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更多>>壓電石英晶片鍍膜過程
壓電石英水晶種植成功之后,需要經過切片以及打磨,在經過清洗,要把晶片表面的灰塵清洗干凈,以及處理打磨過程中預留的殘渣,水晶片是所以石英頻率元件中最為關鍵的一個環(huán)節(jié),如果是水晶片本身出現問題,那么將影響到成品的質量。所以壓電石英水晶片的要求是:晶片表面光潔明亮、無水跡、無污點,無劃傷、無裂痕, 處理后的表面應光亮, 平滑, 顯微粗糙度小、缺陷少。首先水晶片要經過清洗機,以及超聲波,在甩干,目前我們采用的是酸液清洗再加超聲清洗的辦法。就好像壓電陶瓷霧化片在切割之后也需要經過清洗在經過超聲波一樣,都是需要保持干凈明亮,以最高的要求達到標準。
然后在晶片上鍍膜,這樣生產出來的聲表面波濾波器才能達到最高的品質。
目的:在晶片表面形成一層金屬薄膜(Al),以便隨后刻印圖形。
要求:晶片表面鋁層光潔明亮、無發(fā)灰、無污點,無氣泡,鋁層接合牢固,不脫落,鋁層表面無劃傷,無裂痕,達到要求的鋁層厚度。
設備:鍍膜機(CVC601,BAK640)、臺階儀(Alpha-Step 200)
蒸發(fā):對淀積薄膜的源材料施加熱能或動能,使之分解為原子或原子的集合體,并結合或凝聚在晶片表面,形成薄膜。電子束蒸發(fā)是利用高能聚焦電子束打到蒸發(fā)源表面,使之熔化并蒸發(fā)到晶片表面上,形成薄膜。產生電子束的電子槍分環(huán)形槍、直槍(皮爾斯槍)和e型槍(即270度偏轉電子槍)等。環(huán)形槍功率和效率均很低,直槍的蒸發(fā)源會污染槍體,我們目前使用的主要是e型槍電子束蒸發(fā)裝置。
蒸發(fā)過程必須在真空室內進行,如果真空室內殘存大量氣體分子,則會產生以下質量問題:(優(yōu)質的晶片,可以制作成高精度的晶振,以及濾波器系列)
1、蒸發(fā)粒子的直線運動受到殘余氣體分子的碰撞而形成霧狀微粒,難以制備均勻平整的薄膜。
2、殘余空中的活性分子(如氧分子)與金屬原子形成化合物。
3、殘余空氣分子進入薄膜形成雜質。
4、蒸發(fā)加熱器、蒸發(fā)源等與殘離,在35cm以內。
5、為使鋁膜光亮,打開擋板不可過早,蒸發(fā)速率不可過小,充氣取片也不可過早,否則鋁膜和坩堝內的鋁錠會嚴重氧化。
6、電子束蒸發(fā)工藝的沾污源主要來自系統(tǒng),對真空室內所有工件的清洗是極為必要的。
7、膜厚控制。電子束加熱蒸發(fā),只要控制好電子束功率,蒸發(fā)速率的重復性就相當好,輔以控制蒸發(fā)時間,便可獲得所需要的膜厚。
磁控濺射是一種較新型的濺射技術,它是建立在二極濺射的基礎上,即在陰極的后面設置一永恒磁鐵或電磁鐵,從而產生一個靠近且平行于靶表面的磁場。此磁場同陰極和陽極間的電場相互垂直,在電場和磁場的共同作用下,電子(主要是二次電子)在磁力線與靶表面所包圍的狹小空間作螺旋運動,這就大大提高了電子與濺射氣體原子的碰撞機率,從而提高了濺射速率。磁控濺射與其它濺射技術相比有如下特點:
1、濺射速率高;
2、在較低的電壓(300一700V)及濺射壓力(0.13~1.3kpa) 可獲較大的功率密度,濺射效率大大提高,淀積膜的質量較好,晶片受到的輻射損傷輕;
3、襯底溫度較低;
4、濺射條件容易控制,重復性好;
5、便于連續(xù)生產,生產效率高;
6、膜的晶粒尺寸容易控制;
7、可采用直流電源或射頻電源:采用射頻電源時也可濺射非金屬材料,如SiO2等;
8、為獲得高質量的臺階覆蓋,磁控濺射也可采用加偏壓濺射 。
磁控濺射可能存在的一些問題:
1、等離子體輝光放電不正常
2、鋁層顏色不正常,有灰暗渾濁區(qū)域
3、2里面的(晶片)上AL膜臺階覆蓋不良
4、AL膜反光度不好
5、可焊性差
6、均勻性不好
目的:把掩膜版上的器件圖形復制到晶片上。
要求:光刻完成后,圖形指條清晰,指條邊緣整齊、無殘缺,斷指、連指的面積應小于一定比例 (在總面積的20%以下)。
設備:勻膠機,光刻機,顯影機,烘箱,顯微鏡
光刻是聲表制造中最關鍵的步驟,需要高性能以便結合其它工藝來獲得高成品率。光刻技術的關鍵材料是光刻膠,它是一種聚合可溶解物,被臨時涂在晶片表面,僅是為了必要圖形的轉移,一旦圖形經過刻蝕,就要被去掉。其實壓電石英晶片跟壓電陶瓷晶振還是有很多的區(qū)別,一個是石英晶體片,一個是陶瓷混合片,石英晶體片可以制作成多款元件系列產品。
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