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正确选择晶振片的方法

2020-09-21 14:25来源:爱游戏网页入口作者:爱游戏网页入口网址:http://www.sddflj.com浏览数:55

随着经济的发展和社会生活水平的提高,真空镀膜技术在越来越多的领域使用,如何监控淀积的膜厚,目前采用石英晶体振荡监控法和光学膜厚监控法,我司金洛多年来致力于石英晶体振荡监控法的核心部件晶振片研究、生产,并总结了一些经验与同仁共同控讨。

  1. 1、原理

石英晶体法监控膜厚,主要是利用了石英晶体的压电效应和质量负荷效应。当晶振片上镀了某种膜层,使晶振片的厚度增加,则晶振片的固有频率会相应的变化。


显然晶体的基频越高,控制的灵敏度也越高,但基频过高时,晶体片会做得很薄,很薄的晶体片易碎,一般选用AT切型频率5~10MHz。采用AT切晶体片,其振动频率对质量的变化极其灵敏,但却不敏感于温度的变化,具有精度高、灵敏度好等独特的优势,非常适合于真空薄膜淀积中的膜厚监控。

  1. 2、产品品种

现在市场上常用的有两种频点,标称频率分别为5.000MHz、6.000MHz,这两种规格我司早已批量生产,规格如下表:


标称频率


根据膜厚控制仪的探头设计不同,采用不同的电极形状如:

单锚双锚全双锚

  1. 3、电极材料

晶振片的电极对膜厚监控至关重要,目前市场上提供三种标准电极材料:金、银和合金。用户所镀的材料不同,需选用不同的电极材料产品。

金:是最广泛使用的传统材料,它具有低接触电阻,高化学温定性,易于沉积。适合于

镀低应力膜料,如镀Al、Au、Ag、Cu等。

银:适合于镀高应力膜料,如Ni、Cr、Mo、Zr、Ni-Cr、Ti、不锈钢等。

银铝合金:适合于镀介质光学膜,MgF2、SiO2、Al2O3、TiO2等膜料。

为了提高晶振片的稳定性,增加电极膜与石英晶片的附着强度,我司根据经验总结在镀电极材料之前,先镀一层镉(Cr)效果更好。

最近我司又研制出金银合金电极膜代替镀金电极膜,验证结果在使用性能不变的情况下比金电极膜使用寿命更长。

  1. 4、使用过程注意事项

4.1、新的晶振片使用之前应在分析纯中浸泡约1分钟,然后用塑料镊子夹取并用无尘纸或洁净的绸布将分析纯擦拭干净,同时用蘸有酒精的无尘纸或绸布将晶振座擦拭干净,组装晶振片之前用吹气球将晶振片、晶振座及探头的接触弹簧上可能残留的灰尘吹掉,任何晶体和夹具之间的颗粒或灰层将影响电子接触,而且会产生应力点,从而改变晶体振动的模式,晶振片装好后再一次用吹气球吹晶振片的表面,去除散落的灰尘。

4.2、更换安装晶振片时用摄子挟住晶振片的边缘,不要用手指接触晶振片中心,避免留下油渍,否则会降低晶振片的振动能力。

4.3、晶振座经过多次镀膜后其表面会沉积较厚的膜,如果不将其除去,由于离子轰击产生的反溅射会影响晶振片的测试精度。可以先用喷砂或用打砂纸方法将膜层除去,之后用酒精浸泡5分钟左右,用超声波超声清洗一下,效果会更好,最后再将其放入110℃烤箱中烘烤15分钟,即可使用。

4.4、在淀积过程中,基频频率最大下降量允许2~3%,约几百KHz。若下降太多,振荡器不能稳定工作,产生跳频现象,如果此时继续淀积膜层,就会出现停振。故晶振片上膜层镀到一定厚度以后,就应该更换新的晶振片。

4.5、蒸发速率出现明显异常时必须更换晶振片。

4.6、晶振片的表面明显出现膜脱落或起皮的现象也需更换。

4.7、保持足够的冷却水使晶振头温度在20~50度范围效果更佳。

  1. 5、晶振片的再利用

5.1、银或银铝合金溶于各种酸,不适合再处理利用,必需彻底除去晶振片上的膜层和电极,重新寄回我司镀上电极。

5.2、金不溶于硫酸,用户可以自已进行处理,去掉晶振片上膜层,清洗干净再利用,但重复利用次数不易太多,否则质量稳定性降低影响使用。



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