DIN EN 62276-2013 Single crystal wafers for surface acoustic wave (SAW) device applications - Specifications and measuring methods (IEC 62276 2012) German version EN 62276 2013《表面声.pdf

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1、August 2013DEUTSCHE NORM DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik im DIN und VDEPreisgruppe 21DIN Deutsches Institut fr Normung e. V. Jede Art der Vervielfltigung, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung des DIN Deutsches Institut fr Normung e. V., Berlin, gestattet.ICS 3

2、1.140!%#K“2000440www.din.deDDIN EN 62276Einkristall-Wafer fr Oberflchenwellen-(OFW-)Bauelemente Festlegungen und Messverfahren(IEC 62276:2012);Deutsche Fassung EN 62276:2013Single crystal wafers for surface acoustic wave (SAW) device applications Specifications and measuring methods(IEC 62276:2012);

3、German version EN 62276:2013Tranches monocristallines pour applications utilisant des dispositifs ondes acoustiquesde surface (OAS) Spcifications et mthodes de mesure(CEI 62276:2012);Version allemande EN 62276:2013Alleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 BerlinErsatz frDIN EN 62276:20

4、06-04Siehe Anwendungsbeginnwww.beuth.deGesamtumfang 43 SeitenDIN EN 62276:2013-08 2 Anwendungsbeginn Anwendungsbeginn fr die von CENELEC am 2012-11-23 angenommene Europische Norm als DIN-Norm ist 2013-08-01. Fr DIN EN 62276:2006-04 besteht eine bergangsfrist bis 2015-11-23. Nationales Vorwort Voraus

5、gegangener Norm-Entwurf: E DIN IEC 62276:2009-10. Fr dieses Dokument ist das nationale Arbeitsgremium K 642 Piezoelektrische Bauteile zur Frequenzstabilisierung und -selektion“ der DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik im DIN und VDE (www.dke.de) zustndig. Die enthalt

6、ene IEC-Publikation wurde vom TC 49 Piezoelectric and dielectric devices for frequency control and selection“ erarbeitet. Das IEC-Komitee hat entschieden, dass der Inhalt dieser Publikation bis zu dem Datum (stability date) unverndert bleiben soll, das auf der IEC-Website unter http:/webstore.iec.ch

7、“ zu dieser Publikation angegeben ist. Zu diesem Zeitpunkt wird entsprechend der Entscheidung des Komitees die Publikation besttigt, zurckgezogen, durch eine Folgeausgabe ersetzt oder gendert. Fr den Fall einer undatierten Verweisung im normativen Text (Verweisung auf eine Norm ohne Angabe des Ausga

8、bedatums und ohne Hinweis auf eine Abschnittsnummer, eine Tabelle, ein Bild usw.) bezieht sich die Verweisung auf die jeweils neueste gltige Ausgabe der in Bezug genommenen Norm. Fr den Fall einer datierten Verweisung im normativen Text bezieht sich die Verweisung immer auf die in Bezug genommene Au

9、sgabe der Norm. Der Zusammenhang der zitierten Normen mit den entsprechenden Deutschen Normen ergibt sich, soweit ein Zusammenhang besteht, grundstzlich ber die Nummer der entsprechenden IEC-Publikation. Beispiel: IEC 60068 ist als EN 60068 als Europische Norm durch CENELEC bernommen und als DIN EN

10、60068 ins Deutsche Normenwerk aufgenommen. nderungen Gegenber DIN EN 62276:2006-04 wurden folgende nderungen vorgenommen: a) Die Abfolge der Begriffe wurde berarbeitet; b) die Benennung reduziertes LN“ (reduced LN) wird zu den Begriffen hinzugefgt; c) die Benennung reduziertes LT“ (reduced LT) wird

