石英晶片切角大規模精確校正工藝的製作方法
2023-05-17 20:25:11
專利名稱：石英晶片切角大規模精確校正工藝的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種晶體切割後晶片角度的校正生產工藝，具體地說，涉及了一種石 英晶片切角大規模精確校正工藝。
背景技術：
現在電子信息技術及光電子應用領域所用的石英諧振器、石英振蕩器，光學低通 濾波器，其主要構成的晶片都是將人造石英晶體塊經過特殊要求的切片、定向篩選、角度修 正、研磨、外形加工等主要工序後完成的，應用領域的不同決定了所要求切割晶片的角度也 各不相同，較高的精度要求切角誤差在15秒以內，一般的也在5分以內，切角直觀的理解就 是切割方向與晶體光軸方向夾角，晶體光軸不隨其外形變化而變化，始終是固定的，就像指 南針一樣。特殊切型的晶片，往往原料質量要求高，出材率低，所以原材料成本高，為了保證 每一個切割出的晶片部能滿足使用要求，就需要對切割角度偏離設計要求的晶片進行角度 修整，使其達到合格角度範圍，校角綜合成本遠低於從新切割的成本，使其成為目前高精密 晶體切片流程中的一個重要工序。日前，對晶片切角的常見修正工藝是腐蝕校正工藝，如圖1所示，將晶片正反兩面 位於兩側一定長度範圍的表面進行覆蓋，如圖中黑色填充位置為覆蓋保護物3，然後，將晶 片置於腐蝕性溶液中對晶片其餘部分腐蝕去除至要求的深度，如圖中網狀線包含範圍為腐 蝕去除部分2，最後所得斜線部分為腐蝕後剩餘的晶片保留部分1 ；圖2為腐蝕後去掉覆蓋保護物的晶片側面形狀，將其置於雙面研磨設備中，使晶 片兩主平面被對稱去除相同的部分，使其在上下盤面的壓力下，自然發生一定角度的翻轉， 最終，在兩主平面磨平後，使其角度發生了按預先設計的變化，網格線部分為研磨去除部分 4，磨去研磨去除部分4後，剩餘斜線部分為晶體平面體5 ；傳統工藝所存在的問題是需要對每一片進行粘接覆蓋物進行腐蝕前保護，操作 繁瑣，需要校正角度越大，腐蝕量越大，腐蝕速度因腐蝕量的增大而非常緩慢，校正10分左 右，需要大約8小時的時間；而且長期的腐蝕對晶片外形產生破壞，同時對晶片內部也產生 內在損害，所以該工藝只適合角度偏移小的、如3分以內的晶片的精密校角。對晶片進行襯墊的修正工藝，其方法與腐蝕校正工藝原理相近，且不具備大批量 生產的能力。
發明內容
本發明的目的是針對現有技術的不足，從而提供一種工藝簡單、易於操作、加工精 度高、質量穩定、產品一致性好、適合大規模生產的石英晶片切角大規模精確校正工藝。本發明所採用的技術方案是一種石英晶片切角大規模精確校正工藝，它包括以 下步驟步驟1、對石英晶片的切割角度進行X射線角度檢測，按定向時方位，將檢測角度值對應標識在超差需校正角度的石英晶片上；步驟2、角度標識完畢後，將石英晶片按角度範圍分檔；步驟3、將同檔角度範圍內的石英晶片進行組合，兩塊石英晶片為一組，並將每組 石英晶片錯位後進行疊粘，每組石英晶片錯位寬度一致；步驟4、將疊粘好的每組石英晶片放在雙面研磨設備中進行批量研磨；步驟5、研磨中，對石英晶片的切割角度進行X射線角度檢測，當角度達到要求角 度時，完成整批石英晶片的切割角度初步校正工作，即可下片；步驟6、將每組石英晶片兩兩分離，然後，再將石英晶片的校角研磨麵朝下置於雙 面研磨設備下盤面，並對石英晶片進行雙面研磨，直至石英晶片兩主平面平行，即可。