CN102118137A - 不同切角与镀膜返回频率的晶片获得相同温度频差的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种不同切角与镀膜返回频率的晶片获得相同温度频差的方法，首先用切割机对石英晶体进行AT型切片，并用镀膜机对至少两片石英晶片进行镀膜，然后从所得镀膜石英晶片中选取至少两片切角和镀膜返回频率不同但温度频差相同的石英晶片，记录各片镀膜石英晶片的切角θ1、θ2、……、θn和镀膜返回频率h1、h2、……、hn，线性回归分析建立公式θ=ah＋b，再选取切角为θi的未镀膜石英晶片，将θi代入上步所得公式计算得到hi，控制此石英晶片的镀膜厚度使其镀膜返回频率为hi，即可生产出切角与镀膜返回频率不同但温度频差相同的石英晶片。本发明能够通过调整石英晶片的镀膜厚度使不同切角的石英晶片获得相同的温度频差。

Description

不同切角与镀膜返回频率的晶片获得相同温度频差的方法
技术领域
本发明涉及一种石英晶片制备方法，尤其是一种不同切角与镀膜返回频率的石英晶片获得相同温度频差的方法。
背景技术
AT切型石英晶体谐振器/振荡器由于覆盖频率范围宽，频率稳定性好，并且适合小型化等优点，被广泛应用于频率控制领域。近年来，市场对宽温小频差高精度石英晶体谐振器/振荡器的需求增加。传统上，为得到高精度频率温度要求时，采用缩小晶片的角度范围来得到，例如，温度范围在-20～+70℃时，要求石英晶体谐振器/振荡器的频率变化小于±10ppm，可使用切角是35°14′±2′的晶片制作成品；温度范围在-40～+85℃时，要求石英晶体谐振器/振荡器的频率变化小于±10ppm，可使用切角是35°14′±15″的晶片制作成品（1°＝60′＝3600″），切角范围由±2′减少为±15″，加工难度明显增加，而且合格品的产出率大幅度降低，常用的方法通过角度筛选来获得需要的晶片，这样增加了人工成本、材料成本和其他辅助成本。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种不同切角与镀膜返回频率的晶片获得相同温度频差的方法，能够通过调整石英晶片的镀膜厚度使不同切角的石英晶片获得相同的温度频差。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：不同切角与镀膜返回频率的晶片获得相同温度频差的方法，首先用切割机对石英晶体进行AT型切片，并用镀膜机对至少两片石英晶片进行镀膜，然后按照如下步骤操作：
A、数据获取：从所得镀膜石英晶片中选取至少两片切角和镀膜返回频率不同但温度频差相同的石英晶片，记录各片镀膜石英晶片的切角θ1、θ2、……、θn和镀膜返回频率h1、h2、……、hn；
B、建立方程：对步骤A所得数据进行一元线性回归分析得公式θ=ah＋b；
C、指导生产：选取切角为θi的未镀膜石英晶片，将θi代入上步所得公式计算得到hi，控制此石英晶片的镀膜厚度使其镀膜返回频率为hi，即可生产出切角与镀膜返回频率不同但温度频差相同的石英晶片。
作为本发明的一种优选技术方案，首先用切割机对石英晶体进行AT型切片，并用镀膜机对至少两片石英晶片进行镀膜，然后按照如下步骤操作：
A、数据获取：从所得镀膜石英晶片中选取六片切角和镀膜返回频率不同但温度频差相同的石英晶片，记录各片镀膜石英晶片的切角θ1、θ2、……、θn和镀膜返回频率h1、h2、……、hn，具体数值见下表：
表1.六片镀膜石英晶片的切角θ和镀膜返回频率h
编号 1 2 3 4 5 6
θ /′ 13.56 13.30 13.05 12.79 12.54 12.29
h/KHz 40800 40820 40840 40860 40880 40900
在上表中，因为切角θ的度单位值不发生变化，都为35°，所以取实际切角的分单位值进行统计，例如35°15′，直接记为15′；
B、建立方程：对步骤A所得数据进行一元线性回归分析得公式θ=-0.0127h + 531.72；
C、指导生产：选取切角为θi的未镀膜石英晶片，将θi代入上步所得公式计算得到hi，控制此石英晶片的镀膜厚度使其镀膜返回频率为hi，即可生产出切角与镀膜返回频率不同但温度频差相同的石英晶片。
作为本发明的一种优选技术方案，步骤A中选取温度频差相同的镀膜石英晶片的方法为，利用温度频率仪对镀膜石英晶片的偏差角度进行测试，如果偏差角度相同，则温度频差相同。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：对于同温度频差的石英晶片，本发明通过实验建立其切角与镀膜返回频率的线性关系方程，并利用此方程调整石英晶片的镀膜厚度使不同切角的石英晶片获得相同的温度频差，提高了石英晶片的可利用切角范围，降低了其加工要求，使得石英晶片的制造成本得到大幅度降低；试验表明，本发明在石英晶片标称频率为40MHz，-40～85°的温度范围内，温度频差≤10ppm的成品指标下，AT切角加工可利用范围可以拓展85％以上。
具体实施方式
以下实施例详细说明了本发明。制备本发明所使用的各种原料及各项设备均为常规市售产品，均能够通过市场购买直接获得。
实施例1
首先用切割机对石英晶体进行AT型切片，并用镀膜机对至少两片石英晶片进行镀膜，然后按照如下步骤操作：
A、数据获取：从所得镀膜石英晶片中选取六片切角和镀膜返回频率不同但温度频差相同的石英晶片；具体选取温方法为，利用温度频率仪对镀膜石英晶片的偏差角度进行测试，如果偏差角度相同，则温度频差相同；记录各片镀膜石英晶片的切角θ1、θ2、……、θn和镀膜返回频率h1、h2、……、hn，具体数值见下表：
表1.六片镀膜石英晶片的切角θ和镀膜返回频率h
编号 1 2 3 4 5 6
θ /′ 13.56 13.30 13.05 12.79 12.54 12.29
h/KHz 40800 40820 40840 40860 40880 40900
在上表中，因为切角θ的度单位值不发生变化，都为35°，所以取实际切角的分单位值进行统计，例如35°15′，直接记为15′；
B、建立方程：对步骤A所得数据进行一元线性回归分析得公式θ=-0.0127h + 531.72；
C、指导生产：选取切角为θi的未镀膜石英晶片，将θi代入上步所得公式计算得到hi，控制此石英晶片的镀膜厚度使其镀膜返回频率为hi，即可生产出切角与镀膜返回频率不同但温度频差相同的石英晶片。
上述描述仅作为本发明可实施的技术方案提出，不作为对其技术方案本身的单一限制条件。

