Способ контроля качества поверхности пьезоэлектрических пластин Советский патент 1984 года по МПК H03H9/15 

со

4::

00 со

СПОСОБ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ПОВЕРХНОСТИ ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПЛАСТИН/ включающий воздействие на контролируемую пластину переменным электрическим сигналом с частотой, соответствующей возбуждению нечетной моды колебаний, первое измерение информативного параметра, повторное воздействие на контролируемую пластину переменным электрическим сигналом и второе измерение информативного параметра, составление суждения о качестве поверхности 1{онтролируемой пластины по разности значений информативных параметров первого и второго измерений, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности контроля, частоту Переменного 31лектрическрго сигнала при повторном воздействии выбирают i соответствующей возбуждению четной Mofsibi колебаний, а в качестве инфор(Л мативного параметра выбирают амплиС туду колебаний соответствующих мод.

Фиг1

Изобретение относится к технологии специальной радиоэлектроники а можеТ использоваться при изготовлении, пьезоэлектрических устройств - кварцевых резонаторов, интегральных кварцевых генераторов, монолитных пьезоэлектрических фильтров .

Известен способ контроля качества поверхности пьезоэлектрических пластин, включающий освещение.исслеДуеьа 1Х пьезоэлектрических пластид ультрафиолетовым светом, в качестве информативного параметра выбирают число интерференционных колец fll.

Недостатком этого способа является низкая достоверность контроля, обусловленная неоднозначным соответствием между числом интерференционных колец и электрическими параметрами исследуемых пьезоэлектрических

пластин.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является (способ контроля качества поверхнос ти пьезоэлектрических пластин, включакщнй-воздействие на контролируемую пластину переменным электрическим сигналом с частотой, соответствующей возбуждению нечетной моды колебаний, первое измерение информативного параметра, повторное воздействие на контролируемую пластину перемейным электрическим сигналом и второе из-мерение информативного параметра, составление суждения о качестве поверхности контролируемой пластины по разности информативных параметров первого и второго измерений, причем в качестве информативного параметра выбирают резонансную частоту колебаний соответствующих мод z

Недостатком известного способа является низкая достоверность контроля, обусловленная невозможностью контроля несовершенств поверхности пьезоэлектрической пластины в виде микротрещин, микроцарапин и т.д.

Цель изобретения - повышение достоверно сти контроля.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу контроля качества поверхности пьезоэлектрических пластин, включающему воздействие на контролируемую пластину переменным электрическим сигналом с частотой, соответствующей возбуждению нечетной моды колебаний, первое измерение информативного параметра.

повторное воздействие на контролируемую пластину переменным электрическим сигналом и второе измерение информативного параметра, составление

суждения о качестве поверхности контролируемой пластины по разности значений информативных параметров первого и второго измерения, частоту переменного электрического сигнала

при повторном воздействии выбирают соответствущщей возбуждению четной моды колебаний, а в качестве информативного параметра выбирают амплитуду колебаний соответствующих мод.

5 На фиг. 1 представлена блок-схема устройства для реализации способа, на фиг. 2 - амплитудно-частотная характеристика контролируемых пластин. . Устройство содержит электроды 1

0 и 2, между кбторыми размещаются контролируемая пластина 3, измерительный мост 4, генератор 5 переменного напряжения, вольтметр 6 и частотомер 7. Способ осуществляется следующим

5 образом.

Пьезоэлектрическую пластину 3 помещают между накладньми электродами - нижним электродом 2, диаметр которого соответствует диаметру пье0 зоэлектрической пластины, и верхним электродом 1, диаметр которого соответствует диаметру рабочего электрода. Через накладные электроды 1 и 2 на контролируемую пластину воздействуют переменным напряжением, которое поступает с генератора 5 также и на измерительньй мост 4. Величину переменного напряжения с измерительного моста 4 измеряют вольтметром 6, а

частоту переменного напряжения генератора 5 - чacтoтo fepoм 7.

Пьезоэлектрическую пластину возбуждают последовательно на частотах f и ij, соответствующих нечетной ( i - рабочая часть пластины) и четной ( iд - например, вторая гармоника) моде колебаний. О качестве поверхности пластины судят по разности амплитуд колебаний мод на частотах -f и i.

Данный способ обеспечивает высокую достоверность контроля за счет того, что идеальная плоская пьезоэлектрическая пластина с колебаниями сдвига по толщине не возбуждается на четных гармониках, а получающаяся.при изготовлении неидеальность поверхностей пьезоэлектрической пластины (разнотолщинность, наличие рузрушенного слоя, микроцарапины и микротрещин) приводит к неполной компенсации поверхностного заряда при возбуждении пьезоэлектрической пластины на четной моде колебанир, при этом амплитуда возбужда юго сигнала тем больше, чем больше поверхность пьезоэлектрической пластины отличается от идеальной.

По данному способа контролировались полированные кристаллические

элементы диапазона частот 20-30 мГц по первой механической гармонике, с диаметром элемента 6 мм. Ослабление сигнала на частоте, близкой ко второй гармонике, колебалось от 50 до 60 дБ-в зависимости от качества поверхности элементов, при этом ширина частотного спектра также была пропорциональна интенсивности г нарушений . поверхности элементов.

1

/

fz

фиг.2