CN111074227A

CN111074227A - 一种用于弥补单面刻蚀不对称性的镀膜方法

Info

Publication number: CN111074227A
Application number: CN201911150703.1A
Authority: CN
Inventors: 李冬强; 姜凡; 邵天
Original assignee: Nanjing China Electronics Panda Crystal Technology Corp
Current assignee: Nanjing China Electronics Panda Crystal Technology Corp
Priority date: 2019-11-21
Filing date: 2019-11-21
Publication date: 2020-04-28

Abstract

本发明涉及一种用于弥补单面刻蚀不对称性的镀膜方法，其特征是通过固定晶片传送速度，调节A、B靶材的镀膜功率而达到晶片a、b两面的不对称性镀膜；其中晶片a面的镀膜量为在对称镀膜方法下达到标称频率时所需的镀膜量，晶片b面的镀膜量为在对称镀膜方法下达到标称频率且有适当预留量时所需的镀膜量；镀膜保有预留量的晶片b面用于单面刻蚀。优点：晶片a、b两面不对称性镀膜，保有预留量的晶片b面用于单面的微调刻蚀，在晶片达到标称频率时晶片a、b两面的镀膜量极为接近，弥补了单面刻蚀而造成的晶片两面不对称性。在性能上使得晶片具有更好的频率稳定性，更好的DLD特性等优点；同时降低了生产过程中昂贵靶材的损耗。

Description

一种用于弥补单面刻蚀不对称性的镀膜方法

技术领域

本发明是一种应用于电子元器件晶体制造领域中用于弥补单面刻蚀不称性的镀膜方法，属于石英电子元器件制作的生产技术领域。

背景技术

随着电子信息技术的飞速发展，电子元器件的运用越来越广泛，同时对频率元件的要求也变得越来越高。石英晶体频率元器件也面临着刚高的稳定性、更好的DLD特性等要求。石英晶体元器件的主要工作原理是逆压电效应：在石英晶体两端加上电压，晶体产生形变，应变大小与场强成正比，将电能转化为机械能。常见的晶体振动模式为厚度切变模式。

石英晶体频率元器件的生产过程中，传统的镀膜方式是将A、B靶材功率固定，通过调节晶片的传送速度进行镀膜量控制，镀膜后的晶片a、b两面的镀膜量相同；后道对频率进行精准调制的微调工序的刻蚀工艺受于石英晶体元器件的结构限制，只能对石英晶片的单面进行加工，刻蚀掉晶片单面的部分镀层以达到标称频率，最终达到标称频率的石英晶片的a、b两面的镀层出现较大偏差，不对称性放大，进而影响晶片的厚度切变模式，对成品的频率稳定性、DLD等特性造成不良影响。

发明内容

本发明提出的是一种用于弥补单面刻蚀不对称性的镀膜方法，目的是降低由于微调工序中刻蚀工艺单面刻蚀的局限性而造成的石英晶片两面镀层的不对称性，进而提升石英晶体频率元器件的性能。

本发明的技术解决方案：固定晶片传送速度，调节A、B靶材的镀膜功率对石英晶片a、b两面进行不对称性镀膜；其中晶片a面的镀膜量为在对称镀膜方法下达到标称频率时所需的镀膜量，晶片b面的镀膜量为在对称镀膜方法下达到标称频率且有适当预留量时所需的镀膜量。镀膜保有预留量的晶片b面用于单面刻蚀。

本发明的有益效果：

1）晶片a、b两面不对称性镀膜，保有预留量的晶片b面用于单面的微调刻蚀，在晶片达到标称频率时晶片a、b两面的镀膜量极为接近，弥补了单面刻蚀而造成的晶片两面不对称性。

2）在性能上使得晶片具有更好的频率稳定性，更好的DLD特性等优点，同时降低了生产过程中昂贵靶材的损耗。

附图说明

附图1是镀膜示意图。

附图2是镀膜后晶片示意图。

附图3是定面上架示意图。

附图4是单面刻蚀示意图。

图中a是晶片a面，b是晶片b面，1是A靶材，2是B靶材，3是基座。

具体实施方式

下面结合附图对本发明技术方案进一步说明

固定晶片传送速度，调节A、B靶材的镀膜功率对石英晶片a、b两面进行不对称性镀膜；其中晶片a面的镀膜量为在对称镀膜方法下达到标称频率时所需的镀膜量，晶片b面的镀膜量为在对称镀膜方法下达到标称频率且有适当预留量时所需的镀膜量。镀膜保有预留量的晶片b面用于单面刻蚀。

