專利名稱：一種表貼石英諧振器粗漏檢查方法及設(shè)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(shè) 備。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，隨著移動(dòng)通訊市場(chǎng)的旺盛需求及便攜式數(shù)字設(shè)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(duì)比較容易，所以市場(chǎng)的需求，也越來(lái)越大。作為陶瓷封裝的產(chǎn)品，無(wú)論是具有可伐環(huán)還是沒(méi)有可伐環(huán)的滾邊焊接，加工過(guò)程 之中，總會(huì)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(jìn)行 粗漏檢查。因此，有必要設(shè)計(jì)一種新型的表貼石英諧振器粗漏檢查方法及設(shè)備，以進(jìn)行粗漏 檢查。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)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(duì)表貼石英諧振器進(jìn) 行粗漏檢查的方法及設(shè)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(cè)的石英諧振器加載至預(yù) 檢測(cè)位置；并在所述預(yù)檢測(cè)位置測(cè)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(yù)定真空度；c.測(cè)量預(yù)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(jìn)行比較；e.當(dāng)?shù)谝蛔杩购偷诙杩沟牟?值大于或等于預(yù)定阻抗差值時(shí)，判定石英諧振器存在漏氣缺陷；當(dāng)?shù)谝蛔杩购偷诙杩沟?差值小于預(yù)定阻抗差值時(shí)，判定被測(cè)石英諧振器為合格產(chǎn)品。優(yōu)選地，在步驟f中，所述預(yù)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(cè)石英諧振器的靜態(tài)電容，當(dāng)所測(cè)量的靜態(tài)電 容與中間靜態(tài)電容值之差大于或等于預(yù)定偏差值，判定所述檢測(cè)存在接觸不良，其中，所述 中間靜態(tài)電容值為多個(gè)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(dāng)所述石英諧振器發(fā)生漏 氣時(shí)，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(yù)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(cè)的石英諧振器加載至預(yù)檢測(cè)位置，以及將所述石英諧振器加載至真空室；阻抗 檢測(cè)單元，用于在所述預(yù)檢測(cè)位置測(cè)量大氣壓狀態(tài)下石英諧振器的第一阻抗，以及測(cè)量預(yù) 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(yù)定真空度；判別單元，將所述第一阻抗和第二阻抗進(jìn)行比較；并且當(dāng)?shù)谝蛔杩购偷诙杩沟牟钪荡笥?或等于預(yù)定阻抗差值時(shí)，判定石英諧振器存在漏氣缺陷；當(dāng)?shù)谝蛔杩购偷诙杩沟牟钪敌?于預(yù)定阻抗差值時(shí)，判定被測(cè)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(cè)單元，用于檢測(cè)石英諧振器的靜態(tài)電容，當(dāng) 所測(cè)量的靜態(tài)電容與中間靜態(tài)電容值之差大于或等于預(yù)定偏差值，判定所述檢測(cè)存在接觸 不良，其中，所述中間靜態(tài)電容值為多個(gè)抽樣石英諧振器的靜態(tài)電容的平均值。相對(duì)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(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)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(hào)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(hào)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(hào)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(gè)實(shí)施例中抽真空導(dǎo)致接觸阻抗的變動(dòng)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(shí)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(dǎo)電膠3，蓋板4。被好電極的石英晶片通過(guò)導(dǎo)電膠3固定在基座1中，基座1內(nèi)部 有一個(gè)容納石英晶片2的腔體，石英晶片2可以自由地機(jī)械振動(dòng)。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(dòng)態(tài)電容Cl和動(dòng)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?yàn)?石英晶體諧振器是利用石英的壓電效應(yīng)制作的頻率控制器件，它工作的過(guò)程就是電能和機(jī) 械能轉(zhuǎn)化的過(guò)程，石英晶片表面接觸的氣體會(huì)對(duì)機(jī)械振動(dòng)產(chǎn)生阻尼，從而影響到阻抗的大在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，以型號(hào)分別為3225和5032兩種石英晶體諧振器為例， 說(shuō)明當(dāng)環(huán)境真空度變化的時(shí)候，其阻抗變動(dòng)的規(guī)律。取頻率分別為12. 000ΜΗΖ和32. 000ΜΗΖ的型號(hào)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(cè)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(dāng)真空度從1. OX 10 降到3. OX 104 時(shí)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(duì)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(qiáng)從大氣壓衰減到30000Pa的時(shí)候，其對(duì)石英晶片的機(jī)械振動(dòng)基本上失去了 阻尼作用，所以阻抗基本就趨于恒定。