激光刻蚀频率微调是伴随着新时代出现的，从20世纪40年代开始，人们已经意识到科技兴国的重要性，并积极开发技术人才，研发新技术，创新发展。作为这其中最重要的”角色”，石英晶振成为重点发展对象，于是就有人提出，将激光刻蚀频率微调这项技术应用在晶振身上，通过实践也证实这个理论的可行性，经过几十年的发展已经愈发成熟。

1960年随着第一台红宝石激光器的诞生,引发了激光、光电子等新兴学科的兴起。与此同时,以这些新兴学科为背景的激光、光电子产业也正在蓬勃发展。激光具有高亮度、高单色性、高相干性、高方向性等四大优点,尤其是它具有极高的功率密度,可达1010-12w/CM2,因而是一种性能优异的加工光源。激光加工和传统的机械加工方式相比,具有不受加工形状的限制、非接触性加工、无工具磨损、加工变形量小、加工质量高等诸多优点。90年代初,随着微机械制造技术和微型机电系统MEMS( Micro Electric Mechanical System)的研究与应用激光加工的一个新兴分支“激光微加工”正在蓬勃兴起。激光微加工一般是指特征尺寸小于100m的加工。“激光微加工”的加工方式主要包括激光束和各向异性蚀刻相结合的激光蚀刻加工、激光化学辅助加工等。

这种加工方法具有较为明显的优越性,可对有机物、石英晶体、陶瓷和金属材料实施高精密加工,且容易进行三维结构加工,容易实现规模生产。“激光微加工”是微机械制造的一种主要加工技术。近年来,随着“激光二极管泵浦的全固化激光器”的发展,更高功率的连续波激光器和在紫外波段高效运转的非线性晶体都有了很大的发展,这都有利于继续拓宽“激光微加工”的应用和发展空间,从而使“激光微加工”成为可与其它微加工技术相抗衡的有力竞争者[1-5].

新型电子元件石英晶振,以其优良的频率稳定度、高Q值、高谐振频率及体积小巧等特点,在对频率稳定度要求较高的各种通讯及其它电子设备中得到了广泛的应用。如何精确获得指定谐振频率的石英晶振,即石英晶体谐振器频率微调,一直是国内外研究和生产中的热点探寻问题。目前,生产中较为主流的石英晶振频率微调法是采用“加”的方式,即通过微量的增加膜层的厚度来减小石英贴片晶振的频率。“加”的方式,主要为蒸发频率微调技术。蒸发频率微调技术存在膜层结合力差,易发生固熔断线、脱焊等现象,此外还不能进行大规模高效率的生产。而“减”的方式,有溅射刻蚀频率微调技术和离子束刻蚀频率微调技术溅射频率微调技术本来就有靶材利用低的缺点,应用于贴片晶振频率微调,还会产生膜层结合力差,影响焊接性能的问题。这种技术虽然克服了前两种技术的缺点,但由于离子质量较大,不易偏转扫描,因而产能较低,此外还存在频率漂移相位变化等问题。本课题大胆提出将激光微加工工艺应用于圆柱晶振、贴片晶振频率微调,并通过理论与实验证明了此种新型技术的可行性。