晶振片活动指数 (Activity)

我们通过给晶片发送一个RF(RadioFrequency)信号来使晶片振动(ModeLock技术).

RF信号的振幅根据RF阻抗来调整(不是线路阻抗).阻抗越大,振幅越小.在XIU(震荡包)中,振幅转化为一个电流信号发送到IC6/Cygnus2中.电流小代表阻抗越小.当电流到达膜厚仪时会通过一个电阻.通过计算电阻上的电压降来计算出当前的Activity值(0-800).

一般来说,当材料蒸镀到晶片上后, RF阻抗会增大,此时Activity会降低.不同材料蒸镀后,Activity的降低率会有所不同.

A图:低应力材料/硬质膜镀膜.Activity会降低的很平滑

B 图:高应力材料镀膜.这些材料在蒸镀时,Actively会有下陷现象.这些下陷是由于材料蒸镀后在晶片产生应力,并释放应力所造成.所以在蒸镀此类材料时,Activity的下陷/突变是无规律且不可预测的.

C图:其它一些材料可被认为比较”失真”,意思是这些材料在镀膜中会阻碍/消耗能量.这类材料在蒸镀时随着膜厚的增加,会加速能量消耗(RF阻抗变大).所以Activity曲线在开始镀膜时变化很小,在到达某个临界点时会突然快速下降.

1、什么影响数据？

线路的阻抗,晶片是否干净,晶片有没有划痕,晶片工作温度是否稳定等等都会影响

2、数据影响什么？

Activity低,则震荡回路的阻抗高,材料粘附晶片不牢固,会造成速率不稳,晶片提前失效等

3、如何影响的？

见问题2回答

4、晶控探头触角分析？

INFICON探头的压簧需要3片都调整为45度，陶瓷边缘变黑后要更换

5、活动指数线性变化与跳动关联？

见问题2回答

 6、高应力材料晶片选型

石英晶片工作介质材料, 对晶片的活力有一定影响.

常用的材料有：金,银, 及铝合金.

金是最常用的电极材料. 它有较低的接触阻力, 很高的灵敏度且容易沉积.通常用于低应力金属膜料的蒸镀. 如金、银、铜等. 金可在晶片1MHz 频率范围内无粘附效应. 但金电极膜层相对不是很牢固, 容易造成晶片跳频或晶片不稳定.

铝合金是用于高应力材料蒸镀的最好电极材料. 包括一氧化物、二氧化物、氧化镁、二氧化钛等.  蒸镀高应力材料对晶体会产生很大的压力和拉力, 使晶片产生形变. 合金介质使形变分散,并使之逐渐减小. 这样, 晶体趋于更加稳定. 试验证明, 蒸镀而二氧化硅时使用合金电极, 晶体使用寿命提高(最多可达400％).

银是出色而全面的电极材料. 银有很低的接触阻力和一定程度的形变能力,但银在空气中容易氧化. 氧化会增加阻抗并降低晶片使用寿命.

低应力金属材料推荐金电极--最常用的蒸镀的材料有铝、金、铜、银等. 这些材料容易压缩和拉长, 柔软并易被蒸镀, 不易剥离且不会损伤基片.

银或合金推荐用于高应力金属材料--当蒸镀镍、铬、钼、锆、镍锆合金或钛时会对晶体产生很大的压力. 在膜层超过1000A 后, 膜层会产生剥落和裂缝.有时晶片介质层也会产裂缝. 这种压力会迅速传给晶体, 使晶体产生跳频.

合金推荐用于绝缘材料--最难镀的膜是一些绝缘材料, 包括氧化铝、氧化镁、氟化钍、二氧化钛、一氧化硅、二氧化硅等. 除非基板加热到200 ℃或200℃以上, 否则达到良好的光学透过和反射率的薄膜层很难有好的粘附. 在最初的1000A 内, 膜层会产生很大的压力.通过提高冷却水的温度到50℃（一般为20℃）, 晶体的寿命可发提高(最大可达50％). 蒸镀此类材料最好选用铝合金介质 . 试验表明, 在蒸镀氧化镁和二氧化硅时晶体的使用寿命高(最大达到200％), 而且大大减少了虚假频率.