11、zu den Begriffen hinzugefgt; d) die Benennung Reduktionsvorgang“ wird zu den Begriffen hinzugefgt. Frhere Ausgaben DIN EN 62276: 2006-04 EN 62276 Januar 2013 EUROPISCHE NORM EUROPEAN STANDARD NORME EUROPENNE ICS 31.140 Ersatz fr EN 62276:2005 Deutsche Fassung Einkristall-Wafer fr Oberflchenwellen-(O

12、FW-)Bauelemente Festlegungen und Messverfahren (IEC 62276:2012) Single crystal wafers for surface acoustic wave (SAW) device applications Specifications and measuring methods (IEC 62276:2012) Tranches monocristallines pour applications utilisant des dispositifs ondes acoustiques de surface (OAS) Spc

13、ifications et mthodes de mesure (CEI 62276:2012) Diese Europische Norm wurde von CENELEC am 2012-11-23 angenommen. Die CENELEC-Mitglieder sind gehalten, die CEN/CENELEC-Geschftsordnung zu erfllen, in der die Bedingungen festgelegt sind, unter denen dieser Europischen Norm ohne jede nderung der Statu

14、s einer nationalen Norm zu geben ist. Auf dem letzten Stand befindliche Listen dieser nationalen Normen mit ihren bibliographischen Angaben sind beim CEN-CENELEC Management Centre oder bei jedem CENELEC-Mitglied auf Anfrage erhltlich. Diese Europische Norm besteht in drei offiziellen Fassungen (Deut

15、sch, Englisch, Franzsisch). Eine Fassung in einer anderen Sprache, die von einem CENELEC-Mitglied in eigener Verantwortung durch bersetzung in seine Landessprache gemacht und dem CEN-CENELEC Management Centre mitgeteilt worden ist, hat den gleichen Status wie die offiziellen Fassungen. CENELEC-Mitgl

16、ieder sind die nationalen elektrotechnischen Komitees von Belgien, Bulgarien, Dnemark, Deutschland, der ehemaligen jugoslawischen Republik Mazedonien, Estland, Finnland, Frankreich, Griechenland, Irland, Island, Italien, Kroatien, Lettland, Litauen, Luxemburg, Malta, den Niederlanden, Norwegen, ster

17、reich, Polen, Portugal, Rumnien, Schweden, der Schweiz, der Slowakei, Slowenien, Spanien, der Tschechischen Republik, der Trkei, Ungarn, dem Vereinigten Knigreich und Zypern. CENELEC Europisches Komitee fr Elektrotechnische Normung European Committee for Electrotechnical Standardization Comit Europe

18、n de Normalisation Electrotechnique Management Centre: Avenue Marnix 17, B-1000 Brssel 2013 CENELEC Alle Rechte der Verwertung, gleich in welcher Form und in welchem Verfahren, sind weltweit den Mitgliedern von CENELEC vorbehalten. Ref. Nr. EN 62276:2013 DDIN EN 62276:2013-08 EN 62276:2013 Vorwort D

19、er Text des Dokuments 49/1005/FDIS, zuknftige 2. Ausgabe der IEC 62276, erarbeitet vom IEC/TC 49 Piezoelectric, dielectric and electrostatic devices and associated materials for frequency control, selection and detection“, wurde zur parallelen IEC-CENELEC-Abstimmung vorgelegt und von CENELEC als EN

20、62276:2013 angenommen. Nachstehende Daten wurden festgelegt: sptestes Datum, zu dem dieses Dokument auf nationaler Ebene durch Verffentlichung einer identischen nationalen Norm oder durch Anerkennung bernommen werden muss (dop): 2013-08-23 sptestes Datum, zu dem nationale Normen, die diesem Dokument

21、 entgegenstehen, zurckgezogen werden mssen (dow): 2015-11-23 Dieses Dokument ersetzt EN 62276:2005. EN 62276:2013 enthlt die folgenden wesentlichen technischen nderungen gegenber EN 62276:2005: Die Abfolge der Begriffe wurde berarbeitet. Die Benennung reduziertes LN“ (reduced LN) wird zu den Begriff