Claims (3)

1.不同切角与镀膜返回频率的晶片获得相同温度频差的方法，首先用切割机对石英晶体进行AT型切片，并用镀膜机对至少两片石英晶片进行镀膜，其特征步骤在于：
A、数据获取：从所得镀膜石英晶片中选取至少两片切角和镀膜返回频率不同但温度频差相同的石英晶片，记录各片镀膜石英晶片的切角θ1、θ2、……、θn和镀膜返回频率h1、h2、……、hn；
B、建立方程：对步骤A所得数据进行一元线性回归分析得公式θ=ah＋b；
C、指导生产：选取切角为θi的未镀膜石英晶片，将θi代入上步所得公式计算得到hi，控制此石英晶片的镀膜厚度使其镀膜返回频率为hi，即可生产出切角与镀膜返回频率不同但温度频差相同的石英晶片。
2.根据权利要求１所述的不同切角与镀膜返回频率的晶片获得相同温度频差的方法，其特征步骤在于：首先用切割机对石英晶体进行AT型切片，并用镀膜机对至少两片石英晶片进行镀膜，然后按照如下步骤操作：
A、数据获取：从所得镀膜石英晶片中选取六片切角和镀膜返回频率不同但温度频差相同的石英晶片，记录各片镀膜石英晶片的切角θ1、θ2、……、θn和镀膜返回频率h1、h2、……、hn，具体数值见下表：
表1.六片镀膜石英晶片的切角θ和镀膜返回频率h
编号 1 2 3 4 5 6 θ /′ 13.56 13.30 13.05 12.79 12.54 12.29 h/KHz 40800 40820 40840 40860 40880 40900
在上表中，因为切角θ的度单位值不发生变化，都为35°，所以取实际切角的分单位值进行统计，例如35°15′，直接记为15′；
B、建立方程：对步骤A所得数据进行一元线性回归分析得公式θ=-0.0127h + 531.72；
C、指导生产：选取切角为θi的未镀膜石英晶片，将θi代入上步所得公式计算得到hi，控制此石英晶片的镀膜厚度使其镀膜返回频率为hi，即可生产出切角与镀膜返回频率不同但温度频差相同的石英晶片。
3.根据权利要求1或2所述的不同切角与镀膜返回频率的晶片获得相同温度频差的方法，其特征在于：步骤A中选取温度频差相同的镀膜石英晶片的方法为，利用温度频率仪对镀膜石英晶片的偏差角度进行测试，如果偏差角度相同，则温度频差相同。
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