石英音叉晶体的激光切割后刻蚀加工方法
石英晶体加工方法
石英晶体加工方法Quartz crystal processing is a delicate and precise task that requires expertise and skill. The process involves cutting, grinding, polishing, and etching the quartz crystal to create the desired shape and finish. It is crucial to follow the proper procedures and techniques to ensure the quality and accuracy of the final product.石英晶体加工是一个需要专业知识和技术的细致任务。
这个过程涉及到切割、研磨、抛光和蚀刻石英晶体，以创造出所需的形状和光洁度。
遵循正确的程序和技术对确保最终产品的质量和准确性至关重要。
One of the key steps in quartz crystal processing is cutting the crystal into the desired shape. This is typically done using diamond-tipped saws or wire saws, which can precision-cut the crystal with minimal chipping or damage. The cutting process must be carefully monitored to ensure that the crystal is cut to the correct dimensions and specifications.石英晶体加工中的关键步骤之一是将晶体切割成所需的形状。
石英晶体离子刻蚀微调原理与应用
SMD石英晶体谐振器与石英晶体振荡器作为时钟波源有着体积小、频率稳定的特点,因此在现代通讯领域尤其数字家电产品中广泛采用。
由于应用领域要求的精度越来越高,这样对石英晶体谐振器与石英晶体振荡器生产中微调工序的精度要求更高。
离子刻蚀式微调是将石英晶片在镀膜工序形成电极的金属膜刻蚀掉一层,因此不存在以前蒸镀式微调所存在的两层电极膜、与镀膜层结合牢固度低、频率漂移大等缺点,且设备作业精度高,作业易于控制,因此行业中广泛采用离子刻蚀方式微调,用离子刻蚀方式生产像调整频差±3ppm的小公差产品成品率大大提升,高温老化后晶体频率变化小,且有产品在长期使用中稳定性高的特点。
其中比较常用设备有日本昭和公司生产的SFE-6230C/6430C微调机,下面就此机型探讨离子刻蚀原理及日常应用心得。
1离子刻蚀作业的基础是离子枪,离子枪工作原理离子枪工作原理结构剖面图如图1所示:从其结构图上可看出离子枪主要组成部分:放电部分、离子加速部分、中和器部分(其中放电部分、离子加速部分置于一圆柱体腔内)。
各组成部分的作用如下:1.1放电部分在高真空状态下,将钨丝通入高电流使钨丝发热致使其发出游离电子;这些游离电子在放电电源(电压基本不变)形成的阳极电场作用下,受到电场作用力向阳极做加速运动;由于电子还处于磁柱形成的磁场作用下,磁场使运动的电子做圆周运动或螺旋运动;因此,离子枪内的电子在电磁场的作用下做螺旋加速运动。
这时向离子枪内充入氩气,高速运动的电子撞击氩原子使氩原子释放出电子,变为氩离子。
1.2离子加速部分电离出的氩离子聚集在离子枪内,当要进行微调释放离子束时,离子束电源开关闭合,加速电源开关闭合。
由于遮蔽钼片与加速钼片之间的电势差很大且两者之间的间距很小(小于1mm),在两钼片之间形成一个由遮蔽钼片向加速钼片的强加速电场,电子被遮蔽钼片(带正电压)吸附。
当带正电的氩离子通过遮蔽钼片进入该电场后,就会受到一个强大的作用力使氩离子急剧加速,高速射出离子枪。
石英晶体加工方法
