DIN IEC TS 61994-4-4-2011 Piezoelectric and dielectric devices for frequency control and selection - Glossary - Part 4-4 Materials - Materials for surface acoustic wave (SAW) devic.pdf

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1、November 2011 DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik im DIN und VDEPreisgruppe 11DIN 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 01.040.31; 3

2、1.140Zur Erstellung einer DIN SPEC knnen verschiedene Verfahrensweisen herangezogen werden: Das vorliegende Dokument wurde nach den Verfahrensregeln einer Vornorm erstellt.!$tZ“1819255www.din.deDDIN IEC/TS 61994-4-4Piezoelektrische und dielektrische Bauteile zur Frequenzstabilisierungund -selektion

3、Wrterverzeichnis Teil 4-4: Materialien Materialien fr Oberflchen-(OFW-)Bauelemente(IEC/TS 61994-4-4:2010)Piezoelectric and dielectric devices for frequency control and selection Glossary Part 4-4: Materials Materials for surface acoustic wave (SAW) devices(IEC/TS 61994-4-4:2010)Alleinverkauf der Spe

4、zifikationen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 Berlin www.beuth.deGesamtumfang 12 SeitenDIN SPEC 41994-4-4DIN IEC/TS 61994-4-4 DIN SPEC 41994-4-4:2011-11 2 Inhalt Seite 1 Anwendungsbereich .4 2 Verweisungen.4 3 Begriffe .4 Bild 1 Beispiel fr die Verteilung der Lagen fr die LTV-Messung. Alle Lagen haben

5、 ihren Mittelpunkt innerhalb der FQA7 Bild 2 LTV ist eine positive Zahl und wird an jeder Lage gemessen.7 Bild 3 Darstellung eines Wafers und der Messpunkte fr TV510 Bild 4 Schematische Darstellung der TTV.10 Bild 5 Schematische Darstellung der Verwlbung.11 Tabelle 1 Beschreibung der Orientierung5 D

6、IN IEC/TS 61994-4-4 DIN SPEC 41994-4-4:2011-11 3 Nationales Vorwort Vorausgegangener Norm-Entwurf: E DIN IEC 61994-4-4:2009-10. Fr diese Vornorm ist das nationale Arbeitsgremium K 642 Piezoelektrische Bauteile zur Frequenz-stabilisierung und -selektion“ der DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Ele

7、ktronik Informationstechnik im DIN und VDE (www.dke.de) zustndig. Fr den Fall einer undatierten Verweisung im normativen Text (Verweisung auf eine Norm ohne Angabe des Ausgabedatums und ohne Hinweis auf eine Abschnittsnummer, eine Tabelle, ein Bild usw.) bezieht sich die Verweisung auf die jeweils n

8、eueste 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 Ausgabe der Norm. Der Zusammenhang der zitierten Normen mit den entsprechenden Deutschen Normen ergibt sich, soweit ein Zusammenh

9、ang 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 60068 ins Deutsche Normenwerk aufgenommen. Diese DIN SPEC nach dem Vornorm-Verfahren ist das Ergebnis einer Normungsarbeit, das

10、 mit Rcksicht auf die europischen Rahmenbedingungen vom DIN nicht als Norm herausgegeben wird. DIN IEC/TS 61994-4-4 DIN SPEC 41994-4-4:2011-11 4 Piezoelektrische und dielektrische Bauteile zur Frequenzstabilisierung und -selektion Wrterverzeichnis Teil 4-4: Materialien Materialien fr Oberflchen-(OFW

11、-)Bauelemente 1 Anwendungsbereich Dieser Teil von IEC 61994 legt Begriffe fr Einkristall-Wafer, die fr dem neuesten Stand der Technik entsprechende Oberflchenwellenbauelemente (engl.: surface acoustic wave SAW) verwendet werden, fest. Diese Begriffe sind fr die Anwendung in Normen und Schriftstcken

12、des Technischen Komitees IEC/TC 49 vorgesehen. 2 Verweisungen Die folgenden zitierten Dokumente sind fr die Anwendung dieses Dokuments erforderlich. Bei datierten Ver-weisungen gilt nur die in Bezug genommene Ausgabe. Bei undatierten Verweisungen gilt die letzte Ausgabe des in Bezug genommenen Dokum

13、ents (einschlielich aller nderungen). ISO 4287, Geometrical Product Specifications (GPS) Surface texture: Profile method Terms, definitions and surface texture parameters 3 Begriffe Fr die Anwendung dieses Dokuments gelten die folgenden Begriffe. 3.1 annehmbare Qualittsgrenzlage AQL AQL ist der maxi