同時(shí)可以觀察到對(duì)于頻率為32MHZ的3225石英晶體諧振器，阻抗隨真空度的變化達(dá)到10歐姆；對(duì)于頻率為12MHZ的3225石英晶體諧振器， 阻抗的變化達(dá)到四歐姆。在其他實(shí)施例中，同樣取型號(hào)為5032的12. 000ΜΗΖ和高頻40. 000ΜΗΖ的產(chǎn)品，重 復(fù)上述過(guò)程，得到阻抗隨真空度變動(dòng)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(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)結(jié)果來(lái)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(rèn)為，利用本發(fā)明的方法進(jìn)行檢測(cè)，由明顯的區(qū)分度，且簡(jiǎn)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(shí)也包含了測(cè)量 探針和晶體焊盤(pán)之間的接觸阻抗。因?yàn)镾MD石英晶體封裝的結(jié)構(gòu)，其焊盤(pán)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(guò)0. 5歐姆。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中， 以型號(hào)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(cè)量30片數(shù) 據(jù)，得到因?yàn)槌檎婵諏?dǎo)致接觸阻抗的變動(dòng)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(cè) 量的阻抗變動(dòng)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(dòng)不足 以影響晶體在抽真空的阻抗變動(dòng)差額的判定。所以，接觸阻抗的影響可以忽略不計(jì)。本發(fā)明一種實(shí)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(cè)的石英諧振器加載至預(yù)檢測(cè)位置；并在所述預(yù)檢測(cè)位置測(cè)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(pán)上的石英諧振器產(chǎn)品，移動(dòng) 到預(yù)檢測(cè)位置以便進(jìn)行大氣壓狀態(tài)下的阻抗測(cè)量，可以利用網(wǎng)絡(luò)分析儀記錄數(shù)據(jù)。預(yù)檢測(cè) 位置可以是晶片測(cè)量裝置中的適當(dāng)位置，例如SA-250B網(wǎng)絡(luò)分析儀的測(cè)量機(jī)構(gòu)適于測(cè)量的 測(cè)量點(diǎn)。測(cè)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(yù)定真空度。在實(shí)際應(yīng)用中，真空度在10 以下，壓力保持時(shí)間在60秒以 上即可。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，抽真空到5Pa，恒定60秒。在步驟203，測(cè)量預(yù)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(jìn)行比較。在步驟205，當(dāng)?shù)谝蛔杩购偷诙杩沟牟钪荡笥诨虻扔陬A(yù)定阻抗差值時(shí)，判定石英 諧振器存在漏氣；當(dāng)?shù)谝蛔杩购偷诙杩沟牟钪敌∮陬A(yù)定阻抗差值時(shí)，在步驟206判定石 英諧振器合格。測(cè)定抽真空后的阻抗，并且和一次的結(jié)果比較，根據(jù)設(shè)定的阻抗差值對(duì)石英 諧振器漏氣與否進(jìn)行判斷。所述預(yù)定阻抗差值可以為4歐姆以上，優(yōu)選地，設(shè)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(rèn)為被測(cè)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(rèn)為被測(cè)石英諧振器合格。如果產(chǎn) 品被標(biāo)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(jī)構(gòu)進(jìn)行不良分類。優(yōu)選地，可以根據(jù)實(shí)際測(cè)定的產(chǎn)品阻抗在真空下的阻抗差值分布，進(jìn)行 阻抗差值的設(shè)定。在測(cè)量的過(guò)程中，會(huì)發(fā)生探針與晶片之間接觸不良的問(wèn)題，從而造成阻抗測(cè)量不 準(zhǔn)，導(dǎo)致的結(jié)果會(huì)誤判。因此，優(yōu)選地，在步驟207，檢測(cè)石英諧振器的靜態(tài)電容C0，在步驟 208，當(dāng)所測(cè)量的靜態(tài)電容與中間靜態(tài)電容值之差大于預(yù)定偏差值。優(yōu)選地，在大氣壓下的 阻抗測(cè)量和抽真空之后的阻抗測(cè)量這兩次測(cè)量均加入對(duì)晶體諧振器靜態(tài)電容CO的測(cè)量。 若發(fā)生接觸不良的時(shí)候，CO會(huì)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(gè)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(luò)分析儀測(cè)定各石英諧振器的靜態(tài)電容值C0，然后對(duì)五個(gè) 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(yù)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(yù)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(yīng)地，本發(fā)明一種優(yōu)選實(shí)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(cè)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(cè)單 元 305。傳送單元301用于將待測(cè)的石英諧振器加載至預(yù)檢測(cè)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(jī)、皮帶傳送機(jī)等傳送機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)，所述傳送 單元301連接預(yù)檢測(cè)位置、真空室，以便使待測(cè)的石英諧振器在不同測(cè)量位置運(yùn)動(dòng)。