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关于EPSON晶振QMEMS材料技术你不知道的冷知识
关于EPSON晶振QMEMS材料技术你不知道的冷知识
任何产品材料技术都是十分重要的,会直接影响产品的质量和成本,因此生产制造企业对此都十分重视,尤其是像日本精工爱普生株式会社这样的大企业.我们都知道爱普生集团是专业的频率元件供应商,爱普生晶振在国际电子市场上赫赫有名,曾经是业界排行榜的NO.1.几十年来他们也研发了一套属于自己的的材料技术和生产流程,制造晶体和振荡器的材料主要有石英,水晶和硅晶,但是你以为只有这几种那就错了.
石英的英文名称是Quartz,水晶是Crystal,可编程的硅晶材料是MEMS,这是我们熟悉的常见晶振材料,在此基础上,还有一种结合了Quartz+MEMS的新型材料,而且有个专业的名称叫做QMEMS.这种材料很好的融合了石英水晶和硅晶两者之间的优势,满足不同的市场要求.
电动设备市场需求:
电气设备的性能通常随着小型化而劣化.市场需要即使在尺寸缩小后也要提供相同高性能的电子设备.爱普生的竞争优势在于可以满足这些市场要求的QMEMS晶体器件.(QMEMS及其徽标是精工爱普生公司在日本和其他国家的注册商标或商标)
什么是QMEMS?
QMEMS是”石英”和”MEMS”(微制造技术)的结合,石英是一种具有出色特性(例如高稳定性和高精度)的石英晶体材料.对于半导体MEMS材料,我们应用基于石英材料的精密微处理技术来制造石英设备,我们称之为”QMEMS”,它以紧凑的封装提供了高性能.
QMEMS系列:
应用我们的光刻加工技术,在经过30多年的音叉晶体生产中得到证明,我们提供了一系列超小型,高精度,高稳定性石英设备.
音叉晶体单元(晶体芯片的3D光刻处理):
音叉型晶体单元的小型化导致更大的CI值(晶体振荡损耗的标准),并且获得令人满意的振荡特性对小型化施加了限制.通过使用光刻技术,爱普生克服了这一限制,从而获得了超小型产品.
超小型音叉晶体单元和超小型实时时钟模块,使具有常规结构的晶体芯片微型化(左图)会减少电极的面积(以红色表示).用H槽结构制造芯片可提供更大的电极面积并提高电解效率.这种设计可以使CI值低于普通尺寸晶体的微型晶体(右图).
然而,即使SMD晶体尺寸减小,使用QMEMS技术制造的晶体的CI值仍保持恒定,处于与常规晶体相同的水平.
HFF晶体单元/HFF晶体振荡器(高频基频):
为了增加振荡器的频率,有必要使芯片更薄,但是传统的处理方法在生产薄芯片方面受到限制.通过使用光刻技术,爱普生通过仅使靠近激励电极的部分变薄(反向台面结构)来克服此限制,从而保持了芯片的强度.这样,我们在100MHz及以上的高频段实现了基本振荡.为了增加石英晶体振荡器的频率,有必要使芯片更薄,但是传统的处理方法在生产薄芯片方面受到限制.
通过仅对芯片的振荡部分进行光刻处理以形成厚度仅为几微米的极薄的倒置台面结构,就可以在不损害晶体芯片强度的情况下实现高频基频.
基频高频振荡的优势:
在生产微型晶体芯片时,增加的特性变化是一个障碍,导致批量生产效率降低.通过在每个晶片上使用光刻技术,爱普生提高了工艺精度,以实现具有均匀特性的超紧凑石英芯片.这使得在超小型设备领域中的大规模生产效率大大提高,高频基本振荡有助于稳定高速,大量数据传输,因为可以抑制附近的高频分量.
采用光刻处理技术的紧凑型AT晶体单元和振荡器:
通过常规的机械加工,将石英晶片切成小块,然后将晶体切成斜面.晶体芯片的形状因此变化.然而,通过光刻处理,芯片在晶片级上被微制造,因此晶体芯片的形状变化相对较小.形状的差异表现为晶体器件特性的差异.
光刻工艺可以形成均匀形状的晶体芯片,甚至超小型石英水晶振动子单元也可提供出色的温度特性,且变化最小.
2.0×1.6mmAT晶体单元的频率温度系数(26MHz)
近年来EPSON晶振公司在封装尺寸,稳定性,品质方面都有所突破,他们不断的向前发展,创新一项又一项石英晶振生产技术,并且还涉及了更高性能要求的MEMS可编程振荡器系列,让每一位客户都能在他们家找到合适满意石英晶体和晶体振荡器.关注深圳市金洛鑫电子官方网站http://www.quartzcrystal.cn/,了解更多关于晶振的知识!
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