石英晶振
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石英晶振工作原理
石英晶振是一种常见的电子元件,它在许多电子设备中起着重要的作用。
它的工作原理是基于石英晶体的压电效应。
石英晶振由石英晶体片和金属电极组成,当施加电压时,石英晶体会产生机械振动,从而产生电信号。
石英晶振的工作原理可以简单地概括为压电效应和谐振。
压电效应是指当施加电压时,石英晶体会发生微小的机械变形,这种变形会产生电荷,从而形成电压信号。
而谐振则是指当施加的电压频率与石英晶体的固有频率相同时,石英晶体会产生最大的机械振动,从而产生最大的电信号输出。
石英晶振通常用于电子设备中的时钟电路和频率控制电路中。
在时钟电路中,石英晶振可以提供稳定的时钟信号,确保设备的正常运行。
在频率控制电路中,石英晶振可以根据需要产生特定的频率信号,用于调节设备的工作频率。
总的来说,石英晶振的工作原理是基于石英晶体的压电效应和谐振原理,它在电子设备中扮演着重要的角色,为设备提供稳定的时钟信号和频率控制功能。
随着电子技术的不断发展,石英晶振的应用范围也将进一步扩大,为各种电子设备的性能提升提供更多可能。
石英晶振选型与应用知识石英晶体是压电晶体的一种,沿着特定的方向挤压或拉伸,它的两端会产生正负电荷,这种效应称为正压电效应;相反,对晶体施加电场导致晶体形变的效应,称为逆压电效应。
所以在石英晶片两面施加交变电场,晶片就会产生形变,而形变又会产生电场,这是一个周期转换的过程。
对于特定的晶片,这个周期是固定的,我们利用这个周期来产生稳定的基准时钟信号。
石英晶体元器件,是利用石英晶体的压电效应实现频率控制、稳定或选择的关键电子元器件。
包括石英晶体谐振器、石英晶体振荡器和石英晶体滤波器。
在石英晶片的两面镀上电极,经过装架、调频、封装等工序后制成石英晶体元件。
石英晶体元件与集成电路等其它电子元件组合成石英晶体器件。
本文主要介绍石英晶振:即所谓石英晶体谐振器(无源晶振)和石英晶体振荡器(有源晶振)的统称。
一般的概念中把晶振就等同于谐振器理解了,振荡器就是通常所指钟振。
石英晶振是一种用于稳定频率和选择频率的电子元件,已被广泛地使用在无线电话、载波通讯、广播电视、卫星通讯、仪器仪表等各种电子设备中.一、石英晶振的型号命名方法1.国产石英晶体谐振器的型号由三部分组成:–第一部分:表示外壳形状和材料,B表示玻璃壳,J表示金属壳,S表示塑料封型;–第二部分:表示晶片切型,与切型符号的第一个字母相同,A表示AT切型、B表示BT切型,–第三部分:表示主要性能及外形尺寸等,一般用数字表示,也有最后再加英文字母的。
JA5为金属壳AT切型晶振元件,BA3为玻壳AT切型晶振元件。
2石英晶体振荡器的型号命名有四部分组成:.–第一部分:主称用大写字母Z表示石英晶体振荡器;–第二部:类别用大写字母表示,其意义见下表:–第三部分:频率稳定度等级用大写字母表示,其意义见下表:–第四部分:序号用数字表示,以示产品结构性能参数的区别从型号上无法知道晶振元件的主要电特性,需查产品手册或相关资料才行。
二、石英晶振的结构特点1.石英晶体谐振器一般由外壳、晶片、支架(金属座)、外引线、引线等组成。
石英晶振频率概述石英晶振是一种广泛应用在电子领域的元件,用于产生准确的振荡信号。
石英晶振频率指的是石英晶振器产生的振荡信号的频率。
石英晶振频率的稳定性和精确度对电子设备的性能和可靠性至关重要。
本文将深入探讨石英晶振频率的相关知识。
石英晶振基本原理石英晶振是利用石英晶体的特殊物理性质产生振荡信号的装置。
石英晶体的晶格结构决定了其具有压电效应和逆压电效应。
