Informație

Fabricarea cristalelor de cuarț

Fabricarea cristalelor de cuarț


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Procesul de fabricație a rezonatorului de cristal de cuarț a fost dezvoltat de-a lungul mai multor ani și permite fabricarea cristalelor foarte specificate pentru multe aplicații.

Rezonatoarele de cristal de cuarț sunt fabricate pentru a satisface o gamă largă de cerințe, de la aplicații cu volum foarte mic, la costuri reduse, până la acele articole care trebuie să îndeplinească specificațiile foarte exigente.

Procesul de fabricare a cristalelor de cuarț este practic același, dar este adaptat pentru a se potrivi nevoilor pieței furnizate.

Procesul de fabricare a cristalelor de cuarț

Există mai multe etape până la fabricarea cristalelor de cuarț. Pentru dispozitivele de bază cu volum ridicat, etapele necesare pentru producerea articolelor de înaltă precizie pot fi reduse sau excluse.

În esență, fabricarea cristalului de cuarț începe cu producerea cristalelor brute. Aceste cristale complete trec prin etape pentru a produce goluri de bază, care sunt procesate în continuare pentru a crea cristale care funcționează pe frecvența potrivită. În cele din urmă, acestea sunt încapsulate și apoi testate pentru a se asigura că funcționează după cum este necesar.

Procesul de fabricație de bază începe cu introducerea siliciuului brut și apoi progresează de la acel punct într-un mod logic.

Fabricare: creșterea cristalului

Deși cuarțul apare în forma sa cristalină în mod natural, cristalele nu sunt la calitatea necesară pentru rezonatorul de cristal de cuarț. În consecință, cristalele trebuie cultivate artificial în condiții extrem de controlate. Cristalul sintetic este cultivat folosind un cristal de semințe la aproximativ 350 ° C și sub o presiune foarte mare: aproximativ 1000 de atmosfere. Acest lucru se face într-un cuptor de creștere a cristalului fabricat special și durează în jur de 45 până la 90 de zile.

Odată ce cristalul a fost crescut, acesta este îndepărtat din cuptor și fețele sunt măcinate cu precizie pentru a permite axelor X, Y și Z să fie definite cu precizie și pentru a permite ca cristalul să fie ținut cu precizie. Deoarece proprietățile diferitelor tăieturi de cristal sunt definite de unghiuri, acestea trebuie menținute cu precizie pentru a se asigura că cristalul final are proprietățile potrivite.

Fabricare: tăiere și lipire a cristalelor

Odată ce cristalul a fost format și apoi a avut axele sale măcinate, etapele următoare implică realizarea de goluri de cristal.

Pentru a crea semifabricatele, prima etapă este tăierea cristalului de cuarț în mici „plăci” plate cu dimensiunile corecte. Acest lucru trebuie realizat folosind freze de înaltă precizie, care sunt capabile să taie exact la unghiurile drepte necesare. Aceste felii prin cristal trebuie să fie făcute puțin mai groase decât cele necesare pentru a termina cristalul.

Odată ce au fost făcute primele tăieturi, aceste tăieturi mari pot fi apoi tăiate în semifabricate mai mici. Acestea sunt apoi lipite pentru a le apropia de grosimea necesară.

De asemenea, pe măsură ce semifabricatul este adus mai aproape de grosimea sa finală, astfel lipirea trebuie să devină mai precisă și se folosește o pastă de lapte mult mai fină.

Deoarece procesul de lipire este abraziv, acesta dăunează rețelei de cristal de pe suprafața cristalului. Aceasta nu numai că permite moleculelor de gaz și alte impurități ulterioare care vor provoca îmbătrânirea, dar provoacă, de asemenea, modificări directe în timp.

Dimensionare finală și gravare

Odată ce procesele de lipire au fost întreprinse, suprafețele cristalului sunt gravate chimic. Acest lucru oferă un finisaj mult mai fin al cristalului și oferă mai puține oportunități de pătrundere chimică mai târziu. Cu toate acestea, suprafața cristalului trebuie spălată foarte atent după gravarea chimică pentru a elimina toate urmele de substanțe chimice externe.

Gravura chimică reduce, de asemenea, dimensiunile un pic mai departe, astfel încât acționează ca ultima etapă de reducere a semifabricatului la dimensiunile necesare.

Electrozi

Odată ce semifabricatul de cristal a fost fabricat la toleranțele și finisajul necesar, se adaugă baza electrodului.

Semifabricatul finit este plasat într-o mască de evaporare și vaporii de argint sau de aur sunt depuși pe suprafața cristalului - aceștia formează electrozii către cristal. Acest lucru se realizează într-o cameră de depunere cu vid ridicat.

Golul de cristal are apoi cabluri atașate la electrozii depuși. Apoi este montat pe suport.

Reglare finală și etanșare

Odată cu electrozii atașați, se face reglarea finală a cristalului. Acest lucru poate fi realizat prin adăugarea de material suplimentar pentru electrod.

Ultima etapă a fabricării cristalului este sigilarea cristalului în suportul său. Aceasta este în mod normal evacuată sau umplută cu azot. Cu azotul inert, acesta previne pătrunderea materialelor reactive care altfel ar putea cauza îmbătrânirea cristalului. Un vid poate fi, de asemenea, utilizat în mod similar.

Inspecția finală

Una dintre etapele finale ale procesului de fabricație a cristalelor este efectuarea unei inspecții finale. Acest lucru poate fi realizat pentru a se asigura că funcționarea și caracteristicile cristalului îndeplinesc specificațiile cerute. Nivelul inspecției va fi, în mod evident, determinat de costul și limitele specificațiilor finale. Poate fi întreprins pe bază de lot, sau pentru elemente de înaltă precizie mai exacte, este mai probabil să fie întreprins pe bază individuală.

În unele cazuri, cristalul poate fi rulat la o temperatură ridicată pentru a elimina primele efecte ale îmbătrânirii. Deoarece îmbătrânirea are loc la cel mai rapid ritm imediat după fabricare, adesea unitățile de cristal de înaltă precizie sau cuptoarele de cristal pot fi îmbătrânite timp de aproximativ 40 sau 90 de zile înainte de a fi expediate.

Fabricarea cristalelor de cuarț s-a dezvoltat de-a lungul multor ani. Rezonatoarele cristaline timpurii au fost realizate prin luarea de cuarț natural și apoi măcinarea și lăsarea la gol a mărimilor. Acum procesul este mai asemănător cu o formă de fabricare a semiconductorilor cu cristale de cuarț sintetice în creștere și apoi folosind gravarea chimică și unele tehnici de depunere. Acum este un proces de fabricație extrem de avansat și de precizie.


Priveste filmarea: Cum purificam cristalele brute? (Mai 2022).