一种低等效串联电阻小型晶片制作方法及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种低等效串联电阻小型晶片制作方法，首先在整个大尺寸的石英晶片的两面各形成一层金属保护膜，然后用激光按照预设的矩阵布局在两面保护膜上去膜开孔，形成一定形状和面积的一维或二维矩阵排列的小晶片布局，然后用腐蚀液从这些开孔处进行浅腐蚀。接着依次进行激光去膜、深腐蚀，产生若干个两端或四边变薄而中央部位突出的小晶片，最后将各个小晶片上的剩余金属保护膜去掉，最终形成大量ESR小型晶片。该制作方法简单，适用于大规模生产，且可以得到大量更优质的低成本ESR小晶片。

A low equivalent series resistance small chip fabrication method and system

The invention provides a method for fabricating small wafers with low equivalent series resistance. First, a metal protective film is formed on both sides of the whole large-sized quartz wafer, and then the holes are made on the two protective films by laser according to the preset matrix arrangement to form one-dimensional or two-dimensional matrix-arranged crystallites with a certain shape and area. Chip layout, then corroded from these openings with corrosive solution. Laser film removal and deep etching were carried out in turn, resulting in a number of small wafers with thin ends or four sides and prominent central part. Finally, the remaining metal protective film on each wafer was removed, and a large number of small ESR wafers were formed. The method is simple, suitable for large-scale production, and can obtain a large number of high quality and low cost ESR chip.

【技术实现步骤摘要】
一种低等效串联电阻小型晶片制作方法及系统
本专利技术属于石英晶片制作
，尤其涉及一种低等效串联电阻小型晶片制作方法及系统。
技术介绍
石英晶体谐振器由于其频率的准确性及稳定性的特点，在现代电子行业中应用广泛，如通讯、电脑、娱乐设备等等。在通常情况下，石英晶体谐振器的输出频率和所用的石英晶体晶片的有效厚度成反比，频率越高，则晶片的厚度越薄，厚度和频率有如下关系：t＝1.65/F，其中，t为厚度，单位为mm，F为频率，单位为MHz。由于各个应用领域的产品的小型化，其对石英晶体谐振器和振荡器的体积要求也越来越小，而小型化后的石英晶体谐振器和振荡器也要求其使用的石英晶体晶片的尺寸越来越小，而石英晶片的尺寸越来越小又使得晶片的等效串联电阻(EquivalentSeriesResistance，ESR)越来越高，而晶片越来越高的等效串联电阻(ESR)又会降低石英晶体谐振器和振荡器的有效功能。所以，如何降低小型晶片的等效串联电阻(ESR)并且大规模低成本地制造这类小型晶片是石英晶体谐振器和振荡器行业的一个越来越大的趋势。在石英晶体谐振理论中，相关能陷理论所提供的一种实施方法是使小晶片中央部位的有效谐振面保持相对较厚而周边的无效谐振面部位保持相对较薄，这样就能将在晶片中央部位的有效谐振面的能量尽量保持在中央部位而减少能量向周边部位的扩散而带来的能量损耗，从而降低小晶片的等效串联电阻(ESR)，满足顾客需求。