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壓電石英晶體平面倒邊石英片厚度的確定

來源：金洛鑫瀏覽：- 發(fā)布日期：2018-06-29 17:24:43【大中小】

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如果不是從事石英晶體研發(fā)設(shè)計(jì)相關(guān)事業(yè)的，幾乎不會(huì)有人了解，一顆完整的晶體生產(chǎn)起來是如此的復(fù)雜，涉及的領(lǐng)域至少有數(shù)字，電子學(xué)，工程學(xué)，平面，激光，微調(diào)等方面。正因?yàn)槿绱怂信c海外晶振廠家重新訂購(gòu)石英晶振，交期大部分在1~3個(gè)月不等，工序數(shù)量太多，至少有幾十道，確定平面倒邊石英晶片的厚度是非常重要的一個(gè)步驟。

當(dāng)直徑與厚度比45<Φ/t<60范圍時(shí)，為了消除邊緣效應(yīng)的影響，石英片的外形一般采用平面倒邊。如圖3.4.3所示，但目前實(shí)際生產(chǎn)中,當(dāng)15<Φ/t<<60時(shí),都采用平面倒邊。由于其加工方法比平凸、雙凸更方便，且能達(dá)到產(chǎn)品規(guī)格要求，晶振片的厚度計(jì)算公式可用下列近似式計(jì)算。

當(dāng)石英片的直徑Φ和厚度t確定后，應(yīng)按如下步驟計(jì)算：

平面倒邊片如圖(3.4.3)中的β角，一般在6°~9°,β角按下式計(jì)算：

式中，N1、N2的值為：

對(duì)于AT切:N1=1665KHz•mm；N2=2542KHz•mm；

對(duì)于BT切:N1=2560KHz•nmn；N2=1654KHz•mm。

n為波節(jié)線，由邊緣算起的順序號(hào)，其含義是，當(dāng)振動(dòng)波傳播到石英晶體諧振器晶片邊緣反射回來時(shí)，到達(dá)平臺(tái)邊緣時(shí)，剛好是波節(jié)，即不振動(dòng)的位置。從而減小邊緣效應(yīng)。

圖中t0為石英片邊緣厚度(即留邊量)。從理論上來說，t0應(yīng)該接近于零，即處于石英片切變振動(dòng)的節(jié)面(即不振動(dòng)的面)上。這也是石英晶振固定的位置，從而使等效電阻達(dá)到最小。但是t0太小，易產(chǎn)生生破邊、破角，為此應(yīng)根據(jù)頻率的高低來選擇t0的值。對(duì)HC-49/U型的石英片其t0值建議按下表3.4.2確定。

經(jīng)計(jì)算,β=6.8°或取8.32°。

平面倒邊片的曲率半徑按下法計(jì)算。

有人會(huì)提出邊緣厚度t0太小，一定會(huì)有破邊、破角，這種提法是錯(cuò)誤的，關(guān)鍵在滾筒倒邊時(shí)的轉(zhuǎn)速如何確定。這將在石英片的制造中來確定。

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