《石英晶体调频工艺》

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石英晶体激光频率工艺,基本原理根据不同金属对光谱的吸收率的不同分别采用1064波长红外纳秒激光器,532波长皮秒激光器,355波长紫外激光器,利用激光热能量集中,脉冲频率可调,扫描速度可调,对音叉型石英晶体晶片加重层表面快速汽化,在汽化过程中,晶体质量重心发生改变,石英晶片的频率升高,激光加工过程中频率动态监测,到设定目标值。实现石英晶体谐振器频率精确微调加工。取得创新成果如下:

1、激光石英调频工艺的研究成果,通过自主开发控制激光器软件,控制激光器功率、调Q频率、打标方式、激光线宽、标刻速度、标刻深度;根据音叉晶片测量ppm值与目标ppm值的差异量,设置激光器可控参数;上位机软件控制扫描振镜,对音叉加重层分多次扫描,使音叉晶片逐步达到目标ppm值。

2、频率多通道信号采集系统的研制,采用8通道数据采集卡,设计频率信号切换电路,频率输出控制电路,触发频率关断电路,实现频率信号扩展采集,在外控程序控制下隔行关断,避免信号干扰。最多可实现128路并列音叉晶体频率的实时监测。测试效率高,可靠性高,抗干扰性强,可以有效的配合激光加工。

3、动态测试电路的设计,不同尺寸型号的音叉晶体,对发振功率要求不同从0.1微瓦到1000毫瓦的范围变化,采用加法电路,功率选择网络,控制振荡电路反馈信号设计一款功率动态调整晶体发振电路。

4、设计出多款激光调频机,可加工3×8,2×6,1×4,3215,2012等不同尺寸的音叉晶体。自动上下料机构设计,CCD视觉定位系统,不良品自动识别,数据自动报表统计分析软件设计,可以实现全自动无人操作,且加工精度控制在±2ppm范围以内。

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