Способ обработки кристаллических элементов кварцевых резонаторов Советский патент 1974 года по МПК H03H3/04 

1

Изобретение относится к области электроники и может быть использовано при производстве пьезоэлектрических резонаторов, Б полупроводниковой и оптической технике.

Известны способы обработки кристаллических элементов кварцевых резонаторов, основанпые на их шлифовании и полировании с изменением частоты в процессе обработки.

Однако известные способы не позволяют обрабатывать заготовки толщиной менее 50 мкм, тем самым ограничивают предельную частоту кристаллических элемеитов величиной 30-50 мГц. Более тонкие пластины не удерживаются на колодке при шлифовании и полировании на станках с односторонней обработкой и в гнездах кассеты, при шлифовании и полировании на станках с двухсторонней обработкой.

С целью пов ииения частоты кристаллических элементов кварцевых резонаторов по предлагаемому способу после окончательной обработки одной из поверхностей кристаллического элемента наносят распылением в вакууме последовательно слой металла, например хрома, с высокой адгезионной способностью, метал;1а с малым удельн1 1м электрическим сопротивлеипем, например слой серебра и золота, прижимают кристаллический элемент металлизированной поверхностью к плоской поверхпостп технологической подложки с предварительно панесеиными на нее слоями металла с высокой адгезионной сиособностью к материалу подложки металла с малым удельиым электрическим сонротивлением слоя олова, нагревают полученную заготовку до температуры плавления олова, носле чего шлифуют и полируют противоположную поперхпость кристаллического элемэнта до заданной толщины, соответствующей разностной частоте крпсталличес1;ого элемента.

Предлагаемый способ иллюстрируется чертежом.

Технологическая цодложка 1 содержит кристаллические элементы 2, которые первоначально обрабатывают одним из известных способов, чтобы иметь одну точную окончательно обработанную плоскую поверхность. Подложка из кварца или другого материала с таким же как у кварца коэффициентом лигейпого расширепия имеет одиу плоскую установочную поверхность, обработанную под точную плоскость, на носледней устанавливают кристаллические элементы.

Кристаллические элементы очищают, паныляюг Li вакууме при разряжении 1. мм рт. ст. иа окоичательпо обработанную новерхность слой хрома или титана толщиной до 0,01 мкм и слой серебра, меди или другого мета,1ла с малым удельпым сопротивлением толщиной до 0,2 мкм. Металлизированную поверхность кристаллических элементов нокрывают слоем золота толщиной до 0,01 мкм любым из известных i-альпанических снособов.

Очищают технологическую подложку и напыляют в вакууме на установочную поверхность слой хрома или титана толщиной до 0,01 мкм, слой меди или серебра толщиной до 0,2 мкм или другого металла с малым удельным электрическим сопротивлением и слой олова толщиной до 1 мкм.

Кристаллические элементы устанавливают металлизированной поверхностью па металлизированную поверхность подложки, прижимают с усилием до 0,2 кг/см, помещают в печь, медленно нагревают до температуры, равной или выше температуры плавления олова, выдерживают в течение 10 мин и охлаждают до комнатной температуры.

Шлифуют поверхности кристаллических элементов на шлифовально-полировальном станке с припуском па полировку, а затем полируют.

Предварительный коптроль толщины кристаллических элементов производят микрометром. На этапе окончательной обработки частоту кристаллических элементов измеряют генератором с частотомером, для чего один вывод генератора подсоединяют к пленке на подложке, а другой - к электроду, который помещают на обрабатываемую поверхность контролируемого кристаллического элемента.

Кристаллические элементы снимают с подложки погружепием в соляную кислоту.

По предлагаемому способу были изготовлены кристаллические элементы для кварпеЕ51ЛХ резопатороБ на частоту 100 мГп по основпой гармонике.

Предмет изобретения

Способ обработки кристаллических элементов кварцевых резонаторов, основанный на их шлифовании и полировании с измерением частоты в процессе обработки, отличаю1цийся тем, что, с целью повышения частоты кристаллических элементов кварцевых резонаторов, носле окончательной обработки одной из поверхностей кристаллического элемента, на нее наносят последовательно слой металла, например хрома, с высокой адгезиоппой способностью, металла с малым удельным электрическим сопротивлением, например слой серебра и золота, прижимают кристаллический элемент металлизирован-ной новерхностью к плоской поверхности технологической подложки с предварительно нанесенными па нее слоями металла с высокой адгезионной способностью к материалу подложки, металла с малым удельным электрическим сопротивлением и слоя олова, нагревают полученную заготовку до температуры плавления олова, после чего шлифуют и полируют противоположную поверхность кристаллического элемента до заданной толщины, соответствующей резонансной частоте кристаллического элемента.