当外加电场作用在石英晶体上时,晶体会发生形变,反之,当形变作用在石英晶体上时,会产生电荷。
这种压电效应和逆压电效应的耦合作用,使得石英晶体能够产生稳定的振动频率。
石英晶振器的结构石英晶振器由石英晶体、金属电极和封装材料组成。
石英晶体通常为石英石圆片或柱状晶体,其表面通过化学方式镀上金属电极,用于引出电信号。
晶振器通常有两个电极,一个为悬空电极,另一个为接地电极,通过悬空电极施加电压,使晶体发生振动,从而产生振荡信号。
石英晶振频率的调整石英晶振频率可以通过调整晶体的尺寸和形状来实现。
通常情况下,石英晶体的厚度越薄,频率越高,厚度越厚,频率越低。
此外,晶体的切割方向以及电极的布局也会影响晶振器的频率。
制造商可以根据具体需求对石英晶振进行定制,以满足不同应用的要求。
石英晶振频率的精确度石英晶振器的频率精确度取决于晶体的质量和制造工艺。
相对于其他类型的振荡元件,石英晶振器具有更高的频率稳定性和精确度。
一般情况下,石英晶振器的频率误差在几个十万分之一左右。
为了提高石英晶振器的频率稳定性,制造商通常会在晶体中添加掺杂物,通过调整晶格结构来提高晶体的品质。
石英晶振频率的温度稳定性石英晶振器的频率受温度的影响较大。
随着温度的变化,晶体的物理性质会发生变化,从而导致频率的偏移。
为了提高石英晶振器的温度稳定性,制造商会在晶体中添加温度补偿电路。
温度补偿电路通过感应温度的变化,调整输入电压,使晶体的频率能够在不同温度下保持稳定。
石英晶振频率的应用石英晶振器广泛应用在各种电子设备中,包括通信设备、计算机、电子钟等。
其实很多人都知道分为有源晶振和无源晶振,Realgiant了解到部分人仍然分不清楚他们到底有何区别,甚至有的客户这样问过,为什么两种晶振体积都是一样的,一个只要几毛钱,而另一个却要几块钱,为什么会相差那么大?Realgiant在此教大家如何区分石英晶体谐振器和石英晶体振荡器。
石英晶体谐振器(quartz crystal unit或quartz crystal resonator,常简写成Xtal),简称石英晶体或晶振,它是利用石英晶体的压电效应,用来产生高精度振荡频率的一种电子元件。
需搭配外加电路才会产生振荡。
是被动(无源)元件,我们又称它无源晶振。
该元件主要由石英晶片、基座、外壳、银胶、银等成分组成。
根据引线状况我们把石英晶振分为直插(有引线)与表面贴装(无引线)两种类型。
无源晶振通常是两支接引的电子元件。
石英晶体振荡器(crystal oscillator,简写 OSC 或 XO)是指内含石英晶体与振荡电路的模组,它需要电源,可直接产生振荡讯号输出。
因内含主动(有源)电子元件,整个模组也属主动元件,因此,我们又称它有源晶振。
石英振荡器通常是四支接脚的电子元件,其中两支为电源,一支为振荡讯号输出,另一支为空脚或控制用。
相比石英晶体谐振器,石英晶体振荡器非常的复杂,这不仅体现在它的参数上,同时也体现在它的种类上。
在上一篇有关温补晶振的文章中我们已经了解到温补晶振是一种石英晶体振荡器。
在晶振行业中,通常我们将石英晶体振荡器分为以下几类:SPXO普通振荡器、TCXO温补振荡器、VCXO压控晶体振荡器、OCXO恒温振荡器以及VC-TCXO压控温补振荡器。
下面我们来逐步了解这几种石英晶体振荡器。
普通石英晶体振荡(SPXO),也有人叫它XO、OSC振荡器,SPXO可以产生10^(-5)~10^(-4)量级的频率精度,标准频率1~100MHZ,频率稳定度是±100ppm.SPXO没有采用任何温度频率补偿措施,价格低廉,通常用作微处理器的时钟器件。
