CN108055016A - 具有低等效串联电阻的小型石英晶片的制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种具有低等效串联电阻的小型石英晶片的制作方法,该方法包括:对初始的小型石英晶片的两个表面溅射金属保护膜,在已溅射金属保护膜的小型石英晶片的一个表面或者两个表面上,对该小型石英晶片的指定位置进行激光去膜处理,对激光去膜处理后的小型石英晶片进行晶片腐蚀处理,及对晶片腐蚀处理后的小型石英晶片进行金属腐蚀处理,以去除金属保护膜。由于该小型石英晶片的指定位置无金属保护膜,使得在晶片腐蚀处理的过程中,小型石英晶片的指定位置被腐蚀,而具有金属保护膜的位置不被腐蚀,晶片的具体形状易于控制。且该方法成本低,能够有效的帮助大批量的生产制造具有低等效串联电阻的小型晶片,满足市场的需求。

Description

具有低等效串联电阻的小型石英晶片的制作方法
技术领域
本发明涉及石英晶体谐振器和振荡器所使用的低等效串联电阻(EquivalentSeries Resistance,ESR)小型晶片的制造技术领域,尤其涉及一种具有低等效串联电阻的小型石英晶片的制作方法。
背景技术
石英晶体谐振器由于其频率的准确性及稳定性的特点,在现代电子行业如通讯、电脑、娱乐设施及其他类型的产业,都是不可缺少的一部分。通常情况下,石英晶体谐振器的输出频率和所用的石英晶片的有效厚度成反比,频率越高,则晶片的厚度越薄,厚度和频率有如下关系:t=1.65/F,其中,t表示石英晶片的厚度,单位为毫米,F表示频率,单位为兆赫兹。
由于各个应用领域的产品小型化,对石英晶体谐振器和振荡器的体积要求也越来越小,使得石英晶片的尺寸也越来越小。然而,石英晶片的尺寸变小,致使石英晶片的等效串联电阻变大,从而使能耗增大,降低石英晶体谐振器和振荡器的有效功效。因此,如何降低小型晶片的等效串联电阻是石英晶体谐振器和振荡器行业的一个技术关键,也使得在石英晶体谐振器和振荡器行业,努力制造具有低等效串联电阻的小型晶片成为了一种越来越大的趋势。
在石英晶体谐振理论中,从能陷理论中引申出来的一种实施方法就是使小型晶片中央部位的有效谐振面保持相对较厚而周边部位的无效谐振面保持相对较薄,这样就能将在晶片中央部位的有效谐振面上的能量尽量保持在中央部位而减少能量向周边部位的扩散,从而减少能量损耗,降低小型晶片的等效串联电阻,满足顾客需求。
在目前情况下,通常按照能陷理论而引申出来的实施方法是滚筒工艺。在这种技术中,按照一定比例将小型晶片和砂混合放入一个中间空的金属滚筒中,通过滚动金属筒来使小型晶片和砂一起在金属滚筒的内壁上摩擦。这样一来,理论上,可以从统计意义上来大量实现小型晶片的周边变薄,达到“能陷”的效果。然而,由于在通常的滚筒工艺过程中,非常难控制每个小晶片的具体运动状态,从而也难控制每个小晶片的形状。所以使用这类工艺所生产的小晶片,其在实施晶片能陷理论的设计要求时非常难控制,致使这类小型晶片的等效串联电阻很高,在应用中无法充分满足顾客的需求。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种具有低等效串联电阻的小型石英晶片的制作方法,可以解决现有技术中,滚筒工艺无法有效的控制晶片的具体运动状态,从而难以控制晶片的具体形状的技术问题。
为实现上述目的,本发明提供一种具有低等效串联电阻的小型石英晶片的制作方法,所述方法包括:
对初始的小型石英晶片的两个表面溅射金属保护膜;
在已溅射金属保护膜的所述小型石英晶片的一个表面或者两个表面上,对所述小型石英晶片的指定位置进行激光去膜处理;
对激光去膜处理后的所述小型石英晶片进行晶片腐蚀处理;
对晶片腐蚀处理后的所述小型石英晶片进行金属腐蚀处理,以去除金属保护膜。
