適用于高基頻mesa晶片測(cè)試的裝置及測(cè)試方法
【專利摘要】本發(fā)明是一種適用于高基頻MESA晶片的測(cè)試裝置及測(cè)試方法，其結(jié)構(gòu)包括A、B二個(gè)金屬電極（測(cè)試電極），其中B金屬電極2接觸并支撐水晶片的待測(cè)試MESA區(qū)域，而A金屬電極1與水晶片的MESA區(qū)域之間存有一個(gè)5~10μm的懸浮縫隙，在A、B兩個(gè)金屬電極之間串接一個(gè)電場(chǎng)、CNA300型網(wǎng)絡(luò)分析儀。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)：“懸浮”感應(yīng)的方式來測(cè)試高基頻MESA水晶片的頻率，以避免傳統(tǒng)的“接觸式”測(cè)試的方法帶來的水晶片破損問題，測(cè)試過程，可以最大程度的避免在測(cè)試過程中所造成的水晶片物理損壞。用CNA300型網(wǎng)絡(luò)分析儀監(jiān)控水晶片的振動(dòng)頻率，以測(cè)得水晶片的真實(shí)頻率；可廣泛應(yīng)用于高基頻MESA晶片的測(cè)試過程。
【專利說明】適用于高基頻MESA晶片測(cè)試的裝置及測(cè)試方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及的是一種適用于高基頻MESA晶片測(cè)試的裝置及測(cè)試方法，屬于石英電子元器件制作的生產(chǎn)【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著電子信息技術(shù)的飛速發(fā)展，頻率元件的要求而今變得越來越高。作為頻率元件的一種，石英晶體振蕩器也面臨更高的穩(wěn)定性、更寬的上拉范圍、更低的噪聲、更小的抖動(dòng)和更短的開關(guān)時(shí)間等要求。為了同時(shí)滿足晶體高頻率和高性能參數(shù)的要求，設(shè)計(jì)者開始考慮生廣聞基頻石英晶片。在傳統(tǒng)的石英兀件制造中，聞?lì)l(大于125MHz)石英晶片因受:制于機(jī)械加工極限而制作失敗，為了解決高基頻石英晶片生產(chǎn)問題，研究者在振蕩器生產(chǎn)過程中，通過穩(wěn)定刻蝕的方法在石英表面進(jìn)行局部處理獲得超高基頻的水晶片。通過這一技術(shù)生產(chǎn)的高基頻MESA水晶片，制作成反向臺(tái)面(inverted-mesa)晶體,相比于利用水晶片倍頻技術(shù)，或IC倍頻技術(shù)生產(chǎn)的產(chǎn)品，有更好的相位噪聲，更小的抖動(dòng)值及更好的短穩(wěn)特性等。
[0003]在傳統(tǒng)的水晶片加工過程中，任何需要對(duì)水晶片頻率進(jìn)行測(cè)試的工序均需要通過物理接觸的方式來實(shí)現(xiàn)，這樣的方式在普通的水晶片加工過程中可以正常使用，但對(duì)于上述的高基頻MESA水晶片來說，由于水晶片的待測(cè)試MESA區(qū)域的水晶片厚度僅為8?20 μ m,這樣薄的水晶片機(jī)械強(qiáng)度非常低，常規(guī)的物理接觸測(cè)試頻率的方法會(huì)不可避免的造成破片損耗，極大影響測(cè)試。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提出的是一種適用于高基頻MESA晶片測(cè)試的裝置及測(cè)試方法，其目的在于克服背景論述中測(cè)試過程中高基頻MESA晶片易碎的問題，實(shí)現(xiàn)避免在測(cè)試過程中所造成的水晶片物理損壞以及測(cè)得水晶片真實(shí)頻率的目的。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)解決方案:適用于高基頻MESA晶片的測(cè)試裝置，其結(jié)構(gòu)包括A、B 二個(gè)金屬電極(測(cè)試電極)，其中B金屬電極2接觸并支撐水晶片的待測(cè)試MESA區(qū)域，而A金屬電極I與水晶片的MESA區(qū)域之間存在一個(gè)5?10 μ m的懸浮縫隙，在A、B兩個(gè)金屬電極之間CNA300型網(wǎng)絡(luò)分析儀，并通過該網(wǎng)絡(luò)分析儀施加一個(gè)可變電場(chǎng)。
[0006]測(cè)試方法，在振蕩器生產(chǎn)過程中，通過穩(wěn)定刻蝕的方法在石英表面進(jìn)行局部處理獲得超高基頻的水晶片，通過這一技術(shù)生產(chǎn)的高基頻MESA水晶片，制作成反向臺(tái)面(inverted-mesa)晶體。
[0007]在進(jìn)行MESA水晶片的測(cè)試時(shí)，
1)用兩個(gè)金屬電極(測(cè)試電極)即A金屬電極1、B金屬電極2進(jìn)行測(cè)試；
2)其中B金屬電極2接觸并支撐水晶片的待測(cè)試MESA區(qū)域，而A金屬電極I與水晶片的MESA區(qū)域之間存有一個(gè)5?10 μ m的懸浮縫隙；
3)在A金屬電極1、B金屬電極2的兩個(gè)金屬電極之間通過網(wǎng)絡(luò)分析儀施加一個(gè)可變電場(chǎng)，電場(chǎng)的施加引起水晶片的逆壓電效應(yīng)，使得水晶片振動(dòng)；當(dāng)可變電場(chǎng)的交變頻率剛好達(dá)到水晶片的諧振頻率時(shí)，電場(chǎng)對(duì)于CNA300型網(wǎng)絡(luò)分析儀的反饋信號(hào)強(qiáng)度達(dá)到最大，以此測(cè)得水晶片的真實(shí)頻率；