导致石英晶振停振原因和正确处理方法石英产品主要是利用石英材料(水晶)的压电效应制成的电子原件和器件,使用石英为震荡源的产品主要有石英晶体谐振器、石英晶体振荡器.晶振是一种机电器件,在通常工作条件下,普通的晶振频率绝对精度可达百万分之五十.高级的精度更高.有些晶振还可以由外加电压在一定范围内调整频率,称为压控振荡器(VCO). 而常见的有8M、12M晶振等等.目前晶振被广泛应用于各电子产品中,在生产这些电路板设有晶振的电子产品上都需要经过很多工序的检测,在检漏工序中,就是在酒精加压的环境下,石英晶体容易产生碰壳现象,即振动时芯片跟外壳容易相碰,从而晶体容易发生时振时不振或停振;帝国科技的工程师总结了下导致晶振停振的几个要素:1,由于芯片本身的厚度很薄,当激励功率过大时,会使内部石英芯片破损,导致停振;2,在压封时,晶体内部要求抽真空充氮气,如果发生压封不良,即石英晶体的密封性不好时,在酒精加压的条件下,其表现为漏气,称之为双漏,也会导致停振,3,由于石英晶体在剪脚和焊锡的时候容易产生机械应力和热应力,而焊锡温度过高和作用时间太长都会影响到晶体,容易导致晶体处于临界状态,以至出现时振时不振现象,甚至停振;4,在焊锡时,当锡丝透过线路板上小孔渗过,导致引脚跟外壳连接在一块,或是晶体在制造过程中,基座上引脚的锡点和外壳相连接发生单漏,都会造成短路,从而引起停振;5,有功负载会降低Q值(即品质因素),从而使晶体的稳定性下降,容易受周边有源组件影响,处于不稳定状态,出现时振时不振现象;6,当石英晶体频率发生频率漂移,且超出石英晶体频率偏差范围过多时,以至于捕捉不到石英晶体的中心频率,从而导致芯片不起振.遇到问题就必须去解决处理,对于以上情况可以按照下面的方法正确处理:1,严格按照技术要求的规定,对石英晶体组件进行检漏试验以检查其密封性,及时处理不良品并分析原因;2,压封工序是将调好的谐振件在氮气保护中与外壳封装起来,以稳定石英晶体谐振器的电气性能.在此工序应保持送料仓、压封仓和出料仓干净,压封仓要连续冲氮气,并在压封过程中注意焊头磨损情况及模具位置,电压、气压和氮气流量是否正常,否则及时处理.其质量标准为:无伤痕、毛刺、顶坑、弯腿,压印对称不可歪斜.3,控制好剪脚和焊锡工序,并保证基座绝缘性能和引脚质量,引脚镀层光亮均匀无麻面,无变形、裂痕、变色、划伤、污迹及镀层剥落.为了更好地防止单漏,可以在晶体下加一个绝缘垫片.4,由于石英晶体是被动组件,它是由IC提供适当的激励功率而正常工作的,因此,当激励功率过低时,晶体不易起振,过高时,便形成过激励,使石英芯片破损,引起停振.所以,应提供适当的激励功率.另外,有功负载会消耗一定的功率,从而降低晶体Q值,从而使晶体的稳定性下降,容易受周边有源组件影响,处于不稳定状态,出现时振时不振现象,所以,外加有功负载时,应匹配一个比较合适有功负载.5,当晶体产生频率漂移而且超出频差范围时,应检查是否匹配了合适的负载电容,可以通过调节晶体的负载电容来解决.。
石英晶振alpha晶型阿尔法1. 引言石英晶振是一种常见的石英晶体,在许多电子设备中被广泛应用。
而alpha晶型阿尔法是石英晶振中的一种重要结构,具有独特的性质和应用价值。
在本文中,我们将对石英晶振alpha晶型阿尔法进行全面评估和深入探讨,以便更好地理解这一主题。
2. 什么是石英晶振?石英晶振是利用石英晶体的压电效应产生振荡的装置。
它通常由石英晶体片和金属电极组成,并在电场的作用下产生机械振动。
由于石英晶体具有稳定的振荡频率和高的品质因数,因此被广泛应用于时钟、计时器、无线通信等领域。
3. 石英晶振alpha晶型阿尔法的特点石英晶振具有多种晶型,其中alpha晶型阿尔法是一种常见的晶体结构。
它具有高的稳定性、优异的频率稳定度和良好的温度特性,适合用于高精度的时钟和计时器应用。
