Piezoelectric Quartz Wafer สำหรับส่วนประกอบ SAW

เพียโซอิเล็กทริก ควอตซ์

1. คุณสมบัติคริสตัลควอตซ์

ควอตซ์ ซึ่งเป็นวัสดุเพียโซอิเล็กทริกที่สำคัญมาก เป็นวัตถุดิบสำหรับทำเครื่องสะท้อนเสียงคริสตัลควอตซ์ลักษณะเด่นคือมีการจัดเรียงอะตอมหรือโมเลกุลอย่างสม่ำเสมอ ซึ่งสะท้อนถึงความสมมาตรของรูปร่างในระดับมหภาคภายใต้การกระทำของสนามไฟฟ้า คริสตัลจะสร้างความเครียดและการเสียรูป ทำให้เกิดการสั่นสะเทือนทางกลและได้รับความถี่เฉพาะเครื่องสะท้อนเสียงคริสตัลควอตซ์ผลิตขึ้นโดยใช้ลักษณะพิเศษของเอฟเฟกต์เพียโซอิเล็กทริกแบบผกผัน

2. คุณสมบัติพื้นผิวควอตซ์

คริสตัลควอตซ์เป็นคริสตัลที่ใช้กันมากที่สุดในปัจจุบันและเป็นวัสดุอิเล็กทรอนิกส์ที่สำคัญเมื่อแผ่นเวเฟอร์ควอตซ์ที่ตัดในทิศทางใดทิศทางหนึ่งอยู่ภายใต้ความเค้นทางกล สนามไฟฟ้าหรือประจุตามสัดส่วนของความเค้นจะถูกสร้างขึ้นปรากฏการณ์นี้เรียกว่าผลเพียโซอิเล็กทริกที่เป็นบวกในทางกลับกัน เมื่อแผ่นเวเฟอร์ผลึกควอตซ์อยู่ภายใต้สนามไฟฟ้า มันจะสร้างความเครียดตามสัดส่วนของสนามไฟฟ้าปรากฏการณ์นี้เรียกว่าผลเพียโซอิเล็กทริกผกผันผลบวกและผลผกผันเรียกว่าผลเพียโซอิเล็กทริกแผ่นเวเฟอร์ผลึกเดี่ยวควอตซ์ไม่เพียงแต่มีผลเพียโซอิเล็กทริก แต่ยังมีลักษณะทางกล ไฟฟ้า และอุณหภูมิที่ดีเยี่ยมเรโซเนเตอร์ ออสซิลเลเตอร์ และฟิลเตอร์ที่ออกแบบและผลิตด้วยเวเฟอร์ผลึกเดี่ยวมีข้อดีที่โดดเด่นในด้านการรักษาเสถียรภาพของความถี่และการเลือกความถี่

3. กระบวนการผลิตสำหรับ Z-cut และ ST-cut Quartz Wafer

ในการผลิตแร่ควอทซ์คริสตัลที่มีประสิทธิภาพดี นอกจากการออกแบบที่เหมาะสมและวัตถุดิบที่ยอดเยี่ยมแล้ว กระบวนการผลิตสำหรับซับสเตรตผลึกเดี่ยวจะมีบทบาทชี้ขาดขั้นตอนการผลิตเฉพาะมีดังนี้:

ขั้นแรกให้แยกชิ้นส่วนดิบเนื่องจากข้อผิดพลาดของมุมตัดขนาดใหญ่ของชิ้นส่วนดิบของควอตซ์ จึงต้องใช้เครื่องมือ X-ray Directional สำหรับการคัดแยกมุมก่อนการประมวลผลแบบหยาบจากนั้นเลือกมุมที่เหมาะสมของชิ้นงานดิบเพื่อแปรรูปตามความต้องการ กล่าวคือ ติดแถบ, ตัดเม็ดคริสตัล, ปัดเศษและอื่นๆ

จากนั้นจึงใช้กระบวนการเจียรพื้นผิวควอทซ์ ซึ่งโดยทั่วไปจะแบ่งออกเป็นการเจียรหยาบ การเจียรระดับกลาง และการเจียรละเอียดการเจียรหยาบเป็นหลักในการตัดมุมและความหนาของเวเฟอร์ควอตซ์ ในขณะที่การเจียรระดับกลางและการเจียรละเอียดจะปรับความหนาของเวเฟอร์ผลึกเดี่ยวแบบควอตซ์อย่างประณีต

