專利名稱：一種表貼石英諧振器粗漏檢查方法及設備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電子器件制造領(lǐng)域，尤其涉及一種表貼石英諧振器粗漏檢查方法及設 備。
背景技術(shù)：
近年來，隨著移動通訊市場的旺盛需求及便攜式數(shù)字設備的日益普及，作為頻率 控制的關(guān)鍵器件，SMD (表面貼裝器件)石英諧振器因其可靠性高，頻率控制到+/-10PPM相 對比較容易，所以市場的需求，也越來越大。作為陶瓷封裝的產(chǎn)品，無論是具有可伐環(huán)還是沒有可伐環(huán)的滾邊焊接，加工過程 之中，總會有0. 03-0. 1 %的粗漏不良發(fā)生，因此，滾邊焊接后，所有的石英晶體都必須進行 粗漏檢查。因此，有必要設計一種新型的表貼石英諧振器粗漏檢查方法及設備，以進行粗漏 檢查。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種能夠方便地對表貼石英諧振器進 行粗漏檢查的方法及設備。本發(fā)明的表貼石英諧振器粗漏檢查方法包括a.將待測的石英諧振器加載至預 檢測位置；并在所述預檢測位置測量大氣壓狀態(tài)下石英諧振器的第一阻抗；b.將所述石英 諧振器加載至真空室，并將所述真空室抽至預定真空度；c.測量預定真空度狀態(tài)下石英諧 振器的第二阻抗；d.將所述第一阻抗和第二阻抗進行比較；e.當?shù)谝蛔杩购偷诙杩沟牟?值大于或等于預定阻抗差值時，判定石英諧振器存在漏氣缺陷；當?shù)谝蛔杩购偷诙杩沟?差值小于預定阻抗差值時，判定被測石英諧振器為合格產(chǎn)品。優(yōu)選地，在步驟f中，所述預定阻抗差值為4歐姆以上。優(yōu)選地，步驟b包括將所述石英諧振器加載至真空室，并將所述真空室抽至IOpa 以下，并保持60秒以上。優(yōu)選地，所述方法還包括步驟g 檢測石英諧振器的靜態(tài)電容，當所測量的靜態(tài)電 容與中間靜態(tài)電容值之差大于或等于預定偏差值，判定所述檢測存在接觸不良，其中，所述 中間靜態(tài)電容值為多個抽樣石英諧振器的靜態(tài)電容的平均值。優(yōu)選地，步驟b包括將所述石英諧振器加載至真空室，當所述石英諧振器發(fā)生漏 氣時，將所述真空室抽至30000pa以下，并保持60秒以上。優(yōu)選地，所述預定偏差值為+/-0. 2PF。本發(fā)明還提供了一種表貼石英諧振器粗漏檢查裝置，所述裝置包括傳送單元， 用于將待測的石英諧振器加載至預檢測位置，以及將所述石英諧振器加載至真空室；阻抗 檢測單元，用于在所述預檢測位置測量大氣壓狀態(tài)下石英諧振器的第一阻抗，以及測量預 定真空度狀態(tài)下石英諧振器的第二阻抗；抽真空單元，用于將所述真空室抽至預定真空度；判別單元，將所述第一阻抗和第二阻抗進行比較；并且當?shù)谝蛔杩购偷诙杩沟牟钪荡笥?或等于預定阻抗差值時，判定石英諧振器存在漏氣缺陷；當?shù)谝蛔杩购偷诙杩沟牟钪敌?于預定阻抗差值時，判定被測石英諧振器為合格產(chǎn)品。優(yōu)選地，所述裝置還包括靜態(tài)電容檢測單元，用于檢測石英諧振器的靜態(tài)電容，當 所測量的靜態(tài)電容與中間靜態(tài)電容值之差大于或等于預定偏差值，判定所述檢測存在接觸 不良，其中，所述中間靜態(tài)電容值為多個抽樣石英諧振器的靜態(tài)電容的平均值。相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的表貼石英諧振器檢查方法和裝置實現(xiàn)簡單，成本低廉。


圖1 (a)是SMD石英晶體諧振器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖1 (b)是SMD石英晶體諧振器的等效電路圖；圖1 (c)是頻率為12. 000ΜΗΖ的型號為3225的石英晶體諧振器的阻抗與真空度的 數(shù)值關(guān)系圖；圖1 (d)是頻率為32. 000ΜΗΖ的型號為3225的石英晶體諧振器的阻抗與真空度的 數(shù)值關(guān)系圖；圖1 (e)是頻率分別為12MHZ和40MHZ的型號為5032的石英晶體諧振器的阻抗與 真空度的數(shù)值關(guān)系圖；圖1 (f)是本發(fā)明一個實施例中抽真空導致接觸阻抗的變動曲線的示意圖；圖2是本發(fā)明石英諧振器粗漏檢查方法的流程圖；圖3是本發(fā)明石英諧振器粗漏檢查裝置的結(jié)構(gòu)框圖。
