晶振片知識(shí)

一﹑什么是晶振片？薄薄圓圓的晶振片，來(lái)源于多面體石英棒，先被切成閃閃發(fā)光的六面體棒，再經(jīng)過(guò)反復(fù)的切割和研磨，石英棒終被做成一堆薄薄的（厚0.23mm，直徑13.98mm）圓片，每個(gè)圓片經(jīng)切邊，拋光和清洗，后鍍上金屬電（正面全鍍，背面鍍上鑰匙孔形），經(jīng)過(guò)檢測(cè)，包裝就可以出廠使用。 Inficon晶振片及包裝盒然而，這樣的小薄片是如何工作的？科學(xué)家早發(fā)現(xiàn)一些晶體材料，如石英，經(jīng)擠壓就象電池可產(chǎn)生電流（俗稱壓電性），相反，如果一個(gè)電池接到壓電晶體上，晶體就會(huì)壓縮或伸展，如果將電流連續(xù)不斷的快速開(kāi)關(guān)，晶體就會(huì)振動(dòng)。在1950年，德國(guó)科學(xué)家GEORGE SAUERBREY研究發(fā)現(xiàn)，如果在晶體的表面上鍍一層薄膜，則晶體的振動(dòng)就會(huì)減弱，而且還發(fā)現(xiàn)這種振動(dòng)或頻率的減少，是由薄膜的厚度和密度決定的，利用精密的電子設(shè)備，每秒鐘可能多次測(cè)試振動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)晶體鍍膜厚度和鄰近基體薄膜厚度的實(shí)時(shí)監(jiān)控。，膜厚控制儀就誕生了。 Inficon膜厚控制儀(thin film deposition controller) 晶振片包裝盒晶振片.

二﹑膜厚控制儀是如何測(cè)試厚度的？一臺(tái)鍍膜設(shè)備往往同時(shí)配有石英晶體振蕩監(jiān)控法和光學(xué)膜厚監(jiān)控法兩套監(jiān)控系統(tǒng)，兩者相互補(bǔ)充以實(shí)現(xiàn)薄膜生產(chǎn)過(guò)程中工藝參數(shù)的準(zhǔn)確性和重復(fù)性，產(chǎn)品的合格率。原理和﹕石英晶體法監(jiān)控膜厚，主要是利用了石英晶體的兩個(gè)效應(yīng)，即壓電效應(yīng)和質(zhì)量負(fù)荷效應(yīng)。石英晶體是離子型的晶體，由于結(jié)晶點(diǎn)陣的有規(guī)則分布，當(dāng)發(fā)生機(jī)械變形時(shí)，例如拉伸或壓縮時(shí)能產(chǎn)生電化現(xiàn)象，稱為壓電現(xiàn)象。石英晶體在9.8&tim;104Pa的壓強(qiáng)下，承受壓力的兩個(gè)表面上出現(xiàn)正負(fù)電荷，產(chǎn)生約0.5V的電位差。壓電現(xiàn)象有逆現(xiàn)象，即石英晶體在電場(chǎng)中晶體的大小會(huì)發(fā)生變化，伸長(zhǎng)或縮短，這種現(xiàn)象稱為電致伸縮。石英晶體壓電效應(yīng)的固有頻率不取決于其幾何尺寸，切割類型，而且還取決于芯片的厚度。當(dāng)芯片上鍍了某種膜層，使芯片的厚度，則芯片的固有頻率會(huì)相應(yīng)的衰減。石英晶體的這個(gè)效應(yīng)是質(zhì)量負(fù)荷效應(yīng)。石英晶體膜厚監(jiān)控儀就是通過(guò)測(cè)量頻率或與頻率有關(guān)的參量的變化而監(jiān)控淀積薄膜的厚度。用于石英膜厚監(jiān)控用的石英芯片采用AT切割，對(duì)于旋光率為右旋晶體，所謂AT切割即為切割面通過(guò)或平行于電軸且與光軸成順時(shí)針的特定夾角。