[发明专利]一种压电石英晶体晶片倒边实现效果的测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种压电石英晶体晶片倒边实现效果的测量方法，属于元器件制造技术领域。

背景技术

通过对压电石英晶体晶片倒边来实现或改善晶体技术性能的做法由来已久，晶片倒边技术是晶片设计和制造中最需充分试验的重要工艺之一。传统的倒边效果的评估，是采用倒边时间或晶片倒边后基频频率是否达到设定值等方法，但偶然因素影响下，对倒边后的压电石英晶体晶片倒边效果评估准确性不够，随着晶体小型化和技术参数高精度要求的发展，已难以完全满足产品设计和工艺精度要求。 

发明内容

本发明提出的是一种压电石英晶体晶片倒边实现效果的测量方法，其目的旨在确保压电石英晶体晶片倒边效果被准确评估，而不受晶片倒边后基频频率的影响，从而有效监控压电石英晶体晶片倒边工序产品性能品质，降低产品不良风险，提高工序产品合格率。

本发明的技术解决方案：一种压电石英晶体晶片倒边实现效果的测量方法，包括

1）压电石英晶体晶片使用倒边工艺加工，具体是将晶片和研磨砂按比例（重量比1:1左右）置入有曲率要求（R20-R65）的圆柱状或椭球状刚性筒中，再将筒置于滚筒倒边机，使其高速旋转（175rpm左右），从而达到晶片边缘部位被研磨砂和筒壁修整变薄（50%-90%）效果，；

2）用测量仪器测量其基频频率f1和三次泛音频率f3，并计算其相关值Delta f = 3*f1-f3；

3）当晶片制造成的压电石英晶体元器件被证明完全符合性能品质要求后，今后再制造该规格晶片时，在晶片倒边加工工序，即以Delta f值是否符合来判断压电石英晶体晶片倒边效果。 

本发明的优点：本发明使用的Delta f值可以在压电石英晶体晶片倒边后，用测量仪器测量晶片的基频频率和三次泛音频率后计算得出，在晶片倒边工艺参数相对稳定的前提下，保证Delta f值相同的晶片获得基本一致的倒边效果，且Delta f值多次测试的结果误差保持在系统误差范围内，确保了以此判断晶片倒边效果的高可靠性，从而解决了传统的依据倒边时间或只测量晶片基频频率等方法判断倒边效果的不准确性问题。对该类产品能高合格率、低报废率的加工具有推广的价值。

附图说明

图1是晶片振动时频谱示意图。

具体实施方式

对照附图，可发现并利用压电石英晶体晶片以其基频频率f1和三次泛音频率f3计算的相关值（Delta f = 3*f1-f3）与晶片倒边效果之间关系。

具体测量和计算方式:晶片放置在频谱分析仪测试头电极中间，扫频测试出晶片振荡频谱，然后对对照附图所示f1（基频模式）、f3（三次泛音模式），将其依次测量并记录读值，再用Delta f = 3*f1-f3计算。

为避免在测试Delta f值时出现误差，测量仪器测量频率要有足够的精度。 

测试的Delta f值，个体晶片间允许有一定的范围（一般在50KHz左右），为保证以Delta f值评估倒边效果的准确性，计算同批倒边的多个压电石英晶体晶片之Delta f值作为参考范围。

当压电石英晶体晶片倒边工艺条件（如设备、工装、材料、工艺条件等）发生变化后，需要对标准Delta f值再确认。

本发明对压电石英晶体晶片倒边后之Delta f值的测量、标准确立等难度不大，易于推广，对解决晶片倒边效果的稳定性，有显著的作用，具有推广的价值。

测量压电石英晶体晶片基频频率与三次泛音频率之差值，并以该值与标准值值对比实现压电石英晶体晶片倒边效果评估，倒边后的压电石英晶体晶片其基频频率与三次泛音频率可以被方便地准确测量，压电石英晶体晶片基频频率与三次泛音频率之差值能准确地表征倒边效果，而与晶片本身基频频率高低基本无关。

本发明是在对倒边过程中或倒边完成后，测量压电石英晶体晶片基频频率与三次泛音频率之差值，从根本上解决了传统依据倒边时间或只测量晶片基频频率等方法判断倒边实现度的不准确性，对各类压电石英晶体晶片倒边效果的有效控制有推广的价值。