具體實施例方式圖1 (a)所示的是SMD石英晶體諧振器，所述石英晶體諧振器包括陶瓷基座1，石英 晶片2，導電膠3，蓋板4。被好電極的石英晶片通過導電膠3固定在基座1中，基座1內(nèi)部 有一個容納石英晶片2的腔體，石英晶片2可以自由地機械振動。石英晶體諧振器的等效電路如圖1(b)所示，主要電參數(shù)包括頻率FL、靜態(tài)電容 CO、阻抗Rl、動態(tài)電容Cl和動態(tài)電感Ll等，本發(fā)明需要考慮阻抗Rl和靜態(tài)電容CO。在本發(fā)明中，石英晶體諧振器的阻抗和該晶片所處的環(huán)境真空度緊密關(guān)聯(lián)。因為 石英晶體諧振器是利用石英的壓電效應制作的頻率控制器件，它工作的過程就是電能和機 械能轉(zhuǎn)化的過程，石英晶片表面接觸的氣體會對機械振動產(chǎn)生阻尼，從而影響到阻抗的大在本發(fā)明的一個實施例中，以型號分別為3225和5032兩種石英晶體諧振器為例， 說明當環(huán)境真空度變化的時候，其阻抗變動的規(guī)律。取頻率分別為12. 000ΜΗΖ和32. 000ΜΗΖ的型號為3225的石英晶體諧振器的產(chǎn)品， 放置于真空室內(nèi)逐步抽真空到O.OlPa，連續(xù)測定阻抗R1，得到如圖1(c)和圖1(d)所示的 曲線。從中可以看出，當真空度從1. OX 10 降到3. OX 104 時候，晶體的阻抗Rl基本就 固定了。從1000 再降低真空度，已經(jīng)對阻抗不起明顯作用。即，石英晶體諧振器表面接 觸的氣體，壓強從大氣壓衰減到30000Pa的時候，其對石英晶片的機械振動基本上失去了 阻尼作用，所以阻抗基本就趨于恒定。同時可以觀察到對于頻率為32MHZ的3225石英晶體諧振器，阻抗隨真空度的變化達到10歐姆；對于頻率為12MHZ的3225石英晶體諧振器， 阻抗的變化達到四歐姆。在其他實施例中，同樣取型號為5032的12. 000ΜΗΖ和高頻40. 000ΜΗΖ的產(chǎn)品，重 復上述過程，得到阻抗隨真空度變動曲線如圖1(e)所示，阻抗變化分別為11歐姆和7歐 姆。從多次實驗的數(shù)據(jù)結(jié)果來看，隨著真空度的變化，阻抗變化都在5歐姆以上。因此，可 以認為，利用本發(fā)明的方法進行檢測，由明顯的區(qū)分度，且簡便易行。石英晶體諧振器的阻抗，不僅包含石英晶體諧振器自身的阻抗同時也包含了測量 探針和晶體焊盤之間的接觸阻抗。因為SMD石英晶體封裝的結(jié)構(gòu)，其焊盤表層均電鍍了 0. 2-0. 5微米的金，在大氣狀態(tài)下的接觸阻抗不超過0. 5歐姆。在本發(fā)明的一個實施例中， 以型號為3225、頻率為32MHZ的縫焊后不漏氣的石英晶體諧振器為例，前后各測量30片數(shù) 據(jù)，得到因為抽真空導致接觸阻抗的變動曲線如圖1(f)所示。由該曲線可以看出，低真空下(0.5 壓力下)和室溫常壓下(1.013X IO5Pa)測 量的阻抗變動平均在-0. 15歐姆，最大變化-0. 28歐姆，因此，可以得出，該阻抗的變動不足 以影響晶體在抽真空的阻抗變動差額的判定。所以，接觸阻抗的影響可以忽略不計。本發(fā)明一種實施方式的表貼石英諧振器粗漏檢查方法包括如下步驟在步驟201，將待測的石英諧振器加載至預檢測位置；并在所述預檢測位置測量 大氣壓狀態(tài)下石英諧振器的第一阻抗。具體地，先將放置在托盤上的石英諧振器產(chǎn)品，移動 到預檢測位置以便進行大氣壓狀態(tài)下的阻抗測量，可以利用網(wǎng)絡分析儀記錄數(shù)據(jù)。預檢測 位置可以是晶片測量裝置中的適當位置，例如SA-250B網(wǎng)絡分析儀的測量機構(gòu)適于測量的 測量點。測量大氣壓狀態(tài)下的阻抗后，在步驟202，將所述石英諧振器加載至真空室，并將 所述真空室抽至預定真空度。在實際應用中，真空度在10 以下，壓力保持時間在60秒以 上即可。在一個優(yōu)選實施例中，抽真空到5Pa，恒定60秒。在步驟203，測量預定真空度狀態(tài)下石英諧振器的第二阻抗。在步驟204，將所述 第一阻抗和第二阻抗進行比較。