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《西安理工大学》 2010年
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基于磁控溅射技术的AT切石英晶体谐振器调频工艺研究

李宾  
【摘要】: 石英晶体谐振器作为振荡器的核心元件,在时间与频率计量、通信、遥测遥控、全球定位技术等电子仪器设备中得到广泛应用。随着电子设备对高精度、高稳定度石英晶体谐振器需求量的上升,当前以真空蒸发镀膜技术作为主流工艺的石英晶体谐振器电极制备技术由于电极薄膜与晶片结合力不强,台阶覆盖能力较弱,精度控制较为困难,工艺复杂度较高等原因,在制备高精度和高稳定度石英晶体谐振器方面存在工艺瓶颈。随着磁控溅射技术尤其是溅射电源的发展,将磁控溅射镀膜技术应用于高精度和高稳定度石英晶体谐振器电极制备和频率微调工艺中成为可能,其工艺优势可弥补真空蒸发镀膜技术在石英晶体谐振器电极制备工艺中存在的不足。 本文提出了将双靶脉冲式非平衡磁控溅射技术应用于10MHzAT切石英晶体谐振器电极制备和频率微调工艺的研究方案,并基于FPGA设计了等精度频率采集电路来监测微调工艺中石英晶体谐振器的谐振频率。论文简要介绍了石英晶体谐振器电极制备和频率微调工艺技术,重点就磁控溅射镀膜工艺原理以及论文的实验方案进行了详细说明。通过相关实验数据比对,分析了磁控溅射工艺参数同Ag电极薄膜沉积速率以及薄膜晶体结构之间的关系;结合经验参数和理论分析,确定了10MHzAT切石英晶体谐振器电极尺寸并在此基础上进行了频率粗调和频率微调实验,制备出频率偏差在±10ppm以内的10MHzAT切石英晶体谐振器样品;本文设计的应用于石英晶体谐振器频率微调工艺的等精度频率采集电路响应速度快,测频精度高,在闸门时间为0.01s时最高频率偏差仅为2×10-6。总体实验结果表明,双靶脉冲式非平衡磁控溅射技术在石英晶体谐振器电极制备和频率微调工艺中具有良好的应用潜力,实验结论达到了预期目的。
【学位授予单位】:西安理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TN751

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【参考文献】
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