隨著各種高速串流資料訊號廣泛使用，需要更高頻的時脈訊號源，但傳統(tǒng)機械（研磨）工法，已無法滿足更高的頻率需求，臺灣希華晶振遂將半導(dǎo)體晶圓制程應(yīng)用在石英晶片產(chǎn)業(yè)，使高頻化、小型化、高精度振蕩器產(chǎn)品得以實現(xiàn)，下面給大家詳細(xì)介紹一下光蝕刻制程的工法以及和傳統(tǒng)晶體相比光刻蝕晶片的優(yōu)勢。
光蝕刻制程工法如下
1.應(yīng)用光蝕刻工法，可輕易在wafer狀態(tài)（晶圓級）下，一批次將數(shù)萬顆晶體振蕩器完成厚度加工達(dá)到所需要的頻率。

2.同樣應(yīng)用光蝕刻工法，在wafer狀態(tài)下，一批次將數(shù)萬顆晶體振蕩器完成晶片外型，且用光蝕刻法輕易將產(chǎn)品小型化，尺寸一致性更高，精度更好。

3.接著用同樣工法完成發(fā)振區(qū)電極回路。

為什么要光刻？

-小型化（目前可至0806）采用半導(dǎo)體制程，滿足客戶小型化產(chǎn)品需求

-高頻化（max500MHz）3D設(shè)計凹槽結(jié)構(gòu)，強化晶片剛性滿足客戶高頻化需求

-高精度（Accuracy 2um）批次生產(chǎn)，高對位精度產(chǎn)品，滿足客戶對電性及品質(zhì)穩(wěn)定度的需求

光蝕刻制程克服高頻晶片技術(shù)障礙

由于石英晶片機械加工極限厚度約30um （55MHz），所以更高頻率晶片（一般指基本波60MHz以上），需采用光蝕刻制程克服技術(shù)障礙；石英晶片厚度越薄，晶體單元的頻率越高，傳統(tǒng)晶片采用機械加工厚度有局限性，最薄約30um（55MHz左右振蕩頻率）；使用光蝕刻制程，可3D結(jié)構(gòu)設(shè)計階梯結(jié)構(gòu)及凹槽結(jié)構(gòu)，強化晶片剛性，讓振蕩區(qū)厚度不受局限，使產(chǎn)品更易小型化、高頻化、特性更好。

由于更高頻率晶片厚度偏太薄，晶片剛性不夠，使用光蝕刻制程，結(jié)構(gòu)可階梯結(jié)構(gòu)3D化設(shè)計，讓振蕩區(qū)厚度不受局限，一般可達(dá)到3~30um的技術(shù)需求，如圖示：

傳統(tǒng)晶片 & 光蝕刻晶片比較

1.產(chǎn)品品質(zhì)比較

采用光蝕刻制程在穩(wěn)定度及精密度均優(yōu)于傳統(tǒng)制程晶片，品質(zhì)一致性高

光蝕刻制程優(yōu)點：

1. 采用批次生產(chǎn)，穩(wěn)定度高
2. 采用半導(dǎo)體制程滿足小型化、薄型化、高精密度產(chǎn)品需求

傳統(tǒng)晶片制程：

1. 此作法先將石英晶柱，經(jīng)2次線切割形成單體小晶片
2. 單體晶片再經(jīng)研磨、斜面加工、組裝鍍膜，變異度高
3. 不易進行薄型化、小型化精密加工

2.產(chǎn)品電性比較

采用光蝕刻制程在電性表現(xiàn)上優(yōu)于傳統(tǒng)制程晶片，因為光蝕刻結(jié)構(gòu)的Mesa AT晶片，具有以下特點：
1. 可精確掌控晶片尺寸
2. 3D結(jié)構(gòu)設(shè)計
使得每個石英晶片的特性都可達(dá)到非常穩(wěn)定的一致性，所以頻率特性較傳統(tǒng)晶片穩(wěn)定，如圖

3.制程綜合比較

光蝕刻

傳統(tǒng)機械研磨

尺寸精度

1~3μm

30~50μm
石英晶片加工厚度極限

3um

30um
石英晶片結(jié)構(gòu)設(shè)計

3D

2D
石英晶片高頻化

容易(振蕩頻率可達(dá)到500MHz)

不容易(振蕩頻率極限60MHz)
石英晶片小型化

容易(目前可達(dá)到size:0806)

