Jauch石英制造過(guò)程的最后階段

從石英塊到石英晶片

首先，塊的參考平面Z是地面。研磨后，石英塊的Z平面被精確定義，并可進(jìn)一步加工。

現(xiàn)在，所謂石英晶振的石英晶片從該塊上切割下來(lái)。鋸切的方向是沿著X軸。種子也被切掉了。我們回憶道:然后這被重新用于培育人造石英。

從石英晶片到石英毛坯

現(xiàn)在，從晶片上切下小晶體坯。此處所需的切割角度為35°，也稱為“AT切割”。閱讀為什么這個(gè)特殊的切割角度很重要這里.

然后以平面平行的方式研磨石英坯件，直到達(dá)到所需的厚度。這取決于空白在過(guò)程結(jié)束時(shí)應(yīng)該具有的頻率。該生產(chǎn)階段的目標(biāo)頻率通常略低于最終目標(biāo)頻率。現(xiàn)在，葉片坯件被切割成毛坯件，并再次進(jìn)行研磨。

下一個(gè)加工階段稱為“倒角”。一旦完成，石英晶振的石英坯件的橫截面呈墊子形狀。然而，視覺(jué)效果不是該工藝的原因，至少不是直接原因:一方面，這種形狀使支架系統(tǒng)更容易安裝，另一方面，坯料的振動(dòng)面積減少。這避免了寄生諧振。關(guān)于這一生產(chǎn)階段的更多細(xì)節(jié)和背景信息，請(qǐng)參閱這里.

連接電極

使用X射線檢查頻率后，清洗石英坯。因此，部件為電極的應(yīng)用做了最佳準(zhǔn)備。同樣，空白是根據(jù)它們的頻率排序的，即使在這個(gè)階段，它們?nèi)匀粦?yīng)該略高于它們的目標(biāo)頻率。為什么？連接電極會(huì)在一定程度上降低頻率，因此在前面的階段中必須已經(jīng)考慮到這一點(diǎn)。最后，電極仍然缺失。它們通過(guò)模板進(jìn)行氣相沉積——這一過(guò)程也稱為“濺射”。坯件現(xiàn)在準(zhǔn)備好了，可以安裝在外殼中。
 

SiO2 –這是振蕩石英晶體基礎(chǔ)材料的化學(xué)名稱。公式表明它只由兩種元素組成:硅和氧。我們還找到了SiO2自然界中的晶體形式:如天然水晶。這里，問(wèn)題出現(xiàn)了:

真的水晶用于生產(chǎn)振蕩石英晶體嗎？

讓我們仔細(xì)看看石英生產(chǎn)的第一步：真正的巖石晶體曾經(jīng)是石英晶振晶體的基礎(chǔ)。然而，為了經(jīng)濟(jì)地生產(chǎn)這些部件，需要高純度的水晶。在石英生產(chǎn)之初，使用的是真正的水晶，因此需要根據(jù)純度進(jìn)行手工檢查和分類。然而，在這種形式下，自然界中很少能獲得水晶。

人造石英生產(chǎn)

為了滿足石英材料的質(zhì)量要求，石英晶體現(xiàn)在是在所謂的“高壓釜”中人工生產(chǎn)的。我們的產(chǎn)品經(jīng)理Leonie weier解釋說(shuō):“高壓滅菌器根據(jù)水熱合成原理工作。破碎的晶體碎片溶解在堿性溶劑中。因此，晶體可以以受控的方式生長(zhǎng)。“高壓滅菌器是密封的，加熱溫度可達(dá)350°C至400°C .它的工作壓力約為1500 bar”，weier說(shuō)。優(yōu)勢(shì)是什么？人造晶體有規(guī)則的二氧化硅晶格2–高質(zhì)量石英晶體的良好條件。

石英晶體是如何生長(zhǎng)的

高壓釜的下部（壓力容器）裝有水、礦化劑添加劑和二氧化硅2。所謂的“籽晶”被放置在上部。“在高壓釜中，溫度升高。它從底部加熱，因此上下腔室之間存在溫差。溶解在下部區(qū)域的部分沉淀在晶種上。增長(zhǎng)率由溫度和壓力決定，”產(chǎn)品經(jīng)理描述道。根據(jù)不同的數(shù)值，石英每天可以生長(zhǎng)0.2至1毫米。增長(zhǎng)越慢，結(jié)果的質(zhì)量越高。