石英晶体加工方法石英晶体是一种常见的无机材料，它具有高硬度、高透光性和热稳定性的特点，因此在电子、光学和通信领域得到了广泛的应用。
石英晶体加工方法主要包括研磨、抛光、蚀刻和生长等工艺，下面我们来详细介绍一下这些加工方法。
1. 研磨研磨是石英晶体加工的第一步，通常采用金刚砂或氧化铝等硬度较高的磨料进行研磨。
首先，在石英晶体上涂布研磨液，然后将其放在旋转磨片上进行研磨。
磨片的速度和研磨液的浓度会影响研磨的效果，通常需要进行多次研磨才能够达到所需的加工精度。
研磨过程中需要不断添加新的研磨液，并且要定期清洗磨片，以确保研磨的效果。
2. 抛光研磨之后，石英晶体还需要进行抛光，以去除研磨过程中产生的划痕和表面不平整。
抛光通常使用氧化铝或氧化铁等微粒子作为抛光剂，将其涂布在抛光布上，然后将石英晶体放在抛光布上进行抛光。
抛光的速度和压力需要进行调节，通常需要进行多次抛光才能够达到所需的加工精度。
在抛光之后，还需要进行清洗和干燥，以确保石英晶体表面的干净和光滑。
3. 蚀刻蚀刻是石英晶体加工的重要工艺之一，它可以用来加工石英晶体的形状和结构。
蚀刻通常使用氢氟酸或氢氧化钠等腐蚀剂，将其涂布在石英晶体上进行腐蚀，从而改变石英晶体的形状和结构。
蚀刻的速度和深度需要进行严格控制，通常需要进行多次蚀刻才能够达到所需的加工精度。
蚀刻之后，还需要进行清洗和干燥，以确保石英晶体的表面光滑和干净。
4. 生长在一些特殊的情况下，需要对石英晶体进行生长，以得到所需的形状和尺寸。
生长通常使用石英晶体种子和石英溶液，将石英晶体种子浸入石英溶液中，然后通过控制温度、压力和溶液成分来促进石英晶体的生长。
生长的过程需要进行严格的控制，以确保石英晶体的形状和尺寸符合要求。
总结石英晶体是一种重要的无机材料，在电子、光学和通信领域有着广泛的应用。
石英晶体加工方法主要包括研磨、抛光、蚀刻和生长等工艺，通过这些工艺可以实现石英晶体的形状和结构的精确控制。
在实际的加工过程中，需要进行严格的控制和操作，以确保石英晶体的加工精度和表面质量。
激光刻蚀抛光石英玻璃工艺研究
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华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 摘 要
石英玻璃由于对近红外到紫外波段透射率高、高硬度、热性能好、耐酸碱和高绝 缘性以及良好的化学稳定性等一系列优异的物化性能，成为光电子、微电子、光学以 及光纤技术行业的重要材料，在国防、汽车工业、航空航天、光学以及电子领域、民 用和生物医学等方面有着广泛的应用。但是由于石英材料属于硬脆性材料，具有脆性 高、断裂韧性低、材料的弹性极限和强度非常接近等特性。到目前为止，该材料的加 工仍然是一件困难的事情。 本论文采用波长为 355nm 的脉冲紫外激光作为光源，并分别设置激光直接刻蚀、 激光诱导等离子体刻蚀和激光背部湿刻蚀等不同的实验方法对石英玻璃进行了一系 列刻蚀实验研究。研究了激光脉冲能量密度、激光重复频率、刻蚀次数、扫描速度、 离焦量以及填充间距对石英玻璃刻蚀阈值、刻蚀深度、刻蚀底部粗糙度和刻蚀边缘质 量的影响规律， 从理论上分析和讨论了不同刻蚀方法与石英玻璃作用机制和相互作用 机理。 试验结果和机理分析指出激光直接刻蚀和激光背部湿刻蚀方法均能获得较深的 刻蚀深度，但刻蚀边缘脆裂崩边现象无法避免，刻蚀底面粗糙度较高。尤其是激光背 部湿刻蚀方法的重复性、一致性和稳定性极差。而激光诱导等离子体刻蚀方法可获得 无脆裂崩边、整齐的刻蚀边缘，刻蚀底部粗糙度可达 1m 以下的良好刻蚀质量，且 具有很好的重复性、一致性和稳定性，并且能实现在石英玻璃表面进行复杂图形的刻 蚀工作,但刻蚀深度受到一定限制。 本实验中的激光诱导等离子体刻蚀方法最大刻蚀深 度为 22m。 为了进一步提高激光刻蚀面光洁度， 本论文提出了 CO2 激光抛光石英玻璃刻蚀面 的创新方法来提高激光诱导等离子体刻蚀面的光洁度， 并对其实验和机理进行分析研 究。 研究结果证明该方法在厚度为 0.6mm 厚的石英片的深度为 15μm 刻蚀面粗糙度进 行激光抛光，可有效地使粗糙度进一步下降到 85nm，且刻蚀边缘没有出现崩边碎裂 现象。 关键词：激光刻蚀 激光抛光 石英玻璃