不容易(極限size:1612)
產(chǎn)品穩(wěn)定度

佳

較差

SIWARD原廠編碼	生產(chǎn)商品牌	型號	頻率	頻率偏差度	負(fù)載電荷	工作溫度
XTL721-Q23-048	Siward晶振	XTL72	32.768 kHz	±20ppm	6pF	-40°C ~ 85°C
XTL721-S349-005	Siward晶振	XTL72	32.768 kHz	±20ppm	7pF	-40°C ~ 85°C
XTL721-S999-301	Siward晶振	XTL72	32.768 kHz	±20ppm	9pF	-40°C ~ 85°C
XTL721-S999-429	Siward晶振	XTL72	32.768 kHz	±20ppm	6pF	-40°C ~ 85°C
XTL741-S999-319	Siward晶振	XTL74	32.768 kHz	±20ppm	9pF	-40°C ~ 85°C
XTL741-U11-402	Siward晶振	XTL74	32.768 kHz	±20ppm	7pF	-40°C ~ 85°C
XTL741-S999-298	Siward晶振	XTL74	32.768 kHz	±20ppm	12.5pF	-40°C ~ 85°C
XTL741-S999-379	Siward晶振	XTL74	32.768 kHz	±20ppm	7pF	-40°C ~ 85°C
XTL741-S999-327	Siward晶振	XTL74	32.768 kHz	±20ppm	4pF	-40°C ~ 85°C
XTL721-S999-286	Siward晶振	XTL72	32.768 kHz	±20ppm	12.5pF	-40°C ~ 85°C
XTL751-S999-544	Siward晶振	XTL75	32.768 kHz	±20ppm	12.5pF	-40°C ~ 85°C
XTL751-S999-548	Siward晶振	XTL75	32.768 kHz	±20ppm	9pF	-40°C ~ 85°C
XTL751-S999-420	Siward晶振	XTL75	32.768 kHz	±20ppm	7pF	-40°C ~ 85°C
CGX70502-13.800-G108	Siward晶振	CGX-70502	13.8 MHz	±50ppm	16pF	-10°C ~ 60°C
CGX70502-14.050-G109	Siward晶振	CGX-70502	14.05 MHz	±50ppm	16pF	-10°C ~ 60°C
CGX70502-14.800-H134	Siward晶振	CGX-70502	14.8 MHz	±50ppm	16pF	-10°C ~ 60°C
CGX70502-15.425-H135	Siward晶振	CGX-70502	15.425 MHz	±50ppm	16pF	-10°C ~ 60°C
CGX70502-15.925-H136	Siward晶振	CGX-70502	15.925 MHz	±50ppm	16pF	-10°C ~ 60°C
CGX70502-16.300-H137	Siward晶振	CGX-70502	16.3 MHz	±50ppm	16pF	-10°C ~ 60°C
XTL581100-J96-011	Siward晶振	SX-2520	16 MHz	±10ppm	8pF	-20 ℃~70 ℃
XTL571200-K114-002	Siward晶振	SX-3225	12 MHz	±10ppm	10pF	-40°C ~ 85°C
XTL571150-F98-063	Siward晶振	SX-3225	24 MHz	±15ppm	18pF	-20 ℃~70 ℃
XTL571100-H201-493	Siward晶振	SX-3225	25 MHz	±10ppm	12pF	-20 ℃~70 ℃
XTL541200-C282-030	Siward晶振	SX-5032	8 MHz	±20ppm	20pF	-40°C ~ 85°C
XTL5A1100-M118-056	Siward晶振	SXT-2520	26 MHz	±10ppm	7pF	-30°C ~ 85°C
XTL5A1100-M118-132	Siward晶振	SXT-2520	26 MHz	±10ppm	7pF	-30°C ~ 105°C
XTL5A1100-S362-009	Siward晶振	SXT-2520	26 MHz	±10ppm	9pF	-30°C ~ 85°C
XTL55S16-S208-018TR4	Siward晶振	SX-4025	16 MHz	±10ppm	9pF	-20 ℃~75 ℃
XTL721-G78-1609	Siward晶振	CSF-3215	32.768 kHz	±20ppm	12.5pF	-40°C ~ 85°C
XTL741-R53-039	Siward晶振	SF-2012	32 kHz	±20ppm	12.5pF	-40°C ~ 85°C
XTL741-S999-321	Siward晶振	SF-2012	32.768 kHz	±20ppm	12.5pF	-40°C ~ 85°C
XTL501100-F98-044	Siward晶振	SX-2016	24 MHz	±10ppm	8pF	20 ℃~75 ℃
XTL501100-S413-007	Siward晶振	SX-2016	32 MHz	±10ppm	9pF	-20 ℃~75 ℃
XTL541200-C282-030	Siward晶振	SX-5032	8 MHz	±20ppm	20pF	-40°C ~ 85°C
XTL571100-C249-064	Siward晶振	SX-3225	37.4 MHz	±10ppm	10pF	-10°C ~ 70°C
XTL571100-F98-020	Siward晶振	SX-3225	12 MHz	±10ppm	10pF	-20 ℃~70 ℃
XTL571100-H201-493	Siward晶振	SX-3225	25 MHz	±10ppm	12pF	-20 ℃~70 ℃
XTL571100-M118-048	Siward晶振	SX-3225	26 MHz	±10ppm	7.3pF	-20 ℃~75 ℃
XTL571100-N98-008	Siward晶振	SX-3225	25 MHz	±10ppm	20pF	-20 ℃~75 ℃
XTL571150-F98-063	Siward晶振	SX-3225	24 MHz	±15ppm	18pF	-20 ℃~75 ℃
XTL571150-G47-219	Siward晶振	SX-3225	25 MHz	±10ppm	18pF	-40°C ~ 85°C
XTL571150-M118-070	Siward晶振	SX-3225	40 MHz	±7ppm	13pF	-40°C ~ 85°C
XTL571200-H201-177	Siward晶振	SX-3225	32 MHz	±10ppm	9pF	-40°C ~ 85°C
XTL571200-V42-001	Siward晶振	SX-3225	12 MHz	±20ppm	20pF	-10°C ~ 70°C
XTL571300-U11-279	Siward晶振	SX-3225	12 MHz	±30ppm	12pF	-40°C ~ 85°C
XTL581100-J96-011	Siward晶振	SX-2520	16 MHz	±10ppm	8pF	-20 ℃~70 ℃
XTL581100-M171-008	Siward晶振	SX-2520	38.4 MHz	±10ppm	10pF	-30°C ~ 85°C
XTL581200-G47-319	Siward晶振	SX-2520	12 MHz	±10ppm	10pF	-40°C ~ 85°C
XTL581150-G47-223	Siward晶振	SX-2520	40 MHz	±10ppm	12pF	-30°C ~ 85°C
XTL501300-A292-004	Siward晶振	SX-2016	16 MHz	±20ppm	9pF	-40°C ~ 85°C

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