1.3石英晶振频率微调国内外研究现状与进展

在面对当代科技的影响下,频率元件制造商在不断的持续增长着,在众多的竞争对手中,若是没有一流的技术或是其他的有优质的条件，都难以在行业中立足。必须拥有过硬的技术,才能在行业中占有地位。

在大规模工业生产中,制作指定目标频率的石英晶体谐振器的流程尽管所用技术不尽相同,但其基本流程均可归纳如下:第一步制作出与目标频率接近的石技术不尽相同,但其基本流程均可归纳如下:第一步制作出与目标频率接近的石一步结束后吏加接近目标频率;第三步通过改变晶片(包括电极层)的整体质量的方法,来微调晶振谐振频率以达到目标频率。本课题就是针对第三步频率微调展开研究,以求最佳方案。一般来说,在实际生产中,要现实对石英晶振在几ppm到几千ppm范围内的频率微调,微调精度要求在几ppm以内。

目前,对于第三步的方案,国内外石英晶体谐振器的生产工艺和理论研究中, 主要有三种技术。最早出现的是,蒸发沉积和磁控溅射沉积表面电极以增加晶振质量,进而微调晶振的谐振频率[20]。随着研究的不断进展,自20世纪80年代中期开始出现关于离子束刻蚀频率微调技术的研究,经过十多年的发展,现已投入生产。21世纪以来,伴随着激光技术在多个工业领域中的广泛应用,在日本、美国以及中国陆续出现了对于激光加工技术的研究。下面将具体介绍这几种频率微调技术的原理,及国内外研究进展。

1.3.1蒸发频率微调技术

在如前所述的贴片晶振的生产流程中,对于第二步镀敷电极层,国内外一般采用溅射或蒸发技术[36]。而对于第三步频率微调,国内的生产工艺中, 多数直接通过第二步的溅射或蒸发技术调节到目标频率。真空蒸发频率微调其实就是传统的蒸发镀膜工业,它是一种发展较早、应用广泛的镀膜方法。国内的生产厂家一般都是用的此种办法。

1.3.1.1蒸发频率微调机理

真空蒸发频率微调是在真空条件下,把化合物、金属、合金等镀层材料置于料舟之中,将料舟通电加热到使镀层材料大量的原子或分子气化,并沉积到放置在容器内的基片表面上形成薄膜的过程。在本课题研究中,是将银加热到气化, 沉积到石英晶体振荡器表面上形成银电极层,以及在频率微调时有选择的增加沉积银层的过程。