CN112743446A - 一种用于石英晶体方片的外形修改方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于石英晶体方片的外形修改方法,该方法的具体步骤为:步骤1、对晶片进行粘坨处理,形成晶片坨;步骤2、对所述晶片坨进行研磨,直至尺寸达到要求;步骤3、将所述晶片坨中的晶片分离并进行处理。本发明解决了传统外形修改通常需要制作新的石英晶体方片,在制作过程中修改尺寸,此方法存在制作周期长、成本高的问题。本发明提出了一种石英晶体方片的外形修改方法,具有制作周期短、加工方便、成本低的优势。
Description
技术领域
本发明涉及一种外形修改方法,特别是一种用于石英晶体方片的外形修改方法。
背景技术
石英晶体的外形尺寸直接影响晶体谐振器的电阻、频率跳点等指标。特别是温补晶体用的高精度石英谐振器,多次项温度补偿电路对谐振器的跳点要求很高,由于采用寄存器控制多次项系数的方法,只能按多项式光滑曲线来形成所需要的控制电压,对于谐振器附加在光滑曲线上的突跳是不能补偿的。因此要求,频率温度特性曲线光滑,频率跳点不得超过要求温度频差的1/2。
随着石英谐振器外形尺寸的减小,由于石英晶体的固有特性,频率跳点受各种耦合振动的影响也会恶化,谐振器的频率跳点指标的实现难度大大增加。从而影响温补晶振的频率温度稳定性指标。降低晶振的跳点主要是通过改变石英晶片的宽厚比w/t,抑制其它振动模式的耦合振动。降低频率跳点通常是采用不同外形尺寸,目前最常用的方法是需要制作新的石英晶体方片,在制作过程中修改尺寸,此方法存在制作周期长、成本高的问题。
外形修改方法是利用化学研磨作用对晶体表面进行处理,使晶片表面较为平整,且能保护晶片不受损坏,使外形尺寸等指标达到理想的效果。另外,外形修改与外形修改相比,可大大降低抛光后晶体尺寸的散度,利于后续工序的进行。但目前常见的外形修改方法,采用的研磨液成分都是氟化铵和氟化氢铵,其研磨速度过快,容易造成晶片表面研磨不均匀,使抛光后的晶片表面不平整,对晶体的尺寸和稳定性产生不良影响。本发明提出了一种石英晶体方片的外形修改方法,具有制作周期短、加工方便、成本低的优势。
发明内容
本发明目的在于提供一种用于石英晶体方片的外形修改方法,解决传统外形修改方法通常需要制作新的石英晶体方片,在制作过程中修改尺寸,存在制作周期长、成本高的问题。
本发明提供的技术方案如下:
一种用于石英晶体方片的外形修改方法,包括以下步骤:
步骤1、对晶片进行粘坨处理,形成晶片坨;
步骤2、对所述晶片坨进行研磨,直至尺寸达到要求;
步骤3、将所述晶片坨中的晶片分离并进行处理。
进一步,步骤1具体包括:
将晶片按同一方向排列成一定长度的叠片,将与晶片大小一致的磨毛的玻璃片叠放在叠片的两端;将折成直角的衬纸铺放在直角器内,将叠片放在衬纸上;将少量松蜡剂浇在叠片上;将直角器放在烘箱内烘烤一段时间后取出;将熔化好的松蜡剂浇在叠片上;用镊子将叠片横向打散再挤紧,重复数次,使晶片间隙充满松蜡剂;用镊子将叠片调整整齐,挤紧,使晶片间无气泡,在晶片未完全冷却前,抽取衬纸将晶片移到直角器外侧边缘;待晶片完全冷却后,取下形成的晶片坨,除去衬纸,用小刀将晶片坨两端玻璃片上的松蜡剂刮干净。
进一步,所述烘箱的温度设定为150℃±5℃,烘烤时间为10~15min。
进一步,步骤2具体包括:
对晶片坨进行试研磨,在试研磨过程中添加研磨砂液;根据试研磨前后晶片的尺寸和试研磨时间计算研磨速度,根据研磨速度和需要修改的尺寸计算研磨时间;研磨时间到达后,对晶片进行测量,若其尺寸在研磨公差范围内即达到要求,若没有达到研磨公差范围,则需重复本步骤,直至符合要求。
进一步,根据试研磨前后晶片的尺寸和试研磨的研磨时间计算研磨速度,根据研磨速度和需要修改的尺寸计算研磨时间,具体包括:
