CN211930601U - 一种表面声波滤波器用晶棒的定向冶具 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种表面声波滤波器用晶棒的定向冶具，用于对晶棒的端面进行定向，包括夹具、角度微调机构以及角度补偿冶具，夹具固定安装在角度微调机构上，角度微调机构固定安装在角度补偿冶具上；夹具用于固定晶陀，角度微调机构用于对所述晶陀的角度进行微调；角度补偿冶具为具有偏角度θ的部件，偏角度θ为角度补偿冶具上平面与水平面的夹角，经补偿角度θ和微调后，端面在+X、‑X、+Z、‑Z方向上反射的X射线的角度均相等。通过对晶陀进行角度补偿，该装置可以快速且精准找到晶棒的端面方向，提高了加工效率，具有良好的工业前景。

Description

一种表面声波滤波器用晶棒的定向冶具

技术领域

本实用新型涉及晶棒加工技术领域，特别是涉及一种表面声波滤波器用晶棒的定向冶具。

背景技术

表面声波滤波器的声速与压电材料(钽酸锂/铌酸锂)晶棒角度有极高的相关性，所以晶棒端面的精准定位成为晶棒加工过程中的重要步骤。但是晶棒的毛坯——晶陀存在偏角度(如图1和图2所示)，在使用X-ray对晶棒的端面在不同方向上的最大反射峰进行测量时，Z向信号较弱，因此在定位时易产生较大的偏差，并且由于端面的+Z和-Z向角度值相差较大，在实际操作过程中需要通过转动X-ray射线管与接收器才能找到端面在+Z和-Z向上的最大峰值处，这种操作耗费时间较长，导致生产效率低下。

目前表面声波滤波器使用的钽酸锂晶棒需求轴向大多为Y轴，在实际加工过程中，以Y42°晶棒为例，晶棒的基准面(即平边面)的四个方向角度(+X、-X、+Z、-Z)都是17°25′，但是端面的+Z和-Z向的角度分别为20°52′和2°52′，+X、-X向的两个角度均为11°52′，因此如图3所示，使用传统的定向方式对晶陀定向时，至少需要转动三次X-ray射线管才能完成一颗晶陀的定向，造成加工效率低下，且定向的精度很低，对员工的耐心程度要求很高。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种表面声波滤波器用晶棒的定向冶具，解决目前传统的晶棒端面定向方式效率和精度低下的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供了一种表面声波滤波器用晶棒的定向冶具，用于对所述晶棒的端面进行定向，所述晶棒的X轴与所述晶棒的平边面相互垂直，Y轴与所述端面相互垂直，Z轴与X轴和Y轴相互垂直，所述晶棒由晶陀加工得到，其特征在于：包括夹具、角度微调机构以及角度补偿冶具，所述夹具固定安装在所述角度微调机构上，所述角度微调机构固定安装在所述角度补偿冶具上；所述夹具用于固定晶陀，所述角度微调机构用于对所述晶陀的角度进行微调；所述角度补偿冶具为具有偏角度θ的部件，所述偏角度θ为所述角度补偿冶具上平面与水平面的夹角，经补偿角度θ和微调后，所述端面在+X、-X、+Z、-Z方向上反射的X射线的角度均相等。

在一实施例中，所述端面的+Z向角度为a，-Z向角度为b，+X、-X向角度均为c，所述偏角度θ＝|a-b|/2，并且θ＝|a-c|＝|b-c|。

在一实施例中，所述角度补偿冶具的偏角度为9°，用于对Y42°钽酸锂晶棒进行角度补偿。

在一优选实施例中，所述角度补偿冶具上表面设置有至少一个固定块，所述角度补偿冶具设置有与所述固定块相对应的凹槽，所述固定块位于所述凹槽中，所述固定块与所述凹槽相配合防止所述角度补偿冶具从所述角度补偿冶具上滑落，也不会与所述角度补偿冶具发生相对旋转。

在一优选实施例中，所述角度微调机构包括相对设置的上转盘、下转盘以及位于两个转盘之间的万向轮；所述万向轮使得上转盘能够在一定角度范围内偏转，所述偏转为所述上转盘所在平面与所述下转盘所在平面的夹角发生变化；所述角度微调机构还包括位于两个转盘之间的若干调节螺栓，所述调节螺栓用于两个转盘之间的角度调节和相互支撑。