在步驟205，當?shù)谝蛔杩购偷诙杩沟牟钪荡笥诨虻扔陬A定阻抗差值時，判定石英 諧振器存在漏氣；當?shù)谝蛔杩购偷诙杩沟牟钪敌∮陬A定阻抗差值時，在步驟206判定石 英諧振器合格。測定抽真空后的阻抗，并且和一次的結(jié)果比較，根據(jù)設定的阻抗差值對石英 諧振器漏氣與否進行判斷。所述預定阻抗差值可以為4歐姆以上，優(yōu)選地，設定阻抗差值為 +/-4歐姆，即，如果第一阻抗和第二阻抗的差值大于或等于4歐姆，認為被測石英諧振器有 漏氣發(fā)生；如果第一阻抗和第二阻抗的差值小于3歐姆，認為被測石英諧振器合格。如果產(chǎn) 品被標記為不合格，相關(guān)信息將傳送到后續(xù)不良品選別控制程序，以控制后面不良品選別 機構(gòu)進行不良分類。優(yōu)選地，可以根據(jù)實際測定的產(chǎn)品阻抗在真空下的阻抗差值分布，進行 阻抗差值的設定。在測量的過程中，會發(fā)生探針與晶片之間接觸不良的問題，從而造成阻抗測量不 準，導致的結(jié)果會誤判。因此，優(yōu)選地，在步驟207，檢測石英諧振器的靜態(tài)電容C0，在步驟 208，當所測量的靜態(tài)電容與中間靜態(tài)電容值之差大于預定偏差值。優(yōu)選地，在大氣壓下的 阻抗測量和抽真空之后的阻抗測量這兩次測量均加入對晶體諧振器靜態(tài)電容CO的測量。 若發(fā)生接觸不良的時候，CO會偏離中間靜態(tài)電容值。
所述中間靜態(tài)電容值可以為多個抽樣石英諧振器的靜態(tài)電容的平均值。例如可以 選取5只石英諧振器產(chǎn)品，用網(wǎng)絡分析儀測定各石英諧振器的靜態(tài)電容值C0，然后對五個 后靜態(tài)電容值CO求平均值。優(yōu)選地，靜態(tài)電容值與中間靜態(tài)電容值之間的預定偏差值為+/-0. 2PF。若靜態(tài)電 容值與中間靜態(tài)電容值之間的偏差值大于或等于預定偏差值，則在步驟209判定存在接觸 不良；否則，在步驟210判定不存在接觸不良。相應地，本發(fā)明一種優(yōu)選實施方式中提供的石英諧振器粗漏檢查裝置包括傳送 單元301、阻抗檢測單元302、抽真空單元303、判別單元304，優(yōu)選地還包括靜態(tài)電容檢測單 元 305。傳送單元301用于將待測的石英諧振器加載至預檢測位置，以及將所述石英諧振 器加載至真空室。所述傳送單元301可以使上料機、皮帶傳送機等傳送機構(gòu)實現(xiàn)，所述傳送 單元301連接預檢測位置、真空室，以便使待測的石英諧振器在不同測量位置運動。阻抗檢測單元302用于在所述預檢測位置測量大氣壓狀態(tài)下石英諧振器的第一 阻抗，以及測量預定真空度狀態(tài)下石英諧振器的第二阻抗。阻抗檢測單元302可以是網(wǎng)絡 分析儀或其他對石英諧振器的物理參數(shù)進行測量的裝置。預檢測位置可以是適合在大氣壓 狀態(tài)下測量的任何位置。抽真空單元303用于將所述真空室抽至預定真空度。抽真空單元303可以是真空 泵，真空泵在飼服電機的驅(qū)動下對真空室中的真空度進行控制，最終使真空室在一段時間 (例如60秒)內(nèi)保持在預定的真空度。判別單元304將所述第一阻抗和第二阻抗進行比較，并且當?shù)谝蛔杩购偷诙杩?的差值大于或等于預定阻抗差值時，判定石英諧振器存在漏氣缺陷；當?shù)谝蛔杩购偷诙?抗的差值小于預定阻抗差值時，判定被測石英諧振器為合格產(chǎn)品。判別單元304可以由PLC 實現(xiàn)，也可以由工控機、工作站實現(xiàn)。判別單元304包括中央處理器、寄存器以及輸入輸出 接口等。在接收到檢測到的阻抗值，判別單元304根據(jù)相應的控制邏輯對所述阻抗值進行 比較，并且根據(jù)比較結(jié)果發(fā)出相應的判別指令。優(yōu)選地，所述裝置還包括靜態(tài)電容檢測單元305，所述靜態(tài)電容檢測單元305用于 檢測石英諧振器的靜態(tài)電容，當所測量的靜態(tài)電容與中間靜態(tài)電容值之差大于或等于預定 偏差值，判定所述檢測存在接觸不良，其中，所述中間靜態(tài)電容值為多個抽樣石英諧振器的 靜態(tài)電容的平均值?？梢允蔷W(wǎng)絡分析儀或其他對石英諧振器的物理參數(shù)進行測量的裝置。盡管本發(fā)明是通過上述的優(yōu)選實施方式進行描述的，但是其實現(xiàn)形式并不局限于 上述的實施方式。應該認識到在不脫離本發(fā)明主旨的情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本發(fā) 明做出不同的變化和修改。
