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。

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。

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.

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。
 

SiO2 –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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。