1.直接刻蚀石英晶振片表面

在电流为11A,激光频率为10KHLz,Q脉冲宽度为10s的条件下,直接对贴片晶振片进行环状刻蚀。刻蚀示意图如图47所示。

图中虚线所示为激光刻蚀的轨迹,可见激光全部作用在石英晶振片本身,而不是其表面的银电极层上。经刻蚀,石英晶振片的频率从10.0268376MHz,上升为10.0268780MHz,频率微调量为404pm。这样做的目的,是为了观察当激光直接作用于晶片本身的时候,会对晶片产生怎样的影响。

通过电镜观察,刻蚀后的石英晶振片断面如图4.8所示。

从图中可见,被激光刻蚀后的区域,石英片表面平整,形貌良好,并未对下面石英晶体谐振器产生损伤。部分晶体被激光刻蚀掉后由于大气中分子的散射作用,重新落回到晶片表面,覆盖在原晶片上。

2.以大电流刻蚀石英晶振表面银电极层,使其产生肉眼可见的大面积刻蚀痕迹,至使频率计无法读出刻蚀后的频率值。

在电流为14A,激光频率为10KHz,Q脉冲宽度为10ys的条件下,对SMD晶振片表面银电极层进行刻蚀。刻蚀图形及示意图分别如图4.9、4.10所示。

在14A的激光电流刻蚀下,晶片表面刻蚀区域的电极层被损坏,出现了肉眼可见的较大范围内明显剥落痕迹。至使频率计无法读出其谐振频率,进口晶振停振。

通过电镜观察,刻蚀后的石英晶振片断面如图411所示。

如图所示,图中左半边银电极层清晰可见,均匀的覆盖在石英表面。而右半边银电极层被激光刻蚀剥落,被剥落处银电极层与晶体混在一起,界线模糊。并且剥落已经损伤到贴片石英晶振本身。损伤延伸至2000m深度。

3.以适当的激光参数刻蚀石英晶振表面银电极层,并无明显的刻蚀痕迹,频率微调量在50ppm左右,其他电性能参数改变量均小。

在电流为11A,激光频率为10KHz,Q脉冲宽度为10/S的条件下,对石晶振片表面银电极层进行刻蚀。刻蚀图形及示意图与情况2相同,即如图4.9、4.10所示。

以此激光参数下,贴片型压电石英晶体的频率从10.0152088MHz,上升到10.0152664MHz,微调量达576ppm。刻蚀后断面图如图412所示。

如上图所示,激光仅对电极层产生了部分剥落,刻蚀处表面均匀,银层与晶体分界清晰,未影响到石英晶振片本身,仅在银电极层产生了局部的膜层不均匀和粗糙现象。同时,对于无铅环保晶体的其他电性能参数的测量,也显示,其他电性能参数改变量均在5%以下,为生产可接受范围。

4.以刻蚀图形的方法对小体积石英晶体谐振器表面银电极层进行刻蚀,刻蚀图形为银电极层外层圆环,频率微调量达1000pm。

刻蚀电流为11A,频率为10KHz2Q脉冲宽度为10μs,刻蚀图形为银电极层外层圆环,紧靠电极层,如图413中红线部分所示。

石英晶振谐振频率从10.0170732MHz,上升为10.0180659MHz,频率微调量为992.7ppm。刻蚀区域断面图如图414所示。

刻蚀背面区域断面图如图416所示。

从图中可见,背面膜层并未受到正面激光刻蚀的影响,银电极层覆盖均匀整齐,无损伤。

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