本发明提供一种具有低等效串联电阻的小型石英晶片的制作方法。通过对初始的小型石英晶片的两个表面溅射金属保护膜,并在该小型石英晶片的一个表面或者两个表面上,对该小型石英晶片的指定位置进行激光去膜处理,使得在晶片腐蚀处理的过程中,小型石英晶片的指定位置处由于不具有金属保护膜而被腐蚀,而具有金属保护膜的部分不被腐蚀,晶片的具体形状更易于控制。且该方法成本低,能够有效的帮助大批量的生产制造具有低等效串联电阻的小型晶片,满足市场对具有低等效串联电阻的小型晶片的需求。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明第一实施例所提供的一种具有低等效串联电阻的小型石英晶片的制作方法的流程示意图;
图2为本发明第一实施例所提供的具有低等效串联电阻的小型石英晶片各阶段的外形示意图;
图3为本发明第二实施例所提供的一种具有低等效串联电阻的小型石英晶片的制作方法的流程示意图。
具体实施方式
为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而非全部实施例。基于本发明中的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
由于现有技术中存在滚筒工艺无法有效的控制晶片的具体运动状态,从而难以控制晶片的具体形状的技术问题。
为了解决上述技术问题,本发明提出一种具有低等效串联电阻的小型石英晶片的制作方法。通过对初始的小型石英晶片的两个表面溅射金属保护膜,并在该小型石英晶片的一个表面或者两个表面上,对该小型石英晶片的指定位置进行激光去膜处理,使得在晶片腐蚀处理的过程中,小型石英晶片的指定位置处由于不具有金属保护膜而被腐蚀,而具有金属保护膜的部分不被腐蚀,晶片的具体形状更易于控制。且该方法成本低,能够有效的帮助大批量的生产制造具有低等效串联电阻的小型晶片,满足市场对具有低等效串联电阻的小型晶片的需求。
请参阅图1,为本发明第一实施例所提供的一种具有低等效串联电阻的小型石英晶片的制作方法的流程示意图。为便于理解采用该种方法制作时,小型石英晶片在各个阶段时的状态,请结合参阅图2,为本发明第一实施例所提供的具有低等效串联电阻的小型石英晶片各阶段的外形示意图。该方法包括:
步骤101:对初始的小型石英晶片的两个表面溅射金属保护膜;
需要说明的是,图2中201为对初始的小型石英晶片的两个表面溅射金属保护膜之后的该小型石英晶片的俯视图,201中的阴影部分表示金属保护膜。该金属保护膜能够承受石英晶体腐蚀液的腐蚀,且不限于一种金属,可以为合金。即,保护膜是可以抗石英金属腐蚀液的任何金属或者金属合金。可通过真空溅射技术使小型石英晶片的两个表面溅射有金属保护膜,也可采用其他相类似的技术,使小型石英晶片的两个表面形成有金属保护膜。金属保护膜的厚度依实际应用时,按设计要求而定,且金属保护膜的外形尺寸依小型石英晶片的外形尺寸而定。
步骤102:在已溅射金属保护膜的小型石英晶片的一个表面或者两个表面上,对小型石英晶片的指定位置进行激光去膜处理;
需要说明的是,图2中202表示在小型石英晶片的一个表面或者两个表面上,对小型石英晶片的指定位置进行激光去膜处理后的该小型石英晶片的俯视图,其中,指定位置为小型石英晶片的两端,阴影部分表示金属保护膜,无阴影部分表示已激光去除金属保护膜。对小型石英晶片的指定位置激光去膜处理,通常为使用激光在小型石英晶片的一个表面或者两个表面上,在指定位置形成一定形状的开孔,使开孔部位无金属保护膜。开孔的形状和面积取决于设计要求和小型晶片的规格,且激光开孔部位位于小型石英晶片的两端或者四边。
步骤103:对激光去膜处理后的小型石英晶片进行晶片腐蚀处理;
