石英晶体谐振器介绍

1石英晶体谐振器介绍2石英晶体谐振器的外观HC-49S系列外壳引线3石英晶体谐振器的外观HC-49U系列外壳引线4石英晶体谐振器的外观SMD系列SMD：表面贴装器件SurfaceMountedDevices的缩写该系列外形尺寸：7*5mm、6*3.5mm、5*3.2mm、4*2.5mm、3*2.5mm、2.5*2.0mm、2*1.6mm5石英晶体谐振器的外观石英晶体谐振器是利用石英晶体的压电效应而制成的谐振元件其主体是其中的石英晶片。由于晶片过薄，易氧化，在制造工艺中，通常是将晶片置于基座内，然后充满氮气保护或真空环境下将基座密封。晶片固定是利用导电胶将晶片的电极与基座电极连接,客户在使用时，直接将基座外电极焊接在电路板中；6石英晶体谐振器的主要成分产品名称产品重量(g)含有部件名称主要材质部件使用用途材料供应商HC-49S石英晶体谐振器0.511g/个外壳铜、镍合金封装铜陵晶赛基座铜合金承载晶片上海晶丰申晶片二氧化硅谐振主体铜陵三科导电胶银粉树脂连接晶片与基座并导电三键化工银丝银晶片表面形成电极光洋SMD石英晶体谐振器0.07g/个上盖镍、铜封装南平三金基座陶瓷、碳钢镍合金承载晶片潮州三环晶片二氧化硅谐振主体铜陵三科导电胶银胶树脂连接晶片与基座并导电三键化工银丝银晶片表面形成电极光洋7•压电效应；•作用是提供稳定的时钟信号；•通常，智能化越高的设备中，使用晶振的数量越多；•目前，本公司晶振主要应用范围为：手机、蓝牙、MP3、摄像头、高频头、数字水（电）表、电脑及相关配件等等。。石英晶体谐振器的作用8晶体谐振器使用一览表应用器材以往⇒目前手机一部手机使用晶体３只摄像及卫星定位功能增加，至少增加2个以上电视显像管电视３只超薄电视、数码电视（地波数码电视）５-１０只录像机录像机２只DVD录放机２-４只照相机胶卷式照相机０-１只数码相机３-４只汽车每台汽车２０-４０只汽车音响，汽车定位系统、控制系统，各种传感器等。特别是高级轿车中更是大量使用晶体。最新款式的高级轿车使用晶体约近６０只。计算机每台计算机４-５只随着DVD、无线通讯网络等功能增加，亦同时使用更多的晶体。9晶体谐振器的用途移动有线固定自动车光学放送计时产业用电子机器民生用电子机器微型处理器电子表电脑电视、收音机扫描仪、照相机引擎驱动控制地面卫星有线通信机器海上移动电话、航空无线电卫星定位远程定位定位、GPS10石英晶体谐振器的用途NFC(RF-ID)5032XTAL24.5535M503224MCamera503212MWireIF(USB)MemoryIO/HDD503227MTVBluetoothATcrystalOscillator322516MATcrystalOscillatorMP3,MP4503212MGPS11石英晶体谐振器的制程介绍1.清洗：酸性和碱性清洗分别清洗，依次除去金属屑和油污。在超声波里清洗，并利用纯水冲洗纯水设备清洗房122.镀膜：因为石英晶片导电性很差，因此必须在其表面镀上一层银，增加其导电性。该工序需注意的是对MASK的选取和镀银量的控制。MASK：即镀膜掩模板，有特定的尺寸，使晶片在镀膜后形成规则的电极。石英晶体谐振器的制程介绍镀膜后133.点胶：石英晶片易碎，因此必须将其放在基座内。点胶系采用导电胶作业，起到固定晶片作用的同时，还能保证晶片与基座电导通。点胶工序质量好坏直接决定了该晶振的可靠性，对于晶振厂家而言，点胶工序是极其重要的。石英晶体谐振器的制程介绍144.微调：将石英晶体谐振器进行精确的频率调节。（1·）石英晶体谐振器的常温频率精度，可以达到10ppm（十万分之一）甚至更高。这就需要高度可靠的微调，使之达到客户所需要的频率值。（2）在晶体谐振器的生产过程中，都是调整镀银层的厚度来调整频率值。（厚度与频率呈反比）石英晶体谐振器的制程介绍155.封焊：将基座和上盖焊接，保证谐振器的密封性。（1·）对于HC-49U及HC-49S产品，一般采用的办法是在氮气中封装。对于SMD产品还有在真空中封装的方式。