alpha晶型阿尔法还具有优异的抗震动和抗冲击能力,可以在恶劣环境下稳定工作。
4. 应用领域石英晶振alpha晶型阿尔法在各种电子设备中都有广泛的应用。
在通信领域,它被用于制作高精度的频率参考源,保证通信系统的稳定性和准确性。
在计时器领域,它被用于制作高精度的钟表和计时设备,确保时间的准确显示和记录。
石英晶振alpha晶型阿尔法还被应用于航空航天、医疗设备、工业控制等领域。
5. 个人观点从我个人的观点来看,石英晶振alpha晶型阿尔法是一种非常优秀的振荡器件。
它不仅具有高的频率稳定性和温度特性,还具有良好的抗干扰能力和长期稳定性,适用于各种苛刻的工作环境。
在未来的发展中,我相信石英晶振alpha晶型阿尔法将会有更广泛的应用,为电子设备的性能提升和功能拓展提供强大的支持。
6. 总结通过对石英晶振alpha晶型阿尔法的全面评估和深入探讨,我们对这一主题有了更深入的理解。
石英晶振作为一种重要的电子元器件,在现代科技领域发挥着重要作用,而alpha晶型阿尔法作为其一种重要结构,具有独特的性质和应用价值。
希望本文能够帮助读者更好地理解和应用石英晶振alpha晶型阿尔法,推动科技的发展和进步。
石英晶振特点
嘿,你知道石英晶振吗?那可真是个神奇的小玩意儿啊!
石英晶振就像是电子产品中的小精灵,默默地工作着,却发挥着巨大的作用呢!比如说,你的手机能精准地显示时间,这可多亏了石英晶振呀。
它就像一个超靠谱的小管家,精准地掌控着时间的节奏。
它的特点那可多了去啦!首先呢,就是精度高得吓人。
哎呀呀,那真的是一丁点误差都不允许有啊!就好比一位神箭手,每次都能射中靶心,分毫不差。
好比在电子世界的一场激烈比赛中,它总是能稳稳地拿下冠军。
而且啊,稳定性超强!不管周围的环境怎么变化,它都能稳稳地坚守自己的岗位。
这就像一个忠诚的卫士,无论遇到什么风雨,都坚决守护着自己的阵地,不离不弃呀!那稳定性,真的能让人超放心的。
还有呢,它的使用寿命也很长哦。
哇哦,简直就是一颗永不磨灭的星星呀!长时间地闪耀着,给电子产品带来持续的动力。
可以说它就像你身边的一位老朋友,一直陪伴着你,长久而可靠。
石英晶振,这么厉害的东西,难道你不觉得神奇吗?要是没有它,我们的电子产品可不知道会变成什么样呢!反正我是觉得它超级重要,不可或缺的!它就是那个默默奉献却又无比关键的存在呀!。
石英晶振寿命全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:石英晶振是一种非常常见的电子元器件,它被广泛用于计算机、通信设备、钟表、电子仪器等各种电子产品中,可谓是电子行业中不可或缺的一部分。
石英晶振的寿命是影响其性能稳定性和使用寿命的重要因素,因此在设计和选择石英晶振时,了解其寿命是至关重要的。
石英晶振的寿命受到多种因素的影响,主要包括工作条件、加工工艺、材料质量等。
工作条件是影响石英晶振寿命的重要因素之一。
石英晶振在工作过程中会受到电磁干扰、温度变化、机械振动等外部环境因素的影响,如果这些环境条件不稳定或者极端,就会对石英晶振的性能和寿命产生负面影响。
加工工艺也是影响石英晶振寿命的关键因素。
石英晶振的制造工艺包括晶圆加工、薄膜沉积、薄膜蚀刻、金属化、封装等诸多环节,每一个环节都会影响到石英晶振的性能和寿命。
如果加工工艺不合理或者不严谨,就会导致石英晶振的寿命不稳定或者过早失效。
材料质量也是影响石英晶振寿命的重要因素之一。
石英晶振的主要材料是石英晶体和金属电极,在选择材料时要保证其质量稳定和纯度高。
如果材料质量低劣或者不符合标准,就会影响到石英晶振的性能和寿命。
