本發(fā)明屬于晶振調(diào)頻技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于激光的晶振調(diào)頻加工裝置及加工方法。
背景技術(shù)：
晶振(晶體振蕩器)是指從一塊石英晶體上按一定方位角切下薄片(簡稱為晶片)，石英晶體振蕩器，簡稱為石英晶體或晶體、晶振；而在封裝內(nèi)部添加IC組成振蕩電路的晶體元件稱為晶體振蕩器。其產(chǎn)品一般用金屬外殼封裝，也有用玻璃殼、陶瓷或塑料封裝的。石英晶體振蕩器是高精度和高穩(wěn)定度的振蕩器，被廣泛應用于彩電、計算機、遙控器等各類振蕩電路中，以及通信系統(tǒng)中用于頻率發(fā)生器、為數(shù)據(jù)處理設(shè)備產(chǎn)生時鐘信號和為特定系統(tǒng)提供基準信號。
制作晶振時，需要對其諧振頻率進行調(diào)整，以確保其諧振頻率與預定的頻率一致。由于晶振的諧振頻率與石英晶體的重量以及鍍在石英晶體表面上鍍層的重量有關(guān)，因此，調(diào)節(jié)晶振諧振頻率的方法大致有以下二種：利用激光切削鍍層以減少鍍層的重量以及在石英晶體上蒸發(fā)鍍膜以增加銀層的重量。
現(xiàn)有晶振調(diào)頻的激光調(diào)頻機只適合體積較大的晶振產(chǎn)品，且加工精度較低，無法滿足目前晶振應用小型化、高精度與高穩(wěn)定度、低噪聲與高頻化、低功耗、快速啟動、低電壓工作、低電平驅(qū)動和低電流消耗的發(fā)展趨勢。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的就是為了解決上述背景技術(shù)存在的不足，提供一種精度高、可靠性強的基于激光的晶振調(diào)頻加工裝置及加工方法。
本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種基于激光的晶振調(diào)頻加工裝置，包括工作臺和安裝于工作臺上的用于在加工過程中實時檢測待加工產(chǎn)品的頻率并發(fā)送至控制系統(tǒng)的監(jiān)測裝置、用于接收待加工產(chǎn)品的頻率并與標稱值比較輸出控制信號至激光發(fā)生系統(tǒng)的控制系統(tǒng)、用于吸附固定待加工產(chǎn)品的吸附定位裝置、用于根據(jù)控制系統(tǒng)輸出的控制信號對待加工產(chǎn)品進行加工的激光發(fā)生系統(tǒng)、用于推動吸附定位裝置移動將待加工產(chǎn)品移動至監(jiān)測裝置下方的驅(qū)動裝置和用于抽離加工過程中的粉塵的抽塵裝置，所述監(jiān)測裝置、激光發(fā)生系統(tǒng)、驅(qū)動裝置和抽塵裝置分別與控制系統(tǒng)電連接，驅(qū)動裝置輸出端連接吸附定位裝置，所述激光發(fā)生系統(tǒng)中的激光器輸出激光的中心波長為532nm、脈寬范圍為1-2ns、光斑直徑為3.5mm，所述待加工產(chǎn)品的體積范圍為0.47*0.13*0.07-0.53*0.19*0.13mm3。
進一步地，所述監(jiān)測裝置由多個高頻精細探針組成。
進一步地，所述激光發(fā)生系統(tǒng)中的準直光學系統(tǒng)的變焦倍數(shù)為4倍、振鏡的通光孔徑為14mm、聚焦透鏡的焦距為160mm。
一種基于上述裝置實現(xiàn)晶振調(diào)頻加工方法，包括以下步驟：
步驟1，將待加工產(chǎn)品放置于吸附定位裝置表面固定住；
步驟2，控制系統(tǒng)控制驅(qū)動裝置調(diào)整吸附定位裝置位置，使待加工產(chǎn)品移動到激光發(fā)生系統(tǒng)的激光焦點處；
步驟3，控制系統(tǒng)控制激光發(fā)生系統(tǒng)輸出激光對待加工產(chǎn)品進行加工；
步驟4，加工完成后，驅(qū)動裝置調(diào)整吸附定位裝置位置，使待加工產(chǎn)品移動到監(jiān)測裝置下方；
步驟5，監(jiān)測裝置檢測待加工產(chǎn)品的頻率，并發(fā)送至控制系統(tǒng)；
步驟6，控制系統(tǒng)接收待加工產(chǎn)品的頻率并與標稱值比較，當判斷待加工產(chǎn)品的頻率未達到標稱值時，輸出控制信號至驅(qū)動裝置和激光發(fā)生系統(tǒng)，返回步驟2進行再次加工，直至判斷待加工產(chǎn)品的頻率達到標稱值時結(jié)束加工。
