專利名稱：石英晶片切角大規(guī)模精確校正工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種晶體切割后晶片角度的校正生產(chǎn)工藝，具體地說，涉及了一種石 英晶片切角大規(guī)模精確校正工藝。
背景技術(shù)：
現(xiàn)在電子信息技術(shù)及光電子應(yīng)用領(lǐng)域所用的石英諧振器、石英振蕩器，光學(xué)低通 濾波器，其主要構(gòu)成的晶片都是將人造石英晶體塊經(jīng)過特殊要求的切片、定向篩選、角度修 正、研磨、外形加工等主要工序后完成的，應(yīng)用領(lǐng)域的不同決定了所要求切割晶片的角度也 各不相同，較高的精度要求切角誤差在15秒以內(nèi)，一般的也在5分以內(nèi)，切角直觀的理解就 是切割方向與晶體光軸方向夾角，晶體光軸不隨其外形變化而變化，始終是固定的，就像指 南針一樣。特殊切型的晶片，往往原料質(zhì)量要求高，出材率低，所以原材料成本高，為了保證 每一個切割出的晶片部能滿足使用要求，就需要對切割角度偏離設(shè)計要求的晶片進(jìn)行角度 修整，使其達(dá)到合格角度范圍，校角綜合成本遠(yuǎn)低于從新切割的成本，使其成為目前高精密 晶體切片流程中的一個重要工序。日前，對晶片切角的常見修正工藝是腐蝕校正工藝，如圖1所示，將晶片正反兩面 位于兩側(cè)一定長度范圍的表面進(jìn)行覆蓋，如圖中黑色填充位置為覆蓋保護(hù)物3，然后，將晶 片置于腐蝕性溶液中對晶片其余部分腐蝕去除至要求的深度，如圖中網(wǎng)狀線包含范圍為腐 蝕去除部分2，最后所得斜線部分為腐蝕后剩余的晶片保留部分1 ；圖2為腐蝕后去掉覆蓋保護(hù)物的晶片側(cè)面形狀，將其置于雙面研磨設(shè)備中，使晶 片兩主平面被對稱去除相同的部分，使其在上下盤面的壓力下，自然發(fā)生一定角度的翻轉(zhuǎn)， 最終，在兩主平面磨平后，使其角度發(fā)生了按預(yù)先設(shè)計的變化，網(wǎng)格線部分為研磨去除部分 4，磨去研磨去除部分4后，剩余斜線部分為晶體平面體5 ；傳統(tǒng)工藝所存在的問題是需要對每一片進(jìn)行粘接覆蓋物進(jìn)行腐蝕前保護(hù)，操作 繁瑣，需要校正角度越大，腐蝕量越大，腐蝕速度因腐蝕量的增大而非常緩慢，校正10分左 右，需要大約8小時的時間；而且長期的腐蝕對晶片外形產(chǎn)生破壞，同時對晶片內(nèi)部也產(chǎn)生 內(nèi)在損害，所以該工藝只適合角度偏移小的、如3分以內(nèi)的晶片的精密校角。對晶片進(jìn)行襯墊的修正工藝，其方法與腐蝕校正工藝原理相近，且不具備大批量 生產(chǎn)的能力。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，從而提供一種工藝簡單、易于操作、加工精 度高、質(zhì)量穩(wěn)定、產(chǎn)品一致性好、適合大規(guī)模生產(chǎn)的石英晶片切角大規(guī)模精確校正工藝。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是一種石英晶片切角大規(guī)模精確校正工藝，它包括以 下步驟步驟1、對石英晶片的切割角度進(jìn)行X射線角度檢測，按定向時方位，將檢測角度值對應(yīng)標(biāo)識在超差需校正角度的石英晶片上；步驟2、角度標(biāo)識完畢后，將石英晶片按角度范圍分檔；步驟3、將同檔角度范圍內(nèi)的石英晶片進(jìn)行組合，兩塊石英晶片為一組，并將每組 石英晶片錯位后進(jìn)行疊粘，每組石英晶片錯位寬度一致；步驟4、將疊粘好的每組石英晶片放在雙面研磨設(shè)備中進(jìn)行批量研磨；步驟5、研磨中，對石英晶片的切割角度進(jìn)行X射線角度檢測，當(dāng)角度達(dá)到要求角 度時，完成整批石英晶片的切割角度初步校正工作，即可下片；步驟6、將每組石英晶片兩兩分離，然后，再將石英晶片的校角研磨面朝下置于雙 面研磨設(shè)備下盤面，并對石英晶片進(jìn)行雙面研磨，直至石英晶片兩主平面平行，即可?；谏鲜?，在步驟2中，將角度范圍為1分 4分作為一檔，將角度范圍為5分 10分作為一檔，角度范圍為10分 15作為一檔?；谏鲜觯诓襟E3中，錯位寬度大于1mm。基于上述，在步驟5中，研磨中，每研磨0.02mm深度時，對石英晶片的切割角度進(jìn) 行X射線角度檢測。