xué)腐蝕鎳絲的方法制作的,針尖的安裝保證了音叉的彈性常數(shù)和Q值不發(fā)生大的變化。

國(guó)內(nèi)這一領(lǐng)域的工作開展的比較晚,1997年,計(jì)量科學(xué)研究院與西德的合作項(xiàng)目中首次使用了這一技術(shù),之后我們實(shí)驗(yàn)室也在這一領(lǐng)域進(jìn)行了跟蹤研究,并獲得了初步的結(jié)果。

從上述發(fā)展歷程可以看出,使用石英晶振,貼片晶振作為針式傳感器,到目前其測(cè)試精度并沒(méi)有達(dá)到很高,但是由于其成本低廉,易于獲得,性能穩(wěn)定,在測(cè)試方法上具有獨(dú)到的優(yōu)勢(shì),因此是一個(gè)很有前途的發(fā)展方向,隨著研究的進(jìn)一步深入,它的測(cè)量精度有可能進(jìn)一步提高,這對(duì)于工業(yè)界和實(shí)驗(yàn)室來(lái)說(shuō),是一個(gè)性價(jià)比很高的測(cè)量?jī)x器,對(duì)于科學(xué)試驗(yàn)和工業(yè)應(yīng)用都具有很大的價(jià)值。

從上述可知,現(xiàn)有的基于微懸臂的掃描磁力顯微鏡存在種種不足。鑒于此, 本文想研制出一種采用新型傳感器的結(jié)構(gòu)緊湊的掃描磁力顯微裝置,以達(dá)到高的測(cè)量穩(wěn)定性、準(zhǔn)確性和具有納米尺度的測(cè)量分辨率。由此,該儀器的研究成功,可在下面幾個(gè)方面起到促進(jìn)作用。

首先它可用于磁記錄工業(yè)中的質(zhì)量檢驗(yàn)控制中。例如對(duì)光盤制造進(jìn)行超微觀檢測(cè)。另外對(duì)磁記錄位的大小及分布等進(jìn)行高分辨率的檢測(cè)。再次,可用于對(duì)生物樣品磁觸覺(jué)細(xì)菌內(nèi)亞微米磁疇顆粒進(jìn)行直接觀察及對(duì)單個(gè)細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)磁矩的定量研究。

關(guān)于晶振的信息億金電子在前面的文章中已經(jīng)提到過(guò)很多次了,大家有不懂的可以到億金新聞動(dòng)態(tài)中了解.下面我們要說(shuō)的是關(guān)于石英晶振晶片的由來(lái)以及石英晶振晶片的工作原理.

石英晶振晶片的由來(lái)

科學(xué)家最早發(fā)現(xiàn)一些晶體材料,如石英,經(jīng)擠壓就象電池可產(chǎn)生電流(俗稱壓電性),相反,如果一個(gè)電池接到壓電晶體上,石英晶體就會(huì)壓縮或伸展,如果將電流連續(xù)不斷的快速開「關(guān),晶體就會(huì)振動(dòng)。

在1950年,德國(guó)科學(xué)家 GEORGE SAUERBREY研究發(fā)現(xiàn),如果在石英晶體,石英晶體諧振器的表面上鍍一層薄膜,則石英晶體的振動(dòng)就會(huì)減弱,而且還發(fā)現(xiàn)這種振動(dòng)或頻率的減少,是由薄膜的厚度和密度決定的,利用非常精密的電子設(shè)備,每秒鐘可能多次測(cè)試振動(dòng), 從而實(shí)現(xiàn)對(duì)晶體鍍膜厚度和鄰近基體薄膜厚度的實(shí)時(shí)監(jiān)控。從此,膜厚控制儀就誕生了。

薄薄圓圓的晶振片,來(lái)源于多面體石英棒,先被切成閃閃發(fā)光的六面體棒,再經(jīng)過(guò)反復(fù)的切割和研磨,石英棒最終被做成一堆薄薄的(厚0.23mm,直徑1398mm)圓片,每個(gè)圓片經(jīng)切邊,拋光和清洗,最后鍍上金屬電極(正面全鍍,背面鍍上鑰匙孔形),經(jīng)過(guò)檢測(cè),包裝后就是我們常用的晶振片了。