AT切割的晶體片其振動(dòng)頻率對(duì)質(zhì)量的變化其靈敏，但卻不敏感于溫度的變化，在-40~90℃的整個(gè)溫度范圍內(nèi)，溫度系數(shù)大約是 &plun;10-6/℃數(shù)量級(jí)。這些特性使AT切割的石英晶體片更適合于薄膜淀積中的膜厚監(jiān)控。 AT切割的石英芯片壓電效應(yīng)的固有諧振頻率f為﹕ 1/22Qncfdρ.. =.. .. (1) 其中，n﹕諧波數(shù)﹐n=1，3，5，… …﹔ dQ﹕石英晶體的厚度﹔ c﹕切變彈性系數(shù)﹔ ρ﹕石英晶體的密度(2.65&tim;103kg/m3) 顯然諧振頻率f 與dQ、c、ρ等量有直接關(guān)系。由于很多的外界影響，比如晶體溫度、溫度梯度、激發(fā)電場(chǎng)等都會(huì)影響到諧振頻率，這是因?yàn)樯鲜龅囊蛩貢?huì)影響到dQ、c、ρ等參量值。對(duì)于我們常用的基波(n=1)來(lái)說(shuō)(1)式可以化為﹕ f=N/dQ (2) 其中，N=0.5(c/ρ)1/2=1670Hz．mm(AT切割) ，稱為晶體的頻率常數(shù)，dQ為晶體的厚度。對(duì)(2)式微分得﹕ 2QQNfddΔ=.Δ (3) 上式的物理意義是，若厚度為dQ的石英晶體增加厚度⊿dQ，則晶體的振動(dòng)頻率變化了⊿f，式中的負(fù)號(hào)表示晶體的頻率隨著膜厚的增加而降低。然而在實(shí)際鍍膜時(shí)，淀積的是各種膜料，而不都是石英晶體材料。所以我們需要把石英晶體厚度增量⊿dQ通過(guò)質(zhì)量變換表示成為膜層厚度增量⊿dm。即﹕ ⊿dQ=(ρm/ρQ) ．⊿dm (4) 其中﹕ρm為膜層的密度﹔ ρQ﹕石英晶體的密度(2.65&tim;103kg/m3) 把(4)式代入(3)式中，有﹕ 22mmmQQQNffddNρρρρΔ=.Δ=.Δiii (5) 令 2mQfsNρρ.=i﹐則 mfsdΔ=Δi 或 ()1/mdsΔ= (6) 式中s稱為變換靈敏度。對(duì)于某一種確定的鍍膜材料，ρm為常數(shù)，在膜層不很厚，即淀積的膜層質(zhì)量遠(yuǎn)小于石英芯片質(zhì)量時(shí)，固有頻率變化不會(huì)很大。這樣我們可以近似地把s看成為常數(shù)，于是由(6)式表達(dá)的石英晶體頻率的變化⊿f與淀積薄膜厚度⊿dm就有了一個(gè)線性關(guān)系。因此我們可以借助檢測(cè)石英晶體固有頻率的變化，實(shí)現(xiàn)對(duì)膜厚的監(jiān)控。顯然這里有一個(gè)明顯的好處，隨著鍍膜時(shí)膜層厚度的增加，頻率單調(diào)地線性下降，不會(huì)出現(xiàn)光學(xué)監(jiān)控系統(tǒng)中控制信號(hào)的起伏，并且很容易進(jìn)行微分得到淀積速率的信號(hào)。因此，在光學(xué)監(jiān)控膜厚時(shí)，還得用石英晶體法來(lái)監(jiān)控淀積速率，我們知道淀積速率穩(wěn)定對(duì)膜材折射率的穩(wěn)定性、產(chǎn)品的均勻性重復(fù)性等是很有好處和有力的。早的石英晶體膜厚監(jiān)控儀就是直接用頻率來(lái)讀數(shù)，用頻差對(duì)應(yīng)厚度的。后來(lái)在數(shù)字電路發(fā)展的基礎(chǔ)上，人們采用了所謂周期法測(cè)厚原理。公式(5)中的f2，嚴(yán)格一點(diǎn)應(yīng)該表示為 f2=fQ．