一種石英晶體諧振器的加工方法技術

本發明專利技術提供一種石英晶體諧振器的加工方法，其包括對待加工的晶片清洗，并對清洗后的晶片進行上片點膠；對點膠后的晶片，通過在線監測濺鍍頻率，進行雙側濺鍍鍍膜，并對鍍膜后的晶片進行真空退火處理。本發明專利技術的一種石英晶體諧振器的加工方法，將所有的加工步驟都設置在真空下，以防止產品加工過程中暴露在空氣中，影響其性能，實現了真空環境下連續生成；同時，采用了在線監測濺鍍頻率以實現電極制備，將兩次鍍膜合成一次，縮減加工工藝同時提高加工效率。

Method for processing quartz crystal resonator

The invention provides a method for processing quartz crystal resonator, comprising a wafer cleaning treatment processing, and dispensing of film after cleaning the wafer on the wafer; after dispensing, by monitoring the sputtering frequency, bilateral sputter coating, and the wafer after coating for vacuum annealing. A processing method of quartz crystal resonator of the invention, the processing steps are all set in a vacuum, to prevent the products in the process of exposure in the air, affecting its performance, the vacuum environment continuously; at the same time, the online monitoring of sputtering frequency to achieve the electrode preparation, will be two times the synthesis of a coating, reduce the machining process at the same time improve processing efficiency.