需要说明的是,图2中203表示对激光去膜处理后的小型石英晶片进行晶片腐蚀处理后的该小型石英晶片的侧视图,其中,激光去膜处理的指定位置位于该小型石英晶片的两个表面上,且位于小型石英晶片的两端。对激光去膜处理后的小型石英晶片进行晶片腐蚀处理时,小型石英晶片的表面具有金属保护膜的部位不会受到晶体材料的腐蚀液腐蚀,而小型石英晶片的指定位置由于进行了激光去膜处理,因此指定位置由于不具有金属保护膜而被晶体材料的腐蚀液腐蚀,在腐蚀的作用下,指定位置变薄。若指定位置位于小型石英晶片的两端或者四边,则小型石英晶片会因晶体材料的腐蚀液腐蚀,而形成中部厚,两端或者四边薄的状态,形成能量“陷阱”,阻止小型石英晶片中央部位的能量向该小型石英晶片的周边扩散,减少了能量的损耗,从而降低了该小型石英晶片的等效串联电阻。其中,小型石英晶片的指定位置处,晶片被腐蚀的程度,依设计要求和小型石英晶片的规格来决定,除此之外,还需要考虑腐蚀液的浓度、温度和腐蚀时间等因素。
步骤104:对晶片腐蚀处理后的小型石英晶片进行金属腐蚀处理,以去除金属保护膜。
需要说明的是,图2中204为在203的基础上进行金属腐蚀处理的小型石英晶片的侧视图。在进行金属腐蚀处理时,使用金属腐蚀液腐蚀,金属腐蚀液会腐蚀小型石英晶片的金属保护膜,而不腐蚀指定位置处的石英晶体。当小型石英晶片的金属保护膜全部被腐蚀后,清洗小型石英晶片即可形成符合设计要求的小型石英晶片。
在本发明实施例中,通过对初始的小型石英晶片的两个表面溅射金属保护膜,并在该小型石英晶片的一个表面或者两个表面上,对该小型石英晶片的指定位置进行激光去膜处理,使得在晶片腐蚀处理的过程中,小型石英晶片的指定位置处由于不具有金属保护膜而被腐蚀,而具有金属保护膜的部分不被腐蚀,晶片的具体形状更易于控制。且该方法成本低,能够有效的帮助大批量的生产制造具有低等效串联电阻的小型晶片,满足市场对具有低等效串联电阻的小型晶片的需求。
请参阅图3,为本发明第二实施例所提供的一种具有低等效串联电阻的小型石英晶片的制作方法的流程示意图。具体的:
步骤301:将初始的小型石英晶片放置在真空溅射工装内;
步骤302:使用真空溅射机对小型石英晶片的两个表面分别溅射一层金属保护膜;
步骤303:将已溅射金属保护膜的小型石英晶片从真空溅射工装内取出;
需要说明的是,步骤301、步骤302与步骤303为第一实施例中步骤101的细化步骤,相关说明可参阅第一实施例中步骤101的说明,此处不再赘述。
步骤304:将已溅射金属保护膜的小型石英晶片放置在激光工装内;
步骤305:在小型石英晶片的一个表面或者两个表面上,使用激光对小型石英晶片的指定位置进行激光去膜处理,使小型石英晶片的指定位置无金属保护膜;
步骤306:将激光去膜处理后的小型石英晶片从激光工装内取出;
需要说明的是,步骤304、步骤305与步骤306是第一实施例中步骤102的细化步骤,相关说明可参阅第一实施例中步骤102的说明,此处不再赘述。
步骤307:将激光去膜处理后的小型石英晶片放入装有石英晶体腐蚀液的腐蚀槽内,间隔预置第一时间后取出;
步骤308:将晶片腐蚀处理后的小型石英晶片放置在装有金属腐蚀液的腐蚀槽中,间隔预置第二时间后取出。
需要说明的是,步骤307的相关说明可参阅第一实施例中步骤103的相关说明,步骤308的相关说明可参阅第一实施例中步骤104的相关说明,此处不再赘述。
进一步的,在对小型石英晶片进行晶片腐蚀处理之后,对小型石英晶片进行清洗。
进一步的,在对小型石英晶片进行金属腐蚀处理之后,对小型石英晶片进行清洗。
进一步的,在对小型石英晶片进行晶片腐蚀处理及金属腐蚀处理时,小型石英晶片放置在腐蚀篮中。
另外,指定位置为小型石英晶片的两端或者四边。当指定位置位于小型石英晶片的两端或者四边时,能够制造出具有低等效串联电阻的小型石英晶片。这是由于当指定位置位于小型石英晶片的两端或者四边时,小型石英晶片的形状为中部厚、两端或者四边薄的状态,能够形成能量陷阱,阻止小型石英晶片中部的能量向该小型石英晶片的周边扩散,减少了能量损耗,降低小型石英晶片的等效串联电阻。