石英音叉晶体的激光刻蚀加工方法
石英音叉晶体的激光刻蚀加工方法石英音叉晶体是一种具有优良机械和电学性能的材料，广泛应用于激光器、振动传感器等领域。
而激光刻蚀加工是一种常用的制备石英音叉晶体的方法。
本文将介绍石英音叉晶体的特性以及激光刻蚀加工方法的原理和步骤。
我们来了解一下石英音叉晶体的特性。
石英音叉晶体具有高硬度、低热膨胀系数、良好的化学稳定性和优异的机械强度。
这些特性使得石英音叉晶体成为制备高精度和高稳定性设备的理想材料。
此外，石英音叉晶体还具有优异的电学性能，能够在高频振荡和谐振中提供稳定的信号。
接下来，我们将介绍激光刻蚀加工方法的原理和步骤。
激光刻蚀是利用激光的高能量密度和强光束聚焦能力对材料进行加工的一种方法。
在石英音叉晶体的激光刻蚀加工中，主要采用的是脉冲激光。
将石英音叉晶体固定在加工平台上，并设置好加工参数，如激光功率、重复频率和加工速度等。
然后，通过调整激光束的聚焦位置和焦距，将激光束聚焦在石英音叉晶体的表面上。
随后，激光束的高能量密度将导致石英音叉晶体表面的材料发生蒸发和氧化等物理和化学变化，从而实现对材料的刻蚀。
在激光刻蚀加工中，需要注意控制好激光功率和加工速度等参数，以防止过度加工或加工不足。
过度加工可能导致石英音叉晶体表面粗糙度增加或形状变化，影响其性能。
而加工不足则可能导致无法实现所需形状和精度。
除了激光参数的控制外，还需要对加工过程进行监测和控制。
常用的方法包括激光功率的实时监测和控制、表面形貌的在线检测等。
这些控制和监测手段可以保证加工的准确性和稳定性。
总结起来，石英音叉晶体的激光刻蚀加工是一种常用的制备石英音叉晶体的方法。
通过调整激光参数和加工过程的监测和控制，可以实现对石英音叉晶体的精确加工，从而满足不同应用领域对其性能的要求。
未来，随着激光技术的发展和进步，石英音叉晶体的激光刻蚀加工方法将会得到进一步的改进和优化，为制备高性能的石英音叉晶体提供更好的解决方案。
石英晶振工艺流程
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将石英砂熔融，形成石英玻璃。
石英晶体的激光刻蚀加工方法
石英晶体的激光刻蚀加工方法石英晶体是一种重要的光学材料，具有优异的光学性能和热稳定性，被广泛应用于激光器、光纤通信、光学仪器等领域。
激光刻蚀是一种常用的石英晶体加工方法，可以实现高精度、高效率的加工效果。
本文将介绍石英晶体的激光刻蚀加工方法及其应用。
一、激光刻蚀原理激光刻蚀是利用激光的高能量密度和高光束质量，通过光与物质的相互作用，使物质表面发生热效应或化学反应，从而实现对材料的加工。
在石英晶体的激光刻蚀中，常用的激光源包括二极管激光器、固体激光器等。
激光束经过透镜聚焦后，照射到石英晶体表面，产生高温区域或化学反应，使石英晶体表面发生蚀刻。
二、激光刻蚀加工步骤1. 准备工作：选择合适的激光源和光学系统，调整激光束的尺寸、功率和聚焦度，以满足加工需求。
2. 设计加工参数：根据加工要求，确定激光功率、扫描速度、扫描路径等加工参数。
3. 清洁石英晶体表面：使用清洁溶剂或超声波清洗石英晶体表面，去除污垢和油脂，保证加工质量。
4. 激光刻蚀加工：将清洁后的石英晶体放置在加工平台上，通过调整激光束的位置和功率，控制刻蚀深度和形状。
5. 检测与修正：对加工后的石英晶体进行表面形貌和尺寸的检测，根据检测结果进行修正，以达到设计要求。
三、激光刻蚀加工的优势1. 高精度：激光束聚焦后能够达到很高的能量密度，可以实现对石英晶体的微小结构加工，具有较高的加工精度。
2. 高效率：激光刻蚀加工速度快，能够在短时间内完成大面积的加工，提高生产效率。
3. 灵活性：激光刻蚀加工可以根据设计要求实现不同形状和尺寸的加工，满足不同应用领域的需求。
