晶振被银电极容易氧化原因是什么?晶诺威科技解释如下:
当前,晶诺威科技产晶振被银材料主要为银,少量为金。材料银价格较便宜,其与晶片表面的结合力较材料金要强,并且其导电性能好,电性能指标好,容易实现量产。
但是银存在自身缺点。银的化学性质不稳定,在室温下当湿度相对较大或空气中含硫或硫化物相对较多时。晶片电极经常被氧化发黄、发黑。就晶片镀银所需银纯度需要达到99.99%,其纯度越高,价格越贵。
由于银氧化后电阻增大,从而使晶体寄生参数也变差,这些因素将直接导致晶振起振困难/频偏超差/停振。这就是被银晶片需要被密封在抽真空充氮气的壳体内的根本原因。一旦晶振壳体气密性出了问题,空气就会乘虚而入。
关于晶振抽真空充氮气封壳的进一步说明
晶片被银时真空度为1.5*10-6torr,虽然真空度比较高,但是被银时仍有少量气体会附着在被银机腔体和晶片表面,这些残存气体会在被银过程中使得膜层间出现孔洞,而多孔的膜层会吸附大量气体,增大了银层与空气的接触面积,因此该被银层会比合格被银层更容易氧化。为了能够最大限度的消除残存气体,可以适当提高腔体被银时的温度。设备最高所能使用的温度为150℃,因此选用130℃作为加热温度,在被银前对腔体和晶片进行烘烤10分钟。在相同生产条件下,采用被银前加热工艺被银的晶片比室温下生产的氧化程度要轻微。
被银后的晶片不可能避免与空气接触,但是要尽量减少在空气中的暴露时间。在晶诺威科技实际生产过程中,会将被银厚的晶片保存在充满氮气的干燥柜中,干燥柜具备抽真空功能,将晶体放入氮气柜后,先抽真空,然后再充入纯度为99.999%氮气。这样可以最大限度的减少晶片电极与空气的接触时间,进而有效延缓电极的氧化。
在晶振滚边焊封壳制程中,被银晶片采用抽真空充氮气封口。如果充入氮气纯度不高或露点过高,将会导致晶振老化率上升。