石英晶体谐振器,以其优良频率稳定度、高Q值、高振荡频率及体积小巧等特点,在军事、通讯、计算机、家用电器及各种工业电子设备中得到了广泛的应用。随着科学技术的不断发展,对石英晶体谐振器精确度的要求越来越高,精确调节石英晶体谐振器的频率,是国内外研究和生产中的热点问题。本文探索性研究了一种新颖的频率微调技术——激光刻蚀微调。论文从激光刻蚀机制、刻蚀工艺等方面深入研究了激光刻蚀微调技术,并对如何应对和减少刻蚀损伤、实现产业化应用提出了方案。论文工作取得的主要研究成果有:1.提出并实现了激光减薄和激光刻蚀图形两种激光刻蚀方法对石英晶体谐振器件进行频率微调。研究结果表明,这两种激光刻蚀技术都可以用来精确微调石英晶振器的频率,其中激光刻蚀图形方法更有利于产业化应用。这一研究工作在国际上尚未见报道。2.通过对激光刻蚀损伤的机理的研究,并结合实验研究,提出了四变量方法,即大气环境、真空环境、激光减薄和激光刻蚀图形,相当于是影响激光频率微调结果的四个相互独立的自变量,而最终的刻蚀量就是方程的因变量。研究表明,在每一种具体的工作环境下,运行每一种具体的刻蚀技术时,都找到了激光电流、激光频率和Q脉冲宽度三个参数与微调结果的关系;对于固定的石英晶片三个参数均存在一个损伤域值,当超过此域值时就会对晶片产生损伤,同时,对于大气环境和真空环境,域值也有所不同。通过实验研究找出了最大的无损伤刻蚀调节量为:激光减薄工艺真空中最大的无损伤调节量为500ppm左右,大气中为100ppm左右。激光刻蚀图形工艺则可达2000ppm以上。这为激光刻蚀调频技术的应用提供了有价值的工艺参数。3.在上述研究的基础上,进一步探讨了激光刻蚀工艺的产业化问题以及在其他领域的应用,提出了多晶片同时微调、多图形微调等方案,提出了石英晶片频率微调系统整体方案,并对激光频率微调技术的发展趋势进行了预测性分析。