14、male Anteil fehlerhafter Einheiten in Prozent (oder die maximale Anzahl von Fehlern je hundert Einheiten), der fr Zwecke der Stichprobenprfung als zufriedenstellende durchschnittliche Qualitts-lage angesehen werden kann IEC 60410:1973, 4.2 3.2 synthetischer Quarzkristall wie gezchtet“ hydrothermisch

15、 gezchteter Quarzeinkristall. Wie gezchtet“ bezieht sich auf den Zustand der Bearbeitung und gibt den Zustand vor der mechanischen Bearbeitung an IEC 61994-4-1:2007, 3.4 3.3 Rauigkeit der Rckseite die Definitionen der Rauigkeit Rasind in ISO 4287 angegeben IEC 62276:2005, 3.8 3.4 Schrgkante abgeschr

16、gte oder abgerundete Form des Wafer-Perimeters. Dies wird auch als Kantenprofil“ bezeichnet. Die Herstellung einer Schrgkante wird Abfasen“ oder Kantenabrundung“ genannt. Das Profil und seine Grenzabweichungen sollten vom Lieferanten festgelegt werden. IEC 62276:2005, 3.13 3.5 Ausbruch Bereich, in d

17、em sich Material von der Oberflche oder der Kante eines Wafers gelst hat. Die Gre der Splitter kann durch ihre maximale radiale Tiefe und Umfangssehnenlnge angegeben werden. IEC 62276:2005, 3.16.4 DIN IEC/TS 61994-4-4 DIN SPEC 41994-4-4:2011-11 5 3.6 kongruente Zusammensetzung chemische Zusammensetz

18、ung eines Einkristalls, die whrend des Zchtungsprozesses in einem thermo-dynamischen Gleichgewicht mit einer geschmolzenen Lsung derselben Zusammensetzung steht IEC 62276:2005, 3.4.2 3.7 Verunreinigung die erste ist als Oberflchenverunreinigung und die zweite als Partikelverunreinigung definiert. Di

19、e erste wird durch Verunreinigungen der Oberflche hervorgerufen, die nicht durch Reinigen beseitigt werden knnen oder nach dem Reinigen als Flecken erkennbar sind. Diese knnen Fremdstoffe auf der Oberflche, z. B. eines abgegrenzten Bereiches, der verschmutzt, fleckig, verfrbt, gesprenkelt usw. ist,

20、oder groe Bereiche sein, die ein unscharfes oder trbes Aussehen aufweisen, das durch eine Schicht von Fremdstoffen verur-sacht wird. IEC 62276:2005, 3.16.1 3.8 Riss Bruch, der sich ber die Oberflche eines Wafers erstreckt und durch die gesamte Dicke des Wafers gehen kann IEC 62276:2005, 3.16.2 3.9 C

21、urie-Temperatur TcPhasenbergangstemperatur zwischen Ferroelektrizitt und Paraelektrizitt, bestimmt durch Differential-thermoanalyse (DTA) oder dielektrische Messung IEC 62276:2005, 3.3.1 3.10 Beschreibung der Orientierung und OFW-Ausbreitung Bezeichnung der Oberflchenorientierung und der Richtung de

22、r OFW-Ausbreitung, getrennt durch das Symbol -“. Die Spezifikation einer 0-Orientierung kann im Normalfall entfallen. Typische Beispiele fr diese Bezeichnungen sind in Tabelle 1 aufgefhrt. Tabelle 1 Beschreibung der Orientierung Werkstoff LN LT Quarzkristall LBO LGS Bezeichnung 128oY-X Y-Z 64oY-X X-

23、112oY 36oY-X ST-X 45oX-Z yxlt/48,5o/26,6o IEC 62276:2005, 3.10 3.11 Waferdurchmesser Durchmesser des runden Teiles des Wafers, ausgenommen die OF- und SF-Bereiche IEC 62276:2005, 3.14 3.12 Grbchen gleichfrmige Vertiefung in der Oberflche mit einem Durchmesser von mehr als 3 mm IEC 62276:2005, 3.16.5

24、 DIN IEC/TS 61994-4-4 DIN SPEC 41994-4-4:2011-11 6 3.13 festgelegter Qualittsbereich FQA durch Abzug eines Kantennennwertes, X, definierter zentraler Bereich einer Waferoberflche, fr den die festgelegten Werte einer Kenngre gelten IEC 62276:2005, 3.7.1 3.14 Abweichung der Brennebene FPD gemessen rel

25、ativ zur 3-Punkt-Bezugsebene, wie in 3.30 b) definiert. Der Wert ist der Hchstabstand zwischen einem Punkt auf der Waferoberflche (innerhalb der FQA) und der Brennebene. Liegt der Punkt oberhalb der Bezugsebene, ist die FPD positiv. Liegt der Punkt unterhalb der Bezugsebene, ist die FPD negativ. IEC

