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)
| Diâmetro | 100,0 mm ± 0,3 mm |
| Plano de orientação (OF) | 32mm ± 2mm |
| Espessura | 500um ± 30um |
| Chanfro de borda | Arredondamento de borda |
| Orientação | |
| Superfície - corte: | 42,75 ° ST-cut ± 0,2 ° |
| Plano de orientação (OF) | Paralelo a X ± 0,2 ° |
| Planicidade | |
| TTV | ≤20um |
| LTV | ≤2,0um dentro de uma área de 5 × 5mm |
| PLTV | ≥95% (3mm da borda excluída) |
| ARCO | -25um ≤Bow≤ + 25um |
| Características da Superfície | |
| Verso da bolacha | GC # 1000 lapidado e gravado 0,2um≤Ra≤0,7um |
| outros | |
| Localização da Semente | Estar dentro do centro de 3,0 mm do wafer |
| Fator Q | ≥2 milhões |
Observações ： Outras especificações de acordo com os requisitos do 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
O quartzo, um material piezoelétrico muito importante, é matéria-prima para a fabricação de ressonadores de cristal de quartzo. Sua principal característica é que seus átomos ou moléculas estão dispostos regularmente, o que reflete a simetria da forma em uma escala macroscópica. Sob a ação de um campo elétrico, o cristal gera tensões e deforma-se, gerando vibrações mecânicas e obtendo uma frequência específica. Ressonadores de cristal de quartzo são fabricados usando suas características de efeito piezoelétrico inverso.
2.2 Propriedades do Substrato de Quartzo
O cristal de quartzo é atualmente o cristal mais utilizado e um importante material eletrônico. Quando um corte de wafer de quartzo em uma determinada direção é submetido a estresse mecânico, um campo elétrico ou carga proporcional ao estresse será gerado. Este fenômeno é denominado efeito piezoelétrico positivo. Por outro lado, quando o wafer de cristal de quartzo é submetido a um campo elétrico, ele produzirá uma deformação proporcional ao campo elétrico. Este fenômeno é denominado efeito piezoelétrico inverso. Os efeitos positivo e inverso são chamados coletivamente de efeito piezoelétrico. O wafer de cristal único de quartzo não só tem efeito piezoelétrico, mas também tem excelentes características mecânicas, elétricas e de temperatura. Ressonadores, osciladores e filtros projetados e fabricados com wafer de quartzo de cristal único têm vantagens notáveis na estabilização e seleção de frequência.
3. Processo de produção para wafer de quartzo com corte Z e corte ST
Para produzir um ressonador de cristal de quartzo com bom desempenho, além de um design razoável e excelentes matérias-primas, o processo de produção do substrato de quartzo monocristalino terá um papel decisivo. As etapas de produção específicas são as seguintes:
Em primeiro lugar, as peças brutas são classificadas. Por causa do grande erro do ângulo de corte das peças brutas de quartzo, o instrumento direcional de raios-X deve ser usado para a classificação do ângulo antes do processamento bruto. Em seguida, selecione o ângulo adequado da peça crua para processamento de acordo com as necessidades, ou seja, tiras de colagem, corte de cristais de sementes, arredondamento e assim por diante.
Em seguida, é realizado o processo de moagem do substrato de quartzo, que geralmente é dividido em moagem grosseira, moagem intermediária e moagem fina. A retificação grosseira serve principalmente para cortar o ângulo e a espessura das bolachas de quartzo, enquanto a retificação do meio e a moagem fina servem para ajustar com precisão a espessura da bolacha de cristal único de quartzo.
Após a retificação, para garantir a qualidade da superfície do wafer e a estabilidade e confiabilidade do cristal em uso, o wafer de quartzo é polido e limpo. Quanto mais espessa for a pastilha, maior será o impacto no desempenho de vibração e na resistência do cristal. Portanto, o método de corrosão profunda para remover a camada superficial solta das bolachas de quartzo de cristal único causada pela retificação é mais eficaz.
A montagem e distribuição consiste em colocar lentamente a placa de quartzo com o eletrodo folheado entre as duas placas de metal do suporte da fita. Deixe as duas placas de metal com ranhuras prenderem firmemente a placa de quartzo e, em seguida, aplique o revestimento no contato entre o eletrodo e a placa de metal. A camada superior de cola condutora faz com que o filme do eletrodo entre em contato com a folha de metal através da cola condutora na borda para produzir uma conexão elétrica.
A modulação de frequência é uma etapa fundamental na produção de osciladores de cristal, ou seja, ajustar a frequência de ressonância do oscilador de cristal para atender aos requisitos do projeto. Os métodos de modulação de frequência de diferentes tipos de osciladores de cristal são diferentes. Os métodos são modulação de frequência de revestimento a vácuo e modulação de frequência de wafer de polimento. Para a produção de osciladores de cristal com baixo valor técnico agregado e requisitos de custo relativamente alto, o processo de modulação de frequência de wafer de polimento é freqüentemente usado.
Finalmente, são realizados os processos de embalagem, impressão e medição do produto acabado.
4. Aplicação e desenvolvimento de wafer de quartzo
As peças eletrônicas feitas de propriedades físicas de wafers de quartzo têm estabilidade de alta frequência e são amplamente utilizadas em circuitos digitais, computadores, comunicações e outros campos. O wafer de quartzo deve servir como fonte de frequência e referência de frequência em circuitos eletrônicos.
Como a escala da indústria da informação e da indústria eletrônica em vários países continua a se expandir, o escopo de aplicação dos osciladores de cristal ainda está se expandindo, impulsionando o crescimento contínuo de sua escala de mercado. Atualmente, o mercado tem uma grande demanda por osciladores de cristal de alta precisão, alta frequência, alta estabilidade e baixa potência. Ao mesmo tempo, com o desenvolvimento de produtos eletrônicos na direção de ultrafino, miniaturização e integração funcional, os produtos osciladores de cristal também foram atualizados para miniaturização, tipo de chip e integração. Portanto, deve haver muito espaço para melhorias na tecnologia de produção da indústria de wafer de quartzo.
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