一﹑晶振片的种类 M T{^=F ]
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晶振片的电极对膜厚监控至关重要,目前,市场上提供三种标准电极材料:金、银和合金。 金是最广泛使用的传统材料,它具有低接触电阻,高化学温定性,易于沉积。金最适合于低应力材料,如金,银,铜的膜厚控制。用镀金晶振片监控以上产品,即使频率飘移1MHz,也没有负作用。然而,金电极不易弯曲,会将应力从膜层转移到石英基片上。转移的压力会使晶振片跳频和严重影响质量和稳定性。 7^:s/xHO*
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银是接近完美的电极材料,有非常低的接触电阻和优良的塑变性。然而,银容易硫化,硫化后的银接触电阻高,降低晶振片上膜层的牢固性。 ZZ4W?);;
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银铝合金晶振片最近推出一种新型电极材料,适合高应力膜料的镀膜监控,如Si0,Si02, MgF2,Ti02。这些高应力膜层,由于高张力或堆积的引力,经常会使晶振片有不稳定,高应力会使基片变形而导致跳频。 银铝合金通过塑变或流变分散应力,在张力或应力使基体变形前,银铝电极已经释放了这些应力。这使银铝合金晶振片具有更长时间,更稳定的振动。实验室的实验表明镀Si02用 银铝合金晶振片比镀金寿命长400%。 u<):gI
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晶振片的电极根据其外观形状分为单锚﹑双锚﹑全双锚,目前使用较多的为双锚电极晶振片。 x; :[0(st}
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二﹑如何选用最合适的晶振片? vZ|m3;X
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镀膜科技日新月异,对于镀膜工程师来说,如何根据不同的镀膜工艺选择最佳的晶振片确实不易。下面建议供大家参考: :^px1
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1)镀低应力膜料时,选择镀金晶振片 最常见的镀膜是镀Al、Au、Ag、Cu,这些膜层几乎没有应力,在室温下镀膜即可。膜层较软,易划伤,但不会裂开或对基底产生负作用。建议使用镀金晶振片用于上述镀膜,经验证明,可以在镀金晶振片镀60000埃金和50000埃银的厚度。 @1rF9<
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2)使用镀银或银铝合金镀高应力膜层 Ni、Cr、Mo、Zr、Ni-Cr、Ti、不锈钢这些材料容易产生高应力,膜层容易从晶体基片上剥落或裂开,以致出现速率的突然跳跃或一系列速率的突然不规则正负变动。有时,这些情况可以容忍,但在一些情况下,会对蒸发源的功率控制有不良作用。 _sw,Y!x%dF
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3)使用银铝合金晶振片镀介质光学膜 MgF2、SiO2、Al2O3、TiO2膜料由于良好的光学透明区域或折射率特性,被广泛用于光学镀膜,但这些膜料也是最难监控的,只有基底温度大于200度时,这些膜层才会与基底有非常良好的结合力,所以当这些膜料镀在水冷的基底晶振片上,在膜层凝结过程会产生巨大的应力,容易使晶振片在1000埃以内就回失效。 这时候,选用合金晶振片将是最好的选择,将大大减少调频机会。实验室显示,使用合金晶振片监视氟化镁,有效寿命比镀金的长100%。如果把冷却水的温度从20度提高到50 度,晶振片的寿命更可以再延长一倍。 (3W<yAM+
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三﹑晶振片的安装及注意事项与技巧 8sE@?,
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随着镀膜规格指标的需求日益严格,单靠光控已经难以达到要求,晶振控制成为镀膜必备的辅助或控制方法﹐如何正确有效地使用晶振片成为保证镀膜质量的重点。所以为了使晶振片寿命最长,下面一些方法和技巧供您参考: W4T>@b.
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1. 总是用摄子来挟住晶振片的边缘,不要碰晶振片中心,因为晶振片振动的活跃中心,任何灰层,油污都会降低晶振片的振动能力。新的晶振片使用之前应在酒精(分析纯即可)中浸泡1分钟左右,之后用塑料镊子夹取并用无尘纸或洁净的绸布将酒精擦拭干净,同时用蘸有酒精的无尘纸或绸布将晶振座擦拭干净,组装晶振片之前用吹气球将晶振片、晶振座及探头的接触弹簧上可能残留的灰尘、纸屑等吹掉﹐晶振片装好后再一次用吹气球吹晶振片的表面,去除散落的灰尘。切记不要用手指直接接触晶振片以免留下油渍。 \Q]2Zq
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2. 保持晶振片的清洁。不要让镀膜材料的粉末接触晶振片的前后中心位置。任何晶体和夹具之间的颗粒或灰层将影响电子接触,而且会产生应力点,从而改变晶体振动的模式。 +|\dVe.
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3 .晶振座经过多次镀膜后其表面会沉积较厚的膜,如果不将其除去,由于离子轰击产生的反溅射会影响晶振片的测试精度。可以先用喷砂或用打砂纸方法将膜层除去,之后用酒精浸泡5分钟左右,如果能用超声波振荡清洗一下,效果会更好,最后再将其放入110℃烤箱中烘烤15分钟,即可使用。 HZ]'?&0
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4. 保持足够的冷却水使晶振头温度在20-50度。 如果可以将温度误差保持在1-2度范围内,效果更佳。 z[V|W
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四﹑晶振片使用维护 晶振片要不要换主要看下方面: z]~B@9l
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1. ACT大小,一般以大于400为标准﹔ fM d]P:B
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2. Life大小,分增加与减小情况且与所镀产品有关,使用寿命是否到了,一般的使用寿命从99%左右用到90-92%就该换了; IL`5RZi1
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3 . Rate DEV大于10%左右就要换,蒸发速率出现明显异常,此时也该换; par
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4 . 表面质量,晶振片的表面明显出现膜脱落或起皮的现象也要换。 !PJ;d)\T
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5. 晶振片的灵敏度随着质量的增加而降低,这样在使用石英晶体监控法(晶控法)进行镀膜控制时会导致随着晶振片的Life降低而出现镀膜曲线向长波. m?bb/o'B
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五、晶振片的包装、运输、储存注意事项 EzwYqw
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1.晶振片一般采用方盒(5枚/盒)和圆盒(10枚/盒)包装。 A'p"FYlCW
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2.包装盒为无尘防静电包装,防止静电吸附灰尘影响使用。 YtE V8w_$
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3.包装盒必须采用真空包装,防止受潮。 rB)m{)
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4.打开包装后,尽量长时间避免暴露在空气中。银及银铝合金晶振片易硫化。 .}%$l.#a
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5.运输过程中,箱内海棉衬托,箱外要贴有“易碎”字样的标签,防止破损。 d8/lEmv[
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6.一般储存环境为:温度为22-28度;湿度为30-50%的干燥箱内。