一般来说,石英晶振的寿命可达到数十年甚至更长,但在实际应用中,有时会发生提前失效的情况。
对于提前失效的石英晶振,一般可以通过分析其失效原因并加以改进来提高其使用寿命。
在设计和使用石英晶振时,要充分考虑其寿命因素,避免因工作条件、加工工艺、材料质量等方面的问题而导致石英晶振过早失效。
第二篇示例:石英晶振是现代电子产品中广泛应用的一种元件,其作用是产生稳定的频率信号,用于计时、计数、同步等功能。
石英晶振的寿命是指其使用期限,它与元件本身的质量、工作环境、使用方式等因素密切相关。
下面将详细介绍石英晶振的寿命及影响因素。
一、石英晶振的寿命石英晶振的寿命通常以小时数来衡量,一般在几万小时到几百万小时之间。
具体的寿命取决于石英晶振的质量、工作温度、电压等因素。
石英钟、晶振和电容1. 介绍石英钟、晶振和电容是在电子领域中常见的元件和设备。
它们在各种电子设备中起着重要的作用,包括计算机、手机、电子表等。
本文将详细介绍石英钟、晶振和电容的原理、应用以及相关技术。
2. 石英钟2.1 原理石英钟是一种以石英晶体作为振荡器的钟表。
石英晶体具有压电效应,即在受到外力作用时会产生电荷。
当电荷施加在石英晶体上时,晶体会发生形变,产生机械振动。
这种机械振动经过适当的放大和反馈,可以形成一个稳定的振荡频率。
2.2 应用石英钟广泛应用于各种计时设备中,包括钟表、计算机、手机等。
它具有高精度、稳定性好的特点,能够提供准确的时间基准。
3. 晶振3.1 原理晶振是一种以晶体振荡器作为振荡源的元件。
晶振的工作原理与石英钟类似,都是利用压电效应产生机械振动。
晶振通常由晶体谐振器和驱动电路组成。
晶体谐振器中的晶体具有特定的谐振频率,当外加电压施加在晶体上时,晶体会按照谐振频率振动。
驱动电路会放大晶体振动的信号,并将其输出。
3.2 应用晶振广泛应用于各种电子设备中,包括计算机、通信设备、汽车电子等。
它可以提供稳定的时钟信号,用于同步各种电子设备的工作。
4. 电容4.1 原理电容是一种存储电荷的元件。
它由两个导体板之间隔开的绝缘介质构成。
当电压施加在电容上时,正极板上会积累正电荷,负极板上会积累负电荷,形成电场。
电容的大小由电容器的几何形状和介质的性质决定。
4.2 应用电容广泛应用于各种电子电路中,包括滤波、耦合、隔直等。
它可以存储电荷,平滑电压,隔离直流信号等。
电容还常用于调节电路的频率响应,控制信号的相位差等。
5. 总结石英钟、晶振和电容是电子领域中常见的元件和设备。
石英钟以石英晶体作为振荡器,提供高精度的时间基准。
晶振利用晶体振荡器提供稳定的时钟信号,广泛应用于各种电子设备中。
电容是一种存储电荷的元件,用于电路的滤波、耦合、隔直等。
它们在电子领域中发挥着重要的作用,推动了电子技术的发展。
石英晶体振荡器(简称晶振)
石英晶体振荡器(简称晶振)一、术语解释1、频率准确度:在规定条件下,晶振输出频率相对于标称频率的允许偏离值。
常用其相对值表示。
2、频率稳定度:
2.1[时域表征]
⑴在规定条件下,晶振内部元件由于老化而引起的输出频率随时间的漂移。
通常用某一时间间隔内的老化频差的相对值来量度(如日、月或年老化率等)。
⑵日稳定度(或称日波动):指晶振输出频率在24小时内的变化情况。
通常用其最大变化的相对值来表示。
2.2[频域表征]
⑴单边相位噪声功率谱密度,晶振输出信号的频谱中,用偏离载频f Hz处每Hz带宽内单边相位噪声功率与信号功率之比的分贝(dB)量,可写作£(f)单位为dB/Hz。
⑵频谱纯度:是量度晶振内部噪声及杂散谱的尺度。
通常用单边噪声功率谱密度来表示。
3、输出波形:有正弦波和方波两种。
4、输出幅度:在接入额定负载的规定条件下,晶振输出的均方根值电压。