设试研磨前晶片的尺寸为S1,试研磨时间为t,研磨后晶片的尺寸为S2;计算出研磨速度v=(S1-S2)/t;设需要修改的尺寸为S,则研磨时间T=(S-S2)/v。
进一步,所述外形修改研磨液的配制方法包括:320#白刚玉、3000#碳化硅分别和水按重量1:1混合,配制成320#研磨砂液、3000#研磨砂液。
进一步,步骤3具体包括:
将粘坨加热取下晶片;将晶片放入结晶皿中用烧开的纯净水冲洗,用无水乙醇脱水,再用电炉烘干。
进一步,在将粘坨加热取下晶片之前,还包括:将尺寸修改好的晶片坨冲洗干净,用10~30倍显微镜检查晶片坨是否有破边、崩边、锯齿状边缘和裂痕。
进一步,所述晶片为石英晶体方片,在用电炉烘干之后,还包括:用10~30倍显微镜检查晶片是否有破边、崩边、锯齿状边缘、裂痕。
本方法对石英晶体方片尺寸进行研磨修改,可使晶片边缘均匀平整,且能保护晶片不受损坏,使制作的晶体谐振器频率跳点等指标达到理想的效果,具有制作周期短、加工方便、成本低的优势。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种用于石英晶体方片的外形修改方法的步骤流程图。
具体实施方式
如图1所示,本发明实施例提供的一种用于石英晶体方片的外形修改方法,包括以下步骤:
110、对晶片进行粘坨处理,形成晶片坨;
具体的,步骤110具体包括:
将晶片按同一方向排列成一定长度的叠片,将与晶片大小一致的磨毛的玻璃片叠放在叠片的两端;将折成直角的衬纸铺放在直角器内,将叠片放在衬纸上;将少量松蜡剂浇在叠片上;将直角器放在烘箱内烘烤一段时间后取出;将熔化好的松蜡剂浇在叠片上;用镊子将叠片横向打散再挤紧,重复数次,使晶片间隙充满松蜡剂;用镊子将叠片调整整齐,挤紧,使晶片间无气泡,在晶片未完全冷却前,抽取衬纸将晶片移到直角器外侧边缘;待晶片完全冷却后,取下形成的晶片坨,除去衬纸,用小刀将晶片坨两端玻璃片上的松蜡剂刮干净。
可选地,在该实施例中,烘箱的温度设定为150℃±5℃,烘烤时间为10~15min。
120、对所述晶片坨进行研磨,直至尺寸达到要求;
具体的,步骤120具体包括:
对晶片坨进行试研磨,在试研磨过程中添加研磨砂液;根据试研磨前后晶片的尺寸和试研磨时间计算研磨速度,根据研磨速度和需要修改的尺寸计算研磨时间;研磨时间到达后,对晶片进行测量,若其尺寸在研磨公差范围内即达到要求,若没有达到研磨公差范围,则需重复本步骤,直至符合要求。其中,试研磨时,将研磨砂液均匀地刷在单盘机盘面上,用单盘机将晶片进行试研磨;用手压住晶片坨,保持不动,开始试研磨,适时添加研磨砂液,保持盘面湿润;研磨1分钟,取出后用纯净水冲洗,再用白绸布擦干,测量晶片的尺寸以算出研磨量。
该实施例中,利用研磨液的化学研磨作用对晶体表面进行处理,使晶片表面较为平整,且能保护晶片不受损坏,使外形尺寸等指标达到理想的效果,可大大降低抛光后晶体尺寸的散度,利于后续工序的进行。
目前常见的外形修改方法,采用的研磨液成分都是氟化铵和氟化氢铵,其研磨速度过快,容易造成晶片表面研磨不均匀,使抛光后的晶片表面不平整,对晶体的尺寸和稳定性产生不良影响。针对此问题,可选地,在该实施例中,配置320#研磨砂液、3000#研磨砂液两种研磨液,其中320#研磨砂液用于需要进行较大外形修改的研磨、3000#研磨砂液用于需要进行较小外形修改的研磨。外形修改研磨液的质量成分包括:320#白刚玉、3000#碳化硅和水分别按重量1:1混合,配制成320#研磨砂液、3000#研磨砂液。
可选地,在该实施例中,研磨时间的计算过程具体包括:
设试研磨前晶片的尺寸为S1,试研磨时间为t,研磨后晶片的尺寸为S2;计算出研磨速度v=(S1-S2)/t;设需要修改的尺寸为S,则研磨时间T=(S-S2)/v。
该实施例中,通过试研磨的方式精确计算研磨时间,按照研磨时间对研磨过程进行精确控制,可大大降低晶体尺寸的散度,利于后续工序的进行,并且大大缩短了制作周期,提高了制作效率。
