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晶振的生产流程

作者：扬兴科技日期：2022-01-24 浏览量：

晶振小而且容易破碎，那么小小的晶振是如何制作成功的呢?铬酸清洗液和酸腐蚀液的配制工艺目的。配制出适合于清洗、腐蚀用的酸洗液和腐蚀液。

材料

1.三氧化铬(化学纯)

2.硫酸(化学纯)

3.蒸馏水

4.氟化氨(化学纯)

5.氢氟酸(工业40%)

设备及工装

1.烧杯(1000ml)

2.玻璃棒

3.量筒(500 ml)

4.天平(感量0.1g)

5.电炉(1500w)

6.小塑料桶

操作过程

1.铬酸洗液的配制：将500ml蒸馏水倒入烧杯中，加入30-40克三氧化铬，加热溶解，待完全溶解后，一边搅拌，一边缓缓加入500ml浓硫酸。

2.酸腐蚀液的配制：将蒸馏水倒入塑料桶中，将氟化氨和氢氟酸倒入蒸馏水中，搅拌均匀即可。配方为，H2O：NH4F：HF=4：1：1(重量比)

自检

配制好的铬酸清洗液应呈桔红色透明液。

注意事项

配制铬酸清洗液时，必须将硫酸缓缓倒入水溶液中，切不可相反。第二篇镀膜工艺目的，在已清洗好的石英片上，用真空电镀的方法，蒸发上一定厚度的金属导电薄膜，并达到一定的镀膜频率。

材料、零部件

1.已清洗干净的石英片

2.银丝(99.99%)

3.无水乙醇(分析纯)

4.钼舟

5.黑布

6.白布

7.手指套

8.手套

设备及工装

1.镀膜机(SBC-6SA)

2.镀膜夹具

3.镊子

4.布板

5.电吹风(450w)

6.阻抗计(CZ6， f±5×10-6)

7.频率计(<1×10-7)

8.电极板

9.洗耳球

10.水盒,以上这些工序都要严格的而又仔细中进行。这样才能生产出良好的石英片制作成石英晶振。

操作过程

1.将镀膜夹具用无水乙醇清洗一遍，吹干备用。

2.打开镀膜机预热，同时检查监控系统、钼舟、清理机器并按要求设置好控制系统。

3.按技术要求选用镀膜夹具，将石英片放入夹具槽内，上好螺丝。

4.将上好螺丝的夹具放到弧形架上，在钼舟里加上适量银丝。

5.用洗耳球吹去夹具和真空室台面上的银屑和灰尘。

6.按“start”键，使机器进入自动工作状态。

7.当真空度达到预置值<6.7×10-3Pa或<5×10-5Torr时,听到报警声,调节电流,开始蒸发,镀第一面。

8.第一面镀好银后，按翻转按钮使夹具翻转，待翻转完毕，调节电流镀第二面。

9.待第二面镀膜完毕后等待20秒钟，按“Reset”键放气取片。

10.取一块夹具，测量其上部一片，中间和下部各两片振子的频率，看是否符合要求，若频率比要求频率偏高，必须重镀一遍，若频率低于标称频率，则全部腐蚀掉银层返工，若频率符合要求作好记录，然后卸下全部夹具，将振子摊派放在布板上。

11.重复3-9工步，将所有欲镀膜的石英片镀好。

自检

1.银层应无脏迹、银珠、银屑。

2.电极大小要符合要求，两面电极要对称。

3.振子的镀膜频率应符合技术要求。

注意事项

1.操作时必须穿戴工作服、帽、手套或手指套。

2.钼舟、银丝必须用无水乙醇清洗干净，吹干使用。

3.已清洗8小时以上的石英片，镀膜前需用无水乙醇清洗。

4 .镀膜真空度必须保证。

5.蒸发时电流一定要缓慢加到峰值。

6.两面电极膜厚应基本相等。

7.振子不能堆放，不能长时期暴露在空气中，不合格片要及时返工。

上架工艺

目的

将振子按要求夹到基座上的簧片孔中(49U)。

材料、零部件

1.簧片式基座(J3A)