在本发明实施例中,使用真空溅射机对小型石英晶片的两个表面溅射金属保护膜,并在该小型石英晶片的一个表面或者两个表面上,使用激光对该小型石英晶片的指定位置进行激光去膜处理,使得将该小型石英晶片置于石英晶体腐蚀液中时,小型石英晶片的指定位置处由于不具有金属保护膜而被腐蚀,而具有金属保护膜的部分不被腐蚀,晶片的具体形状更易于控制。且该方法成本低,能够有效的帮助大批量的生产制造具有低等效串联电阻的小型晶片,满足市场对具有低等效串联电阻的小型晶片的需求。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,说明书中所描述的实施例均属于优选实施例,且在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述的部分,可以参见其它实施例的相关描述。
以上为对本发明所提供的一种具有低等效串联电阻的小型石英晶片的制作方法的描述,对于本领域的技术人员,依据本发明实施例的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (9)

1.一种具有低等效串联电阻的小型石英晶片的制作方法,其特征在于,所述方法包括:
对初始的小型石英晶片的两个表面溅射金属保护膜;
在已溅射金属保护膜的所述小型石英晶片的一个表面或者两个表面上,对所述小型石英晶片的指定位置进行激光去膜处理;
对激光去膜处理后的所述小型石英晶片进行晶片腐蚀处理;
对晶片腐蚀处理后的所述小型石英晶片进行金属腐蚀处理,以去除金属保护膜。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述对初始的小型石英晶片的两个表面溅射金属保护膜的步骤包括:
将初始的小型石英晶片放置在真空溅射工装内;
使用真空溅射机对所述小型石英晶片的两个表面分别溅射一层金属保护膜;
将已溅射金属保护膜的所述小型石英晶片从所述真空溅射工装内取出。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述在已溅射金属保护膜的所述小型石英晶片的一个表面或者两个表面上,对所述小型石英晶片的指定位置进行激光去膜处理的步骤包括:
将已溅射金属保护膜的所述小型石英晶片放置在激光工装内;
在所述小型石英晶片的一个表面或者两个表面上,使用激光对所述小型石英晶片的指定位置进行激光去膜处理,使所述小型石英晶片的指定位置无金属保护膜;
将激光去膜处理后的所述小型石英晶片从所述激光工装内取出。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述对激光去膜处理后的所述小型石英晶片进行晶片腐蚀处理的步骤包括:
将激光去膜处理后的所述小型石英晶片放入装有石英晶体腐蚀液的腐蚀槽内,间隔预置第一时间后取出。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述对晶片腐蚀处理后的所述小型石英晶片进行金属腐蚀处理的步骤包括:
将晶片腐蚀处理后的所述小型石英晶片放置在装有金属腐蚀液的腐蚀槽中,间隔预置第二时间后取出。
6.根据权利要求1至5任意一项所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
在对所述小型石英晶片进行晶片腐蚀处理之后,对所述小型石英晶片进行清洗。
7.根据权利要求1至5任意一项所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
在对所述小型石英晶片进行金属腐蚀处理之后,对所述小型石英晶片进行清洗。
8.根据权利要求1至5任意一项所述的方法,其特征在于,在对所述小型石英晶片进行晶片腐蚀处理及金属腐蚀处理时,所述小型石英晶片放置在腐蚀篮中。
9.根据权利要求1至5任意一项所述的方法,其特征在于,所述指定位置为所述小型石英晶片的两端或者四边。
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