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      HC-49U/S 三次泛音石英晶片的設計探討

      2014-12-03 02:16:52梁生元LIANGShengyuan李冬強LIDongqiang
      價值工程 2014年36期
      關鍵詞:泛音晶片基頻

      梁生元 LIANG Sheng-yuan;李冬強 LI Dong-qiang

      (南京華東電子信息科技股份有限公司,南京 210038)

      (Nanjing Huadong Electronics Information &Technology Co.,Ltd.,Nanjing 210038,China)

      0 引言

      HC-49U/S 晶片的設計已非常成熟,我們的專業(yè)晶片供應商,對一般的基頻,能夠既快又好地提供晶片,而且價格可以用低廉來描述。相對地,在泛音方面,由于使用量不似基頻那么大,應用的頻點也沒有那么多,作為成品生產的技術人員,感覺在這一領域的晶片還有許多不滿意的地方,特別是在三次泛音頻率低于45MHz 時,阻抗偏高,DLD特性差,因此本文希望通過對幾例設計的總結,為HC-49U/S 三次泛音晶片的設計提供一些可供參考的經(jīng)驗。

      1 對設計實例的比較分析

      1.1 對滾筒倒邊工藝效果的探討 對HC-49U/S 三次泛音低于45MHz 的晶片,通常采用滾筒倒邊來降低阻抗,但通過以下實例看,沒有效果。

      1.1.1 3rd36.000MHz 阻抗80ohm max

      表1 3rd 36.000MHz 阻抗80ohm max

      倒邊量參考基頻12.000MHz,腐蝕頻率不同,被銀層厚度分別為800A 和900A,完成品測試結果如表2。

      表2 完成品測試結果

      從以上結果的比較看,滾筒倒邊并不能明顯改善阻抗和DLD。

      1.1.2 3rd41.600MHz 阻抗60ohm max

      表3 3rd 41.600MHz 阻抗60ohm max

      倒邊量參考基頻13.824MHz,該頻點供應商腐蝕頻率采用基頻,但由于倒邊和不倒邊的差別,實際被銀厚度有差別,分別為980A 和820A,完成品測試結果如表4。

      表4 完成品測試結果

      從平均值看,沒有倒邊阻抗和DLD2略好,但散差較大。

      從以上兩例設計比較看,滾筒倒邊對三次泛音低頻并不能起到明顯降低阻抗的作用,當然這樣的比較在其它頻點上有同樣的結果,比如沒有倒邊的40MHz 和有倒邊的39.325MHz、40.685MHz 比較,阻抗平均值都低10ohm 以上,在此不再列出詳細的比較數(shù)據(jù)。DLD2由于影響的因素很多,可比性不大,但降低阻抗,也是改善DLD2的途徑之一。

      1.2 對晶片寬度尺寸的選擇探討 那么,在三次泛音低頻,究竟怎樣才能制造出低阻抗的晶體?我們知道大的電極面積、良好的晶片平面度、拋光等都是降低阻抗的方法,對于49U/S 的長條片,相對比較大的寬度尺寸,也是降低晶片阻抗的有效方法。

      關于這一點,其實早已為大家所熟知,但目前卻并沒有去應用,使用最大的寬度尺寸都在2.05mm 以下,可能是從成本方面考慮吧。然而對于使用方來說,希望晶片的阻抗越低越好。

      大的寬度尺寸可以改善阻抗,在實際應用中也是得到驗證的,如表5。

      表5 寬度尺寸的晶體的阻抗

      以上全部沒有滾筒倒邊,但都得到了比較理想的阻抗值。

      圖1是筆者采用的邊比,供參考。

      圖1 本文采用的邊比

      1.3 腐蝕頻率試驗 通常要求電極鍍膜厚度在800~1000A,在實際應用中發(fā)現(xiàn),對于三次泛音,稍低的腐蝕頻率,即相對較小的返回量能一定程度改善阻抗,對DLD 改善尤其明顯。

      表6 41.600MHz 7.995*2.16無滾筒晶片

      表6仍以41.600MHz 7.995*2.16無滾筒晶片為例。

      以上三種腐蝕頻率的鍍膜厚度分別約為980A、800A、600A。

      總結:

      ①對于低頻三次泛音,滾筒倒邊不能有效降低晶片阻抗;②相對較大的寬度尺寸對降低三次泛音長條片阻抗效果明顯;③在具有良好平面度和表面粗糙度時,相對較小的返回量可以改善阻抗,對DLD2的改善尤其明顯。

      2 結語

      筆者在近期接觸到較多的HC-49U/S 低頻三次泛音產品的生產,并有幸參與到晶片特性的改善中,略有心得,記錄下來與大家共享,希望能有拋磚引玉之效,其中有需要進一步驗證的,也難免會有不對之處,敬請各位專家指正。

      [1]糜壽楠,黃禹寧,武平.石英晶體元件實用技術[M].中國壓電晶體行業(yè)協(xié)會.

      [2]GB/T 12273-1996,石英晶體元件電子元器件質量評定體系規(guī)范第一部分:總規(guī)范[S].

      [3]章怡.石英晶體元件采用國際標準的研究.

      [4]蔡厚啟.關于晶體元件的DLD.

      [5]張會勇.淺議影響石英晶體諧振器DLD 參數(shù)的因素.

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