SJ 20605 96 声表面波SAW器件用钽酸锂单晶规范

声表面波(SAW)器件用钽酸锂单晶规范

1.1主题内容

    本规范规定了声表面波( SAW)器件用钽酸锂单品(LiTaO₃简写LT)的要求，质量保证规定和交货准备。

1.2适用范围

    本规范适用于军用声表面波(SAW)器件用的钽酸锂单晶。

2引用文件

  GB 191-90      包装储运图示标志

  GB 1556-79     硅单品晶向X光衍射测量方法

  GB 11312-89    压电陶瓷材料和压电晶体声表面波性能测试方法

  GB/T 12634-90  压电晶体电弹常数测试方法

  SJ 20444-94    铌酸锂单品规范

  YS/T 42-92     钽酸锂单晶

3要求

3.1  合格鉴定

    按本规范提交的产品应是经鉴定合格或定型批准的产品。

3.2规格尺寸

    规格尺寸见表1。

1                                                                   mm

名    称	生长方向	直    径	长    度
	X轴
钽酸锂单晶	Z轴	40—110	≥40

 

    注：表1以外的生长方向、直径及长度按合同规定执行。

3.3颜色

    单晶呈无色或淡黄色。

3.4宏观质量

    用5mW He-Ne激光器照射，在规范或合同规定的长度内，晶体透明，无裂纹、气泡、散射颗粒。

3.5直径偏差

    单晶直径偏差不大于2mm。特殊要求按合同规定执行。

3.6锥度

    单晶锥度不大于5%。

3.7弯曲度

    单晶弯曲度不大于2mm。

3.8单畴化

    单晶经极化后的铁电畴应方向一致。

3.9轴向偏差

    单品轴向偏差不大于2°。

3.10小角度晶界

    单晶的小角度晶界引起的取向偏差不大于30’。

3.11应力

    单晶应力大小用单晶切片的成品率来判定，参照表2．成品率指标仅做参考，不做判废依据。

                                  表2

直  径       mm	切片厚度     mm	切割速度     mm/min	切割根数	成品率
40—55	0.6	5～6	l	≥90%
56—85	0.6	5～6	l	≥85%
86—110	0.6	5～6	l	≥80%

 

3.12单晶的声表面波性能

    单晶的声表面波性能应在表3所列范围内。

                                   表3

参    数	符  号	单  位	X切112°Y转	Y切Z转
声表面波速度	Vs	m/s	3290～3300	3200～3250
声表面波机电耦和系数	K2s	—	0.60%～0.86%	0.66%～0.75%
声表面波延迟时闻温度系数	TKi	K-1	(22～24)×10-6	(35～40) x10-6
声表面波速度温度系数	TKv	K-1	（- 16～- 18）×10 -6	(- 31～- 36)×l0-6

 

3.13压电、弹性、介电常数

    单晶的压电、弹性、介电常数应在表B1所列范围内。

4质量保证规定

4.1检验责任

 

