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)
| Diametro | 100,0 mm ± 0,3 mm |
| Orientamento piatto (OF) | 32 mm ± 2 mm |
| Spessore | 500um ± 30um |
| Smusso del bordo | Arrotondamento del bordo |
| Orientamento | |
| Superficie – taglio: | 42,75 ° ST-taglio ± 0,2 ° |
| Orientamento piatto (OF) | Parallelo a X±0.2° |
| pianura | |
| TTV | 20um |
| LTV | 2.0um all'interno di un'area di 5×5mm |
| PLTV | ≥95% (3mm dal bordo escluso) |
| ARCO | -25um (arco≤+25um) |
| Caratteristiche della superficie | |
| Wafer sul retro | GC#1000 lappato e inciso 0.2um≤Ra≤0.7um |
| altrui | |
| Posizione del seme | Essere all'interno del centro 3.0mm del wafer |
| Fattore Q | ≥2 milioni |
Note：Altre specifiche in base alle esigenze 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
Il quarzo, un materiale piezoelettrico molto importante, è materia prima per realizzare risonatori a cristalli di quarzo. La sua caratteristica principale è che i suoi atomi o molecole sono disposti regolarmente, il che riflette la simmetria della forma su scala macroscopica. Sotto l'azione di un campo elettrico, il cristallo genera stress e si deforma, generando così una vibrazione meccanica e ottenendo una frequenza specifica. I risonatori a cristalli di quarzo sono prodotti utilizzando le sue caratteristiche di effetto piezoelettrico inverso.
2.2 Proprietà del substrato di quarzo
Il cristallo di quarzo è attualmente il cristallo più utilizzato ed è un importante materiale elettronico. Quando un wafer di quarzo tagliato in una certa direzione è sottoposto a stress meccanico, verrà generato un campo elettrico o carica proporzionale allo stress. Questo fenomeno è chiamato effetto piezoelettrico positivo. Al contrario, quando il wafer di cristallo di quarzo è sottoposto a un campo elettrico, produrrà una deformazione proporzionale al campo elettrico. Questo fenomeno è chiamato effetto piezoelettrico inverso. Gli effetti positivi e inversi sono chiamati collettivamente effetto piezoelettrico. Il wafer a cristallo singolo di quarzo non solo ha un effetto piezoelettrico, ma ha anche eccellenti caratteristiche meccaniche, elettriche e di temperatura. Risonatori, oscillatori e filtri progettati e realizzati con wafer di quarzo a cristallo singolo presentano vantaggi eccezionali nella stabilizzazione della frequenza e nella selezione della frequenza.
3. Processo di produzione per wafer al quarzo taglio Z e taglio ST
Per produrre un risonatore a cristallo di quarzo con buone prestazioni, oltre a un design ragionevole e materie prime eccellenti, il processo di produzione del substrato di quarzo a cristallo singolo svolgerà un ruolo decisivo. Le fasi specifiche della produzione sono le seguenti:
In primo luogo, i pezzi grezzi vengono ordinati. A causa del grande errore dell'angolo di taglio dei pezzi grezzi di quarzo, lo strumento direzionale a raggi X deve essere utilizzato per la selezione dell'angolo prima della lavorazione approssimativa. Quindi selezionare l'angolo appropriato del pezzo grezzo per la lavorazione in base alle esigenze, ovvero incollare strisce, tagliare cristalli di semi, arrotondare e così via.
Quindi, viene eseguito il processo di macinazione del substrato di quarzo, che è generalmente suddiviso in macinazione grossolana, macinazione intermedia e macinazione fine. La molatura grossolana serve principalmente a tagliare l'angolo e lo spessore dei wafer di quarzo, mentre la macinazione media e la macinatura fine servono a regolare con precisione lo spessore del wafer a cristallo singolo di quarzo.
Dopo la molatura, per garantire la qualità superficiale del wafer e la stabilità e l'affidabilità del cristallo in uso, il wafer di quarzo viene lucidato e pulito. Più spesso è il wafer, maggiore è l'impatto sulle prestazioni di vibrazione e sulla resistenza del cristallo. Pertanto, il metodo di incisione profonda per rimuovere lo strato superficiale allentato dei wafer di quarzo monocristallino causato dalla molatura è più efficace.
Il montaggio e l'erogazione consiste nel mettere lentamente la piastra di quarzo con l'elettrodo placcato tra le due piastre metalliche del supporto del nastro. Lascia che le due piastre metalliche con fessure stringano saldamente la piastra di quarzo, quindi applica il rivestimento sul contatto tra l'elettrodo e la piastra metallica. Lo strato superiore di colla conduttiva fa entrare in contatto il film dell'elettrodo con la lamiera attraverso la colla conduttiva sul bordo per produrre una connessione elettrica.
La modulazione di frequenza è un passaggio chiave nella produzione di oscillatori a cristallo, ovvero la regolazione della frequenza di risonanza dell'oscillatore a cristallo per soddisfare i requisiti di progettazione. I metodi di modulazione di frequenza dei diversi tipi di oscillatori a cristallo sono diversi. I metodi sono la modulazione di frequenza del rivestimento sotto vuoto e la modulazione di frequenza del wafer di lucidatura. Per la produzione di oscillatori a cristallo con basso valore aggiunto tecnico e requisiti di costo relativamente elevati, viene spesso utilizzato il processo di modulazione di frequenza del wafer di lucidatura.
Infine, vengono eseguiti i processi di confezionamento del guscio, stampa e misurazione del prodotto finito.
4. Applicazione e sviluppo di wafer al quarzo
Le parti elettroniche costituite dalle proprietà fisiche dei wafer di quarzo hanno stabilità ad alta frequenza e sono ampiamente utilizzate in circuiti digitali, computer, comunicazioni e altri campi. Il wafer di quarzo serve come sorgente di frequenza e riferimento di frequenza nei circuiti elettronici.
Poiché la scala dell'industria dell'informazione e dell'industria elettronica in vari paesi continua ad espandersi, l'ambito di applicazione degli oscillatori a cristallo è ancora in espansione, guidando la continua crescita della sua scala di mercato. Attualmente, il mercato ha una grande richiesta di oscillatori a cristallo ad alta precisione, alta frequenza, alta stabilità e bassa potenza. Allo stesso tempo, con lo sviluppo di prodotti elettronici nella direzione dell'ultra-sottile, della miniaturizzazione e dell'integrazione funzionale, anche i prodotti dell'oscillatore a cristallo sono stati aggiornati alla miniaturizzazione, al tipo di chip e all'integrazione. Pertanto, dovrebbe esserci molto spazio per miglioramenti nella tecnologia di produzione dell'industria dei wafer al quarzo.
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