用于石英膜厚監(jiān)控用的石英芯片采用AT切割,對(duì)于旋光率為右旋晶體,所謂AT切割即為切割面通過(guò)或平行于電軸且與光軸成順時(shí)針的特定夾角。AT切割的晶體片振動(dòng)頻率對(duì)質(zhì)量的變化極其靈敏,但卻不敏感干溫度的變化。這些特性使AT切的石英晶體片更適合于薄膜淀積中的膜厚監(jiān)控。

石英晶振晶片的原理

石英晶體是離子型的石英晶體,由于結(jié)晶點(diǎn)陣的有規(guī)則分布,當(dāng)發(fā)生機(jī)械變形時(shí),例如拉伸或壓縮時(shí)能產(chǎn)生電極化現(xiàn)象,稱為壓電現(xiàn)象。例石英晶振晶體在9.8×104Pa的壓強(qiáng)下承受壓力的兩個(gè)表面上出現(xiàn)正負(fù)電荷約0.5V的電位差。壓電現(xiàn)象有逆現(xiàn)象,即石英晶體在電場(chǎng)中晶體的大小會(huì)發(fā)生變化,伸長(zhǎng)或縮短,這種現(xiàn)象稱為電致伸縮。

石英晶體壓電效應(yīng)的固有頻率不僅取決于其幾何尺寸,切割類型而且還取決于芯片的厚度。當(dāng)芯片上鍍了某種膜層,使芯片的厚度增大,則芯片的固有頻率會(huì)相應(yīng)的衰減。石英晶振,石英晶體的這個(gè)效應(yīng)是質(zhì)量負(fù)荷效應(yīng)。石英晶體膜厚監(jiān)控儀就是通過(guò)測(cè)量頻率或與頻率有關(guān)的參量的變化而監(jiān)控淀積薄膜的厚度。

石英晶體法監(jiān)控膜厚,主要是利用了石英晶體,石英晶體振蕩器的壓電效應(yīng)和質(zhì)量負(fù)荷效應(yīng)。

石英晶體的固有頻率f不僅取決于幾何尺寸和切割類型,而且還取決于厚度d,即f=N/d,N是取決與石英晶振晶體的幾何尺寸和切割類型的頻率常數(shù)對(duì)于AT切割的石英晶體,N=f·d=1670Kcmm。

物理意義是:若厚度為d的石英晶體厚度改變△d,則石英貼片晶振頻率變化△f, 式中的負(fù)號(hào)表示晶體的頻率隨著膜增加而降低然而在實(shí)際鍍膜時(shí)，沉積的是各種膜料,而不都是石英晶體材料,所以需要把石英晶振厚度增量△d通過(guò)質(zhì)量變換轉(zhuǎn)換成膜層厚度增量△dM,即

A是受鍍面積,pM為膜層密度,p。為石英密度等于265g/cm3。于是△d=(pM/pa)"△dM,所以

式中S稱為變換靈敏度。

對(duì)于一種確定的鍍膜材料,為常數(shù),在膜層很薄即沉積的膜層質(zhì)量遠(yuǎn)小于石英芯片質(zhì)量時(shí),固有頻率變化不會(huì)很大這樣我們可以近似的把S看成常數(shù),于是上式表達(dá)的石英晶振晶體頻率的變化人行與沉積薄膜厚度△dM有個(gè)線性關(guān)系因此我們可以借助檢測(cè)石英晶體固有頻率的變化,實(shí)現(xiàn)對(duì)膜厚的監(jiān)控。

