5.4.22Q脉冲宽度与微调量之间的关系

  固定频率为8KHz,电流为13A,改变Q脉冲宽度从10微秒到100微秒测量频率微调量。

  由表5.l1可见,随着Q脉冲宽度的增加,微调量也在增加。但在Q脉冲宽度增加到30微秒以后,激光对晶片的表面电极层产生了明显的剥落,表面电极层上出现了肉眼可见的椭圆状刻蚀斑点,这也是不允许的。随着Q脉继续增大,石英晶振晶片表面被加工面及其背面均产生大面积明显剥落,晶片不再起振,无频率示数显示。因而Q脉冲宽度应该控制在30微秒以下。

  取频率为8KHz时,相应的晶片电性能参数的前后对比,如下表所示。

  由上表可见,当处于尚未剥落晶片表面电极层的临界时,石英晶体谐振器晶片电性能的改变量均在2%以下,较大气中有了较大改进。通过调节频率的方法减薄膜层,最大可以达到583ppm的频率增量。

鉴于本次报告实验结果与前次报告实验结果,可以对比大气环境下与真空环境下激光频率微调的一些参数。列表格如下:

  综上所述,真空环境下,不但比大气环境下更容易对温补晶振晶片实现频率微调,且在不损伤晶片的条件下可获得的最大频率微调量更大;而且对于晶片其他电性能参数的影响也更小。因而,从总体上来说,要比大气环境下更优越。

5.4.3小结

1.大气环境下

  (1)在电流为14A,频率为5KHz,Q脉冲宽度为50微秒的条件下,以激光减薄而不剥落的方式,频率微调量最大可达110ppm。

  (2)存在着一个电流临界值14安培,当电流超过这个电流临界值时,激光就会对银电极层产生剥落,而不是减薄。

  (3)存在着一个Q脉冲宽度临界值50微秒,当Q脉冲宽度超过这个宽度临界值时,激光就会对银电极层产生剥落,而不是减薄。

  (4)存在着一个频率临界值5KHz,当频率低于这个频率临界值时,激光就会对银电极层产生剥落,而不是减薄。

  (5)电流临界值,Q脉冲宽度临界值,频率临界值对于不同的贴片晶振晶片来说, 基本相同。

  (6)电流临界值,Q脉冲宽度临界值,频率临界值中的任一个参数,不会随着其他两个参数中的任意一个或两个的改变而改变。

2.真空环境下

  (1)在电流为13A,频率为8KHLz,Q脉冲宽度为30微秒的条件下,以光减薄而不剥落的方式,频率微调量最大可达583pm

  (2)存在着一个电流临界值13安培,当电流超过这个电流临界值时,激光就会对银电极层产生剥落,而不是减薄。

  (3)存在着一个Q脉冲宽度临界值30微秒,当Q脉冲宽度超过这个宽临界值时,激光就会对银电极层产生剥落,而不是减薄。

  (4)存在着一个频率临界值8KHz,当频率低于这个频率临界值时,激光就会对银电极层产生剥落,而不是减薄。

  (5)电流临界值,Q脉冲宽度临界值,频率临界值对于不同的有源晶振晶片来说, 基本相同。

  (6)电流临界值,Q脉冲宽度临界值,频率临界值三者之间相互联系,任参数会随着另外一个或两个参数的改变而改变。