一種改善石英晶體片表面粗糙度的方法

一種改善石英晶體片表面粗糙度的方法
【專利摘要】本發明提出的是一種改善石英晶體片表面粗糙度的方法,包括如下步驟:1)先用質量濃度為30%氟化氫銨（NH4HF2）溶液和質量濃度為15%氫氟酸（HF）溶液的混合溶液腐蝕石英晶體片;2)用純水清洗石英晶體片;3)再用質量濃度為26%氫氟酸溶液腐蝕石英晶體片；4)腐蝕石英晶體片時腐蝕液溫度為36℃；若石英晶體片總體需要腐蝕去掉的厚度為t，則氟化氫銨和氫氟酸混合溶液腐蝕去掉的厚度為t*1/3,氫氟酸溶液腐蝕去掉的厚度為t*2/3。優點：用兩種腐蝕溶液腐蝕石英晶體片表面，解決了以往改善石英晶體片表面粗糙度必須研磨拋光的做法。設備投資少、操作簡便、生產效率高、加工成本低、產品品質容易控制。
【專利說明】
一種改善石英晶體片表面粗糙度的方法
技術領域
[0001]本發明涉及的是一種改善石英晶體片表面粗糙度的方法，屬于元器件制造技術領域。
【背景技術】
[0002]高品質石英晶體元器件所使用的石英晶體片，需要研磨拋光石英晶體片以改善表面粗糙度，該方法成本高、效率低。使用含氟離子的溶液對石英晶體片表面腐蝕，可以一定程度改善石英晶體片表面粗糙度，但遠達不到拋光效果。因為，實踐中發現:使用氫氟酸(HF)溶液腐蝕的石英晶體片，其表面會出現凹坑，石英晶體片粗糙度不理想，使用氟化氫銨(NH4HF2)溶液腐蝕的石英晶體片，其表面會出現凸起，石英晶體片粗糙度也不理想。

【發明內容】

[0003]本發明提出的是一種改善石英晶體片表面粗糙度的方法，其目的旨在替代傳統的研磨拋光方法，使石英晶體片表面達到拋光效果，從而提高該類石英晶體片加工制造效率，降低制造成本。
[0004]本發明的技術解決方法:一種改善石英晶體片表面粗糙度的方法，包括如下步驟:
1)先用質量濃度為30%氟化氫銨(NH4HF2)溶液和質量濃度為15%氫氟酸(HF)溶液的混合溶液腐蝕石英晶體片；
2)用純水清洗石英晶體片；
3)再用質量濃度為26%氫氟酸(ΗΠ溶液腐蝕石英晶體片；
4)腐蝕石英晶體片時腐蝕液溫度為36°C;若石英晶體片總體需要腐蝕去掉的厚度為t，則氟化氫銨(NH4HF2)和氫氟酸混合溶液腐蝕去掉的厚度為t*l/3，氫氟酸(HF)溶液腐蝕去掉的厚度為t*2/3。
[0005]本發明的技術效果
本發明制作的石英晶體片，表面粗糙度接近研磨拋光效果，解決了傳統的必須使用研磨拋光才可以實現石英晶體片表面粗糙度較好的方式。工藝流程簡捷，可以低成本、大批量，高效率生產，有較好的推廣價值。
【具體實施方式】
[0006]—種改善石英晶體片表面粗糙度的方法，其特征是該方法包括如下步驟:
1)先用質量濃度為30%氟化氫銨溶液(NH4HF2)和質量濃度為15%氫氟酸(HF)溶液的混合溶液腐蝕石英晶體片；
2)用純水清洗石英晶體片；
3)再用質量濃度為26%氫氟酸(ΗΠ溶液腐蝕石英晶體片；
4)腐蝕石英晶體片時腐蝕液溫度為36°C;若石英晶體片總體需要腐蝕去掉的厚度為Zt，則氟化氫銨(NH4HF2)和氫氟酸(HF)混合溶液腐蝕去掉的厚度為Zt*l/3，氫氟酸(HF)溶液腐蝕去掉的厚度為Zt*2/3。
[0007]本發明先后采用氟化氫銨(NH4HF2)和氫氟酸(HF)混合溶液、氫氟酸(HF)溶液腐蝕石英晶體片，實現石英晶體片最終表面粗糙度達到拋光制造的效果。
[0008]在腐蝕石英晶體片時，兩種溶液配比、使用次序、腐蝕液溫度，以及兩種腐蝕液對總腐蝕厚度(一般在0.02mm?0.06mm)的分配對英晶體片最終表面粗糙度達到拋光制造的效果是顯著的。
實施例
[0009]改善石英晶體片表面粗糙度的方法，包括如下步驟:
①石英晶體片預清洗:濃度96%濃硫酸(H2SO4)煮洗30分鐘，溫度60°C-70°C ;
②純水(4ΜΩ.cm以上)沖淋:5分鐘；
③混合溶液腐蝕:質量濃度為30%氟化氫錢溶液(NH4HF2)和質量濃度為15%氫氟酸 (ΗΠ溶液的混合溶液腐蝕，腐蝕液溫度350C -370C ;
④純水(4ΜΩ.cm以上)沖淋:5分鐘；
⑤石英晶體片烘干:80°C-90°C，30分鐘；
⑥石英晶體片頻率測量，若未達到目標頻率，則重復步驟③，
⑦氫氟酸(HF)溶液腐蝕:質量濃度為26%氫氟酸(ΗΠ溶液腐蝕石英晶體片，腐蝕液溫度35 0C -37。。②；
⑧純水(4ΜΩ.cm以上)沖淋:5分鐘；
⑨石英晶體片烘干:80°C-90°C，30分鐘；
⑩石英晶體片頻率測量，若未達到目標頻率，則重復步驟⑦。
[0010]對步驟⑥、⑩兩階段目標頻率計算舉例:
以基頻AT切型20000KHZ石英晶體片基片，采用本方法制造30000KHZ石英晶體片:
⑴20000KHz石英晶體片厚度:t0=Kf/f0=1670KHz.mm/20000=0.08350mm(Kf =1670KHz.πιπι，為基頻AT切型石英晶體片頻率常數)；
⑵30000KHz石英晶體片厚度:tl=1670KHz.mm/30000=0.05567mm；
(3)石英晶體片需要腐蝕去掉的總厚度:Zlt =t0-tl=0.08350mm-0.05567mm=
0.02783mm；
⑷⑥階段目標頻率fl=1670KHz.mm/(0.08350mm-l/3*0.02783mm)=22500KHz ；
(5)⑩階段目標頻率f2=30000KHz。
【主權項】
1.一種改善石英晶體片表面粗糙度的方法，其特征是該方法包括如下步驟: 1)先用質量濃度為30%氟化氫銨和質量濃度為15%氫氟酸的混合溶液腐蝕石英晶體片； 2)用純水清洗石英晶體片； 3)再用質量濃度為26%氫氟酸溶液腐蝕石英晶體片； 4)腐蝕石英晶體片時腐蝕液溫度為36°C;若石英晶體片總體需要腐蝕去掉的厚度為t，則氟化氫銨和氫氟酸混合溶液腐蝕去掉的厚度為t*l/3,氫氟酸溶液腐蝕去掉的厚度為t*2/3。
【文檔編號】C30B33/10GK106087066SQ201610417186
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年6月15日 公開號201610417186.X, CN 106087066 A, CN 106087066A, CN 201610417186, CN-A-106087066, CN106087066 A, CN106087066A, CN201610417186, CN201610417186.X
【發明人】吳敬軍
【申請人】廊坊中電熊貓晶體科技有限公司