Wafer Kuarsa Piezoelektrik untuk Komponen SAW

Kuarsa piezoelektrik

1. Sifat Kristal Kuarsa

Kuarsa, bahan piezoelektrik yang sangat penting, adalah bahan baku untuk membuat resonator kristal kuarsa.Ciri utamanya adalah atom atau molekulnya tersusun secara teratur, yang mencerminkan simetri bentuk pada skala makroskopik.Di bawah aksi medan listrik, kristal menghasilkan tegangan dan deformasi, sehingga menghasilkan getaran mekanis dan memperoleh frekuensi tertentu.Resonator kristal kuarsa diproduksi dengan menggunakan karakteristik efek piezoelektrik terbalik.

2. Properti Substrat Kuarsa

Kristal kuarsa saat ini merupakan kristal yang paling banyak digunakan dan merupakan bahan elektronik yang penting.Ketika wafer kuarsa yang dipotong dalam arah tertentu mengalami tekanan mekanis, medan listrik atau muatan yang sebanding dengan tegangan akan dihasilkan.Fenomena ini disebut efek piezoelektrik positif.Sebaliknya, ketika wafer kristal kuarsa dikenai medan listrik, maka akan menghasilkan regangan yang sebanding dengan medan listrik.Fenomena ini disebut efek piezoelektrik terbalik.Efek positif dan efek terbalik secara kolektif disebut efek piezoelektrik.Wafer kristal tunggal kuarsa tidak hanya memiliki efek piezoelektrik, tetapi juga memiliki karakteristik mekanik, listrik, dan suhu yang sangat baik.Resonator, osilator, dan filter yang dirancang dan diproduksi dengan wafer kristal kuarsa tunggal memiliki keunggulan luar biasa dalam stabilisasi frekuensi dan pemilihan frekuensi.

3. Proses Produksi untuk Wafer Kuarsa Z-cut dan ST-cut

Untuk menghasilkan resonator kristal kuarsa dengan kinerja yang baik, selain desain yang masuk akal dan bahan baku yang sangat baik, proses produksi substrat kuarsa kristal tunggal akan memainkan peran yang menentukan.Langkah-langkah produksi khusus adalah sebagai berikut:

Pertama, potongan mentah disortir.Karena kesalahan sudut pemotongan yang besar dari potongan mentah kuarsa, instrumen arah sinar-X harus digunakan untuk penyortiran sudut sebelum pemrosesan kasar.Kemudian pilih sudut yang tepat dari potongan mentah untuk diproses sesuai dengan kebutuhan, yaitu strip penempelan, pemotongan kristal benih, pembulatan dan sebagainya.

Kemudian dilakukan proses penggilingan substrat kuarsa, yang secara umum dibagi menjadi penggilingan kasar, penggilingan menengah dan penggilingan halus.Penggilingan kasar terutama untuk memotong sudut dan ketebalan wafer kuarsa, sedangkan penggilingan tengah dan penggilingan halus adalah untuk menyesuaikan ketebalan wafer kristal tunggal kuarsa dengan halus.

Setelah penggilingan, untuk memastikan kualitas permukaan wafer dan stabilitas dan keandalan kristal yang digunakan, wafer kuarsa dipoles dan dibersihkan.Semakin tebal wafer, semakin besar dampak pada kinerja getaran dan ketahanan kristal.Oleh karena itu, metode etsa dalam untuk menghilangkan lapisan permukaan lepas dari wafer kuarsa kristal tunggal yang disebabkan oleh penggilingan lebih efektif.

Pemasangan dan pengeluaran adalah dengan perlahan meletakkan pelat kuarsa dengan elektroda berlapis di antara dua pelat logam penyangga pita.Biarkan dua pelat logam dengan slot menjepit pelat kuarsa dengan erat, lalu oleskan pelapis pada kontak antara elektroda dan pelat logam.Lapisan atas lem konduktif membuat film elektroda kontak dengan lembaran logam melalui lem konduktif di tepi untuk menghasilkan sambungan listrik.

Modulasi frekuensi adalah langkah kunci dalam produksi osilator kristal, yaitu menyesuaikan frekuensi resonansi osilator kristal untuk memenuhi persyaratan desain.Metode modulasi frekuensi dari berbagai jenis osilator kristal berbeda.Metode yang digunakan adalah modulasi frekuensi pelapisan vakum dan modulasi frekuensi wafer poles.Untuk produksi osilator kristal dengan nilai tambah teknis yang rendah dan persyaratan biaya yang relatif tinggi, proses modulasi frekuensi wafer pemoles sering digunakan.

Akhirnya, proses pengemasan cangkang, pencetakan dan pengukuran produk jadi dilakukan.

4. Aplikasi dan Pengembangan Wafer Kuarsa

Bagian elektronik yang terbuat dari sifat fisik wafer kuarsa memiliki stabilitas frekuensi tinggi dan banyak digunakan di sirkuit digital, komputer, komunikasi, dan bidang lainnya.Wafer kuarsa berfungsi sebagai sumber frekuensi dan referensi frekuensi dalam rangkaian elektronik.

Karena skala industri informasi dan industri elektronik di berbagai negara terus berkembang, ruang lingkup aplikasi osilator kristal terus berkembang, mendorong pertumbuhan skala pasarnya yang berkelanjutan.Saat ini, pasar memiliki permintaan besar untuk produk osilator kristal presisi tinggi, frekuensi tinggi, stabilitas tinggi, dan daya rendah.Pada saat yang sama, dengan pengembangan produk elektronik ke arah ultra-tipis, miniaturisasi, dan integrasi fungsional, produk osilator kristal juga telah ditingkatkan ke miniaturisasi, tipe chip, dan integrasi.Oleh karena itu, harus ada banyak ruang untuk perbaikan dalam teknologi produksi industri wafer kuarsa.