目前，常用的能陷理论实施方法是采用滚筒工艺。该工艺技术是按照一定比例将小型晶片和砂混合放入一个中间空的金属滚筒中，通过滚动金属筒来使小型晶片和砂一起在金属滚筒的内壁上摩擦。这种方法在统计意义上可以大量实现小型晶片周边形状的改变特别是变薄，达到“能陷”的效果。但是，在滚筒工艺过程中非常难控制每个小晶片的具体运动状态，从而也难控制每个小晶片的形状。所以使用这类工艺过程所生产的小晶片，其在实施晶片能陷理论的设计要求的控制方面非常困难，致使这类小晶片的等效串联电阻很高，在应用中无法充分满足顾客的需求。由上述可知，现有的等效串联电阻小型晶片制作方法制作的小晶片的等效串联电阻高、且造价成本高、不利于大规模生产。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题为提供低等效串联电阻小型晶片制作方法，旨在解决现有的等效串联电阻小型晶片制作方法制作的小晶片的等效串联电阻高、且造价成本高、不利于大规模生产的问题。为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种低等效串联电阻小型晶片制作方法，该方法包括：在一大尺寸晶片的两面各溅射一层保护膜，按照预设的矩阵布局，利用激光去除所述大尺寸晶片上对应的矩阵点的保护膜；对所述大尺寸晶片上已去除保护膜的矩阵点(即没有保护膜的部分)进行腐蚀，以使其被腐蚀薄；利用激光去除所述大尺寸晶片上与已去除保护膜的矩阵点(所述没有保护膜部位的相邻保护膜)相邻部位的一部分保护膜；对所述大尺寸晶片上已去除保护膜的矩阵点(即第一次激光去膜部位)进行腐蚀，使其腐蚀穿形成开孔，以便将所述大尺寸晶片分解成矩阵排列的若干边缘薄而中央部位还有保护膜的小型晶片；利用金属腐蚀技术去除各个所述小型晶片上的剩余保护膜，形成两端或四边薄而中央厚的低等效串联电阻小型晶片。为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种低等效串联电阻小型晶片制作系统，该系统包括：溅射保护膜装置，用于在一大尺寸晶片的两面各溅射一层保护膜；激光去膜装置，用于按照预设的矩阵布局，利用激光去除所述大尺寸晶片上对应的矩阵点的保护膜；石英晶体腐蚀装置，用于对所述大尺寸晶片上已去除保护膜的矩阵点进行腐蚀，以使其被腐蚀薄；激光去膜装置，还用于利用激光去除所述大尺寸晶片上与已去除保护膜的矩阵点相邻部位的一部分保护膜；石英晶体腐蚀装置，还用于对所述大尺寸晶片上已去除保护膜的矩阵点进行腐蚀，使其腐蚀穿形成开孔，以便将所述大尺寸晶片分解成矩阵排列的若干边缘薄而中央部位还有保护膜的小型晶片；金属腐蚀装置，用于利用金属腐蚀技术去除各个所述小型晶片上的剩余保护膜，形成两端或四边薄而中央厚的低等效串联电阻小型晶片。本专利技术与现有技术相比，有益效果在于：本专利技术提供了一种低等效串联电阻小型晶片制作方法，首先在整个大尺寸的石英晶片的两面各形成一层金属保护膜，然后用激光按照预设的矩阵布局在两面保护膜上去膜开孔，形成一定形状和面积的一维或二维矩阵排列的小晶片布局，然后用腐蚀液从这些开孔处进行浅腐蚀。接着依次进行激光去膜、深腐蚀，产生若干个两端或四边变薄而中央部位突出的小晶片，最后将各个小晶片上的剩余金属保护膜去掉，最终形成大量ESR小型晶片。该制作方法简单，适用于大规模生产，且可以得到大量更优质的低成本ESR小晶片。附图说明图1是本专利技术第一个实施例提供的一种低等效串联电阻小型晶片制作方法流程图；图2是本专利技术实施例提供的低等效串联电阻小型晶片制作示意图；图3是本专利技术第二个实施例提供的一种低等效串联电阻小型晶片制作系统示意图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。作为本专利技术的第一个实施例，如图1所示，本专利技术提供的一种低等效串联电阻小型晶片制作方法，该方法包括：步骤S101(溅射保护膜)：在一大尺寸晶片的两面各溅射一层金属保护膜(如图2所示，10表示该大尺寸晶片，20表示保护膜)。其中，金属保护膜可以通过真空溅射技术来实现，也可用其它技术来实现。该保护膜的材料为可以抗石英晶体腐蚀液的任何金属或金属合金。