顯然這里有一個(gè)明顯的好處,隨著鍍膜時(shí)膜層厚度的增加,晶振頻率單調(diào)地線性下降,不會(huì)出現(xiàn)光學(xué)監(jiān)控系統(tǒng)中控制信號(hào)的起伏,并且很容易進(jìn)行微分得到沉積速率的信號(hào)。因此,在光學(xué)監(jiān)控膜厚時(shí),還得用石英晶振,石英晶體法來(lái)監(jiān)控沉積速率,我們知道沉積速率穩(wěn)定隊(duì)膜材折射率的穩(wěn)定性、產(chǎn)的均勻性重復(fù)性等是很有好處和有力的保證。

石英晶體膜厚控制儀有非常高的靈敏度,可以做到埃數(shù)量級(jí),顯然石英晶體的基頻越高,控制的靈敏度也越高,但基頻過(guò)高時(shí)晶體片會(huì)做得太薄,太薄的芯片易碎。

所以一般選用的石英晶振,貼片晶振片的頻率范圍為5~10MHz。在淀積過(guò)程中,基頻最大下降允許2~3%,大約幾百千赫。基頻下降太多振蕩器不能穩(wěn)定工作,產(chǎn)生跳頻現(xiàn)象。如果此時(shí)繼續(xù)淀積膜層,就會(huì)出現(xiàn)停振。為了保證振蕩穩(wěn)定和有高的靈敏度體上膜層鍍到一定厚度后,就應(yīng)該更換新的晶振片。

此圖為膜系鍍制過(guò)程中部分頻率與厚度關(guān)系圖。

晶振離子刻蝕頻率微調(diào)技術(shù)及生產(chǎn)工藝報(bào)告

1.頻率微調(diào)方法

石英晶振的頻率是由石英晶振晶片的厚度以及電極膜的厚度決定的,為此,當(dāng)調(diào)整此厚度就可以調(diào)整石英晶振的頻率。石英晶振的制作過(guò)程是先將石英晶片從石英晶體上按一定角度切下,然后按一定尺寸進(jìn)行研磨,接著在晶片兩面涂覆金屬電極層,此時(shí)與目標(biāo)頻率相差2000ppm~3000p0m,每個(gè)電極層與管腳相連與周圍的電子元器件組成振蕩電路,隨后進(jìn)行頻率微調(diào),使其與目標(biāo)頻率的差可以減少到2ppm以下。最后加上封裝外殼就完成了。

石英晶振的頻率微調(diào)是對(duì)每個(gè)石英晶振邊測(cè)頻率,邊調(diào)整電極膜的厚度。使頻率改變,達(dá)到或接近目標(biāo)頻率。電極膜厚的調(diào)整方法主要有兩種,真空蒸著法和離子束刻蝕法。

真空蒸著法是在石英晶振晶片的電極膜上用加熱蒸著的辦法繼續(xù)增加電極膜的厚度, 達(dá)到調(diào)整頻率的目的。這種方法結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,易于控制。缺點(diǎn)是在石英晶振晶片表面產(chǎn)生多層電極膜,并且密著度會(huì)變差,當(dāng)石英晶振小型化時(shí),會(huì)使原來(lái)的電極膜和調(diào)整膜的位置發(fā)生偏移,使石英晶振的電氣性能降低。

離子刻蝕頻率微調(diào)法,是用離子束將電極膜打簿,調(diào)整石英晶振的頻率。因此,不會(huì)產(chǎn)生多層電極膜,也不會(huì)有電極膜和調(diào)整膜的位置偏移,石英晶振的電氣性能也不會(huì)降低。

2.離子刻蝕頻率微調(diào)方法

圖4-1是基于離子刻蝕技術(shù)的頻率微調(diào)示意圖,離子刻蝕頻率微調(diào)方法,當(dāng)照射面積小于2~3mm2,在beam電壓低于100V以下就可獲得接近10mA/cm2的高電流密度的離子束,離子束的刻蝕速度在寬范圍內(nèi)可進(jìn)行調(diào)節(jié)。圖中采用的是小型熱陰極PIG型離子槍,放電氣體使用Ar,流量很小只需035cc/min。在:圓筒狀的陽(yáng)極周圍安裝永久磁石,使得在軸方向加上了磁場(chǎng)這樣的磁控管就變成了離子透鏡, 可以對(duì)離子束進(jìn)行聚焦。

