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Jauch石英晶体Q 16.0-JXS32-8-10/10-WA-LF制造过程的最后阶段

来源:http://www.yijindz.com 作者:亿金电子 2024年03月07

Jauch石英制造过程的最后阶段

从石英块到石英晶片

首先,块的参考平面Z是地面。研磨后,石英块的Z平面被精确定义,并可进一步加工。

现在,所谓石英晶振的石英晶片从该块上切割下来。锯切的方向是沿着X轴。种子也被切掉了。我们回忆道:然后这被重新用于培育人造石英。

Barren werden aus dem Quarzblock geschliffen
从石英块上切割出石英晶片。

从石英晶片到石英毛坯

现在,从晶片上切下小晶体坯。此处所需的切割角度为35°,也称为“AT切割”。阅读为什么这个特殊的切割角度很重要这里.

然后以平面平行的方式研磨石英坯件,直到达到所需的厚度。这取决于空白在过程结束时应该具有的频率。该生产阶段的目标频率通常略低于最终目标频率。现在,叶片坯件被切割成毛坯件,并再次进行研磨。

Schleifen der Quarzbl?ttchen
将坯件重叠,直到达到所需的厚度。

下一个加工阶段称为“倒角”。一旦完成,石英晶振的石英坯件的横截面呈垫子形状。然而,视觉效果不是该工艺的原因,至少不是直接原因:一方面,这种形状使支架系统更容易安装,另一方面,坯料的振动面积减少。这避免了寄生谐振。关于这一生产阶段的更多细节和背景信息,请参阅这里.

Quartz blanks before and after bevelling. The characteristic shape of a lense can be seen
斜切后,坯料具有垫子的形状。

连接电极

使用X射线检查频率后,清洗石英坯。因此,部件为电极的应用做了最佳准备。同样,空白是根据它们的频率排序的,即使在这个阶段,它们仍然应该略高于它们的目标频率。为什么?连接电极会在一定程度上降低频率,因此在前面的阶段中必须已经考虑到这一点。最后,电极仍然缺失。它们通过模板进行气相沉积——这一过程也称为“溅射”。坯件现在准备好了,可以安装在外壳中。
 

SiO–这是振荡石英晶体基础材料的化学名称。公式表明它只由两种元素组成:硅和氧。我们还找到了SiO2自然界中的晶体形式:如天然水晶。这里,问题出现了:

真的水晶用于生产振荡石英晶体吗?

让我们仔细看看石英生产的第一步:真正的岩石晶体曾经是石英晶振晶体的基础。然而,为了经济地生产这些部件,需要高纯度的水晶。在石英生产之初,使用的是真正的水晶,因此需要根据纯度进行手工检查和分类。然而,在这种形式下,自然界中很少能获得水晶。

人造石英生产

为了满足石英材料的质量要求,石英晶体现在是在所谓的“高压釜”中人工生产的。我们的产品经理Leonie weier解释说:“高压灭菌器根据水热合成原理工作。破碎的晶体碎片溶解在碱性溶剂中。因此,晶体可以以受控的方式生长。“高压灭菌器是密封的,加热温度可达350°C至400°C .它的工作压力约为1500 bar”,weier说。优势是什么?人造晶体有规则的二氧化硅晶格2–高质量石英晶体的良好条件。

Ein geschlossener Autoklav, in dem künstliche Quarze hergestellt werden
人造石英晶体是在高压釜中生产的。

石英晶体是如何生长的

高压釜的下部(压力容器)装有水、矿化剂添加剂和二氧化硅2。所谓的“籽晶”被放置在上部。“在高压釜中,温度升高。它从底部加热,因此上下腔室之间存在温差。溶解在下部区域的部分沉淀在晶种上。增长率由温度和压力决定,”产品经理描述道。根据不同的数值,石英每天可以生长0.2至1毫米。增长越慢,结果的质量越高。

Blick in den Autoklav mit rotem Verlauf von unten der zeigt, dass Hitze von unten steigt
高压釜从底部加热。

大约40到80天后,“阿尔法”晶体就产生了,它甚至可以重达几公斤。在下一个步骤中,从石英晶片上切割出单独的坯件。这里,必须考虑不同的切割角度。在此过程中,还会切下幼苗,并再次用于高压釜中的石英生产。

生产阿尔法晶体需要40到80天。


我们已经详细了解了石英晶振生产的第一阶段,石英坯由什么材料制成,以及用石英块制造特定频率的石英坯需要哪些步骤。

我们现在正处于组件成品生产过程的以下阶段:石英毛坯已经生产出来,甚至电极也已经蒸发,频率也已经检查过。现在必须将坯件安装到外壳中。这听起来很简单,但即使在这里也有一两点需要考虑,以便最终的结果是高质量和耐用的石英。

安装到外壳中

为了将坯件安装到外壳中,首先用导电粘合剂涂覆外壳底座。下一步是固定石英坯件。

Montage eines Quarzblanks in das Geh?us
将石英坯件安装在外壳中

最终频率调整

现在最后一次调整频率。如有必要,使用两种不同的方法调整目标频率。一方面,如果频率太高,可以气相沉积额外的电极材料。这一步骤降低了频率。或者,用等离子体部分去除电极材料可以提高频率。

Messung und Anpassung der Zielfrequenz
最终频率调整

外壳是密封的

接下来,密封外壳。对此有几种方法。经常使用“接缝密封”方法。在这个过程中,金属盖和包装用电极焊接在一起。在中找到有关此主题的更多信息

这篇博文。

Das Geh?use wird verschlossen.
 
