LN应用常识

一、铌酸锂（LiNbO3）晶片预备知识

如果缺乏常规知识，我们在使用铌酸锂单晶片中会遇到许多问题，造成晶片沾污、擦伤、破损。这些问题可能发生在制作声表面波器件，集成光学器件及无源器件等产品中。

如同器件生产工艺中处理大部分基片材料一样，操作者应当用镊子或真空笔拾取铌酸锂晶片。晶片用单片塑料盒或25片装晶片盒封装，密封的晶片只能在净化房内或程流罩下方可打开。除了上述这些要求外，还应该让每个操作人员了解铌酸锂的特殊性能，以便在使用中引起注意。

首先，铌酸锂晶片是易碎品，我们通过边缘倒角，将边缘缺口及裂纹减到最小程度并使其圆滑，同样可对其它形状晶片的边缘斜面进行倒角。尽管如此，必须避免任何动作过大的传递或碰撞。真空笔或镊子最好由相对较软的非金属材料制成。它也适用于晶片工艺设备中存放及搬运晶片的传递用具。

其次，铌酸锂晶片是热释电和压电材料，当其受热、受冷或受机械形变（压力）时会产生电荷。由于加工过程中无法避免热循环（温度变化），必须引起重视的是，这些因素会对产品产生不利的影响。最重要的是，晶片表面产生的静电就如同"吸尘磁铁"一样吸附灰尘，因此特别值得提醒的是在热处理工艺中及工艺结束后，一定要保持环境中无尘埃颗粒，以免沾污。这种电荷也会在晶片上引起机械应力，增大晶片碎裂的可能性。因此应避免热量的冲击，使其受热受冷有一个渐进的过程（我们推荐的升降温速率为1度/分）。在常规的操作过程中，铌酸锂晶片的压电效应不会导致问题产生，只要晶片在传递盒或夹具中不长期处于受挤压状态。

二、铌酸锂（LiNbO3）晶片清洗

由于本公司缺乏专用清洗设备，只能用手动方法对晶片进行常规清洗。首先把晶片放入溶液中浸泡，推荐数种方法如下，将根据实际使用效果决定优劣：

1．溶液清洗方法：

1.1 去离子水。

1.2 放入晶片—把晶片置于片架中，放入常温下的溶液中，然后一并加温至80±5度，要求慢速升温，升温时间控制在1小时以上，再保温90±10分钟。再自然冷却至室温。

1.3在去离子水中洗去溶液，用镊子夹住折叠后的擦镜纸对晶片在去离子水冲洗下进行擦洗，要连续地从一边顺一个方向向另一边擦，以避免表面产生尾迹或拖痕。

1.4把晶片转入清洁存片架中，再浸没到盛去离子水的烧杯中，放入超声缸中进行超声清洗，时间10±2分钟。再用去离子水冲洗干净。

1.5对三英寸以上晶片可以用无水乙醇擦洗进行脱水，或用干燥氮气吹干。对小晶片放入60±10度的无水乙醇中脱水，要求慢慢往上拉，边拉边观察晶片表面是否还存留水迹及污迹。

1.6 清洗后的晶片应尽快放入洁净的包装盒内，以免二次沾污。

2．皂性溶液清洗方法：

1.1 配制PH值在7.0~8.5之间的皂性溶液。

1.2 将晶片浸于PH值在7.0~8.5之间的皂性溶液中，时间4±1小时。

1.3 再用柔软的镜头纸或棉签浸无水乙醇（酒精）或四份酒精配以一份丙酮的化合物，进行手动擦洗，要连续地从一边顺一个方向向另一边擦，以避免表面产生尾迹或拖痕。

1.4把晶片转入清洁存片架中，再浸没到盛去离子水的烧杯中，放入超声缸中进行超声清洗，时间10±2分钟。再用去离子水冲洗干净。

1.5 对三英寸以上晶片可以用无水乙醇擦洗进行脱水，或用干燥氮气吹干。对小晶片放入60±10度的无水乙醇中脱水，要求慢慢往上拉，边拉边观察晶片表面是否还存留水迹及污迹。

1.6 清洗后的晶片应尽快放入洁净的包装盒内，以免二次沾污。

*注意事项：
1。不管是手动还是其它清洗方法，都应注意在整个清洗过程中，要保持晶片处于湿润状态直到最后干燥工序。否则的话，浸洗或清洗溶剂中带入的污点和残渣会留在晶片表面很难洗掉，在最后干燥工序前，不论是采用甩干机、蒸汽干燥或手动吹干，均应避免晶片直接暴露在大气中。

2．晶片包装盒应预先清洗干净，放置净化工作台上。

3．晶片检验应在净化工作台上进行。

4．清洗、检验过程要戴手套，不要用手直接接触晶片。

5．洗液要根据颜色变化、使用频率、存放时间确认污染程度或失效期限，进行及时更换。

三、表面质量

美国军用表面质量标准《MIL-0-13830A》，详细说明了光学元件的表面质量标准。CTI公司以此标准规定了各种产品的等级，相当于"划痕-凹坑"。在标准的检验用照明设备下，我们可以用按我们的划痕、凹坑标准生产的产品和依照美国军用标准《C7641866 修订本》加工的产品作比较。

在划痕-凹坑规范中，可用两个数字来明确表示晶片的质量水准：第一个数字指划痕宽度的最大允许值，第二个数字指凹坑直径的最大允许值，具体指标列于表1中：

表1：

对单个的划痕或凹坑，如果数值超过标准要求，则很容易解释。例如20-10指标，指任何划痕宽度超过2微米及凹坑直径超过10微米的晶片均为不合格品或需返工品。

但是，一个晶片可能存在一个或多个缺陷，当其和等于或大于宽度与直径最大允许值时。其标准规定划痕或凹坑的累计数应与晶片面积成一定的比例。

当出现最大划痕（即划痕宽度最大允许值）时，累计长度不应超过晶面的四分之一（同样累计直径指所检查的表面积折算的直径）。其次，当最大的划痕与一些小划痕共存时，那么这些划痕总数与划痕长度占计算直径的比例的乘积不能超过标准中划痕最大值的一半。最后，比最大划痕小的那些划痕总数与他们长度占计算直径的比例的乘积不能超过最大划痕的数量。

关于最大凹坑的数量（即凹坑直径的最大允许值），在检查范围内每20mm不能超过一个。同时，在每20mm范围内，所有凹坑直径之和不能二倍于最大凹坑直径。

划痕-凹坑检查是同时在透射及反射光下，采用与标准样板比较尺寸进行。光源，俗称"黑箱"，可按《MIL-O-13830A》标准在市场中购得。划痕与凹坑标准样块可在市场上购得，他们分镀膜与非镀膜两种。