5、频率温度特性:当环境温度在规定范围内按预定方式变化时,晶振的输出频率产生的相对变化特性6、压控线性度:指压控晶振输出频率与压控电压曲线偏离线性的程度。
二、应用指南根据晶振的不同使用要求及特点,通常分为以下几类:普通晶振、温补晶振、压控晶振、温控晶振等。
安装晶振时,应根据其引脚功能标识与应用电路应连接,避免电源引线与输出引脚相接输出。
在测试和使用时所供直流电源应没有足以影响其准确度的纹波含量,交流。
石英晶振即所谓石英晶体谐振器(无源晶振)和石英晶体振荡器(有源晶振)的统称。
一般把晶振等同于谐振器理解,振荡器就是通常所指钟振。
无源晶振为crystal(晶体),有源晶振叫做oscillator(振荡器)。
无源晶振是有2个引脚的无极性元件,需要借助于时钟电路才能产生振荡信号,自身无法振荡起来,所以“无源晶振”这个说法并不准确;有源晶振有4只引脚,是一个完整的振荡器,其中除了石英晶体外,还有晶体管和阻容元件,因此体积较大。
无源晶体没有电压的问题,信号电平是可变的,也就是说是根据起振电路来决定的,同样的晶体可以适用于多种电压,可用于多种不同时钟信号电压要求的DSP (Digital Signal Processing数字信号处理器),而且价格通常也较低。
无源晶体相对于晶振而言其缺陷是信号质量较差,通常需要精确匹配外围电路(用于信号匹配的电容、电感、电阻等),更换不同频率的晶体时周边配置电路需要做相应的调整。
有源晶振通常的用法:一脚悬空,二脚接地,三脚接输出,四脚接电压。
有源晶振不需要DSP的内部振荡器,信号质量好,比较稳定,而且连接方式相对简单(主要是做好电源滤波,通常使用一个电容和电感构成的PI型滤波网络,输出端用一个小阻值的电阻过滤信号即可),不需要复杂的配置电路。
相对于无源晶体,有源晶振的缺陷是其信号电平是固定的,需要选择好合适输出电平,灵活性较差,而且价格高。
石英晶振是一种用于稳定频率和选择频率的电子元件,已被广泛地使用在无线电话、载波通讯、广播电视、卫星通讯、仪器仪表等各种电子设备中。
晶振封装一般分为插件(Dip)和贴片(SMD)。
插件又分为HC-49U、HC-33U、HC-49S、音叉型(圆柱状晶振)。
HC-49U一般称49U,有些采购俗称“高型”,而HC-49S一般称49S,俗称“矮型”,音叉型(圆柱状晶振)按照体积分可以分为φ3*10、φ3*9、φ3*8、φ2*6、φ1*5、、φ1*4等。
贴片型是按尺寸大小和脚位来分类:例如7050(7.0*5.0)、6035(6.0*3.5)、5032(5.0*3.2)、3225(3.2*2.5)、2025(2.0*2.5)等。
从不同的应用层面来分,有源晶振又可分为普通晶振(OSC)、温补晶振(TCXO)、压控晶振(VCXO)、恒温晶振(OCXO)等。
晶振参数频率范围(Frequency Range):标准32.768khz封装尺寸(Size)频差(Frequency Tolerance):标准±20ppm负载电容(Load Capacitance):标准12.5pf(32.768 khz);20pf(mhz)等效串联电阻(Motional Resistance):几十KΩ(32.768 khz);几十~几百Ω(mhz)工作温度(Operating Temperature Range):-10-60℃顶点(拐点)温度(Tuning Temperature):25±3℃水清木华研究中心指出,2009年晶振的出货量大约120亿颗,2010年增长25%达到150亿颗。
不过晶振的价格竞争一直没有停止,这导致晶振销售额并没有增加太多,2010年晶振市场规模为38.98亿美元,比2009年增长了14.3%,这是晶振行业近十年来增幅最高的一年。