    除合同或订单中另有规定外，承制方应负责完成本规范规定的所有检验，必要时，订购方或上级鉴定机构有权对本规范所述的任一检验项目进行检查。

4.1.1  合格责任

    所有产品必须符合本规范第3章和第5章的所有要求。本规范中规定的检验应成为承制

方整个检验体系或质量大纲的一个组成部分。若合同中包括本规范未规定的检验要求，承制

方还应保证所提交验收的产品符合合同要求。质量一致性抽样不允许提交明知有缺陷的产

品，也不能要求订购方接收有缺陷的产品。

4.2检验分类

    本规范规定的检验分为：

    a．鉴定检验；

    b．质量一致性检验。

4.3环境条件

    除另有规定外，应在下列条件下进行各种检验：

    温  度：15～35℃；

    相对湿度：45%～75%；

    气  压：86～108kPa。

4.4鉴定检验

    造工鉴定检验在产品正式投产前应进行。当原材料或制艺发生重大变化有可能影响鉴定

检验结果时，也应进行鉴定检验。

4.4.1检验地点

    鉴定检验应在有关主管部门认可的试验室进行。

4.4.2检验样品

    检验样品应为生产中通常使用的设备和工艺制造的产品。

4.4.3检验

    鉴定检验的项目、检验顺序、受试样品数量及允许不合格品数量应按表5的规定。提交

鉴定检验的单晶为4根，4根单晶经表5的1组检验后，再从中抽取1根样品进行2组的检

验。

                                   表5

分组号	检验项目	要求的章条号	检验方法的章条号	样品效	允许不合格品数
l组	规格尺寸	3.2	4.6.1
	颜  色	3.3	4.6.2
	宏观质量	3.4	4.6.3
	直径偏差	3.5	4.6.4	4	0
	锥  度	3.6	4.6.5
	弯曲度	3.7	4.6.6
	单畴化	3.8	4.6.7
	轴向偏差	3.9	4.6.8
	小角度晶界	3．10	4.6.9
2组	单晶的声表 面波性能	3.12	4.6.11	1	0

4.4.4不合格判定

    4根单晶通过表5中列举的各项检验，则鉴定检验合格；若其中有一项或一项以上检验，

超过表5规定的允许不合格品数，则不授予鉴定合格资格。

4.4.5鉴定合格资格的保持

    为了保持鉴定合格资格，承制方应在每隔24个月向鉴定机构提交一份报告。鉴定机构应规定起始报告日期，报告中应包括如下内容：

    a．  已进行的逐批检验的试验结果摘要，至少应表明合格批数，不合格批数和不合格品所在的组。

    b．  已进行周期检验的试验结果摘要，该摘要应包括在24个月内所进行和完成的全部周期检验结果。如果试验结果摘要表明产品不符合规范要求，而且未采取鉴定机构认可的纠正措施，则将导致不合格产品从鉴定合格产品目录中被撤消。

    在每24个月周期结果后的30d内不能提交报告，则丧失产品的鉴定合格资格，除定期提交数据外，在24个月周期内的任何时问，一旦检验数据表明满足本规范要求的鉴定合格产品失效时，承制方应立即报告鉴定机构。

    如果在报告周期内未生产时，应提交一份报告以证明该承制方仍具备这种产品所必需的

能力和设施。如果在相继三个报告周期仍未生产，根据鉴定机构的决定，可以要求承制方提供产品按鉴定检验要求进行试验，并说明未生产的原因。

4.5质量一致性检验

4.5.1逐批检验

    单晶的逐批检验即为交货检验。

4.5.1.1检验批的组成

    一个检验批应由相同型号，相同规格，在基本相同的条件下生产，并在同一时间内提交检验的所有产品组成。

  4.5.1.2抽样方案及合格判定

应对单品以根为单位进行100%的检验。检验项目及允许不合格品数由表6给出。

                                表6

检验项目	要求的章条号	检验方法的章条号	允许不合格数
规格尺寸	3.2	4.6.1	0
颜色	3.3	4.6.2
宏观质量	3.4	4.6.3
直径偏差	3.5	4.6.4
锥度	3.6	4.6.5
弯曲度	3.7	4.6.6
单畴化	3.8	4.6.7
轴向偏差	3.9	4.6.8

 

 

4.5.2周期检验

    周期检验每两年进行一次，检验的样品应从逐批检验合格品中随机抽取，检验项目、样品数及合格判据按表7，周期检验不合格时，允许抽2个样品重新检验一次，允许不合格品数仍为0。

表7

检验项目	要求的章条号	检验方法的章条号	样品数	允许不合格品数
小角度晶界	3.10	4.6.9	l	O
单晶的声表面波性能	3.12	4.6. 11

 

4.5.2.1不合格

    如果样品未能通过周期检验，承制方应向鉴定机构和有关主管部门报告不合格情况，并根据不合格的原因，对用基本相同的工艺在相同的条件下制造的全部产品采取纠正措施，在采取鉴定机构认可的纠正措施之前应暂停产品的验收和交贷。在采取纠正措施之后，应对追加的样品重新进行周期检验（由检验机构决定对全部项目进行检验或进行原来样品不合格项目的检验）。若复验后仍然不合格，则应将有关不合格的资料提供给鉴定机构和有关主管部门。