如附图1所示，镀膜过程中固定石英晶片的传送速度，分别设定A、B两块靶材的功率，石英晶片以固定的速度传送，镀膜完成后如附图2所示：晶片a、b两面分别镀上不同量的镀层，b面镀层保有适当预留量。

对照附图3，镀层保有适当预留量的石英晶片b面朝上，粒子刻蚀将晶片b面的镀层部分刻蚀，达到标称频率时，石英晶片a、b面的镀层量基本相同，增强对称性。

实施例1

以24MHz的3225晶体谐振器晶片镀膜为例：

3225谐振器的石英晶片的白片频率为24650kHz~24655kHz，将其摆放在镀膜夹具中，依次在各清洗槽中进行超声清洗，然后进行摔干机加热甩干，之后在150度烘箱中烘60±10分钟，使石英晶片及镀膜夹具干燥并且洁净。

对照附图1、2，将镀膜机速度固定为30mm/s，A、B靶材功率分别设置不同功率，镀膜机预溅射真空度达到9.8*10-4pa，在150±10℃加热仓内加热时间3分钟后进行离子溅射镀膜，使3225晶体谐振器晶片表面形成特定的电极，且晶片a面镀膜预留量为-50 PPM≤FL≤50 PPM，晶片a面镀膜预留量为-1200PPM≤FL≤-500PPM。

对照附图3，将镀膜后的3225谐振器的石英晶片b面朝上定面上架在3225谐振器基座上并固化。

对照附图4，将上架后且镀膜保有预留量的晶片b面朝上的3225谐振器半成品进行单面刻蚀，在晶片达到24MHz时，晶片a、b两面的镀膜量极为接近，弥补了单面刻蚀而造成的晶片两面不对称性。

实施例2

以48MHz的2520晶体谐振器晶片镀膜为例：

2520谐振器的石英晶片的白片频率为49482kHz~49488kHz，将其摆放在镀膜夹具中，依次在各清洗槽中进行超声清洗，然后进行摔干机加热甩干，之后在150度烘箱中烘60±10分钟，使石英晶片及镀膜夹具干燥并且洁净。

对照附图1、2，将镀膜机速度固定为30mm/s，A、B靶材功率分别设置不同功率，镀膜机预溅射真空度达到9.8*10-4pa，在150±10℃加热仓内加热时间3分钟后进行离子溅射镀膜，使2520晶体谐振器晶片表面形成特定的电极，且晶片a面镀膜预留量为-50 PPM≤FL≤50 PPM，晶片a面镀膜预留量为-1500PPM≤FL≤-500PPM。

对照附图3，将镀膜后的2520谐振器的石英晶片b面朝上定面上架在2520谐振器基座上并固化。

对照附图4，将上架后且镀膜保有预留量的晶片b面朝上的2520谐振器半成品进行单面刻蚀，在晶片达到48MHz时，晶片a、b两面的镀膜量极为接近，弥补了单面刻蚀而造成的晶片两面不对称性。

Claims

1.一种用于弥补单面刻蚀不对称性的镀膜方法，其特征是包括如下步骤：

1）预处理；

2）参数设定；

3）定面上架；

4）单面刻蚀。

2.根据权利要求1所述的一种用于弥补单面刻蚀不对称性的镀膜方法，其特征是所述步骤1）预处理：将待镀膜石英晶片摆放在镀膜夹具中，然后依次进行超声清洗、甩干和烘干，使石英晶片及镀膜夹具表面干燥、洁净。

3.根据权利要求1所述的一种用于弥补单面刻蚀不对称性的镀膜方法，其特征是所述步骤2）参数设定：在上镀膜机设定晶片传送速度，分别调节晶片两面A、B靶材的镀膜功率，晶片a面镀膜预留量为-50 PPM≤FL≤50 PPM；晶片b面镀膜保有预留量用于单面刻蚀，预留量范围如下：F≤12M时，预留量为-800PPM≤FL≤-500PPM；12M＜F≤20M时，预留量为-1000PPM≤FL≤-500PPM；20M＜F≤30M时，预留量为-1200PPM≤FL≤-500PPM；F＞30时，预留量为-1500PPM≤FL≤-500PPM；泛音产品用标称频率除以3划为基频进行控制。

4.根据权利要求1所述的一种用于弥补单面刻蚀不对称性的镀膜方法，其特征是所述步骤4）定面上架：将保有适当镀膜量的晶片b面朝上进行定面上架，并固定在基座上。

5.根据权利要求1所述的一种用于弥补单面刻蚀不对称性的镀膜方法，其特征是所述4）单面刻蚀：将上架后且镀膜保有预留量的晶片b面朝上的半成品进行单面刻蚀，使得在晶片达到标称频率时晶片a、b两面的镀膜量相等。