熱陰極磁控管放電后得到的高密度等離子,在遮蔽鉬片和加速鉬片之間加高達(dá)1200V高壓后被引出。并且可以通過(guò)對(duì)熱陰極的控制調(diào)整等離子的速度。用離子束照射石英晶振,石英晶體的電極膜,通過(guò)濺射刻蝕使得頻率上升米進(jìn)行頻率微調(diào)。在調(diào)整時(shí),通過(guò)π回路使用網(wǎng)絡(luò)分析儀對(duì)石英貼片晶振的頻率進(jìn)行監(jiān)控,當(dāng)達(dá)到目標(biāo)頻率后就停止刻蝕,調(diào)整結(jié)束。

因?yàn)槭⒕д衽cπ回路之間用電容連接,離子束的正電荷無(wú)法流到GND而積聚在石英晶片上,使石英晶片帶正電荷。其結(jié)果不僅會(huì)使頻率微調(diào)速度降低,而且使石英晶片不發(fā)振,無(wú)法對(duì)石英晶振的頻率進(jìn)行監(jiān)控和調(diào)整。為此,必須采用中和器對(duì)石英晶片上的正電荷進(jìn)行中和。

在進(jìn)行離子刻蝕頻率調(diào)整時(shí),離子束對(duì)一個(gè)制品進(jìn)行刻蝕所需的時(shí)間為1~2秒, 而等待的時(shí)間約2秒,等待時(shí)間包括對(duì)制品的搬送和頻率的測(cè)量時(shí)間。在等待時(shí)間中, 是將擋板關(guān)閉的。如果在這段時(shí)間內(nèi),離子槍繼續(xù)有離子束引出,則0.5mm厚的不銹鋼擋板將很快被穿孔而報(bào)廢。為此,在等待時(shí)間內(nèi),必須停止離子槍的離子束引出。

可以用高壓繼電器切斷離子槍的各電源,除保留離子槍的放電電源(可維持離子槍的放電穩(wěn)定)。這樣,在等待時(shí)間沒(méi)有離子束的刻蝕,使擋板的使用壽命大大增長(zhǎng)。同是,出于高壓繼電器的動(dòng)作速度很快,動(dòng)作時(shí)間比機(jī)械式擋板的動(dòng)作時(shí)間少很多,所以調(diào)整精度也可得到提高。

3.離子束電流密度

在圖4-1中,為了提高操作性,簡(jiǎn)化自動(dòng)化過(guò)程中的參數(shù)設(shè)定,只對(duì)beam電壓和放電電流進(jìn)行控制,而放電電壓和Ar流量保持不變,加速電壓取beam電壓的20%。

圖4-2表示的是在不同的beam電壓下,隨著放電電流的變化,石英晶振的電極膜處(與離子槍加速鉬片的距離為25mm)所測(cè)得的電流密度。從圖中可以知道,對(duì)于不同的beam電壓,放電電流變化時(shí),都有相對(duì)應(yīng)的放電電流使得電流密度達(dá)到最大。本文說(shuō)所的晶振離子刻蝕頻率微調(diào)就是采用了各不同beam電壓時(shí)的最大電流密度進(jìn)行的。當(dāng)設(shè)定好調(diào)整速度后,根據(jù)計(jì)算決定beam電壓,然后根據(jù)該電壓下最大的電流密度計(jì)算出放電電流。