使用接缝密封方法密封外壳

最后阶段

在接受最终测试、包装和运输之前,石英在激光或特殊墨水的帮助下进行标记。

现在石英晶体完成了,它可以安装在板上。
 

关于石英晶体,你一直想知道什么,为什么石英晶体必须密封?

在石英或小石英盘(石英坯件)的复杂生产结束时,必须将其安装在密封的外壳中。但是为什么这个密封必须是绝对密封的呢?

“外壳的密封与石英坯件本身关系不大。相反,它涉及到敏感的银电极,这些电极是在制造过程中在高真空下气相沉积到石英坯体上的,”Jauch频率控制产品技术支持工程师Mathias Laskus说

电振荡通过两侧的电极传递给石英坯。为此,在开发过程中选择的理想表面应具有最佳接触和尽可能高的电导率。因此必须不惜一切代价避免氧化,氧化至少会对电参数产生负面影响,在极端情况下会导致故障。

图1:为了防止电极氧化,石英晶体被密封。

Mathias Laskus解释说:“因此,外壳(即带有陶瓷底座的盖子)的焊接在干燥的氮气环境下进行。

这样,在金属盖与陶瓷基底的电阻焊接期间(接缝密封方法)和陶瓷盖与陶瓷基底之间的玻璃料的再熔化期间(玻璃密封方法),电极始终受到保护气体的保护而不受腐蚀。由于在最佳保护气氛下的良好密封,原则上没有什么可以阻止组件具有几乎无限的预期寿命。

石英晶振 品牌 系列 频率 负载电容
Q 0.032768-JTX310-12.5-20-T1-HMR-LF Jauch晶振 JTX310 32.768kHz 12.5pF
Q 0.032768-JTX310-12.5-20-T2-HMR-LF Jauch晶振 JTX310 32.768kHz 12.5pF
Q 0.032768-JTX310-9-20-T1-HMR-LF Jauch晶振 JTX310 32.768kHz 9pF
Q 0.032768-JTX310-12.5-20-T3-HMR-LF Jauch晶振 JTX310 32.768kHz 12.5pF
Q 0.032768-JTX310-12.5-20-T1-HMR-50K-LF Jauch晶振 JTX310 32.768kHz 12.5pF
Q 0.032768-JTX310-12.5-20-T1-HMR-60K-LF Jauch晶振 JTX310 32.768kHz 12.5pF
Q 0.032768-JTX310-7-20-T1-HMR-LF Jauch晶振 JTX310 32.768kHz 7pF
Q 0.032768-JTX310-9-20-T2-HMR-LF Jauch晶振 JTX310 32.768kHz 9pF
Q 0.032768-JTX310-7-20-T2-HMR-LF Jauch晶振 JTX310 32.768kHz 7pF
Q 0.032768-JTX310-9-20-T3-HMR-LF Jauch晶振 JTX310 32.768kHz 9pF
Q 0.032768-JTX310-12.5-20-T2-HMR-70K-LF Jauch晶振 JTX310 32.768kHz 12.5pF
Q 0.032768-JTX310-7-20-T3-HMR-LF Jauch晶振 JTX310 32.768kHz 7pF
Q 0.032768-JTX310-12.5-20-T3-HMR-70K-LF Jauch晶振 JTX310 32.768kHz 12.5pF
Q 0.032768-JTX310-6-20-T1-HMR-LF 贴片晶振 JTX310 32.768kHz 6pF
Q 0.032768-JTX310-6-20-T2-HMR-LF Jauch晶振 JTX310 32.768kHz 6pF
Q 0.032768-JTX210-12.5-20-T1-LF Jauch晶振 JTX210 32.768kHz 12.5pF
Q 0.032768-JTX210-9-20-T1-LF Jauch晶振 JTX210 32.768kHz 9pF
Q 0.032768-JTX310-6-20-T3-HMR-LF Jauch晶振 JTX310 32.768kHz 6pF
Q 19.2-JXS32-10-10/10-WA-LF Jauch晶振 JXS32-WA 19.2MHz 10pF
Q 19.2-JXS32-12-10/10-WA-LF Jauch晶振 JXS32-WA 19.2MHz 12pF
Q 19.2-JXS32-8-10/10-WA-LF Jauch晶振 JXS32-WA 19.2MHz 8pF
Q 19.2-JXS32-9-10/10-WA-LF Jauch晶振 JXS32-WA 19.2MHz 9pF
Q 20.0-JXS32-10-10/10-FU-WA-LF Jauch晶振 JXS32-WA 20MHz 10pF
Q 20.0-JXS32-12-10/10-FU-WA-LF Jauch晶振 JXS32-WA 20MHz 12pF
Q 20.0-JXS32-8-10/10-FU-WA-LF Jauch晶振 JXS32-WA 20MHz 8pF
Q 20.0-JXS32-9-10/10-FU-WA-LF Jauch晶振 JXS32-WA 20MHz 9pF


 

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