保护膜的厚度可根据下面步骤中腐蚀液的浓度、温度以及腐蚀时间的长短来进行设定。最终溅射完成之后，保护膜的尺寸和大尺寸晶片的外形尺寸一样。大尺寸晶片的外形尺寸由最终要制得的小晶片的规格设计要求而定。例如，小晶片的规格为矩形5mm*10mm，而本专利技术计划将一个大尺寸晶片制作成30个小晶片，则此时该大尺寸晶片的规格应大于(5mm*30)*(10mm*30)，趋近于150mm*300mm。需要说明的是，下述步骤S102-S106的过程中，无论是进行去除保护膜(包括激光去保护膜和金属腐蚀技术去保护膜)操作还是进行腐蚀(包括浅腐蚀以使腐蚀薄和深腐蚀以使腐蚀形成开孔)操作，均需对所述大尺寸晶片的两面均都进行，且每步中都是针对两面相互对称的位置进行操作。步骤S102(第一次激光去膜)：按照预设的矩阵布局，利用激光去除所述大尺寸晶片上对应的矩阵点(该矩阵点即为要形成的开孔位置，开孔的形状或面积由设计要求和小晶片的规格来决定，可以是一个点，也可以设计成任意一种形状，例如圆形、多边形等)的保护膜，以便形成一维或二维矩阵布局的小晶片。该预设的矩阵布局为具有特定形状或面积的一维或二维矩阵，其中，所述特定形状或面积(尺寸)根据小型晶片的规格进行设定。在进行矩阵布局设计时，开孔位置通常是设计在每个小型晶片的四边，且小晶片的两端或四边变薄的程度由设计要求而定。步骤S102具体操作为：用激光按照规则(即预设的矩阵布局)在大尺寸晶片10的一面金属保护膜20的指定位置(即矩阵点/开孔位置，如图2中30所示)上去除金属保护膜，露出一定形状和面积的石英晶片材料30(如图2所示，本实施例中开孔位置30显示为点状)，形成一维或二维矩阵布本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低等效串联电阻小型晶片制作方法，其特征在于，所述方法包括：在一大尺寸晶片的两面各溅射一层保护膜，按照预设的矩阵布局，利用激光去除所述大尺寸晶片上对应的矩阵点的保护膜；对所述大尺寸晶片上已去除保护膜的矩阵点进行腐蚀，以使其被腐蚀薄；利用激光去除所述大尺寸晶片上与已去除保护膜的矩阵点相邻部位的一部分保护膜；对所述大尺寸晶片上已去除保护膜的矩阵点进行腐蚀，使其腐蚀穿形成开孔，以便将所述大尺寸晶片分解成矩阵排列的若干边缘薄而中央部位还有保护膜的小型晶片；利用金属腐蚀技术去除各个所述小型晶片上的剩余保护膜，形成两端或四边薄而中央厚的低等效串联电阻小型晶片。

【技术特征摘要】
1.一种低等效串联电阻小型晶片制作方法，其特征在于，所述方法包括：在一大尺寸晶片的两面各溅射一层保护膜，按照预设的矩阵布局，利用激光去除所述大尺寸晶片上对应的矩阵点的保护膜；对所述大尺寸晶片上已去除保护膜的矩阵点进行腐蚀，以使其被腐蚀薄；利用激光去除所述大尺寸晶片上与已去除保护膜的矩阵点相邻部位的一部分保护膜；对所述大尺寸晶片上已去除保护膜的矩阵点进行腐蚀，使其腐蚀穿形成开孔，以便将所述大尺寸晶片分解成矩阵排列的若干边缘薄而中央部位还有保护膜的小型晶片；利用金属腐蚀技术去除各个所述小型晶片上的剩余保护膜，形成两端或四边薄而中央厚的低等效串联电阻小型晶片。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设的矩阵布局为具有特定形状或面积的一维或二维矩阵；其中，所述特定形状或面积根据小型晶片的规格进行设定。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在一大尺寸晶片的两面各溅射一层保护膜包括：利用真空金属溅射技术，在一大尺寸晶片的两面各溅射一层保护膜。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述保护膜的材料为可以抗石英晶体腐蚀液的任何金属或金属合金。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述大尺寸晶片上已去除...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋振声，刘青健，威廉·比华，李小菊，
申请(专利权)人：应达利电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44