[发明专利]石英晶体厚度检测装置

说明书

本发明公开一种石英晶体厚度检测装置，石英晶体厚度检测装置包括检测组件、石英晶体检测电路以及控制电路，检测组件包括两个检测极板，两个检测极板之间用于放置待检测的石英晶片。石英晶体检测电路分别与两个检测极板连接，用于检测两个检测极板之间形成的电容的振荡频率。控制电路的数据输入端与石英晶体检测电路的输出端连接，并用于根据振荡频率确定形成的电容的电容值，并根据电容值确定石英晶片的厚度。上述方案解决石英晶体厚度检测精度较低的技术问题。

技术领域

本发明涉及检测装置的技术领域，特别涉及石英晶体厚度检测装置。

背景技术

我国石英晶片制造行业起步于上世纪50年代，一直处于依靠出口石英矿石和粗加工的石英晶体为主的阶段。石英晶片厚度差异可以影响其振动频率。石英晶片厚度差从11.3μm降低到1.7μm时,扭振频率从279Hz降低到207Hz,减小26％振动频率衰减十分严重，而石英晶片的稳定性直接影响电子产品的稳定性。当前，我国主要生产石英产品的地方是江苏省东海县，主要是由于当地具有品相极高的石英矿产。而我国石英产业与国外除去研磨设备造成制造精度上的差距，主要还是检测设备的差距。随着电子行业要求的机器周期越来越快。石英晶片要求的频率越来越高。依靠人力测量显得越来越力不从心，主要是人工检测效率低下，且出现失误次数要多于自动化设备；二是由于晶片频率越高，厚度越薄，人工长时间反复拿捏容易碎裂，造成额外损失。行业内普遍长期依赖人工使用精度不高的机械量具(如游标卡尺等机械量具)进行分选。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种石英晶体厚度检测装置，旨在解决石英晶体厚度检测精度较低的技术问题。

为实现上述目的，本发明提出一种一种石英晶体厚度检测装置，所述石英晶体厚度检测装置包括：

检测组件，包括两个检测极板，两个检测极板之间用于放置待检测的石英晶片；

石英晶体检测电路，所述石英晶体检测电路分别与两个所述检测极板连接，用于检测两个检测极板之间形成的电容的振荡频率；以及

控制电路，所述控制电路的数据输入端与所述石英晶体检测电路的输出端连接，并用于根据所述振荡频率确定形成的电容，并根据所述电容值确定所述石英晶片的厚度。

可选地，所述石英晶体检测电路根据下述公式确定两个所述检测极板之间的待检测的石英晶片的厚度：

其中，ε＝ε_r·ε₀为待检测的石英晶片的介电系数；ε₀为真空的介电系数；ε_r为待检测的石英晶片的相对介电系数；S为第一检测极板和第二检测极板之间的有效面积；d_x为第一检测极板和第二检测极板之间的距离；δ为待检测的石英晶片的标准厚度要求的最小数量单位；n_x为待检测的石英晶片的厚度；C_x两个检测极板之间形成的电容。

可选地，所述石英晶体检测电路根据下述公式确定两个所述检测极板之间的待检测的石英晶片的厚度：

其中，为500组数据所得平均容值，C_res为寄生电容的数值，C_x为石英晶片实际电容值，n_x为待检测的石英晶片的厚度，j、x均为大于或等于1的自然数。

可选地，两个所述检测极板均为覆铜板。

可选地，两个所述检测极板分别为第一检测极板以及第二检测极板，所述石英晶体检测电路包括多个第一电感以及检测芯片，所述石英晶体检测电路包括多个第一电感、多个第一电容以及检测芯片，所述第一电感的第一端、所述第一电容的第一端与所述第一检测极板互连，其连接节点为所述检测芯片的第一检测端，所述第一电感的第二端、所述第一电容的第二端与所述第二检测极板互连，其连接节点为所述检测芯片的第二检测端。