22、en hinzugefgt. Die Benennung reduziertes LT“ (reduced LT) wird zu den Begriffen hinzugefgt. Die Benennung Reduktionsvorgang“ wird zu den Begriffen hinzugefgt. Es wird auf die Mglichkeit hingewiesen, dass einige Elemente dieses Dokuments Patentrechte berhren knnen. CENELEC und/oder CEN sind nicht daf

23、r verantwortlich, einige oder alle diesbezglichen Patentrechte zu identifizieren. Anerkennungsnotiz Der Text der Internationalen Norm IEC 62276:2012 wurde von CENELEC ohne irgendeine Abnderung als Europische Norm angenommen. In der offiziellen Fassung sind unter Literaturhinweise“ zu den aufgelistet

24、en Normen die nachstehenden Anmerkungen einzutragen: IEC 60862-1 ANMERKUNG Harmonisiert als EN 60862-1. IEC 60862-2 ANMERKUNG Harmonisiert als EN 60862-2. IEC 60862-3 ANMERKUNG Harmonisiert als EN 60862-3. IEC 61019-1 ANMERKUNG Harmonisiert als EN 61019-1. IEC 61019-2 ANMERKUNG Harmonisiert als EN 6

25、1019-2. ISO 4287 ANMERKUNG Harmonisiert als EN ISO 4287. 2 DIN EN 62276:2013-08 EN 62276:2013 Inhalt SeiteVorwort .2 Einleitung6 1 Anwendungsbereich.6 2 Normative Verweisungen.6 3 Begriffe.6 3.1 Einkristalle fr OFW-Wafer 6 3.2 Begriffe zu LN- und LT-Kristallen.7 3.3 Begriffe zu smtlichen Kristallen7

26、 3.4 Ebenheit .8 3.5 Definitionen von Fehlern der Oberflchenbeschaffenheit11 3.6 Weitere Begriffe12 4 Anforderungen14 4.1 Festlegungen fr den Werkstoff.14 4.2 Festlegungen fr Wafer14 5 Plan fr die Stichprobennahme18 5.1 Stichprobe 18 5.2 Anzahl der Stichproben18 5.3 Prfung der Gesamtstichprobe 18 6

27、Prfverfahren18 6.1 Durchmesser18 6.2 Dicke 18 6.3 Ma der OF19 6.4 Orientierung der OF .19 6.5 TV5.19 6.6 Verwlbung 19 6.7 TTV.19 6.8 Fehler der Ausbreitungsoberflche19 6.9 Einschlsse 19 6.10 Rauheit der Rckseite19 6.11 Orientierung19 6.12 Curie-Temperatur.19 6.13 Kristallgitterkonstante.20 6.14 Spez

28、ifischer Durchgangswiderstand20 7 Kennzeichnung, Beschriftung, Verpackung, Lieferbedingungen.20 7.1 Verpackung 20 7.2 Beschriftung und Kennzeichnung 20 7.3 Lieferbedingungen .20 3 DIN EN 62276:2013-08 EN 62276:2013 Seite8 Messung der Curie-Temperatur 20 8.1 Allgemeines . 20 8.2 DTA-Verfahren 20 8.3

29、Verfahren zur Bestimmung der Dielektrizittskonstanten . 21 9 Messung der Kristallgitterkonstante (Bond-Verfahren) . 22 10 Messung des Flchenwinkels mit Rntgenstrahlung 23 10.1 Messprinzip . 23 10.2 Messverfahren. 24 10.3 Messrichtung einer Waferflche 24 10.4 Messrichtung einer Orientierungsflche 24

30、10.5 Typische Waferorientierungen und Bezugsflchen. 25 11 Messung des spezifischen Durchgangswiderstands 25 11.1 Widerstandsmessung eines Wafers 25 11.2 Elektroden . 26 11.3 Spezifischer Durchgangswiderstand. 27 12 Sichtprfungen 27 12.1 Prfverfahren fr die Oberflchenbeschaffenheit . 27 Anhang A (nor