【技術實現步驟摘要】
一種石英晶體諧振器的加工方法
本專利技術涉及電子
，更具體地，涉及一種石英晶體諧振器的加工方法。
技術介紹
由于石英晶體諧振器是一種頻率控制元件，可以提供穩定的時鐘信號，是武器裝備的關鍵特性配套元件，而頻率控制技術的核心元件，影響著武器裝備的性能與可靠性。比如，新一代戰略核導彈慣導平臺在頻率精度上有32年長貯穩定度的要求，對此提出了32年老化率1×10-7，推算年老化率應達到1×10-8的水平，這對產品的潔凈度控制及應力控制提出了更高的要求。目前國內外諧振器的生產是均是按工序分步獨立進行的，如圖1所示，現有的諧振器電極制備分兩個步驟進行，分別為鍍膜和微調，鍍膜工序是粗量級的電極制備，微調工序是精確的電極修調。該電極制備方式所帶來的問題有兩點，一是電極夾層，二是兩側電極的不對稱，而無論是電極夾層還是質量不對稱，都會帶來頻率的老化響應，這是傳統工藝的弊端，也是技術瓶頸。同時，由于生產過程的不連續，導致中間環節的產品滯留帶來了表面污染，難以實現低老化的要求。
技術實現思路
本專利技術提供一種可連續生產且產品性能穩定的石英晶體諧振器的加工方法，以解決現有石英晶體諧振器生產過程不連續導致的產品壽命短且產品頻率老化響應高的技術問題。根據本專利技術的一個方面，提供一種石英晶體諧振器的加工方法，其特征在于，其包括在真空環境下進行以下步驟：S1.對待加工的晶片清洗，并對清洗后的晶片進行上片點膠；S2.對點膠后的晶片，通過在線監測濺鍍頻率，進行雙側濺鍍鍍膜，并對鍍膜后的晶片進行真空退火處理。在上述方案基礎上優選，所述步驟S2進一步包括以下步驟：S21.對點膠后的晶片進行真空清洗；S22.對真空清洗后的晶片，通過在線監測濺鍍頻率，進行雙側濺鍍鍍膜，并對鍍膜后的晶片進行真空退火處理；S23.將鍍膜后的晶片進行真空退火處理，然后對其進行真空密封。在上述方案基礎上優選，所述步驟S22進一步包括：通過在線監測濺鍍頻率，根據濺鍍頻率與目標頻率之間的差值大小，以調整濺鍍頻率的大小。在上述方案基礎上優選，所述步驟S22進一步包括：通過在線監測濺鍍頻率，在濺鍍頻率達到目標頻率的正100ppm之前，采用150w功率進行粗調鍍膜，當濺鍍頻率達到目標頻率的正100ppm后，采用15w功率進行微調鍍膜，且所述目標頻率為石英晶體諧振器的標稱頻率。在上述方案基礎上優選，所述步驟S23中進一步包括：所述真空退火的溫度為200℃～240℃，真空退火的時間為1h～2h。在上述方案基礎上優選，所述步驟S22進一步包括在進行雙側濺鍍鍍膜前，對所述真空清洗后的晶片進行烘烤去水處理，其中，烘烤處理的溫度為150℃-200℃，烘烤時間為2～3小時。在上述方案基礎上優選，所述步驟S21中的真空清洗包括以下步驟：對點膠后的晶片順序進行真空烘烤、UV清洗、離子轟擊處理。在上述方案基礎上優選，所述UV清洗為采用功率為60％P的UV燈，且清洗時間為30s。在上述方案基礎上優選，所述離子轟擊處理的轟擊功率為300w，且轟擊時間為10s。在上述方案基礎上優選，所述步驟S1中對待加工的晶片清洗具體包括：將拋光后的待加工晶片，順序進行酸熱浸洗，用去離子水放入超聲波中進行超洗，堿熱浸洗，用去離子水放入超聲波中進行二次超洗，最后使用無水乙醇進行脫水，并在100-120℃下真空烘干。本申請提出一種石英晶體諧振器的加工方法，將所有的加工步驟都設置在真空下，以防止產品加工過程中暴露在空氣中，影響其性能；同時，采用了在線監測濺鍍頻率以實現電極制備，將兩次鍍膜合成一次，縮減加工工藝同時提高加工效率。附圖說明圖1為
技術介紹
中的現有石英晶體諧振器的加工方法的流程圖；圖2為本專利技術的一種石英晶體諧振器的加工方法的流程圖。具體實施方式下面結合附圖和實施例，對本專利技術的具體實施方式作進一步詳細描述。以下實施例用于說明本專利技術，但不用來限制本專利技術的范圍。請參閱圖2所示，本專利技術提供了一種石英晶體諧振器的加工方法，其包括以下步驟：將拋光后的晶片作為待加工的晶片，進行晶片清洗，以去除晶片表面的雜質。其中，對晶片清洗具體包括一下幾個步驟：第一步，將待加工的晶片放入溫度為80℃的酸溶液中，浸泡沖洗15min，以去除待加工的晶片表面金屬及器氧化物；優選的，酸溶液為硫酸；第二步，將第一步得到的晶片放入超聲波中用離子水進行超洗，以去除晶片表面的酸液和酸液清洗后的雜質；第三步，為了進一步去除晶體表面的油脂并中和酸液，本專利技術還需要將晶片用堿性溶液進行浸泡清洗，優選的，堿液優選為氫氧化鈉，清洗的時間為15min，堿液的溫度為80℃；第四步，將堿液清洗后的晶片放入超聲波中用離子水進行沖洗，以去除晶片表面的堿液殘留物；第五步，為了進一步的去除晶片表面的雜質顆粒，本專利技術還可以將堿液清洗后的晶片用離子水進行超聲波二次超洗，以保證晶片表面無雜質，提高諧振器的性能；由于清洗后的晶片表面仍然殘存少量的水，本專利技術還需要將二次超洗的晶片用無水乙醇進行超聲波清洗，然后通過不銹鋼熱板在200℃下烘烤5min，以保證晶片表面無任何雜質水分，保證上片點膠效果。將清洗后的晶片放入帶狀支架的兩金屬片之間，讓帶槽孔的兩金屬片緊緊夾住石英片，然后在電極和金屬片接觸處涂上一層導電膠，使電極膜通過邊緣上的導電膠與金屬片接觸而產生電連接，點膠后,將晶片用無水乙醇進行超聲波清洗，以去除晶片表面的灰塵顆粒并脫水，最后，將處理后的晶片通過烘烤以固定導電膠與晶片之間的相對位置。由于點膠烘烤后的晶片表面存在大量的OH-，OH-對水的親和力很強，會導致晶片表面吸附大量水分子和少量CO2，而這部分氣體與表面結合力不牢，屬于物理吸附和弱化學吸附，所以，本專利技術需要將點膠烘烤后的晶片放置在真空環境下，以加熱到150℃～200℃左右時，加熱時間為2～3小時，優選加熱溫度為200℃，從而使其表面的水分子和少量CO2在幾分鐘內便可以從晶片表面被解吸。而真空烘烤后的晶片表面仍然存在碳氫化合物和有機物，為了去除晶片表面的碳氫化合物和有機物，本專利技術還將真空烘烤后的晶片進行UV清洗，本專利技術的UV清洗是通過紫外光和氧原子作用在晶片表面，以將晶片表面的碳氫化合物分解合成為CO2↑和H2O↑，通過抽高真空，可使污染物逸出，該過程中，UV清洗所使用的UV燈功率為60％p，清洗的時間為30s，該過程主要控制參數為工藝氣體的流量以確保其處理效果。最后，采用惰性離子轟擊最終晶體的清潔表面，可使晶片表面的潔凈度進一步提高，達到原子級的清潔表面，其中本專利技術的離子轟擊的時間為10s，所使用的轟擊功率為300w。主要控制參數為工藝氣體流量、轟擊功率。其中，對晶片表面的真空清洗效果的檢測，可以通過俄歇電子能譜儀來檢測表面的有機元素殘留，該檢測方法比較直觀。對于潔凈度等級高的晶片表面，在相同的鍍膜工藝條件下，其牢固度必然很好，因此可以通過檢測電極膜的牢固度來評價清洗技術與清洗工藝參數的有效性。對電極膜牢固度的測量可以采用百格法來測量表面結合力，從而評估清洗技術的有效性，參數設置的合理性。以下將詳細介紹本專利技術的電極制備和封裝過程。將上述離子轟擊后的晶片，放置在真空環境下，通過兩個用于濺鍍的產品對稱設置在晶片兩側，同時，對晶片的兩側進行濺鍍處理，濺鍍過程中，通過采用250C網絡分析儀對產品頻率進行實時在線監測，控制用于濺鍍的產品濺鍍頻本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種石英晶體諧振器的加工方法，其特征在于，其包括以下步驟：S1.對待加工的晶片清洗，并對清洗后的晶片進行上片點膠；S2.在真空環境下，對點膠后的晶片，通過在線監測濺鍍頻率，進行雙側濺鍍鍍膜，并對鍍膜后的晶片進行真空退火處理。