4.5.3包装检验

    包装应符合第5章规定。

4.6检验方法

4.6.1规格尺寸

    单晶的规格尺寸用直尺和精度为0.02mm游标卡尺测量。

4.6.2颜色

    单晶的颜色用目视法检测。

4.6.3宏观质最

    单晶宏观质量在5mW He-Ne激光器产生的激光束照射下目视检查。

4.6.4直径偏差

    单晶的直径偏差用精度为0.02mm游标卡尺测量。

4.6.5锥度

    单晶的锥度用精度为0.02mm游标卡尺测量。

4.6.6弯曲度

    单晶的弯曲度用直尺测量，如图l所示：图中“h”表示单品的弯曲度。

图l  弯曲度测量示意图

4.6.7单畴化

    单晶单畴化检验按YS/T 42中规定方法进行。

4.6.8轴向偏差

    单晶轴向偏差检验按附录A(补充件)进行。

4.6.9小角度晶界

单品小角度晶界检验按SJ 20444附录B进行。

4.6.10应力

    单晶应力检验：用内圆切割机对样品进行切片。切片条件及成品率应符合表2的要求。

4.6.11单晶的声表面波性能

    单晶的声表面波性能的测试按GB 11312进行。

4.6.12压电、弹性、介电常数

    单晶的压电、弹性、介电常数的测试按GB/T 12634进行。

4.6.13包装

    包装检验以目视法进行，其结果应符合第5章规定。

5交货准备

5.1包装

    a．  每根合格单晶应附有合格证，并用软质材料包裹好，装入盒内。

    b．  装有单晶的盒应装入木箱内，并放满填充软料，放入装箱单，加封、钉牢固，写上标志。

5.2运输和贮存

    产品可以用车辆、船只、飞机运输。在运输过程中应防止雨雪淋袭、剧震、碰撞、跌摔等机械损伤。产品应贮存在干燥、无腐蚀气体的库房里。

5.3标志

    a．合格证应标明商标、产品名称、型号、编号、尺寸、净重、生产单位、检验员、日期。

    b．装箱单应标明收货单位、产品名称、型号、编号、尺寸、净重、件数及总重量、装箱编号、装箱人、日期、发货单位及地址。

    c．外包装箱标志应按GB 191规定，注明“小心轻放”、“防湿”、“防剧震”等标志，并标明收货单位及地址、产品名称、数量、净重、毛重和发货单位。

6说明事项

6.1订货文件内容

    合同或订单中应写明下列内容：

    a．本规范的名称和编号；

    b．产品名称及规格；

    c．数量；

    d．其他要求。

 

附录A

单晶轴向偏差检测方法

（补充件）

Al适用范围

    该方法适用于单晶生长轴向偏差的检测。

A2方法要点

    单晶轴向偏差是指直拉法生长的单品在生长过程中因工艺上的原因导致生长轴向偏离规定轴向的程度。

    单品轴向偏差的检测是首先定出单品的标准端面，借助标准平板和直尺．测量出有关数

据，通过数据处理，计算出单晶生长轴偏离度。

A3检测步骤

A3.1按GB 1556规定方法定出单晶的标准端面。

A3.2将定好向的单晶置于标准平板上，平板的平面用水平尺校准。

A3.3用钢直尺垂直置于被测单晶倾斜方向的对面，再用另一钢直尺测量出垂直钢直尺H

（由单晶的长度而定）高度处到被测单品柱面的水平距离L₀如下图所示。

A3.4按公式tgɑ =L/H，则可求得单晶生长轴偏离度ɑ。

A4误差分析

    该方法中，平板的平面度、直尺的视读误差、单晶端面的允许偏差，均为造成该方法误差的因素。用该方法检测，最大误差不大于0. 5o。
   

附录B

单晶压电、弹性、介电常数

（参考件）

 

表B1

名    称	符    号	单    位	技术指标
机电耦合系数	Kt(0o2) K31( ZX )		0.20～0.25 0.065～0.085
相对介电常数	ε11S/εo ε33S/εo ε11T/εo ε33T/εo		39～43 42～43 51～53 44～45
短路弹性劲度常数	C11Ε C12Ε  C13Ε C14Ε  C33Ε C44Ε C66Ε	N/m2
短路弹性顺度常数	S11Ε S12Ε   S13Ε   S14Ε   S33Ε S44Ε S66Ε	m2／N
压电应力常数	e15 e22 e31 e33	C/m2	2.40—2.72 1.60～2.00 -0.10～- 0.38 1.09—2.20
压电应变常数	d15 d22 d31 d33	C/N

 

 

续表B1

 

附加说明：

本规范由中国电子技术标准化研究所归口。

本规范由电子工业部第二十六研究所负责起草。

本规范主要起草人：陈淑芬、毕四英、史榜春。

计划项目代号:D45003。

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