26、 62276:2005, 3.7.10 3.15 Gitterkonstante Lnge der Elementarzelle entlang einer Hauptkristallachse, die nach dem Bond-Verfahren mit Rntgen-strahlung gemessen wird IEC 62276:2005, 3.4.1 3.16 Lanthan-Gallium-Silikat LGS Einkristalle, beschrieben durch die chemische Formel La3Ga5SiO14, die nach dem Czoc

27、hralski-Verfahren (Kristallziehen aus Schmelze) oder nach anderen Zuchtverfahren gezchtet worden sind IEC 62276:2005, 3.1.5 3.17 Lithiumniobat LN Einkristalle, annhernd beschrieben durch die chemische Formel LiNbO3, die nach dem Czochralski-Verfahren (Kristallziehen aus Schmelze) oder nach anderen Z

28、uchtverfahren gezchtet worden sind IEC 62276:2005, 3.1.2 3.18 Lithiumtantalat LT Einkristalle, annhernd beschrieben durch die chemische Formel LiTaO3, die nach dem Czochralski-Verfahren (Kristallziehen aus Schmelze) oder nach anderen Zuchtverfahren gezchtet worden sind IEC 62276:2005, 3.1.3 3.19 Lit

29、hiumtetraborat LBO Einkristalle, beschrieben durch die chemische Formel Li2B4O7, die nach dem Czochralski-Verfahren (Kristallziehen aus Schmelze), dem Bridgman-Vertikalverfahren oder nach anderen Zuchtverfahren gezchtet worden sind IEC 62276:2005, 3.1.4 DIN IEC/TS 61994-4-4 DIN SPEC 41994-4-4:2011-1

30、1 7 3.20 lokale Dickenschwankung LTV wird mittels Messung einer Matrix von Quadraten mit definierten Kantenmaen (z. B. 5 mm 5 mm) ermittelt. Die Messung wird an einem eingespannten Wafer mit der in 3.30 a) definierten Bezugsebene durchgefhrt. Das Beispiel einer Anordnung von Quadraten ist in Bild 1

31、dargestellt. Der Wert ist in jedem Fall eine positive Zahl und ist fr jedes Quadrat definiert als Differenz zwischen dem hchsten und niedrigsten Punkt innerhalb jedes Quadrates, wie in Bild 2 dargestellt. Damit ein Wafer eine LTV-Spezifikation einhalten kann, mssen die LTV-Werte aller Quadrate klein

32、er als der festgelegte Wert sein. IEC 62276:2005, 3.7.8 Bild 1 Beispiel fr die Verteilung der Lagen fr die LTV-Messung. Alle Lagen haben ihren Mittelpunkt innerhalb der FQA Bild 2 LTV ist eine positive Zahl und wird an jeder Lage gemessen 3.21 Herstellungslos ein Herstellungslos wird mittels Vereinb

33、arung zwischen Anwender und Lieferant festgelegt IEC 62276:2005, 3.2 3.22 Orangenhaut grere unebene Oberflchenbeschaffenheit, die bei diffuser Beleuchtung mit bloem Auge sichtbar ist IEC 62276:2005, 3.16.7 3.23 Orientierungsflche OF Schnittflche an der Peripherie eines Wafers zur Angabe der Kristall

34、orientierung. Die Ausrichtung der Orientierungsflche stimmt gewhnlich mit der Richtung der OFW-Ausbreitung berein. Sie wird auch als Primrflche“ bezeichnet (siehe Bild 3). IEC 62276:2005, 3.5 DIN IEC/TS 61994-4-4 DIN SPEC 41994-4-4:2011-11 8 3.24 prozentuale lokale Dickenschwankung PLTV Prozentsatz

35、von Quadraten, der zu den festgelegten LTV-Werten zhlt. So wie bei der LTV-Messung ist dies eine Messung im eingespannten Zustand. IEC 62276:2005, 3.7.9 3.25 Grube nicht entfernbare Unregelmigkeiten der Oberflche, z. B. ein Hohlraum, die berwiegend durch einen Volumenfehler oder fehlerhaften Fertigu

36、ngsprozess verursacht werden IEC 62276:2005, 3.16.6 3.26 Polarisationsvorgang (oder Polungsvorgang) elektrischer Vorgang zur Erzeugung eines Eindomnenkristalls IEC 62276:2005, 3.3.3 3.27 reduziertes LN LN, das einer Reduktionsbehandlung unterzogen wurde und manchmal als schwarzes LN“ bezeichnet wird

37、 IEC 62276:2005, 3.3.4.1 3.28 reduziertes LT LT, das einer Reduktionsbehandlung unterzogen wurde und manchmal als schwarzes LT“ bezeichnet wird IEC 62276:2005, 3.3.4.2 3.29 Reduktionsvorgang Reduktions-Oxidations-(Redox-)Reaktion zur Erhhung der Leitfhigkeit, um nachteilige pyroelektrische Effekte z