本發(fā)明相對現(xiàn)有技術(shù)具有突出的實質(zhì)性特點和顯著進(jìn)步，具體的說，該石英晶片 切角大規(guī)模精確校正工藝具有以下有益效果1、利用平面研磨設(shè)備進(jìn)行角度校正工作效率高、精度較高，晶片角度校正一致性 好，特別適于角度偏差遠(yuǎn)、大尺寸晶片校角，具備大批量生產(chǎn)的優(yōu)點；2、較小的研磨量即可使晶片角度產(chǎn)生迅速的變化，如研磨0.01mm可改變角度5 10分，一次同時完成整盤上百片晶片角度校正，效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過其它角度校正工藝；3、采用該工藝使得生產(chǎn)效率大大提高，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，校角質(zhì)量和效率超過傳統(tǒng) 的腐蝕校正法和其它方法，生產(chǎn)成本大幅降低，勞動強度降低，為高精密切角晶片的規(guī)模生 產(chǎn)創(chuàng)造了條件。


圖1為本發(fā)明背景技術(shù)中所述晶片的腐蝕結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明背景技術(shù)中所述晶片的研磨結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明所述石英晶片切角大規(guī)模精確校正工藝的校正原理示意圖一；圖4為本發(fā)明所述石英晶片切角大規(guī)模精確校正工藝的校正原理示意圖二。
具體實施例方式下面通過具體實施方式
，對本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是一種石英晶片切角大規(guī)模精確校正工藝，它包括以 下步驟步驟1、對石英晶片的切割角度進(jìn)行X射線角度檢測，按定向時方位，將檢測角度 值對應(yīng)標(biāo)識在超差需校正角度的石英晶片上；步驟2、角度標(biāo)識完畢后，將石英晶片按角度范圍分檔；步驟3、將同檔角度范圍內(nèi)的石英晶片進(jìn)行組合，兩塊石英晶片為一組，并將每組 石英晶片錯位后進(jìn)行疊粘，每組石英晶片錯位寬度一致，錯位寬度一般大于Imm ；
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步驟4、將疊粘好的每組石英晶片放在雙面研磨設(shè)備中進(jìn)行批量研磨；步驟5、研磨中，每研磨0. 02mm深度時，對石英晶片的切割角度進(jìn)行X射線角度檢 測，當(dāng)角度達(dá)到要求角度時，完成整批石英晶片的切割角度初步校正工作，即可下片；研磨中，石英晶片在翻轉(zhuǎn)力矩的作用下，全部石英晶片在厚度研磨的同時，角度迅 速一致向目標(biāo)角度逼近，中間可以隨時進(jìn)行X射線角度檢測，檢測晶片角度達(dá)到目標(biāo)中心 厚度后，完成整批的校正工作；步驟6、將每組石英晶片兩兩分離，然后，再將石英晶片的校角研磨面朝下置于雙 面研磨設(shè)備下盤面，并對石英晶片進(jìn)行雙面研磨，直至石英晶片兩主平面平行，即可。基于上述，在步驟2中，將角度范圍為1分 4分作為一檔，將角度范圍為5分 10分作為一檔，角度范圍為10分 15作為一檔。如圖3和圖4所示，在方形晶體棒料上進(jìn)行旋轉(zhuǎn)35 45度的切片，得到的石英晶 片存在圖3所示的斜邊，帶有斜邊的石英晶片在研磨中，角度會發(fā)生變化，利用力學(xué)原理分 析找其原因石英晶片兩主平面偏移后產(chǎn)生一個翻轉(zhuǎn)力矩，在此力矩作用下，兩主平面原始 角度在研磨后發(fā)生了變化；如圖3所示，其中，石英晶片12的上表面所受雙面研磨設(shè)備上盤壓力中心位置6， 石英晶片12的下表面所受雙面研磨設(shè)備下盤壓力中心位置7 ；石英晶片上下表面受力中心 偏移而形成旋轉(zhuǎn)力矩，進(jìn)而形成石英晶片研磨后虛線8所示的石英晶片狀態(tài)，即角度發(fā)生變化。