31、mativ) Angaben fr piezoelektrische Einkristalle unter Anwendung der Eulerschen Winkel 29 Anhang B (informativ) Herstellungsverfahren fr OFW-Wafer . 32 Literaturhinweise 39 Anhang ZA (normativ) Normative Verweisungen auf internationale Publikationen mit ihren entsprechenden europischen Publikationen

32、. 41 Bild 1 Darstellung eines Wafers und der Messpunkte fr TV5. 9 Bild 2 Schematische Darstellung der TTV 9 Bild 3 Schematische Darstellung der Verwlbung 10 Bild 4 Beispiel fr die Verteilung der Quadrate fr die LTV-Messung 11 Bild 5 LTV-Wert fr jedes Quadrat 11 Bild 6 Schematische Darstellung eines

33、DTA-Systems. 21 Bild 7 Schematische Darstellung eines Messsystems fr die Dielektrizittskonstante 22 Bild 8 Prinzip des Bond-Verfahrens 23 Bild 9 Messverfahren mit Rntgenstrahlung. 24 Bild 10 Verhltnis zwischen Schnittwinkel und Kristallgitterflche . 24 Bild 11 Messschaltung 26 Bild 12 Widerstandsmes

34、sgert. 26 Bild 13 Elektrodenform . 27 Bild A.1 Eulersche Winkel in einem drehenden Koordinatensystem (X, Y, Z) auf (x1, x2, x3) 29 Bild A.2 Koordinatensystem eines OFW-Wafers 30 4 DIN EN 62276:2013-08 EN 62276:2013 SeiteBild A.3 Zusammenhang zwischen den Kristallachsen, Eulerschen Winkeln und OFW-Or

35、ientierung fr ausgewhlte Wafer-Orientierungen .31 Bild B.1 Kristallziehverfahren nach Czochralski33 Bild B.2 Beispiel von Ungleichfrmigkeit in Kristallen, die aus verschiedenen Ausgangszusammensetzungen der Schmelze gezogen werden35 Bild B.3 Schematische Darstellung eines Bridgman-Vertikalofens und

36、Beispiel fr die Temperaturverteilung .36 Tabelle 1 Beschreibung von Wafer-Orientierungen 13 Tabelle 2 Festgelegte Grenzwerte von Rauheit, Verwlbung, TV5 und TTV .16 Tabelle 3 Kristallebenen zur Bestimmung der Oberflche und OF-Orientierungen .25 Tabelle 4 Elektrodengre 26 Tabelle A.1 Ausgewhlte OFW-S

37、ubstrat-Orientierungen und entsprechende Eulersche Winkel 30 5 DIN EN 62276:2013-08 EN 62276:2013 Einleitung Fr Oberflchenwellen-(OFW-)Filter und Resonatoren werden eine Reihe piezoelektrischer Werkstoffe eingesetzt. Vor der Tagung des IEC/TC 49 im Jahr 1996 wurden in Rotterdam Spezifikationen fr Wa

38、fer blicherweise zwischen Anwendern und Lieferanten ausgehandelt. Hinsichtlich der Normung von Wafern wurde auf der Tagung ein Vorschlag unterbreitet. Diese Norm wurde erarbeitet, um technische Spezifikationen zur Herstellung von piezoelektrischen Einkristall-Wafern fr OFW-Bauelemente bereitzustelle

39、n, die der Industrienorm gerecht werden. 1 Anwendungsbereich Diese Internationale Norm gilt fr die Herstellung von Einkristall-Wafern aus synthetischen Quarzkristallen, Lithiumniobat-(LN-), Lithiumtantalat-(LT-), Lithiumtetraborat-(LBO-)Kristallen und Lanthanum-Gallium-Silikat (LGS), die fr die Verw