大約40到80天后，“阿爾法”晶體就產(chǎn)生了，它甚至可以重達(dá)幾公斤。在下一個(gè)步驟中，從石英晶片上切割出單獨(dú)的坯件。這里，必須考慮不同的切割角度。在此過(guò)程中，還會(huì)切下幼苗，并再次用于高壓釜中的石英生產(chǎn)。

我們已經(jīng)詳細(xì)了解了石英晶振生產(chǎn)的第一階段，石英坯由什么材料制成，以及用石英塊制造特定頻率的石英坯需要哪些步驟。

我們現(xiàn)在正處于組件成品生產(chǎn)過(guò)程的以下階段:石英毛坯已經(jīng)生產(chǎn)出來(lái)，甚至電極也已經(jīng)蒸發(fā)，頻率也已經(jīng)檢查過(guò)。現(xiàn)在必須將坯件安裝到外殼中。這聽(tīng)起來(lái)很簡(jiǎn)單，但即使在這里也有一兩點(diǎn)需要考慮，以便最終的結(jié)果是高質(zhì)量和耐用的石英。

安裝到外殼中

為了將坯件安裝到外殼中，首先用導(dǎo)電粘合劑涂覆外殼底座。下一步是固定石英坯件。

最終頻率調(diào)整

現(xiàn)在最后一次調(diào)整頻率。如有必要，使用兩種不同的方法調(diào)整目標(biāo)頻率。一方面，如果頻率太高，可以氣相沉積額外的電極材料。這一步驟降低了頻率。或者，用等離子體部分去除電極材料可以提高頻率。

外殼是密封的

接下來(lái)，密封外殼。對(duì)此有幾種方法。經(jīng)常使用“接縫密封”方法。在這個(gè)過(guò)程中，金屬蓋和包裝用電極焊接在一起。在中找到有關(guān)此主題的更多信息

這篇博文。

最后階段

在接受最終測(cè)試、包裝和運(yùn)輸之前，石英在激光或特殊墨水的幫助下進(jìn)行標(biāo)記。

現(xiàn)在石英晶體完成了，它可以安裝在板上。
 

關(guān)于石英晶體，你一直想知道什么，為什么石英晶體必須密封？

在石英或小石英盤（石英坯件）的復(fù)雜生產(chǎn)結(jié)束時(shí)，必須將其安裝在密封的外殼中。但是為什么這個(gè)密封必須是絕對(duì)密封的呢？

“外殼的密封與石英坯件本身關(guān)系不大。相反，它涉及到敏感的銀電極，這些電極是在制造過(guò)程中在高真空下氣相沉積到石英坯體上的，”Jauch頻率控制產(chǎn)品技術(shù)支持工程師Mathias Laskus說(shuō)

電振蕩通過(guò)兩側(cè)的電極傳遞給石英坯。為此，在開(kāi)發(fā)過(guò)程中選擇的理想表面應(yīng)具有最佳接觸和盡可能高的電導(dǎo)率。因此必須不惜一切代價(jià)避免氧化，氧化至少會(huì)對(duì)電參數(shù)產(chǎn)生負(fù)面影響，在極端情況下會(huì)導(dǎo)致故障。

Mathias Laskus解釋說(shuō):“因此，外殼（即帶有陶瓷底座的蓋子）的焊接在干燥的氮?dú)猸h(huán)境下進(jìn)行。

這樣，在金屬蓋與陶瓷基底的電阻焊接期間（接縫密封方法）和陶瓷蓋與陶瓷基底之間的玻璃料的再熔化期間（玻璃密封方法），電極始終受到保護(hù)氣體的保護(hù)而不受腐蝕。由于在最佳保護(hù)氣氛下的良好密封，原則上沒(méi)有什么可以阻止組件具有幾乎無(wú)限的預(yù)期壽命。