2.手指套

3.振子

4.黑布

5.工装

6.点胶插盘

操作过程

1.两手的拇指、中指、食指带上手指套。

2.左手拿起基座，右手将振子插入基座上的簧片孔中，旋转振子，使其两银耳落在簧片中，且尽量处于平衡位置。

3.上架后，将其插入点胶插盘上。

注意事项

1.振子上架位置高低要适中，银耳落在簧片缝里。

2.振子夹入簧片中要自然，不能有扭劲。

3.上架时手拿振子用力要适当，避免捏碎，不得接触电极部位。

4.随时剔除有裂纹的振子或破边严重的振子(破边小于0.5mm的允许有一处)。

点胶与烤胶工艺

目的

将振子与基座组件牢固地粘在一起。

材料、零部件

1.上好架的谐振件

2.导电胶(DAD-50)

3.手套

4.丙酮(分析纯)

设备及工装

1.小毛笔

2.插盘

3.电热鼓风箱(SC101、±1℃)

4.隧道炉

5.万用表(2.5级)

操作过程

1.将导电胶用丙酮稀释搅拌均匀，不能太厚或太稀。

2.用小毛笔蘸少许导电胶，在振子与簧片卡孔接触部位外侧点上适量导电胶。

3.把点好胶的谐振件连同插盘放入电热鼓风箱中，升温到150℃±5℃，恒温2小时以上，待温度降到80℃以下取出;或把点好胶的谐振件连同插板放入隧道炉，在两端150℃±5℃，中间170℃~180℃条件下烘烤1小时。

质量要求

1.点胶要均匀，两侧点胶量要基本相等。

2.银层烘烤后不得有发黄及其它脏迹。

注意事项

1.导电胶使用时3分钟左右要搅拌一次，并注意观察其质量状况。

2.导电胶应将簧片的孔盖�。挥ι傅侥诓啵挥α鞯交匣蚬医�。

3.不要漏点胶。

4.烤胶温度要控制在规定范围内，烤胶时间要保证。

5.导电胶不使用时要存放于冰箱冷藏室里。

说明

1.导电胶和基座组件的质量好坏及点胶状况对石英晶体元件的重要特性-谐振电阻影响很大，为此规定本工序采用X-lR控制图以控制振子电极与基座组件的簧片间的接触电阻。

2.具体操作是：每次抽25只已烤过胶的谐振件，在室温下放置半小时后，用万用表在靠近点胶处量测振子电极与基座组件簧片间的阻值(表笔不要接触导电胶)，作图分析。每周一、四两天各测一次。当使用新的生产批号的导电胶或基座组件时应对接触电阻进行检测，并及时绘制新的控制图。

真空微调工艺

目的

用真空镀膜的方法把谐振件的频率调整到要求的范围内。

材料、零部件

1.已清洗的谐振件

2.银丝(99.99%)

3.钼舟

4.带孔外壳(J3A)

5.已套衬套的外壳(JA3)

6.无水乙醇(分析纯)

7.脱脂棉

8.黑布

9.手指套

设备及工装

1.真空微调机(SC-6SA)

2.阻抗计(CZ6、C28;f：±5×10-6，R1：±10%)