2010年全球晶振厂家收入排名中,前四名均为日本企业。
台湾和美国厂家也在晶振产业占据重要地位,2010年收入排名前21位中,有7家为台湾厂商,4家为美国厂商。
在这个表中中国大陆的企业仅有两家,(晶源宇丰,东晶电子ECEC)宇丰和东晶电子ECEC,2010年宇丰的收入是5000万美金,东晶电子的收入是4400万美金。
尽管对CMOS晶振和MEMS晶振研究了很多年,尽管它们具备很多优点,但是晶振主流产品还是几十年没变的石英(QUARTZ)晶振。
CMOS晶振和MEMS晶振累计出货量还不到1亿颗,不及石英晶振1%。
日本是晶振产业霸主,日本晶振行业产值占全球晶振行业产值的67%,这个比率一直维持了十几年。
晶振生产厂家现在在全国大大小小有上千家,但规模比较大的比如唐山晶源,浙江东晶珠海东精大,但这些厂家基本上给国外或者台湾的代工的比较多,比如日本的NDK(在苏州有家工厂叫日本电波工业株式会社)。
晶振成品生产工艺一:铬酸清洗液和腐蚀液的配制目的:配制出适合于清洗、腐蚀用的酸洗液和腐蚀液。
操作过程:1铬酸洗液的配制:将500ml蒸馏水倒入烧杯中,加入30-40克三氧化铬,加热溶解,待完全溶解后,一边搅拌,一边缓缓加入500ml浓硫酸。
2酸腐蚀液的配制:将蒸馏水倒入塑料桶中,将氟化氨和氢氟酸倒入蒸馏水中,搅拌均匀即可。
配方为,H2O:NH4F:HF= 4:1:1(重量比)自检:配制好的铬酸清洗液应呈桔红色透明液。
注意事项:配制铬酸清洗液时,必须将硫酸缓缓倒入水溶液中,切不可相反。
二:镀膜(被银)目的:在已清洗好的石英片上,用真空电镀的方法,蒸发上一定厚度的金属导电薄膜,并达到一定的镀膜频率。
自检:1银层应无脏迹、银珠、银屑。
2 电极大小要符合要求,两面电极要对称。
3振子的镀膜频率应符合技术要求。
注意事项1操作时必须穿戴工作服、帽、手套或手指套。
2 钼舟、银丝必须用无水乙醇清洗干净,吹干使用。
3已清洗8小时以上的石英片,镀膜前需用无水乙醇清洗。
4 镀膜真空度必须保证。
5 蒸发时电流一定要缓慢加到峰值。
6 两面电极膜厚应基本相等。
7振子不能堆放,不能长时期暴露在空气中,不合格片要及时返工。
三:上架目的:将振子按要求夹到基座上的簧片孔中(49U)。
操作过程:1两手的拇指、中指、食指带上手指套。
2左手拿起基座,右手将振子插入基座上的簧片孔中,旋转振子,使其两银耳落在簧片中,且尽量处于平衡位置。
3上架后,将其插入点胶插盘上。
注意事项:1振子上架位置高低要适中,银耳落在簧片缝里。
2振子夹入簧片中要自然,不能有扭劲。
3上架时手拿振子用力要适当,避免捏碎,不得接触电极部位。
4随时剔除有裂纹的振子或破边严重的振子(破边小于0.5mm的允许有一处)。
四:点胶目的:将振子与基座组件牢固地粘在一起。
操作过程:1将导电胶用丙酮稀释搅拌均匀,不能太厚或太稀。
2用小毛笔蘸少许导电胶,在振子与簧片卡孔接触部位外侧点上适量导电胶。
3把点好胶的谐振件连同插盘放入电热鼓风箱中,升温到150℃±5℃,恒温2小时以上,待温度降到80℃以下取出;或把点好胶的谐振件连同插板放入隧道炉,在两端150℃±5℃,中间170℃~180℃条件下烘烤1小时。
质量要求:1 点胶要均匀,两侧点胶量要基本相等。
2银层烘烤后不得有发黄及其它脏迹。
注意事项:1导电胶使用时3分钟左右要搅拌一次,并注意观察其质量状况。
2 导电胶应将簧片的孔盖住,但不应渗透到内侧,更不应流到基座上或挂胶。
3不要漏点胶。
4烤胶温度要控制在规定范围内,烤胶时间要保证。
5导电胶不使用时要存放于冰箱冷藏室里。
