關(guān)于EPSON晶振QMEMS材料技術(shù)你不知道的冷知識

任何產(chǎn)品材料技術(shù)都是十分重要的,會直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量和成本,因此生產(chǎn)制造企業(yè)對此都十分重視,尤其是像日本精工愛普生株式會社這樣的大企業(yè).我們都知道愛普生集團是專業(yè)的頻率元件供應(yīng)商,愛普生晶振在國際電子市場上赫赫有名,曾經(jīng)是業(yè)界排行榜的NO.1.幾十年來他們也研發(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,滿足不同的市場要求.

電動設(shè)備市場需求:

電氣設(shè)備的性能通常隨著小型化而劣化.市場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.愛普生的競爭優(yōu)勢在于可以滿足這些市場要求的QMEMS晶體器件.(QMEMS及其徽標是精工愛普生公司在日本和其他國家的注冊商標或商標) 

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.對于半導體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致更大的CI值(晶體振蕩損耗的標準),并且獲得令人滿意的振蕩特性對小型化施加了限制.通過使用光刻技術(shù),愛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時時鐘模塊,使具有常規(guī)結(jié)構(gòu)的晶體芯片微型化(左圖)會減少電極的面積(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.通過使用光刻技術(shù),愛普生通過僅使靠近激勵電極的部分變薄(反向臺面結(jié)構(gòu))來克服此限制,從而保持了芯片的強度.這樣,我們在100MHz及以上的高頻段實現(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. 

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

基頻高頻振蕩的優(yōu)勢:

在生產(chǎn)微型晶體芯片時,增加的特性變化是一個障礙,導致批量生產(chǎn)效率降低.通過在每個晶片上使用光刻技術(shù),愛普生提高了工藝精度,以實現(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,因為可以抑制附近的高頻分量. 

采用光刻處理技術(shù)的緊湊型AT晶體單元和振蕩器:

通過常規(guī)的機械加工,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,通過光刻處理,芯片在晶片級上被微制造,因此晶體芯片的形狀變化相對較小.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)新一項又一項石英晶振生產(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.upap-pt.com/,了解更多關(guān)于晶振的知識!

關(guān)于EPSON晶振QMEMS材料技術(shù)你不知道的冷知識