3.频率计E312，<1×10-7

4.标准石英晶体元件

5.电阻焊插盘

6.镊子

7.吸尘器

8.大剪刀

准备工作

开微调机至少预热20分钟，然后设置微调机。进行清机处理。

1.用镊子将蒸发器内的银渣抠掉。

2.用吸尘器将机内的小浮银吸干净。

3.用脱脂棉蘸无水乙醇擦钟罩及密封圈。

4.开阻抗计、频率计预热30分钟后，按要求调好阻抗计。

5.将两手拇指、食指和中指戴上手指套。

操作过程

1.在阻抗计上测一只谐振件，用所测出的频率校正微调机。

2.将谐振件插在微调圈上，并套上带孔外壳。

3.将微调圈安放在微调机上，在钼舟里加上适量的银丝，盖好小盖，扣上钟罩。

4.将挡板控制开关放在OFF位置，步进开关放中间档，并初步设置好三圈电流，按“START”键。

5.当真空度达到预置值(1×10-4TORR)时开始微调，微调时注意频率的变化。

6.微调结束后“END”指示灯亮，等待20秒钟后，按“Reset”放气，取出微调圈。放上另一盘待调谐振件，重复3~5工步。

7.在阻抗计上测试微调好的谐振件，合格者整齐地平放在黑布上。

8.将合格的谐振件套上外壳，倒插在电阻焊插盘上，送封焊工序。

9.工作结束后，打扫机器及工作台面。有人接班将机器设置在待机状态;无人接班时，先关扩散泵，20分钟后再关总电源。

自检

1.石英晶体振荡器振子银层上严重划痕，有脏迹的为不合格品。

2.振子上有裂纹的，破边的为不合格品。

3.微调银层严重偏离电极的为不合格品。

4.谐振频率、谐振电阻必须符合技术要求。

5.将产品送交检验员。

说明：更换频率点或环境变化较大时，车间技术员或工艺员将第一机产品抽30~50只测其频率并记录，送电阻焊工序封焊，然后再测其频率并记录。

注意事项

1.严禁裸手接触谐振件任何部位。

2.微调银层不得偏离原电极，且一面微调量不得太多。

3.调频率时速度不宜太快，更不能将频率调低。

4.换新钼舟时应空加热一次。

5.不得用绸布、金属丝微调频。

6.微调机开或关，一定要预热或冷却20分钟以上。

第六篇封焊工艺

目的

将金属壳罩与基座组件焊接成一个密封的内充氮气的整体。

材料、零部件

1.已套壳的石英晶体谐振器元件

2.水砂纸

3.复写纸

4.白纸

5.滑石粉

6.氮气

7.长臂橡胶手套

8.汗纱手套

设备及工装

1.SA-49S电阻焊机

2.电极

3.真空干燥箱

4.机械泵

5.压力罐(2.5级)

6.电吹风(450W)

7.绝缘电阻测试仪(±20%)

8.毛发湿度计

9.制氮机

准备工作

1.接通电源及供给0.5Mpa(5kgf/cm2)的压缩空气。

2.按通氮气管道(或打开制氮系统)。

3.设定焊接压力，使PSP压力在0.5~1.5 kgf/cm2之间。

4.设定锻接压力，使PG1压力在3.5~4.5 kgf/cm2之间。

5.用复写纸夹在两层纸白纸中间，对电极进行空压，检查上、下电极是否平行。

6.将充电电压设定在260~350V之间，试封100只焊件，并作如下检查：

焊接部位是否光滑、无毛刺，若有可适当降低充电电压。

焊接件是否漏气，具体操作见试漏。若漏气对电极进行修正，并适当升高充电电压，无漏气方可封焊。

以上工序如果出现漏气现象会造成晶振不稳定，而导致电子产品故障。

操作过程

1.打开真空干燥箱的外门，放入焊接件，并关好门。

2.接通电源，进行抽真空，当真空度达到-0.1Mpa时，进行真空烘烤。

3.调节温度控制器，设置烘箱温度为110℃±10℃，恒温1小时。

4.烘烤时间到，关掉电源，充入氮气。

5.待冷却到40℃后，取出焊接件，立即放入电阻焊机的真空室内。

6.启动机械泵对真空室进行抽真空，当真空度达到-0.1Mpa(-76cmhg)时，关掉机械泵电源，并充入氮气。

7.查看机内毛发湿度计，若湿度高于30%，应继续充氮;低于30%时，方可进行焊接。

8.向工位提供焊接件，目测焊接件是否垂直、平稳，判断能否焊接。

9.启动开关，进行焊接。

10.重复1~9步骤，直至完成任务。

11.工作完毕，关掉电源、气源。

注意事项

1.在调节充电电压时，如果要向低调，必须关掉CHARG，把旋钮调到零位，再开CHARG，慢慢向高调增加电压。

2.为防止漏气，每封3000只要进行试漏检查。

什么是晶振“三度”？有源晶振的典型电路

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