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(diǎn)，在軍事、通訊、計(jì)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(duì)石英晶體諧振器精確度的要求越來(lái)越高，精確調(diào)節(jié)石英晶體諧振器的頻率，是國(guó)內(nèi)外研究和生產(chǎn)中的熱點(diǎn)問(wèn)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(duì)如何應(yīng)對(duì)和減少刻蝕損傷、實(shí)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(shí)現(xiàn)了激光減薄和激光刻蝕圖形兩種激光刻蝕方法對(duì)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(lái)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(guó)際上尚未見(jiàn)報(bào)道。 2.通過(guò)對(duì)激光刻蝕損傷的機(jī)理的研究，并結(jié)合實(shí)驗(yàn)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(gè)相互獨(dú)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(yùn)行每一種具體的刻蝕技術(shù)時(shí)，都找到了激光電流、激光頻率和Q脈沖寬度三個(gè)參數(shù)與微調(diào)結(jié)果的關(guān)系；對(duì)于固定的石英晶片三個(gè)參數(shù)均存在一個(gè)損傷域值，當(dāng)超過(guò)此域值時(shí)就會(huì)對(duì)晶片產(chǎn)生損傷，同時(shí)，對(duì)于大氣環(huán)境和真空環(huán)境，域值也有所不同。通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究找出了最大的無(wú)損傷刻蝕調(diào)節(jié)量為：激光減薄工藝真空中最大的無(wú)損傷調(diào)節(jié)量為500ppm左右，大氣中為100ppm左右。激光刻蝕