如圖4所示，其中，上側(cè)石英晶片13，下側(cè)石英晶片14，上側(cè)石英晶片13的上表面 所受雙面研磨設(shè)備上盤壓力中心位置9，下側(cè)石英晶片14的下表面所受雙面研磨設(shè)備下盤 壓力中心位置10 ；上側(cè)石英晶片13、下側(cè)石英晶片14的受力中心偏移而形成旋轉(zhuǎn)力矩，力 臂2mm，上側(cè)石英晶片13、下側(cè)石英晶片14的粘接偏移2mm，可使兩石英晶片一側(cè)角度迅速 一致的變化；利用圖3的原理，將兩塊石英晶片上下疊加后粘接，再進(jìn)行上下雙面研磨，達(dá)到研 磨要求后，下片，將兩塊石英晶片分離，再對單獨的石英晶片研磨，就精確的、批量的、輕易 的達(dá)到了校正的目的，也就不難產(chǎn)生本發(fā)明所述的石英晶片切角大規(guī)模精確校正工藝。最后應(yīng)當(dāng)說明的是以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對其限制；盡 管參照較住實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解依然 可以對本發(fā)明的具體實施方式
進(jìn)行修改或者對部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而不脫離本發(fā) 明技術(shù)方案的精神，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明請求保護(hù)的技術(shù)方案范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
一種石英晶片切角大規(guī)模精確校正工藝，其特征在于，該校正工藝包括以下步驟步驟1、對石英晶片的切割角度進(jìn)行X射線角度檢測，按定向時方位，將檢測角度值對應(yīng)標(biāo)識在超差需校正角度的石英晶片上；步驟2、角度標(biāo)識完畢后，將石英晶片按角度范圍分檔；步驟3、將同檔角度范圍內(nèi)的石英晶片進(jìn)行組合，兩塊石英晶片為一組，并將每組石英晶片錯位后進(jìn)行疊粘，每組石英晶片錯位寬度一致；步驟4、將疊粘好的每組石英晶片放在雙面研磨設(shè)備中進(jìn)行批量研磨；步驟5、研磨中，對石英晶片的切割角度進(jìn)行X射線角度檢測，當(dāng)角度達(dá)到要求角度時，完成整批石英晶片的切割角度初步校正工作，即可下片；步驟6、將每組石英晶片兩兩分離，然后，再將石英晶片的校角研磨面朝下置于雙面研磨設(shè)備下盤面，并對石英晶片進(jìn)行雙面研磨，直至石英晶片兩主平面平行，即可。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石英晶片切角大規(guī)模精確校正工藝，其特征在于在步驟2 中，將角度范圍為1分 4分作為一檔，將角度范圍為5分 10分作為一檔，角度范圍為10 分 15作為一檔。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石英晶片切角大規(guī)模精確校正工藝，其特征在于在步驟3 中，錯位寬度大于1mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石英晶片切角大規(guī)模精確校正工藝，其特征在于在步驟5 中，研磨中，每研磨0. 02mm深度時，對石英晶片的切割角度進(jìn)行X射線角度檢測。
全文摘要
本發(fā)明提供一種石英晶片切角大規(guī)模精確校正工藝，它包括對石英晶片的切割角度進(jìn)行X射線角度檢測，定向標(biāo)識石英晶片；將石英晶片按角度范圍分檔；將同檔角度范圍內(nèi)的石英晶片進(jìn)行兩兩組合，將每組石英晶片錯位后進(jìn)行疊粘，每組石英晶片錯位寬度一致；將疊粘好的每組石英晶片放在雙面研磨設(shè)備中進(jìn)行批量研磨；研磨中對石英晶片的切割角度進(jìn)行X射線角度檢測，當(dāng)角度達(dá)到要求角度時，完成整批石英晶片的切割角度初步校正工作，即可下片；將每組石英晶片兩兩分離，再將石英晶片的校角研磨面朝下置于雙面研磨設(shè)備下盤面，并對石英晶片進(jìn)行雙面研磨，直至石英晶片兩主平面平行。該工藝具有加工精度高、產(chǎn)品一致性好、適合大規(guī)模生產(chǎn)的優(yōu)點。
文檔編號B28D5/00GK101973076SQ20101050756
公開日2011年2月16日 申請日期2010年10月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月15日
發(fā)明者李二周, 李廣輝 申請人:北京石晶光電科技股份有限公司濟源分公司