You can buy quartz wafer for SAW components from PAM-XIAMEN, which is a leading quartz wafer supplier in China. There are three common shapes of quartz wafers: round, square, SMT special or rod type (also square, but relatively small). When the orientation is different, its piezoelectric characteristics, elastic characteristics and strength characteristics will be different. The performance of the resonator is different when using quartz wafer substrates with different orientations to make.
1. Quartz Wafer Specification
No. 1 Quartz Substrate (PAM210625-QUARTZ)
| Diámetro | 100,0 mm ± 0,3 mm |
| Orientación Plano (OF) | 32 mm ± 2 mm |
| Espesor | 500um ± 30um |
| Bisel de borde | Redondeo de bordes |
| Orientación | |
| Superficie - corte: | 42,75 ° corte ST ± 0,2 ° |
| Orientación Plano (OF) | Paralelo a X ± 0,2 ° |
| Llanura | |
| TTV | ≤20um |
| LTV | ≤2.0um dentro de un área de 5 × 5 mm |
| PLTV | ≥95% (3 mm desde el borde excluidos) |
| ARCO | -25um ≤Bow≤ + 25um |
| Características de la superficie | |
| Parte trasera de la oblea | GC # 1000 lapeado y grabado 0.2um≤Ra≤0.7um |
| otros | |
| Ubicación de la semilla | Estar dentro del centro de 3.0 mm de la oblea |
| Factor Q | ≥2 millones |
Observaciones: Otras especificaciones según los requisitos del cliente.
No. 2 Piezoquartz Black Wafer (PAM171219-PQ)
Orientation:Y-cut 36°
Diameter: 100mm
Thickness: 500um
Surface: mirror polished (SSP) Ra<=8A
Back side surface: Ra<=0,2
2. Single Crystal Quartz Properties
2.1 Quartz Crystal Properties
El cuarzo, un material piezoeléctrico muy importante, es materia prima para la fabricación de resonadores de cristal de cuarzo. Su característica principal es que sus átomos o moléculas están dispuestos de forma regular, lo que refleja la simetría de la forma a escala macroscópica. Bajo la acción de un campo eléctrico, el cristal genera tensiones y se deforma, generando vibraciones mecánicas y obteniendo una frecuencia específica. Los resonadores de cristal de cuarzo se fabrican utilizando sus características de efecto piezoeléctrico inverso.
2.2 Propiedades del sustrato de cuarzo
El cristal de cuarzo es actualmente el cristal más utilizado y es un material electrónico importante. Cuando una oblea de cuarzo cortada en una determinada dirección se somete a una tensión mecánica, se generará un campo eléctrico o una carga proporcional a la tensión. Este fenómeno se llama efecto piezoeléctrico positivo. Por el contrario, cuando la oblea de cristal de cuarzo se somete a un campo eléctrico, producirá una deformación proporcional al campo eléctrico. Este fenómeno se llama efecto piezoeléctrico inverso. Los efectos positivos e inversos se denominan colectivamente efecto piezoeléctrico. La oblea de cristal único de cuarzo no solo tiene un efecto piezoeléctrico, sino que también tiene excelentes características mecánicas, eléctricas y de temperatura. Los resonadores, osciladores y filtros diseñados y fabricados con obleas de cuarzo monocristalino tienen ventajas excepcionales en la estabilización de frecuencia y la selección de frecuencia.
3. Proceso de producción de obleas de cuarzo con corte en Z y ST
Para producir un resonador de cristal de cuarzo con buen rendimiento, además de un diseño razonable y excelentes materias primas, el proceso de producción del sustrato de cuarzo monocristalino jugará un papel decisivo. Los pasos de producción específicos son los siguientes:
En primer lugar, se clasifican las piezas crudas. Debido al gran error del ángulo de corte de las piezas en bruto de cuarzo, el instrumento direccional de rayos X debe utilizarse para la clasificación de ángulos antes del procesamiento en bruto. Luego, seleccione el ángulo apropiado de la pieza cruda para procesar según las necesidades, es decir, pegar tiras, cortar cristales de semillas, redondear, etc.
Luego, se lleva a cabo el proceso de molienda del sustrato de cuarzo, que generalmente se divide en molienda gruesa, molienda intermedia y molienda fina. El pulido grueso es principalmente para cortar el ángulo y el grosor de las obleas de cuarzo, mientras que el pulido medio y el pulido fino son para ajustar finamente el grosor de la oblea de cristal único de cuarzo.
Después de la molienda, para asegurar la calidad de la superficie de la oblea y la estabilidad y confiabilidad del cristal en uso, la oblea de cuarzo se pule y limpia. Cuanto más gruesa sea la oblea, mayor será el impacto en el rendimiento de vibración y la resistencia del cristal. Por lo tanto, el método de grabado profundo para eliminar la capa superficial suelta de las obleas de cuarzo monocristalino causadas por el esmerilado es más efectivo.
El montaje y la dispensación consiste en colocar lentamente la placa de cuarzo con el electrodo plateado entre las dos placas metálicas del soporte de la cinta. Deje que las dos placas de metal con ranuras sujeten firmemente la placa de cuarzo y luego aplique el revestimiento en el contacto entre el electrodo y la placa de metal. La capa superior de pegamento conductor hace que la película del electrodo entre en contacto con la hoja de metal a través del pegamento conductor en el borde para producir una conexión eléctrica.
La modulación de frecuencia es un paso clave en la producción de osciladores de cristal, es decir, ajustar la frecuencia de resonancia del oscilador de cristal para cumplir con los requisitos de diseño. Los métodos de modulación de frecuencia de diferentes tipos de osciladores de cristal son diferentes. Los métodos son la modulación de frecuencia de revestimiento al vacío y la modulación de frecuencia de oblea de pulido. Para la producción de osciladores de cristal con un valor añadido técnico bajo y requisitos de costes relativamente elevados, a menudo se utiliza el proceso de modulación de frecuencia de oblea de pulido.
Finalmente, se llevan a cabo los procesos de envasado, impresión y medición del producto terminado.
4. Aplicación y desarrollo de obleas de cuarzo
Las partes electrónicas fabricadas con las propiedades físicas de las obleas de cuarzo tienen estabilidad de alta frecuencia y se utilizan ampliamente en circuitos digitales, computadoras, comunicaciones y otros campos. La oblea de cuarzo sirve como fuente de frecuencia y referencia de frecuencia en circuitos electrónicos.
A medida que la escala de la industria de la información y la industria electrónica en varios países continúa expandiéndose, el alcance de la aplicación de los osciladores de cristal aún se está expandiendo, impulsando el crecimiento continuo de su escala de mercado. En la actualidad, el mercado tiene una gran demanda de productos de oscilador de cristal de alta precisión, alta frecuencia, alta estabilidad y baja potencia. Al mismo tiempo, con el desarrollo de productos electrónicos en la dirección de ultradelgados, miniaturización e integración funcional, los productos de oscilador de cristal también se han actualizado a miniaturización, tipo chip e integración. Por lo tanto, debería haber mucho margen de mejora en la tecnología de producción de la industria de las obleas de cuarzo.
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