4. 无接触加工：激光刻蚀过程中，激光束与石英晶体表面直接作用，无需物理接触，避免了机械刻蚀可能引起的损伤和变形。
5. 无污染：激光刻蚀过程中不需要使用化学试剂，无产生废液和废气，对环境无污染。
四、激光刻蚀的应用领域1. 激光器制造：激光刻蚀可以实现对激光器的光学元件、共焦光学系统等的加工，提高激光器的性能和稳定性。
飞秒激光刻蚀石英工艺研究
飞秒激光刻蚀石英工艺研究
何魁魁;周广福;戴玉堂
【期刊名称】《激光与红外》
【年(卷),期】2022(52)12
【摘要】为了探究石英晶体飞秒激光刻蚀工艺,本文使用波长为1030 nm、重复频率20 kHz、脉冲宽度290 fs的飞秒激光系统研究了飞秒激光参数、定焦点与变焦点扫描以及飞秒激光裂片技术对刻蚀石英材料的影响。
首先研究了飞秒激光扫描次数、扫描速度及离焦量对刻蚀石英微槽的影响规律。
其次对比分析了定焦点扫描与变焦点扫描对微槽形貌的影响,最后研究了飞秒激光裂片石英材料技术。
研究表明,在激光单脉冲能量为60μJ,扫描速度4 mm/s,扫描次数为50条件下获得槽宽为32μm,深宽比达2.2的石英微槽;相较于定焦点扫描,变焦点扫描时微槽侧壁趋近于直壁状态,微槽壁面角从56°降低至34°;当扫描次数增加到一定程度时会在微槽底部诱导裂纹的产生,微裂纹进一步扩展形成切面,裂纹扩展区切面质量明显高于飞秒激光烧蚀区。
【总页数】6页(P1768-1773)
【作者】何魁魁;周广福;戴玉堂
【作者单位】武汉理工大学光纤传感技术国家工程实验室;歌尔股份有限公司【正文语种】中文
【中图分类】TN249
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石英音叉晶体的激光切割后刻蚀加工方法
石英音叉晶体是一种具有高频振动特性的材料，常用于制造声学传感器和谐振器。
为了满足特定的尺寸和形状要求，激光切割和刻蚀加工方法被广泛应用于石英音叉晶体的加工过程中。
激光切割是一种利用激光束对材料进行切割的加工方法。
对于石英音叉晶体来说，激光切割可以实现高精度、无损伤的切割。
首先，选择适当的激光器和光束参数，将激光束聚焦到石英晶体的表面上。
通过调节激光功率和扫描速度，可以精确控制切割深度和切割线的形状。
在切割过程中，激光束会产生高温，石英晶体受热后会发生热膨胀，由此产生应力，并最终导致材料断裂。
通过控制激光切割参数，可以在不损坏晶体的情况下实现精确的切割。
刻蚀加工是利用化学反应将材料表面的一部分物质溶解掉的加工方法。
在石英音叉晶体的刻蚀加工中，常用的刻蚀液包括氢氟酸、硝酸和水。
首先，将石英晶体置于刻蚀槽中，然后将刻蚀液倒入槽中，使石英晶体完全浸没其中。
刻蚀液中的化学物质与石英晶体表面的物质发生反应，产生溶解作用，使晶体表面的物质逐渐被溶解掉。
通过控制刻蚀液的浓度、温度和刻蚀时间，可以实现对石英晶体表面的精确加工。
激光切割和刻蚀加工方法在石英音叉晶体的加工中具有许多优势。
首先，激光切割和刻蚀加工可以实现高精度的加工，能够满足石英
音叉晶体的尺寸和形状要求。
其次，这两种加工方法不会对晶体造成机械应力，避免了晶体的破裂和损坏。
此外，激光切割和刻蚀加工具有非接触性，不会对晶体表面造成划痕和磨损。
最重要的是，这两种加工方法可以实现自动化和批量化生产，提高生产效率和产品质量。
然而，激光切割和刻蚀加工方法也存在一些限制和挑战。
首先，激光切割和刻蚀加工需要使用专业设备和工艺，投资成本较高。
其次，切割和刻蚀过程中会产生大量的废料和废液，对环境造成一定的污染。
此外，切割和刻蚀过程对操作人员的要求较高，需要具备专业的技术和经验。
激光切割和刻蚀加工方法是石英音叉晶体加工中常用的方法之一。
这两种方法能够实现高精度、无损伤的加工，能够满足石英音叉晶体的尺寸和形状要求。
然而，这两种方法也存在一些限制和挑战，需要在实际应用中加以注意和解决。
随着材料加工技术的不断发展，相信激光切割和刻蚀加工方法在石英音叉晶体加工中的应用会越来越广泛。