本發(fā)明適合加工小尺寸體積的晶振產(chǎn)品，對激光發(fā)生系統(tǒng)中的激光器輸出激光的參數(shù)進行限定，采用532nm的激光波長，易于金屬銀層吸收(不利于二氧化硅吸收)，使材料瞬間氣化，從而可以減少熱影響區(qū)域以及甭邊產(chǎn)生的毛刺從而保證產(chǎn)品精度與一致性；選用4倍的準直系統(tǒng)變焦倍數(shù)和160mm的聚焦透鏡，可使激光的功率密度大，從而使加工效率更快，加工可靠性更高。而且，使用本發(fā)明的裝置，可以自動監(jiān)測加工調(diào)頻，節(jié)約人力成本資源，效率高。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中：1-工作臺；2-控制系統(tǒng)；3-監(jiān)測裝置；4-吸附定位裝置；5-激光發(fā)生系統(tǒng)；6-驅(qū)動裝置；7-抽塵裝置；8-顯示器。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明，便于清楚地了解本發(fā)明，但它們不對本發(fā)明構(gòu)成限定。
如圖1所示，本發(fā)明一種基于激光的晶振調(diào)頻加工裝置，包括工作臺1和安裝于工作臺上的用于在加工過程中實時檢測待加工產(chǎn)品的頻率并發(fā)送至控制系統(tǒng)的監(jiān)測裝置3、用于接收待加工產(chǎn)品的頻率并與標稱值比較輸出控制信號至激光發(fā)生系統(tǒng)的控制系統(tǒng)2、用于吸附固定待加工產(chǎn)品的吸附定位裝置4、用于根據(jù)控制系統(tǒng)輸出的控制信號對待加工產(chǎn)品進行加工的激光發(fā)生系統(tǒng)5、用于推動吸附定位裝置移動將待加工產(chǎn)品移動至監(jiān)測裝置下方或激光發(fā)生系統(tǒng)的激光焦點處的驅(qū)動裝置6和用于抽離加工過程中的粉塵的抽塵裝置7，所述監(jiān)測裝置3、激光發(fā)生系統(tǒng)5、驅(qū)動裝置6和抽塵裝置7分別與控制系統(tǒng)2電連接，驅(qū)動裝置5輸出端連接吸附定位裝置4，激光發(fā)生系統(tǒng)5中的激光器輸出激光的參數(shù)通過與控制系統(tǒng)相連的顯示器進行設(shè)置，主要參數(shù)包括激光的中心波長為532nm、脈寬范圍為1-2ns、光斑直徑為3.5mm，待加工產(chǎn)品的體積范圍為0.47*0.13*0.07-0.53*0.19*0.13mm3。
上述方案中，監(jiān)測裝置3由多個高頻精細探針組成，具體地，共有精細探針48根，相當于一次性可以監(jiān)測48個。
上述方案中，激光發(fā)生系統(tǒng)中的準直光學系統(tǒng)的變焦倍數(shù)為4倍、振鏡的通光孔徑為14mm、聚焦透鏡的焦距為160mm。
一種基于上述裝置實現(xiàn)晶振調(diào)頻加工方法，包括以下步驟：
步驟1，將待加工產(chǎn)品放置于吸附定位裝置4表面固定住；
步驟2，控制系統(tǒng)2控制驅(qū)動裝置6調(diào)整吸附定位裝置4位置，使待加工產(chǎn)品移動到激光發(fā)生系統(tǒng)5的激光焦點處；
步驟3，控制系統(tǒng)2控制激光發(fā)生系統(tǒng)5輸出激光對待加工產(chǎn)品進行加工，通過抽塵裝置7將加工過程中的粉塵抽走；
步驟4，加工完成后，驅(qū)動裝置6調(diào)整吸附定位裝置4位置，使待加工產(chǎn)品移動到監(jiān)測裝置3下方，使待加工產(chǎn)品與監(jiān)測裝置3的精細探針相接觸；
步驟5，監(jiān)測裝置檢測待加工產(chǎn)品的頻率，并發(fā)送至控制系統(tǒng)；
步驟6，控制系統(tǒng)接收待加工產(chǎn)品的頻率并與標稱值比較，當判斷待加工產(chǎn)品的頻率未達到標稱值時，輸出控制信號至驅(qū)動裝置和激光發(fā)生系統(tǒng)，返回步驟2進行再次加工，直至判斷待加工產(chǎn)品的頻率達到標稱值時結(jié)束加工。
以上內(nèi)容是結(jié)合具體的實施方式對本發(fā)明所做的進一步詳細說明，不能認定本發(fā)明的具體實施只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬的技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應當視為屬于本發(fā)明的保護范圍。本說明書中未作詳細描述的內(nèi)容屬于本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員公知的現(xiàn)有技術(shù)。