在一可选实施例中，所述夹具包括固定安装在所述上转盘上的承接板，以及与所述承接板相连接的绑带，所述绑带能够将所述晶陀固定在所述承接板上。

在一可选实施例中，所述夹具包括两个相向设置的V型或C型夹板，所述夹板之间使用紧固螺栓连接。

如上所述，本实用新型提供了一种表面声波滤波器用晶棒的定向冶具，通过对晶陀进行角度补偿，该装置可以快速且精准找到晶棒的端面方向，提高了加工效率，降低了操作难度，能够实现高精度的端面加工,改善了晶棒声波传递方向的精度，进一步能够提高滤波器的性能，具有良好的工业前景。

附图说明

图1为晶陀结构示意图；

图2为晶棒的结构示意图；

图3为现有技术中晶陀定向时的结构示意图；

图4为本实用新型实施例中的定向冶具的结构示意图；

图5为使用本实用新型实施例中的定向冶具定向时的结构示意图。

标号说明

1 晶陀

11 晶棒

12 端面

13 平边面

2 夹具

21 承接板

22 绑带

3 旋转平台

31 固定螺栓

4 角度补偿冶具

41 固定块

5 角度微调机构

51 上转盘

52 下转盘

53 万向轮

54 调节螺栓

6 X-ray射线管

7 X-ray接收器

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本申请的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。本申请还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本申请的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

须知，本说明书附图中所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

本实用新型公开了一种表面声波滤波器用晶棒的定向冶具，包括夹具2、角度微调机构5以及角度补偿冶具4，所述夹具2用于固定晶陀1，夹具2固定安装在角度微调机构5上，角度微调机构5用于对晶陀1的角度进行微调。所述角度微调机构5固定在角度补偿冶具4上，角度补偿冶具4为晶陀1进行偏角度补偿，补偿角度后，晶棒的端面在+X、-X、+Z、-Z方向上的X射线反射角度均相等。下文以如图4所示实施例中的定向冶具的摆放位置描述“竖直、水平、上下”等方位。晶棒11的X轴与平边面13相互垂直，Y轴与端面12相互垂直，Z轴与X轴和Y轴相互垂直。

如图4所示，本实施例中的定向冶具包括夹具2、角度微调机构5以及角度补偿冶具4，实际测试时的定向冶具被固定在X-ray射线仪的旋转平台3上。所述旋转平台3能够使得定向冶具围绕竖直方向旋转。角度补偿冶具4为具有一定偏角度θ的部件，其被固定螺栓31固定在旋转平台3上，固定在旋转平台3上的角度补偿冶具4的上平面与水平面的夹角为θ，通过θ角度的补偿，晶棒11的端面12在各个方向上的X射线反射角度相等。本实施例以Y42°钽酸锂晶棒的定向为例，角度补偿冶具4的偏角度θ为9°，对晶陀1进行9°的角度补偿之后，晶陀1在各方向上打出的X射线角度均为11°52′。

需要说明的是，本领域的技术人员能够想到，本实用新型提供的定向冶具不止针对于Y42°钽酸锂晶棒的定位，在对其他晶棒进行定位时，通过端面12在不同方向上的角度可推算出角度补偿冶具4的补偿角度，计算方式如下：

若该晶陀端面12的+Z向角度为a，-Z向角度为b，X向角度均为c，那么补偿角度θ计算公式为θ＝|a-b|/2，并且θ＝|a-c|＝|b-c|。

如图4所示，角度微调机构5被固定安装在角度补偿冶具4的上平面，本实施例中的角度补偿冶具4的上平面还设置有两个固定块41，角度微调机构5与角度补偿冶具4相接触的一侧设置有与所述固定块41相对应的凹槽，通过固定块41与凹槽的配合，所述角度微调机构5不会沿着角度补偿冶具4的上平面滑落，也不会发生相对旋转。在其他实施例中，角度微调机构5与角度补偿冶具4的固定安装还可通过固定螺栓等其他安装方式实现。

角度微调机构5包括上转盘51、下转盘52以及万向轮53，两个转盘相对设置，万向轮53位于两个转盘之间。万向轮53使得上转盘51能够在一定角度范围内相对于下转盘52偏转，进而带动夹具2上的晶陀1进行角度上的微调。所述偏转为上转盘51所在平面与下转盘52所在平面之间的夹角发生变化，优选地，万向轮53位于两个转盘的圆心处。如图4所示，本实施例中的角度微调机构5还包括两个转盘之间的若干调节螺栓54，调节螺栓54从上转盘51的上表面穿过，抵在下转盘52的上表面上，所述调节螺栓54用于两个转盘之间的角度调节和支撑。若干调节螺栓54围绕角度微调机构5设置，当需要对晶陀的定位角度进行微调时，旋转位于适当位置的调节螺栓54，使其所在位置的上转盘51相对下转盘51之间的距离增大或减小，从而实现上转盘51相对于下转盘52偏转。