40、endung als Substrate bei der Herstellung von Oberflchenwellen-(OFW-)Filtern und Resonatoren vorgesehen sind. 2 Normative Verweisungen Die folgenden Dokumente, die in diesem Dokument teilweise oder als Ganzes zitiert werden, sind fr die Anwendung dieses Dokuments erforderlich. Bei datierten Verweisun

41、gen gilt nur die in Bezug genommene Ausgabe. Bei undatierten Verweisungen gilt die letzte Ausgabe des in Bezug genommenen Dokuments (einschlielich aller nderungen). IEC 60410:1973, Sampling plans and procedures for inspection by attributes IEC 60758:2008, Synthetic quartz crystal Specifications and

42、guidelines for use 3 Begriffe Fr die Anwendung dieses Dokuments gelten die folgenden Begriffe. 3.1 Einkristalle fr OFW-Wafer 3.1.1 synthetischer Quarzkristall wie gezchtet“ hydrothermisch gezchteter Rechts- oder Linksquarzkristall Anmerkung 1 zum Begriff: Der Begriff wie gezchtet“ gibt den Zustand v

43、or der mechanischen Bearbeitung an. Anmerkung 2 zum Begriff: Weitere Informationen ber Kristallquarze sind in IEC 60758 enthalten. 3.1.2 Lithiumniobat LN Einkristalle, annhernd beschrieben durch die chemische Formel LiNbO3, die nach dem Czochralski-Verfahren (Kristallziehen aus Schmelze) oder nach a

44、nderen Zuchtverfahren gezchtet werden 3.1.3 Lithiumtantalat LT Einkristalle, annhernd beschrieben durch die chemische Formel LiTaO3, die nach dem Czochralski-Verfahren (Kristallziehen aus Schmelze) oder nach anderen Zuchtverfahren gezchtet werden 6 DIN EN 62276:2013-08 EN 62276:2013 3.1.4 Lithiumtet

45、raborat LBO Einkristalle, beschrieben durch die chemische Formel Li2B4O7, die nach dem Czochralski-Verfahren (Kristallziehen aus Schmelze), dem Bridgman-Vertikalverfahren oder nach anderen Zuchtverfahren gezchtet werden 3.1.5 Lanthan-Gallium-Silikat LGS Einkristalle, beschrieben durch die chemische

46、Formel La3Ga5SiO14, die nach dem Czochralski-Verfahren (Kristallziehen aus Schmelze) oder nach anderen Zuchtverfahren gezchtet werden 3.2 Begriffe zu LN- und LT-Kristallen 3.2.1 Curie-Temperatur TcPhasenbergangstemperatur zwischen Ferroelektrizitt und Paraelektrizitt, bestimmt durch Differential-the

47、rmoanalyse (DTA) oder dielektrische Messung 3.2.2 Eindomnenzustand Zustand gleicher elektrischer Polarisation in einem ferroelektrischen Kristall (fr LN und LT) 3.2.3 Polarisationsvorgang elektrischer Vorgang zur Bestimmung eines Eindomnenkristalls Anmerkung 1 zum Begriff: Der Polarisationsvorgang w

48、ird auch als Polung“ bezeichnet. 3.2.4 Reduktionsvorgang Reduktions-Oxidations-(Redox-)Reaktion zur Erhhung der Leitfhigkeit, um nachteilige pyroelektrische Effekte zu verringern 3.2.5 reduziertes LN (en: reduced LN) LN, das einer Reduktionsbehandlung unterzogen wurde Anmerkung 1 zum Eintrag: Reduzi

49、ertes LN wird manchmal als schwarzes LN“ bezeichnet. 3.2.6 reduziertes LT (en: reduced LT) LT, das einer Reduktionsbehandlung unterzogen wurde Anmerkung 1 zum Begriff: Reduziertes LT wird manchmal als schwarzes LT“ bezeichnet. 3.3 Begriffe zu smtlichen Kristallen 3.3.1 Gitterkonstante Lnge der Elementarzelle entlang einer