fm，這樣(6)經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單變換可以寫為﹕ ()1mQQQTTTdNρρΔ=.=.Δi (7) 其中，T﹕有載石英晶體振蕩周期﹔ TQ﹕空載石英晶體振蕩周期。如果儀器可以地測(cè)量石英晶體振蕩周期的變化，那幺便能準(zhǔn)確地得到膜厚。無(wú)論是頻率法惻厚，還是周期法測(cè)厚，遵循的公式都是在假定淀積的膜層沒(méi)有改變石英晶體振蕩模式條件下推導(dǎo)出來(lái)的，而實(shí)際上膜層的淀積已經(jīng)改變了石英本身的振動(dòng)模式，由單一材料的振動(dòng)模式，變?yōu)閮煞N材料的混合振動(dòng)模式?？紤]到石英晶體被膜層淀積后變成混合振動(dòng)模式，推導(dǎo)了如下計(jì)算膜厚的公式﹕ ()()()()1///1mQmQmQQmQdNTZZtgZZtgρρππ.Δ=...... (8) 其中，Zm﹕淀積膜層的聲阻(單位 g/cm3．S)﹔ ZQ﹕石英晶體的聲阻(單位 g/cm3．S)。這個(gè)公式比較完整和比較地體現(xiàn)了膜層厚度與石英晶體振蕩周期變化之間的關(guān)系。根據(jù)這個(gè)公式設(shè)計(jì)的石英晶體膜厚控制儀常稱為聲阻法測(cè)厚儀。石英晶體膜厚控制儀有高的靈敏度，可以做到埃()數(shù)量級(jí)，顯然晶體的基頻越高，控制的靈敏度也越高，但基頻過(guò)高時(shí)，晶體片會(huì)做得太薄，太薄的芯片易碎。所以一般選用的晶體片的頻率范圍為5~10MHz。在淀積過(guò)程中，基頻下降允許2~3%，大約幾百千赫?；l下降太多，振蕩器不能穩(wěn)定工作﹐產(chǎn)生跳頻現(xiàn)象。如果此時(shí)繼續(xù)淀積膜層，就會(huì)出現(xiàn)停振。為了振蕩穩(wěn)定和有高的靈敏度，晶體上膜層鍍到厚度以后，就應(yīng)該更換新的晶振片。舊的晶振片在清洗后復(fù)新可以再用。另外由(6)式可知，頻率和膜厚之間的變換靈敏度取決于 fAo2，但是f在膜層淀積過(guò)程中是隨膜厚的增加而降低的，所以在鍍膜的過(guò)程中s不是一個(gè)嚴(yán)格的常數(shù)，⊿f與⊿dm在理論上也不是一個(gè)嚴(yán)格的線性關(guān)系，隨著膜層累積頻率變化的增加，⊿f 與⊿dm的線性也在變壞，這就需要我們應(yīng)用石英晶體膜厚控制儀時(shí)要考慮修正。預(yù)先計(jì)算好修正值再鍍制。如果膜層比較厚，可以分幾次做，或預(yù)先計(jì)算修正值，這種情況一般只有在紅外光譜區(qū)才會(huì)遇到。石英晶體監(jiān)控膜厚的檢測(cè)誤差由誤差和相對(duì)誤差相加而成。誤差決定于監(jiān)控儀的頻率穩(wěn)定度和檢測(cè)，而相對(duì)誤差決定于監(jiān)控儀靈敏度和準(zhǔn)確性。一臺(tái)石英晶體膜厚控制儀在使用中真正獲得的監(jiān)控還和使用的條件有密切聯(lián)系。蒸發(fā)的薄膜的密度與固體材料的密度是不同的，薄膜的密度又與蒸發(fā)條件有關(guān)﹐實(shí)際膜層的密度可以用填充密度修正。同時(shí)淀積在芯片上膜層的密度、膜層的折射率與鍍件上膜層的密度和折射率是不同的﹐這些數(shù)據(jù)都需要通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行修正，而修正后的數(shù)據(jù)只有在相同的淀積條件下應(yīng)用才是有確實(shí)依據(jù)的。