หลังจากการเจียระไน เพื่อความมั่นใจในคุณภาพพื้นผิวของแผ่นเวเฟอร์และความเสถียรและความน่าเชื่อถือของคริสตัลที่ใช้อยู่ แผ่นเวเฟอร์ควอทซ์ได้รับการขัดเงาและทำความสะอาดยิ่งแผ่นเวเฟอร์หนาขึ้นเท่าใด ผลกระทบต่อประสิทธิภาพการสั่นสะเทือนและความต้านทานของคริสตัลก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้นดังนั้นวิธีการแกะสลักแบบลึกเพื่อขจัดชั้นผิวที่หลวมของเวเฟอร์ผลึกเดี่ยวที่เกิดจากการเจียรจึงมีประสิทธิภาพมากกว่า

การติดตั้งและการจ่ายจะค่อยๆ วางแผ่นควอตซ์ด้วยอิเล็กโทรดที่ชุบระหว่างแผ่นโลหะสองแผ่นของส่วนรองรับริบบอนปล่อยให้แผ่นโลหะสองแผ่นที่มีช่องจับยึดแผ่นควอทซ์ให้แน่น จากนั้นจึงทาการเคลือบบนหน้าสัมผัสระหว่างอิเล็กโทรดกับแผ่นโลหะชั้นบนของกาวนำไฟฟ้าทำให้ฟิล์มอิเล็กโทรดสัมผัสกับแผ่นโลหะผ่านกาวนำไฟฟ้าที่ขอบเพื่อสร้างการเชื่อมต่อทางไฟฟ้า

การปรับความถี่เป็นขั้นตอนสำคัญในการผลิตคริสตัลออสซิลเลเตอร์ นั่นคือ การปรับความถี่เรโซแนนซ์ของคริสตัลออสซิลเลเตอร์เพื่อให้เป็นไปตามข้อกำหนดการออกแบบวิธีการมอดูเลตความถี่ของคริสตัลออสซิลเลเตอร์ประเภทต่างๆ นั้นแตกต่างกันวิธีการคือการปรับความถี่เคลือบสูญญากาศและการมอดูเลตความถี่เวเฟอร์ขัดเงาสำหรับการผลิตออสซิลเลเตอร์คริสตัลที่มีมูลค่าเพิ่มทางเทคนิคต่ำและความต้องการต้นทุนค่อนข้างสูง มักใช้กระบวนการมอดูเลตความถี่เวเฟอร์ขัดเงา

สุดท้าย กระบวนการบรรจุภัณฑ์เปลือก การพิมพ์ และการวัดผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปจะดำเนินการ

4. การประยุกต์ใช้และพัฒนาควอตซ์เวเฟอร์

ชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ที่ทำจากคุณสมบัติทางกายภาพของแผ่นเวเฟอร์ควอทซ์มีความเสถียรของความถี่สูงและมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในวงจรดิจิตอล คอมพิวเตอร์ การสื่อสาร และสาขาอื่นๆแผ่นเวเฟอร์ควอตซ์ทำหน้าที่เป็นแหล่งความถี่และการอ้างอิงความถี่ในวงจรอิเล็กทรอนิกส์

เนื่องจากขนาดของอุตสาหกรรมข้อมูลและอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ในประเทศต่างๆ ยังคงขยายตัว ขอบเขตการใช้งานของคริสตัลออสซิลเลเตอร์ยังคงขยายตัว ขับเคลื่อนการเติบโตอย่างต่อเนื่องของขนาดตลาดปัจจุบัน ตลาดมีความต้องการผลิตภัณฑ์คริสตัลออสซิลเลเตอร์ที่มีความแม่นยำสูง ความถี่สูง ความเสถียรสูง และกำลังต่ำอย่างมากในเวลาเดียวกัน ด้วยการพัฒนาผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์ในทิศทางของบางเฉียบ การย่อขนาด และการรวมการทำงาน ผลิตภัณฑ์คริสตัลออสซิลเลเตอร์ยังได้รับการอัปเกรดเป็นการย่อขนาด ชนิดชิป และการรวมเข้าด้วยกันดังนั้นจึงควรปรับปรุงเทคโนโลยีการผลิตของอุตสาหกรรมแผ่นเวเฟอร์ควอตซ์เป็นจำนวนมาก