石英晶體振蕩器生產(chǎn)工藝
來(lái)源：http://www.ike-digital.com 作者：konuaer 2013年03月23
我司對(duì)石英振蕩器這一塊非常注重，從生產(chǎn)到質(zhì)量檢驗(yàn)再到出貨每個(gè)環(huán)節(jié)我們都是很常注重，所以每個(gè)月的銷量也是相當(dāng)高的，質(zhì)量?jī)r(jià)格包裝方面全方位保證，當(dāng)然32.768K表晶和陶瓷晶振方面我們公司也毫無(wú)遜色，那振蕩器方面主要有普通晶體振蕩器(SPXO)、壓控晶體振蕩器(VCXO)、溫補(bǔ)晶體振蕩器(TCXO)、恒溫晶體振蕩器(OCXO)四類。石英晶體振蕩器是目前精確度和穩(wěn)定度最高的振蕩器，被廣泛用于GPS設(shè)備、移動(dòng)通信和無(wú)線系統(tǒng)等應(yīng)用領(lǐng)域中提供頻率基準(zhǔn)。
盡管石英晶體振蕩器的應(yīng)用已有幾十年的歷史，但因其具有頻率穩(wěn)定度高、成本相對(duì)較低這一特點(diǎn)，故在電子技術(shù)領(lǐng)域中一直占有重要的地位。尤其是信息技術(shù)（IT）產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展，更使這種晶體振蕩器煥發(fā)出勃勃生機(jī)。石英晶體振蕩器目前廣泛應(yīng)用于遠(yuǎn)程通信、衛(wèi)星通信、移動(dòng)電話系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)（GPS）、導(dǎo)航、遙控、航空航天、高速計(jì)算機(jī)、精密計(jì)測(cè)儀器及消費(fèi)類民用電子產(chǎn)品中。小型化、片式化、低噪聲化、低成本、超薄、低功耗、頻率高精度化與高穩(wěn)定度及高頻化，是現(xiàn)代電子工業(yè)對(duì)石英晶體振蕩器提出的新的要求。事實(shí)上石英晶體振蕩器在發(fā)展過(guò)程中，也面臨著自身技術(shù)發(fā)展無(wú)法滿足飛速發(fā)展的電子工業(yè)對(duì)其性能要求的潛在威脅和挑戰(zhàn)。從石英晶振的制作工藝看，這些需求對(duì)石英晶振來(lái)講，確實(shí)是一個(gè)無(wú)法克服的障礙。
圖顯示了石英晶振的生產(chǎn)工藝流程，石英晶振的生產(chǎn)要包括切割、披銀、點(diǎn)膠、微調(diào)、起振芯片（有源）、密封等數(shù)十道工序，而且需要大量的人工參與。這就好比一條鐵鏈，其結(jié)實(shí)程度取決于拉力最差的那條環(huán)節(jié)。
下面我們看一下石英晶振的大體生產(chǎn)工藝流程：首先，切割：我們要在石英晶棒上面進(jìn)行打磨、切割。切割出該頻點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的石英晶片，（這里面要注意的是，石英晶片與頻點(diǎn)是一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系。）這時(shí)候的切割角度決了石英晶振的基本頻率偏差。
次，披銀：為了提高工作精度，所以要在切割好的石英晶片上面鍍一層純銀。
第三步：點(diǎn)膠：要在基座上面用銀膠（導(dǎo)電膠）固定，這個(gè)時(shí)候的固定角度再一次決定了石英晶振的基本頻率偏差。
第四步：微調(diào)：這時(shí)候配合測(cè)試設(shè)備，就可以測(cè)量石英晶振的輸出頻率了，在測(cè)試的時(shí)候可以再次補(bǔ)銀做微調(diào)，以提高工作精度。
第五步：如果是無(wú)源晶振的話，就可以充滿氮?dú)饷芊饬恕６性淳д瘢瑒t還需加起振芯片，然后氮?dú)饷芊狻?br /> 整個(gè)個(gè)工序都需要嚴(yán)格的環(huán)境下制作，對(duì)工作環(huán)境的管控不嚴(yán)，或生產(chǎn)人員的稍不注意都會(huì)對(duì)石英晶振的質(zhì)量產(chǎn)生最直接的影響。
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我們?cè)俜颠^(guò)頭來(lái)看一下，現(xiàn)代電子工業(yè)對(duì)石英晶振的要求：
1、片式化、薄型化：石英晶振不同的頻點(diǎn)需切割不同的晶片，而對(duì)于小體積、薄型的工藝，是非常復(fù)雜的，就算能做到，也將會(huì)導(dǎo)致性能的降低。
2、高精度、高穩(wěn)定度：石英晶振內(nèi)部的石英晶片需渡一層純銀，所以石英晶振需用惰性氣體---氮?dú)饷芊庠诮饘贇づc基座形成的空腔內(nèi)。長(zhǎng)時(shí)間工作后，會(huì)由于老化、震動(dòng)等因素，造成“漏氣”現(xiàn)象。直接將石英晶片上面的銀氧化，這就是為什么石英晶振會(huì)有停振、不起振現(xiàn)象。另外由于石英的“溫漂”特性，也將使其在全溫工作環(huán)境中的穩(wěn)定度大大降低。