基於上述，在步驟2中，將角度範圍為1分 4分作為一檔，將角度範圍為5分 10分作為一檔，角度範圍為10分 15作為一檔。基於上述，在步驟3中，錯位寬度大於1mm。基於上述，在步驟5中，研磨中，每研磨0.02mm深度時，對石英晶片的切割角度進 行X射線角度檢測。本發明相對現有技術具有突出的實質性特點和顯著進步，具體的說，該石英晶片 切角大規模精確校正工藝具有以下有益效果1、利用平面研磨設備進行角度校正工作效率高、精度較高，晶片角度校正一致性 好，特別適於角度偏差遠、大尺寸晶片校角，具備大批量生產的優點；2、較小的研磨量即可使晶片角度產生迅速的變化，如研磨0.01mm可改變角度5 10分，一次同時完成整盤上百片晶片角度校正，效率遠遠超過其它角度校正工藝；3、採用該工藝使得生產效率大大提高，產品質量穩定，校角質量和效率超過傳統 的腐蝕校正法和其它方法，生產成本大幅降低，勞動強度降低，為高精密切角晶片的規模生 產創造了條件。
圖1為本發明背景技術中所述晶片的腐蝕結構示意圖；圖2為本發明背景技術中所述晶片的研磨結構示意圖；圖3為本發明所述石英晶片切角大規模精確校正工藝的校正原理示意圖一；圖4為本發明所述石英晶片切角大規模精確校正工藝的校正原理示意圖二。
具體實施例方式下面通過具體實施方式
，對本發明的技術方案做進一步的詳細描述。本發明所採用的技術方案是一種石英晶片切角大規模精確校正工藝，它包括以 下步驟步驟1、對石英晶片的切割角度進行X射線角度檢測，按定向時方位，將檢測角度 值對應標識在超差需校正角度的石英晶片上；步驟2、角度標識完畢後，將石英晶片按角度範圍分檔；步驟3、將同檔角度範圍內的石英晶片進行組合，兩塊石英晶片為一組，並將每組 石英晶片錯位後進行疊粘，每組石英晶片錯位寬度一致，錯位寬度一般大於Imm ；
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步驟4、將疊粘好的每組石英晶片放在雙面研磨設備中進行批量研磨；步驟5、研磨中，每研磨0. 02mm深度時，對石英晶片的切割角度進行X射線角度檢 測，當角度達到要求角度時，完成整批石英晶片的切割角度初步校正工作，即可下片；研磨中，石英晶片在翻轉力矩的作用下，全部石英晶片在厚度研磨的同時，角度迅 速一致向目標角度逼近，中間可以隨時進行X射線角度檢測，檢測晶片角度達到目標中心 厚度後，完成整批的校正工作；步驟6、將每組石英晶片兩兩分離，然後，再將石英晶片的校角研磨麵朝下置於雙 面研磨設備下盤面，並對石英晶片進行雙面研磨，直至石英晶片兩主平面平行，即可。基於上述，在步驟2中，將角度範圍為1分 4分作為一檔，將角度範圍為5分 10分作為一檔，角度範圍為10分 15作為一檔。如圖3和圖4所示，在方形晶體棒料上進行旋轉35 45度的切片，得到的石英晶 片存在圖3所示的斜邊，帶有斜邊的石英晶片在研磨中，角度會發生變化，利用力學原理分 析找其原因石英晶片兩主平面偏移後產生一個翻轉力矩，在此力矩作用下，兩主平面原始 角度在研磨後發生了變化；如圖3所示，其中，石英晶片12的上表面所受雙面研磨設備上盤壓力中心位置6， 石英晶片12的下表面所受雙面研磨設備下盤壓力中心位置7 ；石英晶片上下表面受力中心 偏移而形成旋轉力矩，進而形成石英晶片研磨後虛線8所示的石英晶片狀態，即角度發生變化。