4.離子刻蝕頻率微調(diào)加工工藝

晶振離子刻蝕頻率微調(diào)加工工藝與真空蒸著頻率微調(diào)有相似處也有不同處。首先,兩種頻率微調(diào)方法都必須在高真空環(huán)境下進(jìn)行,因此在加工前都必須確認(rèn)真空腔的真空度是否達(dá)到要求,一般都要求在1×103Pa以上。其次還必須確認(rèn)真空腔的水冷設(shè)備沒(méi)有漏水現(xiàn)象,使用的真空泵需要用真空油時(shí)還要確認(rèn)真空腔內(nèi)沒(méi)有被油污染。接著還要保證石英晶振,石英晶體諧振器上沒(méi)有灰塵或臟污等異物附著,為了有效的控制異物,加工環(huán)境最好是5000級(jí)以下的凈化空間。離子刻蝕頻率微調(diào)加工除了要注意以上要求外,還必須注意到離子刻蝕后數(shù)秒內(nèi)頻率的偏移問(wèn)題,這個(gè)問(wèn)題將直接影響到生產(chǎn)效率和合格率。

1880年法國(guó)物理學(xué)家居里兄弟發(fā)現(xiàn)了壓電效應(yīng)。當(dāng)在石英晶體的某個(gè)固定的方向加上壓力后,晶體的內(nèi)部就產(chǎn)生電極化現(xiàn)象,并且在對(duì)應(yīng)的兩個(gè)表面上分別產(chǎn)生正負(fù)電荷。當(dāng)去除所加的壓力后,石英晶振晶體表面的正負(fù)電荷又會(huì)消失,恢復(fù)到原來(lái)沒(méi)有加壓力的狀態(tài);當(dāng)所加的壓力改為拉力后,晶體表面產(chǎn)生的正負(fù)電荷的極性也會(huì)隨之改變。石英晶振晶體表面所產(chǎn)生的電荷量與所加的壓力或拉力的大小成正比。這種將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的現(xiàn)象就稱為正壓電效應(yīng)。

相反,如果在石英晶體的極化方向上外加交變電場(chǎng)時(shí),就會(huì)使晶體產(chǎn)生膨脹或縮小的機(jī)械變形。當(dāng)去掉所加的交變電場(chǎng)后,該石英晶振晶體的機(jī)械變形也隨之消失,恢復(fù)到原來(lái)的狀態(tài)。這種電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的現(xiàn)象稱為“逆壓電效應(yīng)”.自然界中雖然有很多晶體都具有上述壓電效應(yīng),但是石英貼片晶振晶體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,做成的振蕩器精度高,頻率穩(wěn)定,因此是比較理想的材料。

圖2-1是正壓電效應(yīng)和逆壓電效應(yīng)的示意圖。表示某一非中心對(duì)稱的壓電石英晶體在某一平面上的投影,當(dāng)其兩側(cè)受到一定外力時(shí)的情況。其中(a)表示當(dāng)石英晶振晶體不受外力時(shí),正電荷與負(fù)電荷的中心重合。晶體的電極化強(qiáng)度為0,晶體表面就不帶電荷。(b) 表示在(a)中的晶體兩側(cè)加上壓力后,產(chǎn)生電極化現(xiàn)象。即晶體發(fā)生壓縮變形使得正電荷與負(fù)電荷的中心分離。為此,石英晶振晶體就顯示有電偶極距,電極化強(qiáng)度就不再等于0晶體表面分別出現(xiàn)了正、負(fù)電荷。(c)中則表示將晶體兩側(cè)的壓力改為拉力后,因?yàn)槭?font color='red'>貼片晶振晶體產(chǎn)生膨脹變形后正電荷與負(fù)電荷的中心分離方向與(b)中的正好相反,所以晶體兩側(cè)表面所帶的正、負(fù)電荷情況也正好相反。

