晶圆制造工艺与设计.pdf

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1、HangzhouHosonicElectronicCo.,Ltd.晶体设计选用与失效分析品技处V1.2HANGZHOUHOSONIC1www.hosonic.com.cn目录1.水晶材料基本特性2.石英谐振器的生产工艺3.石英谐振器的基本参数4.线路设计中石英谐振器的选用5.典型案例分析6.发展趋势HANGZHOUHOSONIC2www.hosonic.com.cn水晶材料基本特性一压电效应石英晶体在压力作用下产生形变，同时产生电极化。其极化强度与压力成正比。这种现象就称“正压电效应”。反之，在电场作用下，晶体产生形变，其形变大小与电场强度

2、成正比，这种现象称“逆压电效应”。在二十多类具有压电效应的晶体中，石英晶体是无线通讯设备中最为满意的材料之一。它的机械强度高，物理化学性能稳定，内损耗低等，用它制成的器件被广泛用在频率控制和频率选择电路中。HANGZHOUHOSONIC3www.hosonic.com.cn水晶材料基本特性二石英晶体的切型由于石英片的取向不同，其压电特性、弹性特性和强度特性就不同，用它来制造的谐振器的性能也不一样，经过前辈的大量研究，已发现了几十种有用的切割方式。切型的习惯表示方法：AT，BT，CT，DT，ET，FC，SC，LC等HANGZHOUHOSONI

3、C4www.hosonic.com.cn水晶材料基本特性三应用领域：3.1主要产品：石英晶体谐振器、石英晶体振荡器3.2主要特点：高稳定性(年老化率小于+/-5ppm),高Q(品质因数)值,低功耗,小体积,易于使用。3.3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几KHZ至几百MHZ。HANGZHOUHOSONIC5www.hosonic.com.cn水晶材料基本特性四石英谐振器的组成和特性由石英片，电极，基座，上盖、导电胶组成，其关键部分是石英片。石英片是弹性体，它有固有频率。石英片也是压电体，谐振

4、时，振动幅度最大，阻抗最小；失谐时，阻抗迅速加大。HANGZHOUHOSONIC6www.hosonic.com.cn石英谐振器的生产工艺一石英晶片制造工艺流程HANGZHOUHOSONIC7www.hosonic.com.cn石英谐振器的生产工艺二石英晶体谐振器制造流程图HANGZHOUHOSONIC8www.hosonic.com.cn石英谐振器的生产工艺2.1被银：用真空镀膜原理在洁净的石英晶片上蒸镀薄银(金)层，形成引出电极，并使其频率达到一定范围。BlankQuartzBehindInfrontSilverElectrodePla

5、tingSilverHANGZHOUHOSONIC9www.hosonic.com.cn石英谐振器的生产工艺2.2上架点胶：将被上银（金）电极的晶片装在基座上，点上导电胶，并高温固化，通过弹簧(PAD)即可引出电信号。HANGZHOUHOSONIC10www.hosonic.com.cn石英谐振器的生产工艺2.3微调：SMD产品采用Ar离子轰击晶片表面的银（金）电极，将多余的金（银）原子打下来。(插脚类产品使用真空镀膜原理，微调晶体谐振器的频率达到规定要求)HANGZHOUHOSONIC11www.hosonic.com.cn石英谐振器的生

6、产工艺2.4封焊：将基座与上盖放置在充满氮气(真空)的环境中进行封焊，以保证产品的老化率符合要求。本公司主要有：电阻焊（DIPOSC、DIPCrystal）、SEAM焊（滚边焊7S、6S、5S、4S、3S、2S）、玻璃焊（8F、6F、5F）HANGZHOUHOSONIC12www.hosonic.com.cn石英谐振器的生产工艺2.5密封性检查：检查封焊后的产品是否有漏气现象粗检漏：检查较大的漏气现象;细检漏：检查较小的漏气现象;HANGZHOUHOSONIC13www.hosonic.com.cn石英谐振器的生产工艺2.6老化及模拟回流焊

7、：对产品加以高温长时间老化，释放应力以及模拟客户使用环境，暴露制造缺陷，据以提高出货可靠性。HANGZHOUHOSONIC14www.hosonic.com.cn石英谐振器的生产工艺2.7测试：对成品进行电性能指标测试，剔除不良品，保证产品质量。HANGZHOUHOSONIC15www.hosonic.com.cn石英谐振器的基本参数Fs:串联谐振频率;Fs=1/[2π(L1C1)1/2]FL:指定负载CL时的谐振频率。Fr:谐振频率;Xe=0时的频率）CL:特定负载谐振频率时的负载电容(pf)。C0:静电容（pF）;C1:动态电容（fF）

8、。L1:动态电感。(mH);RR:动态电阻。ohmQ:品质因数。Q=2πfL1/R1TS:指定负载CL时测试的频率因负载电容变化而引起的牵引能力。(ppm/pf)PWR:激励功率