【技術特征摘要】
1.一種石英晶體諧振器的加工方法，其特征在于，其包括以下步驟：S1.對待加工的晶片清洗，并對清洗后的晶片進行上片點膠；S2.在真空環境下，對點膠后的晶片，通過在線監測濺鍍頻率，進行雙側濺鍍鍍膜，并對鍍膜后的晶片進行真空退火處理。2.如權利要求1所述的一種石英晶體諧振器的加工方法，其特征在于，所述步驟S2進一步包括以下步驟：S21.對點膠后的晶片進行真空清洗；S22.對真空清洗后的晶片，通過在線監測濺鍍頻率，進行雙側濺鍍鍍膜，并對鍍膜后的晶片進行真空退火處理；S23.將鍍膜后的晶片進行真空退火處理，然后對其進行真空密封。3.如權利要求2所述的一種石英晶體諧振器的加工方法，其特征在于，所述步驟S22進一步包括：通過在線監測濺鍍頻率，根據濺鍍頻率與目標頻率之間的差值大小，以調整濺鍍頻率的大小。4.如權利要求3所述的一種石英晶體諧振器的加工方法，其特征在于，所述步驟S22進一步包括：通過在線監測濺鍍頻率，在濺鍍頻率達到目標頻率的正100ppm之前，采用150w功率進行粗調鍍膜，當濺鍍頻率達到目標頻率的正100ppm后，采用15w功率進行微調鍍膜，且所述目標頻率為石英晶體諧振器的標稱頻率。5.如權利要求2所述的一種石英晶體諧...

【專利技術屬性】
技術研發人員：趙立軍，張琳琳，韓雪飛，孫海東，
申請(專利權)人：北京晨晶電子有限公司，
類型：發明
國別省市：北京,11