如果在石英晶振晶體兩側(cè)的表面鍍上金屬電極后, 當(dāng)在其表面加上壓力或拉力時(shí),都可以利用儀表測(cè)得晶體兩側(cè)表面的電位差。只是金屬電極上由于靜電感應(yīng)產(chǎn)生的電荷與石英晶體表面出現(xiàn)的束縛電荷極性相反。如(d)、(e) 所示,它們分別表示(b)、(c)在加壓力的面或加拉力的面鍍上金屬電極的情況。當(dāng)施加壓力或拉力的方向和產(chǎn)生電位差的方向一致時(shí),稱為縱向壓電效應(yīng)。也有一些壓電材料,施加壓力或拉力的方向和產(chǎn)生電位差的方向是垂直的,這種現(xiàn)象則被稱為橫向壓電效應(yīng)。相反,如果壓電石英晶體在電場(chǎng)中,出于電場(chǎng)的作用,使石英晶振晶體正電荷與負(fù)電荷的中心發(fā)生分離。這種極化現(xiàn)象則會(huì)導(dǎo)致石英晶體,石英晶體振蕩器的變形,這就是電致變形,也就是逆壓電效應(yīng).

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石英晶振主要用在電路中作穩(wěn)頻元件。為了克服傳統(tǒng)的掃描探針顯微鏡在應(yīng)用中的不足,本文采用石英晶振作為微力傳感器來(lái)取代傳統(tǒng)的微懸臂和位移檢測(cè)裝置。而石英晶振有兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)：

1、壓電效應(yīng),從而使石英晶振免去了中間轉(zhuǎn)化環(huán)節(jié),形成一個(gè)獨(dú)立的直接和即時(shí)的微力測(cè)量單元。

2、空氣中極高的品質(zhì)因素,從而使最小可測(cè)力梯度減小,傳感器的靈敏度提高。

2.1晶振作為測(cè)量元件的物理特性研究

石英晶體是六棱柱而兩端呈角錐形的結(jié)晶體,其化學(xué)成分是Si02,下圖所示是石英晶振晶體的坐標(biāo)軸系：

通常將通過(guò)兩頂端的軸線稱為光軸(Z軸),與光軸垂直又通過(guò)晶體切面的六個(gè)角的三條軸線稱為電軸(X軸),與光軸垂直又和石英晶振晶體橫切面六邊形的六個(gè)邊垂直的三條軸線稱為機(jī)械軸(Y軸),X軸、Y軸、Z軸統(tǒng)稱為晶體的坐標(biāo)軸系。在同一方向上,石英晶振晶體的性質(zhì)是完全相同的。

石英晶體是一種各向異性的晶體,它具有正壓電效應(yīng)。沿某一機(jī)械軸或者電軸施加壓力,則在垂直于這些軸的兩個(gè)表面上就產(chǎn)生了異號(hào)電荷,其值與機(jī)械壓力產(chǎn)生的機(jī)械形變成正比,若施以張力,則表面上的電荷與受壓時(shí)的符號(hào)相反。造成這種結(jié)果的原因是貼片晶振,石英晶振晶體的晶格在壓力下變形,導(dǎo)致電荷分布不均勻。石英晶體還具有逆壓電效應(yīng),如果在石英晶體兩個(gè)面之間加一電場(chǎng),則晶體在電軸或機(jī)械軸方向上就會(huì)延伸或壓縮,延伸或壓縮量與電場(chǎng)強(qiáng)度成正比。

如果將石英晶體置于交變電場(chǎng)中,則在電場(chǎng)的作用下,貼片晶振晶體的體積會(huì)發(fā)生周期性的壓縮或拉伸的變化,這樣就形成了晶體的機(jī)械振動(dòng),晶體的振動(dòng)頻率應(yīng)等于交變電場(chǎng)的頻率,在電路中也就是驅(qū)動(dòng)電源的頻率。當(dāng)石英晶體諧振器振動(dòng)時(shí),在它的兩表面產(chǎn)生交變電荷,結(jié)果在電路中出現(xiàn)了交變電流,這樣壓電效應(yīng)使得晶體具有了導(dǎo)電性,可以視之為一個(gè)電路元件。石英晶振晶體本身還具有固有振動(dòng)頻率,此振動(dòng)頻率決定于晶體的幾何尺寸、密度、彈性和泛音次數(shù),當(dāng)石英晶振晶體,有源晶振的固有振動(dòng)頻率和加于其上的交變電場(chǎng)的頻率相同時(shí),晶體就會(huì)發(fā)生諧振,此時(shí)振動(dòng)的幅值最大,同時(shí)壓電效應(yīng)在石英晶振晶體表面產(chǎn)生的電荷數(shù)量和壓電電導(dǎo)性也達(dá)最大,這樣石英晶體諧振器,石英晶振晶體的機(jī)械振動(dòng)與外面的電場(chǎng)形成電壓諧振,這就是石英晶體作為振蕩器的理論基礎(chǔ)。