38、u verringern IEC 62276:2005, 3.3.4 3.30 Bezugsebene hngt von der Messung der Ebenheit ab und muss festgelegt werden. Sie kann eine der folgenden sein: a) bei Messungen mit eingespanntem Wafer die Oberflche der Spannvorrichtung, die die Rckseite des Wafers berhrt; b) drei Punkte an festgelegten Posit

39、ionen auf der Vorderseite innerhalb der FQA; c) Anpassung an die Vorderseite mit Hilfe der Fehlerquadratmethode unter Verwendung aller gemessenen Punkte innerhalb des FQA; d) Anpassung an die Vorderseite mit Hilfe der Fehlerquadratmethode unter Verwendung aller gemessenen Punkte innerhalb eines Quad

40、rates. IEC 62276:2005, 3.7.2 3.31 Kratzer flache Nut oder Schnitt unterhalb der festgelegten Oberflchenebene, dessen Lnge-Durchmesser-Verhltnis grer als 5 : 1 ist IEC 62276:2005, 3.16.3 DIN IEC/TS 61994-4-4 DIN SPEC 41994-4-4:2011-11 9 3.32 Sekundrflche SF Flchenteilstck an der Peripherie eines Wafe

41、rs, das krzer als die OF ist. Sofern vorhanden, zeigt die SF die Wafer-Polaritt an und kann dazu dienen, mgliche Wafer-Schnitte zu erkennen. Sie wird auch als Suborientierungsflche“ bezeichnet (siehe Bild 3). IEC 62276:2005, 3.6 3.33 Eindomnenzustand Zustand gleicher elektrischer Polarisation in ein

42、em ferroelektrischen Kristall (fr LN und LT) IEC 62276:2005, 3.3.2 3.34 Quadrat quadratische Flche auf der Vorderseite des Wafers, von der eine Seite parallel zur OF verluft. Die Kenn-gren der Ebenheit werden entweder global fr den FQA oder einzeln fr jedes Quadrat bewertet. IEC 62276:2005, 3.7.3 3.

43、35 Sori Sori ist die Verformung eines nicht eingespannten Wafers und ist definiert als der maximale Unterschied zwischen einem Punkt auf der Vorderseite und einer Bezugsebene. Im Gegensatz zur Verwlbung ist die Bezugsebene in diesem Fall definiert durch die Anpassung an die Vorderseite mit Hilfe der

44、 Fehlerquadrat-methode. IEC 62276:2005, 3.7.7 3.36 ST-Schnitt obwohl die ursprngliche Definition einen um 42,75 gedrehten Y-Schnitt und die Ausbreitung in X-Richtung beinhaltet, hat der tatschliche Schnittwinkel einen Bereich von 20 bis 42,75, um einen Temperatur-koeffizienten von null zu erreichen

45、IEC 62276:2005, 3.11 3.37 Oberflchenorientierung kristallografische Orientierung der Achse senkrecht zur Waferoberflche IEC 62276:2005, 3.9 3.38 Grenzabweichung der Oberflchenorientierung zulssige Differenz zwischen der festgelegten Oberflchenorientierung und der mittels Rntgenbeugung gemessenen Ori

46、entierung IEC 62276:2005, 3.12 3.39 Schwankung der Dicke an fnf Punkten TV5 TV5 gibt die Schwankung der Dicke eines Wafers an und ist der maximale Dickenunterschied, den fnf Messungen ergeben haben. Die Dicke wird in der Mitte des Wafers und an den in Bild 3 dargestellten vier umfangsverteilten Punk

47、ten gemessen. DIN IEC/TS 61994-4-4 DIN SPEC 41994-4-4:2011-11 10 Bild 3 Darstellung eines Wafers und der Messpunkte fr TV5 IEC 62276:2005, 3.7.4 3.40 Gesamtdickenschwankung TTV die Messung der TTV wird im eingespannten Zustand mit der in 3.30 a) definierten Bezugsebene durchge-fhrt. TTV ist die Diff

48、erenz zwischen der maximalen Dicke (A) und der minimalen Dicke (B), wie in Bild 4 dargestellt. IEC 62276:2005, 3.7.5 Bild 4 Schematische Darstellung der TTV 3.41 Zwilling kristallografischer Fehler, der in einem Einkristall auftritt ANMERKUNG Der Zwilling wird mit Hilfe einer Begrenzung, gewhnlich in axialer Richtung zur Kristallebene, vom Trger des Werkstoffes getrennt. Die Gitter auf beiden Seiten der Begrenzung sind kristallografische Spiegelbilder voneinander. IEC 62276:2005, 3.4.3 3.42 Verwlbung Verwlbung ist die Verformung eines nicht eingespannten Wafers und ist definiert als der maxim