關(guān)于EPSON晶振QMEMS材料技術(shù)你不知道的冷知識(shí)

任何產(chǎn)品材料技術(shù)都是十分重要的,會(huì)直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量和成本,因此生產(chǎn)制造企業(yè)對(duì)此都十分重視,尤其是像日本精工愛(ài)普生株式會(huì)社這樣的大企業(yè).我們都知道愛(ài)普生集團(tuán)是專業(yè)的頻率元件供應(yīng)商,愛(ài)普生晶振在國(guó)際電子市場(chǎng)上赫赫有名,曾經(jīng)是業(yè)界排行榜的NO.1.幾十年來(lái)他們也研發(fā)了一套屬于自己的的材料技術(shù)和生產(chǎn)流程,制造晶體和振蕩器的材料主要有石英,水晶和硅晶,但是你以為只有這幾種那就錯(cuò)了.

石英的英文名稱是Quartz,水晶是Crystal,可編程的硅晶材料是MEMS,這是我們熟悉的常見(jiàn)晶振材料,在此基礎(chǔ)上,還有一種結(jié)合了Quartz+MEMS的新型材料,而且有個(gè)專業(yè)的名稱叫做QMEMS.這種材料很好的融合了石英水晶和硅晶兩者之間的優(yōu)勢(shì),滿足不同的市場(chǎng)要求.

電動(dòng)設(shè)備市場(chǎng)需求:

電氣設(shè)備的性能通常隨著小型化而劣化.市場(chǎng)需要即使在尺寸縮小后也要提供相同高性能的電子設(shè)備.愛(ài)普生的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)在于可以滿足這些市場(chǎng)要求的QMEMS晶體器件.(QMEMS及其徽標(biāo)是精工愛(ài)普生公司在日本和其他國(guó)家的注冊(cè)商標(biāo)或商標(biāo)) 

什么是QMEMS?

QMEMS是”石英”和”MEMS”(微制造技術(shù))的結(jié)合,石英是一種具有出色特性(例如高穩(wěn)定性和高精度)的石英晶體材料.對(duì)于半導(dǎo)體MEMS材料,我們應(yīng)用基于石英材料的精密微處理技術(shù)來(lái)制造石英設(shè)備,我們稱之為”QMEMS”,它以緊湊的封裝提供了高性能. 

QMEMS系列:

應(yīng)用我們的光刻加工技術(shù),在經(jīng)過(guò)30多年的音叉晶體生產(chǎn)中得到證明,我們提供了一系列超小型,高精度,高穩(wěn)定性石英設(shè)備.

音叉晶體單元(晶體芯片的3D光刻處理):

音叉型晶體單元的小型化導(dǎo)致更大的CI值(晶體振蕩損耗的標(biāo)準(zhǔn)),并且獲得令人滿意的振蕩特性對(duì)小型化施加了限制.通過(guò)使用光刻技術(shù),愛(ài)普生克服了這一限制,從而獲得了超小型產(chǎn)品.

超小型音叉晶體單元和超小型實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊,使具有常規(guī)結(jié)構(gòu)的晶體芯片微型化(左圖)會(huì)減少電極的面積(以紅色表示).用H槽結(jié)構(gòu)制造芯片可提供更大的電極面積并提高電解效率.這種設(shè)計(jì)可以使CI值低于普通尺寸晶體的微型晶體(右圖). 

然而,即使SMD晶體尺寸減小,使用QMEMS技術(shù)制造的晶體的CI值仍保持恒定,處于與常規(guī)晶體相同的水平. 

HFF晶體單元/HFF晶體振蕩器(高頻基頻):

為了增加振蕩器的頻率,有必要使芯片更薄,但是傳統(tǒng)的處理方法在生產(chǎn)薄芯片方面受到限制.通過(guò)使用光刻技術(shù),愛(ài)普生通過(guò)僅使靠近激勵(lì)電極的部分變薄(反向臺(tái)面結(jié)構(gòu))來(lái)克服此限制,從而保持了芯片的強(qiáng)度.這樣,我們?cè)?/span>100MHz及以上的高頻段實(shí)現(xiàn)了基本振蕩.為了增加石英晶體振蕩器的頻率,有必要使芯片更薄,但是傳統(tǒng)的處理方法在生產(chǎn)薄芯片方面受到限制. 

通過(guò)僅對(duì)芯片的振蕩部分進(jìn)行光刻處理以形成厚度僅為幾微米的極薄的倒置臺(tái)面結(jié)構(gòu),就可以在不損害晶體芯片強(qiáng)度的情況下實(shí)現(xiàn)高頻基頻. 

基頻高頻振蕩的優(yōu)勢(shì):

在生產(chǎn)微型晶體芯片時(shí),增加的特性變化是一個(gè)障礙,導(dǎo)致批量生產(chǎn)效率降低.通過(guò)在每個(gè)晶片上使用光刻技術(shù),愛(ài)普生提高了工藝精度,以實(shí)現(xiàn)具有均勻特性的超緊湊石英芯片.這使得在超小型設(shè)備領(lǐng)域中的大規(guī)模生產(chǎn)效率大大提高,高頻基本振蕩有助于穩(wěn)定高速,大量數(shù)據(jù)傳輸,因?yàn)榭梢砸种聘浇母哳l分量. 

采用光刻處理技術(shù)的緊湊型AT晶體單元和振蕩器:

通過(guò)常規(guī)的機(jī)械加工,將石英晶片切成小塊,然后將晶體切成斜面.晶體芯片的形狀因此變化.然而,通過(guò)光刻處理,芯片在晶片級(jí)上被微制造,因此晶體芯片的形狀變化相對(duì)較小.形狀的差異表現(xiàn)為晶體器件特性的差異. 

光刻工藝可以形成均勻形狀的晶體芯片,甚至超小型石英水晶振動(dòng)子單元也可提供出色的溫度特性,且變化最小. 

2.0×1.6mmAT晶體單元的頻率溫度系數(shù)(26MHz)

近年來(lái)EPSON晶振公司在封裝尺寸,穩(wěn)定性,品質(zhì)方面都有所突破,他們不斷的向前發(fā)展,創(chuàng)新一項(xiàng)又一項(xiàng)石英晶振生產(chǎn)技術(shù),并且還涉及了更高性能要求的MEMS可編程振蕩器系列,讓每一位客戶都能在他們家找到合適滿意石英晶體和晶體振蕩器.關(guān)注深圳市金洛鑫電子官方網(wǎng)站http://www.sxncwy.com/,了解更多關(guān)于晶振的知識(shí)!

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