石英晶體的電氣特性可用圖中所示的等效電路圖來(lái)表示,由等效電阻R1、等效電感L1和等效電容C1組成的串聯(lián)諧振回路和靜態(tài)電容Co并聯(lián)組成,靜態(tài)電容C0主要由貼片晶振,有源晶振,石英晶體的尺寸與電極確定,再加上支架電容組成。等效電感L1和等效電容C1由切型、石英晶體片和電極的尺寸形狀來(lái)確定。等效電阻R1是決定石英晶振Q的主要因素,是直接影響石英晶體諧振器工作效果的一個(gè)重要參數(shù)。R1不僅由切型、石英晶體片形狀、尺寸、電極決定,而且加工條件、裝架方法等對(duì)其影響也很大。因此,同一型號(hào),同一頻率的若干產(chǎn)品其Q值也相差很大。

在等效電路中,L1和C1組成串聯(lián)諧振電路,諧振頻率為:

通常石英晶體諧振器的阻抗頻率特性可用圖2.3表示。此處忽略了等效電阻R1的影響,由圖可見(jiàn),當(dāng)工作頻率f時(shí),晶體呈容性;當(dāng)工作頻率在f0與f之間時(shí),晶體呈感性;當(dāng)工作頻率f>f時(shí),晶體又呈容性。晶體在晶體振蕩器主振蕩級(jí)的振蕩電路呈現(xiàn)感性,即工作頻率在f于f之間。

石英晶振是高端智能產(chǎn)品不可或缺的一種頻率元件,主要為時(shí)鐘電路提供信號(hào)頻率.晶振根據(jù)市場(chǎng)不同需求分IDP晶振和SMD晶振,并且從過(guò)去的8045晶振大體積到現(xiàn)在的1612晶振,在不斷改小的石英貼片晶振,符合如智能產(chǎn)品對(duì)于小型化的追求.億金電子從事石英晶體行業(yè)十幾年,多年來(lái)誠(chéng)信經(jīng)營(yíng),精益求精,為廣大用戶提供小尺寸,高精度,低價(jià)格晶振產(chǎn)品,并且免費(fèi)提供晶振技術(shù)資料下載.以下為億金電子技術(shù)工程支招,如何更好的管理石英晶振質(zhì)量以加強(qiáng)晶振的可靠性.

1.質(zhì)量與可靠性

眾所周知,質(zhì)量是石英晶振,貼片晶振的生命,因此,人們十分重視晶振的質(zhì)量。為了全面刻畫產(chǎn)品質(zhì)量,人們從不同側(cè)面提出了眾多質(zhì)量指標(biāo),這些質(zhì)量指標(biāo)形成了產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)體系。按照石英晶振,貼片晶振產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)的屬性對(duì)其進(jìn)行分類,這些質(zhì)量指標(biāo)可分為性能指標(biāo)、可靠性指標(biāo)、安全性指標(biāo)、適應(yīng)性指標(biāo)和經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)等,如電視機(jī)有很多表示圖像清晰程度、音質(zhì)是否優(yōu)美等質(zhì)量指標(biāo),這些指標(biāo)都是聲表面濾波器,石英晶振,貼片晶振,石英晶體諧振器等電子元件在性能方面的指標(biāo)。也就是完成規(guī)定功能能力的指標(biāo)。產(chǎn)品的可靠性指標(biāo)反映了產(chǎn)品保持其性能指標(biāo)的能力.如在電視機(jī)出廠時(shí)其各項(xiàng)性能指標(biāo)檢驗(yàn)是合格的,那么,3000小時(shí)后電視機(jī)是否仍保持出廠時(shí)各項(xiàng)性能指標(biāo)呢,這是用戶十分關(guān)心的問(wèn)題,為了說(shuō)明產(chǎn)品保持其性能指標(biāo)的能力,就必須向用戶提供有關(guān)該貼片石英晶振產(chǎn)品的可靠性指標(biāo),如平均壽命、可靠度等。