4)在這個(gè)測(cè)試過程中，兩個(gè)金屬測(cè)試電極不會(huì)同時(shí)接觸水晶片的MESA區(qū)域，因此也就避免了物理接觸對(duì)脆弱的水晶片造成的損害。
[0008]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn):“懸浮”感應(yīng)的方式來測(cè)試高基頻MESA水晶片的頻率，以避免傳統(tǒng)的“接觸式”測(cè)試的方法帶來的水晶片破損問題，測(cè)試過程，可以最大程度的避免在測(cè)試過程中所造成的水晶片物理損壞。用CNA300型網(wǎng)絡(luò)分析儀監(jiān)控水晶片的振動(dòng)頻率，以測(cè)得水晶片的真實(shí)頻率；可廣泛應(yīng)用于高基頻MESA晶片的測(cè)試過程。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]附圖1是適用于高基頻MESA晶片測(cè)試裝置的結(jié)構(gòu)示意圖(在金屬電極二端串接CNA300型網(wǎng)絡(luò)分析儀、可變電場(chǎng))。

【具體實(shí)施方式】
[0010]如圖所示，適用于高基頻MESA晶片的測(cè)試裝置，其結(jié)構(gòu)包括A、B 二個(gè)金屬電極(測(cè)試電極)，其中B金屬電極2接觸并支撐水晶片的待測(cè)試MESA區(qū)域，而A金屬電極I與水晶片的MESA區(qū)域之間存在一個(gè)5?10 μ m的懸浮縫隙，在A、B兩個(gè)金屬電極之間串接一個(gè)電場(chǎng)、CNA300型網(wǎng)絡(luò)分析儀。
[0011]在振蕩器生產(chǎn)過程中，通過穩(wěn)定刻蝕的方法在石英表面進(jìn)行局部處理獲得超高基頻的水晶片，通過這一技術(shù)生產(chǎn)的高基頻MESA水晶片，制作成反向臺(tái)面(inverted-mesa)晶體。
[0012]進(jìn)行MESA水晶片的測(cè)試時(shí)，用A金屬電極1、B金屬電極2兩個(gè)金屬電極(測(cè)試電極)進(jìn)行測(cè)試，其中B金屬電極(測(cè)試電極)2接觸并支撐水晶片的待測(cè)試MESA區(qū)域，而A金屬電極(測(cè)試電極)I與水晶片的MESA區(qū)域之間存在一個(gè)5?10 μ m的懸浮縫隙。在A金屬電極1、B金屬電極2的兩個(gè)金屬電極之間通過網(wǎng)絡(luò)分析儀施加一個(gè)可變電場(chǎng)，電場(chǎng)的施加引起水晶片的逆壓電效應(yīng)，使得水晶片振動(dòng)；當(dāng)可變電場(chǎng)的交變頻率剛好達(dá)到水晶片的諧振頻率時(shí)，電場(chǎng)對(duì)于CNA300型網(wǎng)絡(luò)分析儀的反饋信號(hào)強(qiáng)度達(dá)到最大，以此測(cè)得水晶片的真實(shí)頻率。
[0013]在這個(gè)測(cè)試過程中，兩個(gè)金屬測(cè)試電極不會(huì)同時(shí)接觸水晶片的MESA區(qū)域，因此也就避免了物理接觸對(duì)脆弱的水晶片造成的損害。
【權(quán)利要求】
1.適用于高基頻MESA晶片的測(cè)試裝置，其特征是包括A、B二個(gè)金屬電極，即測(cè)試電極，其中B金屬電極接觸并支撐水晶片的待測(cè)試MESA區(qū)域，而A金屬電極與水晶片的MESA區(qū)域之間存有一個(gè)5?10 μ m的懸浮縫隙，在A、B兩個(gè)金屬電極之間串接一個(gè)電場(chǎng)、CNA300型網(wǎng)絡(luò)分析儀。
2.如權(quán)利要求1的適用于高基頻MESA晶片測(cè)試的方法，其特征是在進(jìn)行水晶片測(cè)試的過程中，兩個(gè)金屬測(cè)試電極中至少有一個(gè)不接觸水晶片表面，而是通過懸浮感應(yīng)的方式測(cè)試水晶片的頻率，具體在進(jìn)行MESA水晶片的測(cè)試時(shí)， 1)用兩個(gè)金屬電極即A金屬電極、B金屬電極進(jìn)行測(cè)試； 2)其中B金屬電極接觸并支撐水晶片的待測(cè)試MESA區(qū)域，而A金屬電極與水晶片的MESA區(qū)域之間存有一個(gè)5?10 μ m的懸浮縫隙； 3)在A金屬電極、B金屬電極的兩個(gè)金屬電極之間通過網(wǎng)絡(luò)分析儀施加一個(gè)可變電場(chǎng)，電場(chǎng)的施加引起水晶片的逆壓電效應(yīng)，使得水晶片振動(dòng)；當(dāng)可變電場(chǎng)的交變頻率剛好達(dá)到水晶片的諧振頻率時(shí)，電場(chǎng)對(duì)于CNA300型網(wǎng)絡(luò)分析儀的反饋信號(hào)強(qiáng)度達(dá)到最大，以此測(cè)得水晶片的真實(shí)頻率； 4)在這個(gè)測(cè)試過程中，兩個(gè)金屬測(cè)試電極不會(huì)同時(shí)接觸水晶片的MESA區(qū)域，因此也就避免了物理接觸對(duì)脆弱的水晶片造成的損害。
【文檔編號(hào)】G01R23/02GK104267256SQ201410481612
【公開日】2015年1月7日 申請(qǐng)日期:2014年9月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月19日
【發(fā)明者】李坡 申請(qǐng)人:南京中電熊貓晶體科技有限公司