3、低成本：石英晶振生產(chǎn)廠商都需購(gòu)買基座與外殼，由于下游原材料成本無(wú)法降低，使得石英晶振，經(jīng)過(guò)了幾十年后，價(jià)格一直在這個(gè)水平，而以后的價(jià)格下降空間，更是少之又少。
盡管石英晶體振蕩器的應(yīng)用已有幾十年的歷史，但因其具有頻率穩(wěn)定度高、成本相對(duì)較低這一特點(diǎn)，故在電子技術(shù)領(lǐng)域中一直占有重要的地位。尤其是信息技術(shù)（IT）產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展，更使這種晶體振蕩器煥發(fā)出勃勃生機(jī)。石英晶體振蕩器目前廣泛應(yīng)用于遠(yuǎn)程通信、衛(wèi)星通信、移動(dòng)電話系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)（GPS）、導(dǎo)航、遙控、航空航天、高速計(jì)算機(jī)、精密計(jì)測(cè)儀器及消費(fèi)類民用電子產(chǎn)品中。小型化、片式化、低噪聲化、低成本、超薄、低功耗、頻率高精度化與高穩(wěn)定度及高頻化，是現(xiàn)代電子工業(yè)對(duì)石英晶體振蕩器提出的新的要求。事實(shí)上石英晶體振蕩器在發(fā)展過(guò)程中，也面臨著自身技術(shù)發(fā)展無(wú)法滿足飛速發(fā)展的電子工業(yè)對(duì)其性能要求的潛在威脅和挑戰(zhàn)。從石英晶振的制作工藝看，這些需求對(duì)石英晶振來(lái)講，確實(shí)是一個(gè)無(wú)法克服的障礙。
圖顯示了石英晶振的生產(chǎn)工藝流程，石英晶振的生產(chǎn)要包括切割、披銀、點(diǎn)膠、微調(diào)、起振芯片（有源）、密封等數(shù)十道工序，而且需要大量的人工參與。這就好比一條鐵鏈，其結(jié)實(shí)程度取決于拉力最差的那條環(huán)節(jié)。
下面我們看一下石英晶振的大體生產(chǎn)工藝流程：首先，切割：我們要在石英晶棒上面進(jìn)行打磨、切割。切割出該頻點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的石英晶片，（這里面要注意的是，石英晶片與頻點(diǎn)是一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系。）這時(shí)候的切割角度決了石英晶振的基本頻率偏差。
次，披銀：為了提高工作精度，所以要在切割好的石英晶片上面鍍一層純銀。
第三步：點(diǎn)膠：要在基座上面用銀膠（導(dǎo)電膠）固定，這個(gè)時(shí)候的固定角度再一次決定了石英晶振的基本頻率偏差。
第四步：微調(diào)：這時(shí)候配合測(cè)試設(shè)備，就可以測(cè)量石英晶振的輸出頻率了，在測(cè)試的時(shí)候可以再次補(bǔ)銀做微調(diào)，以提高工作精度。
第五步：如果是無(wú)源晶振的話，就可以充滿氮?dú)饷芊饬恕６性淳д瘢瑒t還需加起振芯片，然后氮?dú)饷芊狻?br /> 整個(gè)個(gè)工序都需要嚴(yán)格的環(huán)境下制作，對(duì)工作環(huán)境的管控不嚴(yán)，或生產(chǎn)人員的稍不注意都會(huì)對(duì)石英晶振的質(zhì)量產(chǎn)生最直接的影響。
我們?cè)俜颠^(guò)頭來(lái)看一下，現(xiàn)代電子工業(yè)對(duì)石英晶振的要求：
1、片式化、薄型化：石英晶振不同的頻點(diǎn)需切割不同的晶片，而對(duì)于小體積、薄型的工藝，是非常復(fù)雜的，就算能做到，也將會(huì)導(dǎo)致性能的降低。
2、高精度、高穩(wěn)定度：石英晶振內(nèi)部的石英晶片需渡一層純銀，所以石英晶振需用惰性氣體---氮?dú)饷芊庠诮饘贇づc基座形成的空腔內(nèi)。長(zhǎng)時(shí)間工作后，會(huì)由于老化、震動(dòng)等因素，造成“漏氣”現(xiàn)象。直接將石英晶片上面的銀氧化，這就是為什么石英晶振會(huì)有停振、不起振現(xiàn)象。另外由于石英的“溫漂”特性，也將使其在全溫工作環(huán)境中的穩(wěn)定度大大降低。
3、低成本：石英晶振生產(chǎn)廠商都需購(gòu)買基座與外殼，由于下游原材料成本無(wú)法降低，使得石英晶振，經(jīng)過(guò)了幾十年后，價(jià)格一直在這個(gè)水平，而以后的價(jià)格下降空間，更是少之又少。
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