如圖4所示，其中，上側石英晶片13，下側石英晶片14，上側石英晶片13的上表面 所受雙面研磨設備上盤壓力中心位置9，下側石英晶片14的下表面所受雙面研磨設備下盤 壓力中心位置10 ；上側石英晶片13、下側石英晶片14的受力中心偏移而形成旋轉力矩，力 臂2mm，上側石英晶片13、下側石英晶片14的粘接偏移2mm，可使兩石英晶片一側角度迅速 一致的變化；利用圖3的原理，將兩塊石英晶片上下疊加後粘接，再進行上下雙面研磨，達到研 磨要求後，下片，將兩塊石英晶片分離，再對單獨的石英晶片研磨，就精確的、批量的、輕易 的達到了校正的目的，也就不難產生本發明所述的石英晶片切角大規模精確校正工藝。最後應當說明的是以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非對其限制；盡 管參照較住實施例對本發明進行了詳細的說明，所屬領域的普通技術人員應當理解依然 可以對本發明的具體實施方式
進行修改或者對部分技術特徵進行等同替換；而不脫離本發 明技術方案的精神，其均應涵蓋在本發明請求保護的技術方案範圍當中。
權利要求
一種石英晶片切角大規模精確校正工藝，其特徵在於，該校正工藝包括以下步驟步驟1、對石英晶片的切割角度進行X射線角度檢測，按定向時方位，將檢測角度值對應標識在超差需校正角度的石英晶片上；步驟2、角度標識完畢後，將石英晶片按角度範圍分檔；步驟3、將同檔角度範圍內的石英晶片進行組合，兩塊石英晶片為一組，並將每組石英晶片錯位後進行疊粘，每組石英晶片錯位寬度一致；步驟4、將疊粘好的每組石英晶片放在雙面研磨設備中進行批量研磨；步驟5、研磨中，對石英晶片的切割角度進行X射線角度檢測，當角度達到要求角度時，完成整批石英晶片的切割角度初步校正工作，即可下片；步驟6、將每組石英晶片兩兩分離，然後，再將石英晶片的校角研磨麵朝下置於雙面研磨設備下盤面，並對石英晶片進行雙面研磨，直至石英晶片兩主平面平行，即可。
2.根據權利要求1所述的石英晶片切角大規模精確校正工藝，其特徵在於在步驟2 中，將角度範圍為1分 4分作為一檔，將角度範圍為5分 10分作為一檔，角度範圍為10 分 15作為一檔。
3.根據權利要求1所述的石英晶片切角大規模精確校正工藝，其特徵在於在步驟3 中，錯位寬度大於1mm。
4.根據權利要求1所述的石英晶片切角大規模精確校正工藝，其特徵在於在步驟5 中，研磨中，每研磨0. 02mm深度時，對石英晶片的切割角度進行X射線角度檢測。
全文摘要
本發明提供一種石英晶片切角大規模精確校正工藝，它包括對石英晶片的切割角度進行X射線角度檢測，定向標識石英晶片；將石英晶片按角度範圍分檔；將同檔角度範圍內的石英晶片進行兩兩組合，將每組石英晶片錯位後進行疊粘，每組石英晶片錯位寬度一致；將疊粘好的每組石英晶片放在雙面研磨設備中進行批量研磨；研磨中對石英晶片的切割角度進行X射線角度檢測，當角度達到要求角度時，完成整批石英晶片的切割角度初步校正工作，即可下片；將每組石英晶片兩兩分離，再將石英晶片的校角研磨麵朝下置於雙面研磨設備下盤面，並對石英晶片進行雙面研磨，直至石英晶片兩主平面平行。該工藝具有加工精度高、產品一致性好、適合大規模生產的優點。
文檔編號B28D5/00GK101973076SQ20101050756
公開日2011年2月16日 申請日期2010年10月15日 優先權日2010年10月15日
發明者李二周, 李廣輝 申請人:北京石晶光電科技股份有限公司濟源分公司