這就是如果只采用石英晶體法監(jiān)控膜厚進(jìn)行鍍膜時(shí)要在Tooling系數(shù)修正上花費(fèi)較多時(shí)間與精力，并且不同產(chǎn)品的Tooling系數(shù)亦不相同。關(guān)于采用石英晶體法監(jiān)控膜厚進(jìn)行鍍膜﹐本人總結(jié)出以下三個(gè)步驟﹐供參考﹕ a.理論膜系設(shè)計(jì)滿足Spec.要求，同時(shí)設(shè)計(jì)要有之余量及合理性以可行性﹔ b.波長(zhǎng)定位準(zhǔn)確，并初具曲線形狀﹔ c. Matching鍍制曲線和設(shè)計(jì)曲線，修改Tooling系數(shù)Spec.要求。 膜厚控制儀原理﹕把晶振片放入真空室內(nèi)的探頭中，顯示晶振片正在工作的是膜厚控制儀。膜厚控制儀是如何工作的呢？膜厚控制儀用電子組件引起晶振片的振動(dòng)，約每秒6次（6MHz），鍍膜時(shí)，測(cè)試每秒鐘振動(dòng)次數(shù)的改變，從所接受的數(shù)據(jù)中計(jì)算膜層的厚度。大數(shù)晶振片一秒鐘可以完成多次這樣的計(jì)算，實(shí)時(shí)告知操作人員晶振片上和真空室內(nèi)基體膜層沉積速度。為了晶振片以6MHz的速度振動(dòng)，在真空室外裝有“振蕩器”，與晶控儀和探頭接口連接，振蕩器通過(guò)改變給晶振片的電流使晶振片振動(dòng)。一個(gè)電子信號(hào)被送回晶控儀。晶控儀中的電路收到電子信號(hào)后，計(jì)算晶振片的每秒振速。這個(gè)信息接著傳送到一個(gè)微處理器，計(jì)算信息并將結(jié)果顯示在晶控儀上： 1）沉積速率(Rate)（埃/秒） 2）已沉積的膜厚 (Thickns) （埃） 3）晶振片的壽命 (Life) (%) 4）總的鍍膜時(shí)間(Time) （秒）更加精密的設(shè)備可能顯示沉積速率與時(shí)間的曲線和薄膜的類型。我們可以將許多參數(shù)輸入晶振儀以測(cè)量和鍍膜過(guò)程的控制： 1）薄膜序號(hào)，用于輸入膜層或定義材料參數(shù) 2）目標(biāo)膜厚或沉積速率 3）鍍膜時(shí)間 4）薄膜密度(DENS) 5）校正系數(shù)(Tooling)，用于校正晶振片或基片位置產(chǎn)生的誤差 6）Z-Faor值（只有當(dāng)膜厚>10000A時(shí)才需要Z值，以校正膜層太厚對(duì)晶振片振動(dòng)的影響，在大多數(shù)光學(xué)鍍膜中，“Z”值輸入值為1）。頻率變化與質(zhì)量增加薄膜厚度關(guān)系式﹕ () ()() ffNqDqFqFcAaranZTanFqDZFcππ......=........... iiiiiii Af---薄膜厚度，單位埃() oA Nq---At切割晶體頻率常數(shù)，1.668&tim;1013赫茲．埃(Hz．) oA Dq---石英密度，2.648gm/cm3 π---常數(shù)，3. Df---膜材密度，單位gm/cm3 Z---材料Z系數(shù) Fq---欲鍍膜的石英晶體的頻率，該值可由制造控制 Fc---已鍍的晶體頻率靠量測(cè)接近1.2循環(huán)的振蕩信號(hào)周期和穩(wěn)定的頻率的參考時(shí)鐘，獲得一個(gè)其的頻率值fc，每秒四次產(chǎn)生一個(gè)新值并且更新上面的公式。