阻抗檢測(cè)單元302用于在所述預(yù)檢測(cè)位置測(cè)量大氣壓狀態(tài)下石英諧振器的第一 阻抗，以及測(cè)量預(yù)定真空度狀態(tài)下石英諧振器的第二阻抗。阻抗檢測(cè)單元302可以是網(wǎng)絡(luò) 分析儀或其他對(duì)石英諧振器的物理參數(shù)進(jìn)行測(cè)量的裝置。預(yù)檢測(cè)位置可以是適合在大氣壓 狀態(tài)下測(cè)量的任何位置。抽真空單元303用于將所述真空室抽至預(yù)定真空度。抽真空單元303可以是真空 泵，真空泵在飼服電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下對(duì)真空室中的真空度進(jìn)行控制，最終使真空室在一段時(shí)間 (例如60秒)內(nèi)保持在預(yù)定的真空度。判別單元304將所述第一阻抗和第二阻抗進(jìn)行比較，并且當(dāng)?shù)谝蛔杩购偷诙杩?的差值大于或等于預(yù)定阻抗差值時(shí)，判定石英諧振器存在漏氣缺陷；當(dāng)?shù)谝蛔杩购偷诙?抗的差值小于預(yù)定阻抗差值時(shí)，判定被測(cè)石英諧振器為合格產(chǎn)品。判別單元304可以由PLC 實(shí)現(xiàn)，也可以由工控機(jī)、工作站實(shí)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(cè)到的阻抗值，判別單元304根據(jù)相應(yīng)的控制邏輯對(duì)所述阻抗值進(jìn)行 比較，并且根據(jù)比較結(jié)果發(fā)出相應(yīng)的判別指令。優(yōu)選地，所述裝置還包括靜態(tài)電容檢測(cè)單元305，所述靜態(tài)電容檢測(cè)單元305用于 檢測(cè)石英諧振器的靜態(tài)電容，當(dāng)所測(cè)量的靜態(tài)電容與中間靜態(tài)電容值之差大于或等于預(yù)定 偏差值，判定所述檢測(cè)存在接觸不良，其中，所述中間靜態(tài)電容值為多個(gè)抽樣石英諧振器的 靜態(tài)電容的平均值。可以是網(wǎng)絡(luò)分析儀或其他對(duì)石英諧振器的物理參數(shù)進(jìn)行測(cè)量的裝置。盡管本發(fā)明是通過(guò)上述的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述的，但是其實(shí)現(xiàn)形式并不局限于 上述的實(shí)施方式。應(yīng)該認(rèn)識(shí)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(duì)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(cè)的石英諧振器加載至預(yù)檢測(cè)位置；并在所述預(yù)檢測(cè)位置測(cè)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(yù)定真空度；c.測(cè)量預(yù)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(jìn)行比較；e.當(dāng)?shù)谝蛔杩购偷诙杩沟牟钪荡笥诨虻扔陬A(yù)定阻抗差值時(shí)，判定石英諧振器存在漏 氣缺陷；當(dāng)?shù)谝蛔杩购偷诙杩沟牟钪敌∮陬A(yù)定阻抗差值時(shí)，判定被測(cè)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(yù)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(cè)石英諧振器 的靜態(tài)電容，當(dāng)所測(cè)量的靜態(tài)電容與中間靜態(tài)電容值之差大于或等于預(yù)定偏差值，判定所 述檢測(cè)存在接觸不良，其中，所述中間靜態(tài)電容值為多個(gè)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(dāng)所述石英諧振器發(fā)生漏氣時(shí)，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(yù)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(cè)的石英諧振器加載至預(yù)檢測(cè)位置，以及將所述石英諧振器加載至真空室；阻抗檢測(cè)單元，用于在所述預(yù)檢測(cè)位置測(cè)量大氣壓狀態(tài)下石英諧振器的第一阻抗，以 及測(cè)量預(yù)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(yù)定真空度；判別單元，將所述第一阻抗和第二阻抗進(jìn)行比較；并且當(dāng)?shù)谝蛔杩购偷诙杩沟牟钪?大于或等于預(yù)定阻抗差值時(shí)，判定石英諧振器存在漏氣缺陷；當(dāng)?shù)谝蛔杩购偷诙杩沟牟?值小于預(yù)定阻抗差值時(shí)，判定被測(cè)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(cè)單元，用于 檢測(cè)石英諧振器的靜態(tài)電容，當(dāng)所測(cè)量的靜態(tài)電容與中間靜態(tài)電容值之差大于或等于預(yù)定 偏差值，判定所述檢測(cè)存在接觸不良，其中，所述中間靜態(tài)電容值為多個(gè)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(kāi)的表貼石英諧振器粗漏檢查方法包括a.將待測(cè)的石英諧振器加載至預(yù)檢測(cè)位置；并在所述預(yù)檢測(cè)位置測(cè)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(yù)定真空度；c.測(cè)量預(yù)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(jìn)行比較；e.當(dāng)?shù)谝蛔杩购偷诙杩沟牟钪荡笥诨虻扔陬A(yù)定阻抗差值時(shí)，判定石英諧振器存在漏氣缺陷；當(dāng)?shù)谝蛔杩购偷诙杩沟牟钪敌∮陬A(yù)定阻抗差值時(shí)，判定被測(cè)石英諧振器為合格產(chǎn)品。本發(fā)明公開(kāi)的表貼石英諧振器粗漏檢查裝置包括傳送單元、阻抗檢測(cè)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(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，成本低廉。
文檔編號(hào)G01R27/02GK102121963SQ20101000030
公開(kāi)日2011年7月13日 申請(qǐng)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(qǐng)人:北京康特電子股份有限公司