如图4所示，本实施例中的夹具2包括固定安装在所述上转盘51上的承接板21以及与承接板21相连接的绑带22，需要对端面12进行定向的晶陀1被绑带22固定在承接板21上，承接板21与上转盘51所在平面相互垂直。在其他实施例中，用于固定晶陀1的夹具2还可以为其他任何能实现相同功能的结构，例如安装在上转盘51上的两个相向设置的V型或C型夹板，夹板之间使用紧固螺栓连接。

以上述实施例中的定向冶具为例，结合图5，具体描述使用本实用新型的定向冶具对Y42°钽酸锂晶棒进行定位的方法及原理：

首先将角度补偿冶具4放置于X-ray射线仪的旋转平台3上并对其进行固定，(使用固定螺栓31)，再将固定有晶陀1的夹具2安装于垫有万向轮53的角度微调机构5上，将该角度微调机构5放置于角度补偿冶具4上并固定，开启X-ray射线仪，使用角度微调机构5对晶陀1进行定向。这种定向冶具对晶陀1的晶格角度进行补偿，从而使得在晶陀1的端面在各方向上打出的X射线角度均相同，以Y42°钽酸锂晶棒为例，使用角度补偿冶具4对晶陀1进行角度补偿(9°)之后，从原本需要进行三个角度20°52′、2°52′、11°52′的量测变更为只需进行一个角度(11°52′)的量测即可。在对其他晶棒进行定位时，更换具有与之匹配的偏角度θ的角度补偿冶具4即可。

本实用新型提供的晶棒定向冶具通过使用角度补偿冶具对晶陀进行偏角度补偿，使得晶棒的端面各个方向的角度均一致，从而减少了操作步骤，使得晶陀的定向更加方便快捷，并且在实际操作过程中，由于偏角度补偿，X射线的信号增强，使得定位更加精确，进而能够实现高精度的端面加工。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (7)

1.一种表面声波滤波器用晶棒的定向冶具，用于对所述晶棒的端面进行定向，所述晶棒的X轴与所述晶棒的平边面相互垂直，Y轴与所述端面相互垂直，Z轴与X轴和Y轴相互垂直，所述晶棒由晶陀加工得到，其特征在于：

包括夹具、角度微调机构以及角度补偿冶具，所述夹具固定安装在所述角度微调机构上，所述角度微调机构固定安装在所述角度补偿冶具上；

所述夹具用于固定晶陀，所述角度微调机构用于对所述晶陀的角度进行微调；

所述角度补偿冶具为具有偏角度θ的部件，所述偏角度θ为所述角度补偿冶具上平面与水平面的夹角，经补偿角度θ和微调后，所述端面在+X、-X、+Z、-Z方向上反射的X射线的角度均相等。

2.根据权利要求1所述的定向冶具，其特征在于：

所述端面的+Z向角度为a，-Z向角度为b，+X、-X向角度均为c，所述偏角度θ＝|a-b|/2，并且θ＝|a-c|＝|b-c|。

3.根据权利要求1所述的定向冶具，其特征在于：

所述角度补偿冶具的偏角度为9°，用于对Y42°钽酸锂晶棒进行角度补偿。

4.根据权利要求1所述的定向冶具，其特征在于：

所述角度补偿冶具上表面设置有至少一个固定块，所述角度补偿冶具设置有与所述固定块相对应的凹槽，所述固定块位于所述凹槽中，所述固定块与所述凹槽相配合防止所述角度补偿冶具从所述角度补偿冶具上滑落，也不会与所述角度补偿冶具发生相对旋转。

5.根据权利要求1所述的定向冶具，其特征在于：

所述角度微调机构包括相对设置的上转盘、下转盘以及位于两个转盘之间的万向轮；

所述万向轮使得上转盘能够在一定角度范围内偏转，所述偏转为所述上转盘所在平面与所述下转盘所在平面的夹角发生变化；

所述角度微调机构还包括位于两个转盘之间的若干调节螺栓，所述调节螺栓用于两个转盘之间的角度调节和相互支撑。

6.根据权利要求5所述的定向冶具，其特征在于：

所述夹具包括固定安装在所述上转盘上的承接板，以及与所述承接板相连接的绑带，所述绑带能够将所述晶陀固定在所述承接板上。

7.根据权利要求1所述的定向冶具，其特征在于：

所述夹具包括两个相向设置的V型或C型夹板，所述夹板之间使用紧固螺栓连接。

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