密度測(cè)定: 使用塊狀材料的密度值通?？梢蕴峁┑谋∧ず穸龋绻枰~外的，則使用下面的步驟得之。使用一個(gè)新的晶振片(目的是消除Z系數(shù)誤差)放在基底附近，此舉是獲得同樣的蒸鍍束流，將儀器密度設(shè)為材料的塊狀值，設(shè)置Z系數(shù)為1，Tooling系數(shù)為100%.鍍5000埃膜材在晶振片和基底上，蒸鍍完成后取下基底用剖面儀(臺(tái)階儀)或多束干涉儀量測(cè)厚度。則正確的密度由下式得之﹕密度D(gm/cc)=密度參數(shù)(塊狀密度)&tim;晶控讀數(shù)÷基底量測(cè)厚度 Z系數(shù)測(cè)定: Z系數(shù)由下式計(jì)算﹕ Z-Faor(Z系數(shù))= DqUqDfUfi Dq---石英密度 Uq---石英模數(shù) Df---薄膜密度 Uf---薄膜模數(shù) Tooling測(cè)定: 放一基底(測(cè)試片)在傘具的通常位置然后用塊狀或已校正過(guò)的密度和Z系數(shù)值蒸鍍接近 5000埃的厚度，確認(rèn)當(dāng)做Tooling校正時(shí)Tooling被設(shè)置為100%.在密度校正方式量測(cè)基底薄膜厚度，則用下面的公式得到正確的Tooling值。 Tooling%=100%&tim;基底厚度(測(cè)試片膜厚)/顯示厚度(石英顯示膜厚) 探頭Sensor高于傘具Tooling>100%﹐低于傘具Tooling<100%

三﹑使用晶振片的注意事項(xiàng)疑問(wèn)，晶振片是所發(fā)明的敏感的電子組件。用作鍍膜的時(shí)候，晶振片可以測(cè)量到膜厚0.克重的變化，這相當(dāng)于1原子（atom）膜厚，而且，晶振片對(duì)溫度也很敏感，對(duì)1/100攝氏溫度的變化也能感知。另外，晶振片對(duì)應(yīng)力的敏感也很大，在一些的鍍膜過(guò)程中可以感知已鍍膜的晶振片冷卻后膜層原子的變化。對(duì)于這種對(duì)應(yīng)力如此敏感的芯片，而且大規(guī)模用于光學(xué)鏡片的鍍膜，我們肯定要問(wèn)“那他們?nèi)绾喂ぷ?rdquo;。對(duì)常用MgF2增透膜﹐300度時(shí)膜硬度是平時(shí)的2倍，冷卻時(shí)會(huì)產(chǎn)生大的應(yīng)力，我們會(huì)常常遇到

                          　　　　　晶振片知識(shí)（二）

四﹑探頭的設(shè)計(jì)和常見(jiàn)問(wèn)題為了使晶振片在真空室內(nèi)工作，須用一種器件來(lái)激活振蕩真空室內(nèi)的晶振片，并只使晶振片一部分被鍍膜，而且能使晶振片被方便的更換。另外，這個(gè)器件須屏蔽晶振片，免受鍍膜中高溫破壞，這個(gè)器件就是探頭?，F(xiàn)在市場(chǎng)上的探頭設(shè)計(jì)，是將晶振片放入夾具中（一種中間有孔的金屬帽）。夾具作為半個(gè)電路使晶振片振動(dòng)。這個(gè)孔可使鍍?cè)诰д衿夏又睆郊s7.6mm圓形，晶振片用一個(gè)彈簧固定在夾具內(nèi)，或者彈簧被固定在夾具內(nèi)四周，壓住晶振片的邊。另外一種設(shè)計(jì)，用一個(gè)“陶瓷穩(wěn)定器（Ceramic retainer）”，和鍍金的彈簧在中間，壓住晶振片的邊。在上述兩種設(shè)計(jì)中，晶振片夾具放入探頭中（一個(gè)小的金屬塊），另一個(gè)鍍金彈簧壓住晶振片或穩(wěn)定器背面，以形成完整的電路。