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【6h】

石英晶片外观缺陷对频率及其他电参数的影响研究

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摘要

第1章 绪论

1.1 课题研究背景

1.1.1 石英晶体元件的发展

1.1.2 石英晶片外观缺陷的产生

1.2 国内外发展现状

1.2.1 国外发展现状

1.2.2 国内发展现状

1.3 研究意义

1.3.1 当前研究工作存在的不足

1.3.2 课题来源

1.4 主要研究内容

1.5 论文结构

第2章 石英晶片机械及电气特性分析

2.1 石英晶片机械特性

2.2 石英晶片电气特性

2.3 石英晶片的阻抗频率特性

2.4 石英晶片谐振点附近各电参数特性

2.5 250B网络分析仪测量原理

2.6 本章小结

第3章 石英晶片外观缺陷对频率及其他电参数影响的研究

3.1 石英晶片污垢缺陷对频率及其他电参数影响的研究

3.1.1 石英晶片污垢缺陷对频率及其他电参数影响的理论研究

3.1.2 石英晶片污垢缺陷对频率及其他电参数影响的测试实验

3.1.3 石英晶片污垢缺陷对频率及其他电参数影响的结果分析

3.2 石英晶片缺角缺陷对频率及其他电参数影响的研究

3.2.1 石英晶片缺角缺陷对频率及其他电参数影响的理论研究

3.2.2 石英晶片缺角缺陷对频率及其他电参数影响的测试实验

3.2.3 石英晶片缺角缺陷对频率及其他电参数影响的结果分析

3.3 石英晶片崩边缺陷对频率及其他电参数影响的研究

3.3.1 石英晶片崩边缺陷对频率及其他电参数影响的理论研究

3.3.2 石英晶片崩边缺陷对频率及其他电参数影响的测试实验

3.3.3 石英晶片崩边缺陷对频率及其他电参数影响的结果分析

3.4 本章小结

第4章 石英晶片外观缺陷样本数据库的建立

4.1 石英晶片外观缺陷样本数据库设计

4.2 石英晶片外观缺陷样本数据库使用方式

4.3 石英晶片外观缺陷样本数据库使用过程中存在的问题

4.4 本章小结

第5章 结论和工作展望

致谢

参考文献

附录

个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果

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摘要

在石英晶片的生产过程中,因为加工条件的影响,可能导致半成品出现缺角、崩边和污垢等外观缺陷,这些外观缺陷会对石英晶片的谐振频率及其他电参数产生影响,进而影响到所生产的石英晶体的工作性能。由于目前缺乏石英晶片外观缺陷对谐振频率及其他电参数影响的机理研究,使得石英晶片外观合格与否大多根据经验来判断,且没有一个统一的标准。鉴于此,本文通过观察不同缺陷类型对石英晶片谐振频率及其他电参数的影响效果,分析其原因,研究石英晶片外观缺陷对谐振频率及其他电参数影响的机理,汇总实验数据建立石英晶片外观缺陷样本数据库,为石英晶片外观缺陷检测提供理论依据和参考数据。
  论文首先通过对石英晶片机械特性和电参数模型进行分析,研究石英晶片存在外观缺陷时,导致石英晶片谐振频率及其他电参数发生变化的根本原因,并推导出谐振频率及其他电参数的变化趋势;然后通过实验,验证理论推导是否与实际情况相符;并且根据实验测试数据,计算得出缺陷量与谐振频率改变量之间的动态关系;最后通过大量有效的实验,建立了石英晶片外观缺陷数据库,数据库包含12MHz和22.1184MHz两个频点,总共200组石英晶片谐振频率及电参数数据。
  实验结果表明,当石英晶片存在污垢、缺角和崩边等缺陷时,表面污垢层质量、石英晶片能耗和表面应力变化分别对谐振频率的影响是石英晶片谐振频率变化的主要原因。对于12MHz石英晶片,表面污垢层的质量超过晶片质量0.0061%、缺角面积超过晶片表面积0.23%或崩边质量超过晶片质量0.03%时,石英晶片的频率误差都将超过20ppm;对于22.1184MHz石英晶片,表面污垢的质量超过晶片质量0.0127%、缺角面积超过晶片表面积0.31%或崩边质量超过晶片质量0.05%时,石英晶片的频率误差将超过20ppm。

著录项

  • 作者

    宋佩颉;

  • 作者单位

    北京信息科技大学;

  • 授予单位 北京信息科技大学;
  • 学科 精密机械及仪器
  • 授予学位 硕士
  • 导师姓名 李东;
  • 年度 2015
  • 页码
  • 总页数
  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 中文
  • 中图分类 TM229.1;
  • 关键词

    石英晶片; 外观缺陷; 电参数; 数据库;

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