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晶振老化的原因有哪些?如何降低晶振老化率?

晶光華電子 ? 2022-04-22 10:29 ? 次閱讀
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要制造電參數(shù)符合要求的晶體是容易的,要制造老化率小的產(chǎn)品則不容易。不只是成品工序,半成品晶片的質(zhì)量也會影響老化,可以說,老化是整個工廠工藝,制造水平的集中體現(xiàn)。

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1.老化與頻率

老化的原因很復雜。一般認為,晶體的老化主要起因于晶片表面附著物的脫落、研磨過程對晶片造成的應力、上架和鍍膜過程形成的支架與晶片及電極膜與晶片間的應力變化、晶體表面吸附的氣體以及由于漏氣造成的電極膜表面的改變等等。

因此,不難理解,同樣的脫落對那些質(zhì)量較小的晶片會有更大的影響,同樣的應力變化對薄片的影響要比厚片的影響大得多,這就是頻率越高老化越大的道理。


2.降低老化率的措施

既然表面脫落是晶體的老化原因之一,那么,脫落越少就越好,也就是說,晶片表面的光潔度會直接影響晶體的老化,要保證一定的老化率, 晶體的頻率越高,則最終研磨使用的砂子應該越細,也就是說要求表面光潔度越好。如果對老化有更高的要求,可以采用更細的砂號直至表面拋光。

要降低老化,還要注意以下幾個方面:

(1)要保證晶片的光潔度,包括其邊緣的光潔度;

(2)應采用深腐蝕工藝,以確保破壞層被全部清除;

(3)保證晶片的清潔度,要對晶片進行多遍仔細清洗:對支架、外光及諧振件也要清洗;

(4)采用離子賤射鍍膜工藝;

(5)適當減薄電極膜的厚度,保證鍍膜公差, 盡量減小微調(diào)量:

(6)要保證鍍膜和微調(diào)的真空度,鍍膜前最好進行離子轟擊清洗。鍍膜過程中,晶片的溫度、濺射的速度均對電極膜的質(zhì)量有影響;

(7)要考慮支架簧片質(zhì)量對老化的影響,鍍膜前、 后,上架點膠后, 微調(diào)后應進行高溫烘烤以消除應力的影響。烘烤老化最好在可抽真空充氮氣的烘箱里進行;

(8)導電膠的質(zhì)量、導電膠的揮發(fā)物也會影響晶體的老化,要確保導電膠完全固化后再封口,點膠后至少應有一遍清洗;

(9)為防止電極氧化,晶體殼內(nèi)部應充高純氮氣。在加工過程中,應盡量減少電極在空氣里的暴露時間,防止晶片的再污染;

(10)微調(diào)開始前,采用強激勵的辦法對晶體進行電清洗。

(11)要保證晶體的高密封性和低漏氣率;

(12)客戶的使用狀態(tài)特別是激勵功率的大小也會影響晶體的老化,激勵功率大,則老化加大。

(13)最后一點也是最重要的一點,就是加速老化。

在晶體制成成品后,在高溫下烘烤、加電烘烤,進行多次高低溫溫度沖擊、低溫儲存,采用多遍回流焊技術,使老化率盡快降下來。

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