通常，探頭中還有一個(gè)彈簧以穩(wěn)定夾具，使夾具和探頭成通路。探頭的外面是擰入式微點(diǎn)式接頭（Mircondot conneor），一個(gè)電纜（Microcoaxial，內(nèi)有雙線）聯(lián)結(jié)探頭和接口（Feedthrough），接口再與振蕩器相連，終聯(lián)結(jié)顯示儀。探頭有兩個(gè)細(xì)金屬管向晶振片提供冷卻水。冷卻水管可能與探頭內(nèi)的管道相通或者與探頭背面彎管相通。但后總是要與接口連接。新的探頭，裝入晶振片容易，大小合適，電接觸好，冷卻水正常。然而，反復(fù)使用以后，系統(tǒng)會(huì)損壞，不能或不正常顯示數(shù)據(jù)，常見(jiàn)原因如下： 1）夾具內(nèi)或探頭的接觸彈簧斷了或過(guò)分折彎，造成斷路。 2）探頭中與電纜的連線斷了，造成斷路。 3）探頭與接頭間的電纜斷裂或松動(dòng)，造成斷路。 4）冷卻水內(nèi)礦物太多，使水流不暢，探頭過(guò)熱。

五﹑電對(duì)晶振片質(zhì)量的影響晶振片的電對(duì)膜厚監(jiān)控，目前，市場(chǎng)上提供三種標(biāo)準(zhǔn)電材料：金、銀和合金。金是廣泛使用的傳統(tǒng)材料，它具有低接觸電阻，高化學(xué)溫定性，易于沉積。金適合于低應(yīng)力材料，如金，銀，銅的膜厚控制。用鍍金晶振片監(jiān)控以上產(chǎn)品，即使頻率飄移1MHz，也沒(méi)有負(fù)作用。然而，金電不易彎曲，會(huì)將應(yīng)力從膜層轉(zhuǎn)移到石英基片上。轉(zhuǎn)移的壓力會(huì)使晶振片跳頻和嚴(yán)重影響質(zhì)量和穩(wěn)定性。銀是接近的電材料，有低的接觸電阻和優(yōu)良的塑變性。然而，銀容易硫化，硫化后的銀接觸電阻高，降低晶振片上膜層的牢固性。銀鋁合金晶振片近推出一種新型電材料，適合高應(yīng)力膜料的鍍膜監(jiān)控，如Si0，Si02， MgF2，Ti02。這些高應(yīng)力膜層，由于高張力或堆積的引力，經(jīng)常會(huì)使晶振片有不穩(wěn)定，高應(yīng)力會(huì)使基片變形而導(dǎo)致跳頻。銀鋁合金通過(guò)塑變或流變分散應(yīng)力，在張力或應(yīng)力使基體變形前，銀鋁電已經(jīng)釋放了這些應(yīng)力。這使銀鋁合金晶振片具有更長(zhǎng)時(shí)間，更穩(wěn)定的振動(dòng)。實(shí)驗(yàn)室的鍍Si02用銀鋁合金晶振片比鍍金壽命長(zhǎng)400%。晶振片的電根據(jù)其外觀形狀分為單錨﹑雙錨﹑全雙錨，目前使用較多的為雙錨電晶振片。

六﹑如何選用合適的晶振片？鍍膜科技日新月異，對(duì)于鍍膜工程師來(lái)說(shuō)，如何根據(jù)不同的鍍膜工藝選擇的晶振片確實(shí)不易。下面建議供大家參考： 1）鍍低應(yīng)力膜料時(shí)，選擇鍍金晶振片常見(jiàn)的鍍膜是鍍Al、Au、Ag、Cu，這些膜層幾乎沒(méi)有應(yīng)力，在室溫下鍍膜即可。膜層較軟，易劃傷，但不會(huì)裂開(kāi)或?qū)桩a(chǎn)生負(fù)作用。建議使用鍍金晶振片用于上述鍍膜，經(jīng)驗(yàn)證明，可以在鍍金晶振片鍍60000埃金和50000埃銀的厚度。 