由此可見(jiàn),可靠性也是產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)的一個(gè)重要方面,他強(qiáng)調(diào)的是產(chǎn)品的質(zhì)量指標(biāo)和時(shí)間發(fā)展之間的關(guān)系,人們?cè)谑褂卯a(chǎn)品時(shí),使用產(chǎn)品的次數(shù)不是一定的這就要求了與時(shí)間有關(guān)的質(zhì)量指標(biāo),也就是可靠性達(dá)到人們的需求,質(zhì)量與可靠性水平俱佳的晶振才是真正的好產(chǎn)品。因此,質(zhì)量與可靠性是相輔相成的,缺一不可的。

2.質(zhì)量管理與可靠性管理

很多企業(yè)認(rèn)為分不清質(zhì)量管理與可靠性管理的區(qū)別,他們認(rèn)為可靠性管理就是質(zhì)量管理,可靠性管理應(yīng)有質(zhì)量部門來(lái)負(fù)責(zé),其他部門沒(méi)有可靠性管理的責(zé)任, 這樣的認(rèn)識(shí)是錯(cuò)誤的。

目前很多企業(yè)都對(duì)質(zhì)量管理非常的重視,認(rèn)識(shí)到了質(zhì)量管理的重要性,也運(yùn)用可很多質(zhì)量管理方法來(lái)保證使用晶體振蕩器,石英貼片晶振的質(zhì)量,大部分企業(yè)都通過(guò)了ISO9001質(zhì)量管理體系認(rèn)證,企業(yè)的質(zhì)量管理水平也都比較高。可以說(shuō),絕大部分行業(yè),只要質(zhì)量管理水平提上去了,就可以滿足企業(yè)發(fā)展的需要。但在某些領(lǐng)域,比如航空航天、衛(wèi)星通訊、無(wú)線電傳輸、軍事裝備制造等領(lǐng)域,僅僅依靠質(zhì)量管理是不夠的。如果想達(dá)到對(duì)石英晶振,貼片晶振可靠性要求,那么一定要運(yùn)用可靠性管理來(lái)幫助企業(yè)來(lái)提升石英晶振,貼片晶振的可靠性。

質(zhì)量管理與可靠性管理既有聯(lián)系又有區(qū)別,在企業(yè)進(jìn)行可靠性管理之前, 定要分清楚質(zhì)量管理與可靠性管理之間的區(qū)別,可靠性可以看作是質(zhì)量特性中的個(gè)重要指標(biāo)。可靠性管理可以當(dāng)作質(zhì)量管理的深層次的管理活動(dòng),它有著很多不同于質(zhì)量管理的特點(diǎn)。質(zhì)量管理相對(duì)側(cè)重于產(chǎn)品的生產(chǎn)階段,強(qiáng)調(diào)對(duì)貼片晶振,石英晶體振蕩器,石英晶振的生產(chǎn)過(guò)程的質(zhì)量控制。而可靠性管理是對(duì)產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)全階段的可靠性管理,在設(shè)計(jì)階段強(qiáng)調(diào)可靠性預(yù)計(jì)、可靠性分配等預(yù)測(cè)可靠性的方法,在生產(chǎn)階段則在質(zhì)量控制

基礎(chǔ)上進(jìn)行進(jìn)一步的可靠性要求,在維護(hù)階段也要保證貼片晶振,石英晶振可靠性的實(shí)現(xiàn),質(zhì)量管理與可靠性管理的區(qū)別聯(lián)系如表2-1。

表2-1質(zhì)量管理與可靠性管理的區(qū)別聯(lián)系