130、将所述晶片坨中的晶片分离并进行处理。
具体的,步骤130具体包括:
将粘坨加热取下晶片;将晶片放入结晶皿中用烧开的纯净水冲洗,用无水乙醇脱水,再用电炉烘干。
可选地,在该实施例中,在将粘坨加热取下晶片之前,还包括:将尺寸修改好的晶片坨冲洗干净,用10~30倍显微镜检查晶片坨是否有破边、崩边、锯齿状边缘和裂痕。
在用电炉烘干之后,还包括:用10~30倍显微镜检查晶片是否有破边、崩边、锯齿状边缘、裂痕。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种用于石英晶体方片的外形修改方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1、对晶片进行粘坨处理,形成晶片坨;
步骤2、对所述晶片坨进行研磨,直至尺寸达到要求;
步骤3、将所述晶片坨中的晶片分离并进行处理。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤1具体包括:
将晶片按同一方向排列成一定长度的叠片,将与晶片大小一致的磨毛的玻璃片叠放在叠片的两端;将折成直角的衬纸铺放在直角器内,将叠片放在衬纸上;将少量松蜡剂浇在叠片上;将直角器放在烘箱内烘烤一段时间后取出;将熔化好的松蜡剂浇在叠片上;用镊子将叠片横向打散再挤紧,重复数次,使晶片间隙充满松蜡剂;用镊子将叠片调整整齐,挤紧,使晶片间无气泡,在晶片未完全冷却前,抽取衬纸将晶片移到直角器外侧边缘;待晶片完全冷却后,取下形成的晶片坨,除去衬纸,用小刀将晶片坨两端玻璃片上的松蜡剂刮干净。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述烘箱的温度设定为150℃±5℃,烘烤时间为10~15min。
4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,步骤2具体包括:
对晶片坨进行试研磨,在试研磨过程中添加研磨砂液;根据试研磨前后晶片的尺寸和试研磨时间计算研磨速度,根据研磨速度和需要修改的尺寸计算研磨时间;研磨时间到达后,对晶片进行测量,若其尺寸在研磨公差范围内即达到要求,若没有达到研磨公差范围,则需重复本步骤,直至符合要求。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,根据试研磨前后晶片的尺寸和试研磨的研磨时间计算研磨速度,根据研磨速度和需要修改的尺寸计算研磨时间,具体包括:
设试研磨前晶片的尺寸为S1,试研磨时间为t,研磨后晶片的尺寸为S2;计算出研磨速度v=(S1-S2)/t;设需要修改的尺寸为S,则研磨时间T=(S-S2)/v。
6.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述外形修改研磨液的配制方法包括:320#白刚玉、3000#碳化硅分别和水按重量1:1混合,配制成320#研磨砂液、3000#研磨砂液。
7.根据权利要求4至6任一项所述的方法,其特征在于,步骤3具体包括:
将粘坨加热取下晶片;将晶片放入结晶皿中用烧开的纯净水冲洗,用无水乙醇脱水,再用电炉烘干。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,在将粘坨加热取下晶片之前,还包括:将尺寸修改好的晶片坨冲洗干净,用10~30倍显微镜检查晶片坨是否有破边、崩边、锯齿状边缘和裂痕。
9.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述晶片为石英晶体方片,在用电炉烘干之后,还包括:用10~30倍显微镜检查晶片是否有破边、崩边、锯齿状边缘、裂痕。
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