说明:1导电胶和基座组件的质量好坏及点胶状况对石英晶体元件的重要特性-谐振电阻影响很大,为此规定本工序采用X-l R控制图以控制振子电极与基座组件的簧片间的接触电阻。
2具体操作是:每次抽25只已烤过胶的谐振件,在室温下放置半小时后,用万用表在靠近点胶处量测振子电极与基座组件簧片间的阻值(表笔不要接触导电胶),作图分析。
每周一、四两天各测一次。
当使用新的生产批号的导电胶或基座组件时应对接触电阻进行检测,并及时绘制新的控制图。
五:封焊目的:将金属壳罩与基座组件焊接成一个密封的内充氮气的整体。
注意事项:1在调节充电电压时,如果要向低调,必须关掉CHARG,把旋钮调到零位,再开CHARG,慢慢向高调增加电压。
2为防止漏气,每封3000只要进行试漏检查。
六:试漏目的:对石英晶体元件进行密封性检查,挑出不合格品。
操作过程1把已封装好的石英晶体无件放进高压煲里。
2把酒精倒入高压煲里,直至把所有石英晶体元件漫过。
3关上高压煲的门并锁紧。
4把压缩空气的活塞开放,高压煲的压力应保持在400kpa(4kgf/cm2),10分钟后关掉压缩空气的活塞并开启放气活塞。
5把高压煲的门打开后取出石英晶体元件。
6用吹风机冷风将石英晶体元件吹干(5分钟左右)。
7用绝缘电阻测试仪在直流100V±15V条件下, 测金属外壳与两引线之间的绝缘电阻。
测量时拿石英晶体元件的手指要戴上手指套,让石英晶体元件的外壳和两引线分别接触测试座的底座的底板和支柱。
读数大于等于500兆殴为合格,否则不合格。
注意事项:本项检测,每种规格只抽200只(不足200只按实际数)放入高压煲作试验,试验后全部测绝缘电阻。
若绝缘电阻全部合格,则判断该种规格合格;若有1只不合格,则再抽315只做上述试验,若试验结果绝缘电阻全部合格,则判断该种规格合格,否则该种规格需100%作试漏测绝缘电阻,以挑出不合格品。
七:老化目的:使石英晶体元件经过高温烘烤后频率趋于稳定。
操作过程:将已封装好的金属壳石英晶体元件按批号放入铝盘(或纸袋),送入烘箱,在温度110℃±5℃条件下烘烤,时间为48小时,作好记录,时间到取出。
注意事项:1要经常查看烘烤温度,不要超过规定。
2烘烤时间要保证。
八:测试目的:测量石英晶体元件的谐振频率、谐振电阻、绝缘电阻、并电容、串并间隔等,看是否符合技术要求。
操作过程:(一)绝缘电阻测试1调整好绝缘电阻测试仪(电压100V±15V).2用仪器表笔碰被测石英晶体元件的外壳与引线间(晶片电极引线),测量其之间的绝缘电阻. 3测得的绝缘电阻应符合产品标准,否则判为不合格.(二)并电容测试1调整好精密电容测试仪2用仪表笔测量被测石英晶体元件的并电容,测得的电容值应符合产品标准,否则判为不合格(三)谐振频率及谐振电阻的测试基准温度条件下,石英晶体元件的谐振频率及谐振电阻的测试.1将被测石英晶体元件放在基准温度(该产品标准所规定的温度)下至少放置1小时.2调整好频率计阻抗计.3在阻抗计上测试被测石英晶体元件的谐振频率,其值与标称频率之差应符合产品标准,否则为不合格.4测石英晶体元件的谐振电阻,则在阻抗计上将石英晶体元件的谐振电阻与标准电阻相比较. 比较方法:A高频石英晶体元件:首先将与产品标准相符合的标准电阻插在阻抗计上,看其栅流幅度.再将石英晶体元件插在阻抗计上看其栅流幅度(当石英晶体元件要求谐振电阻时石英晶体元件直接插在阻抗计上,当石英晶体元件要求是负载谐振电阻时,则石英晶体元件插在电容夹具上,然后插在阻抗计上.)如插石英晶体元件的阻抗计栅流大于插标准电阻时的阻抗计栅流,则判为合格,否则判为不合格.B低、中频石英晶体元件在阻抗计上用电位器测出负载谐振电阻(谐振电阻)值,然后插入晶体插孔,记下此时电压表指针位置。