2）使用鍍銀或銀鋁合金鍍高應(yīng)力膜層 Ni、Cr、Mo、Zr、Ni-Cr、Ti、不銹鋼這些材料容易產(chǎn)生高應(yīng)力，膜層容易從晶體基片上剝落或裂開(kāi)，以致出現(xiàn)速率的突然跳躍或一系列速率的突然不規(guī)則正負(fù)變動(dòng)。有時(shí)，這些情況可以容忍，但在一些情況下，會(huì)對(duì)蒸發(fā)源的功率控制有不良作用。 3）使用銀鋁合金晶振片鍍介質(zhì)光學(xué)膜 MgF2、SiO2、Al2O3、TiO2膜料由于良好的光學(xué)透明區(qū)域或折射率特性，被廣泛用于光學(xué)鍍膜，但這些膜料也是難監(jiān)控的，只有基底溫度大于200度時(shí)，這些膜層才會(huì)與基底有良好的結(jié)合力，所以當(dāng)這些膜料鍍?cè)谒涞幕拙д衿?，在膜層凝結(jié)過(guò)程會(huì)產(chǎn)生大的應(yīng)力，容易使晶振片在1000埃以內(nèi)就回失效。這時(shí)候，選用合金晶振片將是的選擇，將大大減少調(diào)頻機(jī)會(huì)。實(shí)驗(yàn)室顯示，使用合金晶振片氟化鎂，壽命比鍍金的長(zhǎng)100%。如果把冷卻水的溫度從20度到50 度，晶振片的壽命更可以再延長(zhǎng)一倍。

七﹑晶振片的安裝及注意事項(xiàng)與技巧隨著鍍膜規(guī)格指標(biāo)的需求日益嚴(yán)格，單靠光控已經(jīng)要求，晶振控制成為鍍膜備的輔助或控制方法﹐如何正確地使用晶振片成為鍍膜質(zhì)量的重點(diǎn)。所以為了使晶振片壽命長(zhǎng)，下面一些方法和技巧供您參考： 1.總是用攝子來(lái)挾住晶振片的邊緣，不要碰晶振片中心，因?yàn)榫д衿駝?dòng)的活躍中心，任何灰層，油污都會(huì)降低晶振片的振動(dòng)能力。新的晶振片使用之前應(yīng)在酒精(分析純即可)中浸泡1分鐘左右，之后用塑料鑷子夾取并用紙或潔凈的綢布將酒精擦拭干凈，同時(shí)用蘸有酒精的紙或綢布將晶振座擦拭干凈，組裝晶振片之前用將晶振片、晶振座及探頭的接觸彈簧上可能殘留的灰塵、紙屑等吹掉﹐晶振片裝好后再用吹晶振片的表面，去除散落的灰塵。(有人建議用低壓過(guò)濾的氮?dú)饣蛴偷目諝獯稻д衿谋砻?，去除散落的灰塵﹐本人認(rèn)為即可﹐方便經(jīng)濟(jì)又快捷。)切記不要用手指直接接觸晶振片以免留下油漬。 2.保持晶振片的清潔。不要讓鍍膜材料的粉末接觸晶振片的前后中心位置。任何晶體和夾具之間的顆?；蚧覍訉⒂绊戨娮咏佑|，而且會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力點(diǎn)，從而改變晶體振動(dòng)的模式。 3.晶振座經(jīng)過(guò)多次鍍膜后其表面會(huì)沉積較厚的膜，如果不將其除去，由于離子轟擊產(chǎn)生的反濺射會(huì)影響晶振片的測(cè)試?？梢韵扔脟娚盎蛴么蛏凹埛椒▽⒛映?，之后用酒精浸泡5分鐘左右，如果能用聲波振蕩清洗一下，效果會(huì)更好，后再將其放入110℃烤箱中烘烤15分鐘，即可使用。 4.保持的冷卻水使晶振頭溫度在20-50度。 如果可以將溫度誤差保持在1-2度范圍內(nèi)，效果更佳。

