21ic訊 京瓷金石株式會社(以下簡稱“京瓷金石”)是專門從事水晶元器件開發(fā)生產(chǎn)的公司。該公司運用光刻加工技術(shù)(以下簡稱“光刻加工”)成功研發(fā)出AT切割水晶振動子“CX1612SB”,將表示水晶振動子振蕩時阻抗程度的CI值(晶體阻抗、串聯(lián)電阻)降至60Ω。
該產(chǎn)品計劃從2012年 3月起出樣品,2012年夏季以后開始量產(chǎn),初期月產(chǎn)量預(yù)計達50萬個,將由京瓷株式會社負責(zé)銷售。
AT切割水晶振動子作為產(chǎn)生IC等基準(zhǔn)信號的元件,被廣泛應(yīng)用于手機、智能電話、保健產(chǎn)品等各種電子設(shè)備。近年來,隨著設(shè)備的高功能化,對元件精準(zhǔn)度的要求也在日益提高。而以往的機械研磨加工※1在加工精度上存在一定的局限性,不僅元件特性參差不齊,而且設(shè)計試制往往需要2~3個月,這些都成為待解課題。
此次研發(fā)的產(chǎn)品,運用了可以在1片水晶基板(晶圓)上形成多個微細圖案的、采用光刻加工的獨有制造技術(shù),具有如下特點。
1. 表示振蕩時阻抗程度的CI值降至60Ω,與機械研磨加工品相比改善了25%
在成功抑制了水晶元件的尺寸偏差和加工變形的基礎(chǔ)上,應(yīng)用高超的設(shè)計技術(shù),將水晶元件加工成本公司獨有的橢圓、凸面(臺式※2 )形狀,使新產(chǎn)品的CI值從原來的80Ω降到至60Ω,成功改善了25%。
2. 設(shè)計試制周期最短可縮短到1個月
機械研磨加工需要先將每個水晶元件加工成單片之后再進行研磨,因此需要2~3個月的周期,而光刻加工不需要研磨加工工序,在1個水晶晶圓上可同時形成多個元件,因此,可將設(shè)計試制周期最短縮短到1個月,即原來的一半。
京瓷金石將運用新開發(fā)的AT切割水晶振動子光刻加工制造技術(shù),在保持元器件高精準(zhǔn)度的基礎(chǔ)上,為進一步實現(xiàn)小型化而不懈努力。
京瓷金石所擁有的高端元素科技的匯集
本次開發(fā)的新產(chǎn)品,不僅運用了光刻加工技術(shù),還融合了京瓷金石至今積累的下列技術(shù)。
1. 歷經(jīng)多年積累的高品質(zhì)人工水晶培育技術(shù)
通過京瓷金石歷經(jīng)50多年的磨礪所積累的卓越的人工水晶培育技術(shù)(培育爐條件、培育材料、清洗等)、以及可培育直徑達650mm的大型人工水晶培育爐,可以將無缺陷、高Q值※3的大型人工水晶用作光刻加工的原材料。
2. 高精準(zhǔn)晶圓加工技術(shù)
通過巧妙融合京瓷金石獨有的、可將人工水晶進行高精準(zhǔn)切割、研磨加工的技術(shù),將決定AT切割水晶振動子頻率的晶圓厚度加工到納米級的精度(平面度、平行度)。
3. 高超的設(shè)計技術(shù)
京瓷金石為了將振動能量封入水晶元件內(nèi),運用高超的設(shè)計、評價技術(shù),將水晶元件加工成本公司獨有的橢圓、臺式形狀,從而成功抑制了CI值。
※1 機械研磨加工:使用切削工具或機床研磨原材料的一種加工方式。
※2臺式形狀:所謂臺式(Mesa),是指通過差別侵蝕形成的臺面狀的凸臺。通過蝕刻等方式將截面加工成凸?fàn)畹木Q為臺式形狀。
※3 高Q值:表示振蕩發(fā)生容易度的Q值(Quality factor)越高,說明材料特性越穩(wěn)定。