權(quán)利要求
1.一種表貼石英諧振器粗漏檢查方法，其特征在于，所述方法包括a.將待測的石英諧振器加載至預檢測位置；并在所述預檢測位置測量大氣壓狀態(tài)下 石英諧振器的第一阻抗；b.將所述石英諧振器加載至真空室，并將所述真空室抽至預定真空度；c.測量預定真空度狀態(tài)下石英諧振器的第二阻抗；d.將所述第一阻抗和第二阻抗進行比較；e.當?shù)谝蛔杩购偷诙杩沟牟钪荡笥诨虻扔陬A定阻抗差值時，判定石英諧振器存在漏 氣缺陷；當?shù)谝蛔杩购偷诙杩沟牟钪敌∮陬A定阻抗差值時，判定被測石英諧振器為合格產(chǎn)品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟f中，所述預定阻抗差值為4歐姆 以上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，步驟b包括將所述石英諧振器加載 至真空室，并將所述真空室抽至IOpa以下，并保持60秒以上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法還包括步驟g檢測石英諧振器 的靜態(tài)電容，當所測量的靜態(tài)電容與中間靜態(tài)電容值之差大于或等于預定偏差值，判定所 述檢測存在接觸不良，其中，所述中間靜態(tài)電容值為多個抽樣石英諧振器的靜態(tài)電容的平 均值。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，步驟b包括將所述石英諧振器加載 至真空室，當所述石英諧振器發(fā)生漏氣時，將所述真空室抽至30000pa以下，并保持60秒以 上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述預定偏差值為+/-0.2PF。
7.一種表貼石英諧振器粗漏檢查裝置，其特征在于，所述裝置包括傳送單元，用于將待測的石英諧振器加載至預檢測位置，以及將所述石英諧振器加載至真空室；阻抗檢測單元，用于在所述預檢測位置測量大氣壓狀態(tài)下石英諧振器的第一阻抗，以 及測量預定真空度狀態(tài)下石英諧振器的第二阻抗； 抽真空單元，用于將所述真空室抽至預定真空度；判別單元，將所述第一阻抗和第二阻抗進行比較；并且當?shù)谝蛔杩购偷诙杩沟牟钪?大于或等于預定阻抗差值時，判定石英諧振器存在漏氣缺陷；當?shù)谝蛔杩购偷诙杩沟牟?值小于預定阻抗差值時，判定被測石英諧振器為合格產(chǎn)品。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括靜態(tài)電容檢測單元，用于 檢測石英諧振器的靜態(tài)電容，當所測量的靜態(tài)電容與中間靜態(tài)電容值之差大于或等于預定 偏差值，判定所述檢測存在接觸不良，其中，所述中間靜態(tài)電容值為多個抽樣石英諧振器的 靜態(tài)電容的平均值。
全文摘要
本發(fā)明公開的表貼石英諧振器粗漏檢查方法包括a.將待測的石英諧振器加載至預檢測位置；并在所述預檢測位置測量大氣壓狀態(tài)下石英諧振器的第一阻抗；b.將所述石英諧振器加載至真空室，并將所述真空室抽至預定真空度；c.測量預定真空度狀態(tài)下石英諧振器的第二阻抗；d.將所述第一阻抗和第二阻抗進行比較；e.當?shù)谝蛔杩购偷诙杩沟牟钪荡笥诨虻扔陬A定阻抗差值時，判定石英諧振器存在漏氣缺陷；當?shù)谝蛔杩购偷诙杩沟牟钪敌∮陬A定阻抗差值時，判定被測石英諧振器為合格產(chǎn)品。本發(fā)明公開的表貼石英諧振器粗漏檢查裝置包括傳送單元、阻抗檢測單元、抽真空單元和判別單元。本發(fā)明的表貼石英諧振器檢查方法和裝置實現(xiàn)簡單，成本低廉。
文檔編號G01R27/02GK102121963SQ20101000030
公開日2011年7月13日 申請日期2010年1月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月8日
發(fā)明者張光信, 楊立新 申請人:北京康特電子股份有限公司