八﹑晶振片使用維護(hù) 晶振片要不要換主要看以下方面： 1.A大小，一般以大于400為標(biāo)準(zhǔn)﹔ 2.Life大小，分增加與減小情況且與所鍍產(chǎn)品有關(guān)，使用壽命是否到了，一般的使用壽命從99%左右用到90-92%就該換了； 3.Rate DEV大于10%左右就要換，蒸發(fā)速率出現(xiàn)明顯異常，此時(shí)也該換； 4.表面質(zhì)量，晶振片的表面明顯出現(xiàn)膜脫落或起皮的現(xiàn)象也要換。 5.晶振片的靈敏度隨著質(zhì)量的增加而降低，這樣在使用石英晶體監(jiān)控法（晶控法）進(jìn)行鍍膜控制時(shí)會(huì)導(dǎo)致隨著晶振片的Life降低而出現(xiàn)鍍膜曲線向長(zhǎng)波偏移之現(xiàn)象。原因如以下公式得之﹕ ()()1tantanqqqcfcqNDFFdZDZFFππ. ...... ....Δ=.. ........... iiiiiii Δd﹕Film thickns，In angstroms (1=10oA-10m)[薄膜厚度,單位埃()] oA Nq﹕Frequency constant for at cut crystal，1.668&tim;1013Hz-Ang.[At切割晶體頻率常數(shù)， 1.668&tim;1013赫茲．埃(Hz．)] oA Dq﹕Density of quartz 2.648 g/cm3[石英密度，2.648gm/cm3] π:﹕the constant Pi，3.[π---常數(shù)，3.] Df﹕Density of film material in g/cm3[膜材密度，單位gm/cm3] Z﹕Z-faor of material， is the square root of the ratio[(dq * uq)/ (df * uf)] dq and df are the density and uq and uf are the shear mo of quartz and the film， rpeively。The valu are available in several materials handbooks。[材料Z系數(shù)] Fq﹕Frequency of sensor crystal prior to depositing film material on it。This value is a manufauring controlled constant。[欲鍍膜的石英晶體的頻率，該值可由制造控制] Fc﹕Frequency of loaded sensor crystal[已鍍的晶體頻率]

九﹑晶振片的回收利用 用過(guò)的晶振片可以重新利用，主要方法有兩種： 1）徹底除去晶振片上的膜層和電，重新郵回廠家鍍上電。 2）利用金電不溶于等強(qiáng)酸的特點(diǎn)，客戶自行處理，將晶振片上的膜層除去部分，重新利用。目前，國(guó)內(nèi)大部分的客戶對(duì)用完的晶振片自己處理，以節(jié)省成本。但使用再處理晶振片時(shí)注意以下事項(xiàng)： 1）銀鋁合金溶于各種酸，不適合再處理。 2）酸祛除晶振片膜層時(shí)，然對(duì)基底或外觀有影響，初始頻率也會(huì)改變，放入晶控儀中會(huì)發(fā)現(xiàn)初始讀數(shù)改變或顯示壽命降低，這些不會(huì)影響晶振片的基本功能，但晶振片的壽命會(huì)大大降低。晶振片清洗配方: 20%氟化氫銨水溶液，浸泡6小時(shí)以上，浸泡后投入酒精擦拭，去水即可。這樣的情況，當(dāng)鍍氟化鎂一會(huì)兒，沉積速率或膜厚會(huì)顯示不規(guī)則的跳躍，鍍鋯或鉻時(shí)我們也常常會(huì)遇到類似的問(wèn)題。