石英晶振器件的激光刻蝕頻率微調(diào)研究.pdf

1、石英晶體諧振器，以其優(yōu)良頻率穩(wěn)定度、高Q值、高振蕩頻率及體積小巧等特點，在軍事、通訊、計算機(jī)、家用電器及各種工業(yè)電子設(shè)備中得到了廣泛的應(yīng)用。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，對石英晶體諧振器精確度的要求越來越高，精確調(diào)節(jié)石英晶體諧振器的頻率，是國內(nèi)外研究和生產(chǎn)中的熱點問題。 本文探索性研究了一種新穎的頻率微調(diào)技術(shù)--激光刻蝕微調(diào)。論文從激光刻蝕機(jī)制、刻蝕工藝等方面深入研究了激光刻蝕微調(diào)技術(shù)，并對如何應(yīng)對和減少刻蝕損傷、實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用提出了

2、方案。 論文工作取得的主要研究成果有： 1.提出并實現(xiàn)了激光減薄和激光刻蝕圖形兩種激光刻蝕方法對石英晶體諧振器件進(jìn)行頻率微調(diào)。研究結(jié)果表明，這兩種激光刻蝕技術(shù)都可以用來精確微調(diào)石英晶振器的頻率，其中激光刻蝕圖形方法更有利于產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。這一研究工作在國際上尚未見報道。 2.通過對激光刻蝕損傷的機(jī)理的研究，并結(jié)合實驗研究，提出了四變量方法，即大氣環(huán)境、真空環(huán)境、激光減薄和激光刻蝕圖形，相當(dāng)于是影響激光頻率微調(diào)結(jié)果的四

3、個相互獨立的自變量，而最終的刻蝕量就是方程的因變量。研究表明，在每一種具體的工作環(huán)境下，運行每一種具體的刻蝕技術(shù)時，都找到了激光電流、激光頻率和Q脈沖寬度三個參數(shù)與微調(diào)結(jié)果的關(guān)系；對于固定的石英晶片三個參數(shù)均存在一個損傷域值，當(dāng)超過此域值時就會對晶片產(chǎn)生損傷，同時，對于大氣環(huán)境和真空環(huán)境，域值也有所不同。通過實驗研究找出了最大的無損傷刻蝕調(diào)節(jié)量為：激光減薄工藝真空中最大的無損傷調(diào)節(jié)量為500ppm左右，大氣中為100ppm左右。激光刻蝕