真空中封装优点：a电阻可以降低（减少了振动时的摩擦阻碍）b避免了水气吸附在晶片表面石英晶体谐振器的制程介绍166.检漏：将封焊后产品检验漏气率。（1）检漏方法：使用酒精加压后测绝缘电阻。使用DO2溶液加压后测频率SMD产品还需要进行氦气加压后进行细漏检漏的方式，其实都是利用一种介质（液体或者气体）在固定条件下进入存在缺陷的产品内部，然后通过检测电性能的方法筛选。石英晶体谐振器的制程介绍177.回流焊：利用回流焊炉，模拟客户回流焊过程，以便确认产品能满足对方要求。关键点：热冲击过程且再260℃条件下保留10秒以上。8.老化：高温烘烤晶体，用加热的方法提前模拟老化过程，便于在分选时剔除老化不良品。一般老化的温度是125℃。老化的时间24～72小时。9.分选：自动分选机测试晶振的电性能。石英晶体谐振器的制程介绍1810.编带包装：对于SMD产品，需要进行编带包装，编带后产品如图：石英晶体谐振器的制程介绍编带的拉力是重点监测对象19•标称频率:客户要求的谐振频率（如12MHZ、25MHZ…）•基频：在振动模式最低阶次的振动频率•泛音：晶体振动的机械谐波。如3次泛音，5次泛音，7次泛音，9次泛音等。•调整频差:室温下，晶振实际频率相对标称频率的偏差.•温度频差:在整个工作温度范围内,相对于基准温度时频率的偏差值.•谐振电阻:晶振电阻值.•负载电容:是指与晶振一起决定负载谐振频率的有效外界电容.•激励功率：晶体工作时所消耗功率的表征值。最常见的激励为10nw和100μW。一般来说，AT切晶体的频率会随激励电平增大而略有升高。过高的激励使晶体发热和应力过大，从而产生不可逆的频率漂移。非常低的激励电平（数微瓦或更低）下，晶体元件的谐振电阻可能比在额定激励电平下电阻值高很多，以致使振荡器越振越困难。因此，晶体在电路中实际使用的激励电平不应过大和过小。石英晶体谐振器的常规参数20•老化率：晶体谐振频率和谐振电阻都随时间的延续而变化，这就是所说的老化，人们最关注的是谐振频率随时间的变化。一般来说，老化后产品的频率都是降低的，随时间增加变化量逐渐降低。有时在晶体使用初期，老化主要受元件内部应力释放影响，频率向升高方向变化石英晶体谐振器的常规参数21频率温度特性：晶体谐振频率随着温度的改变而改变。对于AT切晶片来说，这种变化是有规律的，是可以通过设备测试出的。决定频率温度特性的因素：•最主要的是晶片的角度和边比•其次是镀膜的电极设计石英晶体谐振器的重要参数22石英晶体谐振器的重要参数2316-3225-三科-1.3-1.0-20-15-10-5051015-40-30-20-1009.619.229.939.75060.470.480.4石英晶体谐振器的重要参数16-3225-三科-TC010203040506025.1-35-25-15-5.44.314.325.134.544.955.165.474.885.4在要求范围内且无跳点在要求范围内近似直线24DLD:了解DLD的含义:激励电平相关性在一定的激励功率范围下,分成若干个测试点(一般是20个)测试,测试出的不同的电阻、频率值,再通过不同的算法来表达:DLD2:最大电阻值和最小电阻值之差;FDLD:最大频率值和最小频率值之差;一般来说,要求的激励功率范围越大,扫描点数越多,相当于测试要求越严格;测试测试第一点第二点第二十点测试石英晶体谐振器的重要参数25•为什么我们要测试DLD？1.剔除不稳定的（随激励功率变化过大）的晶体；2.“近似的”剔除可能会“休眠”的晶体；关于“休眠”晶体：晶体出现“不振”现象，但是经过振动或电激励（包括测试过程本身），又会重新起振。如：在产线不良品种不振产品再次测试可能恢复；客户退回不良品，分析测试时可能又正常。石英晶体谐振器的重要参数26•了解影响DLD的因素1.晶片本身设计(包裹体、边比等；2.制造加工过程中造成：在造成DLD不良中，占最大比例的是污染“污染”：并不是说只有灰尘、油污等才是污染；银屑、溅到晶片上的导电胶等等都是污染。污染物会造成晶体的电阻（阻抗加大了）增加并且不稳定。相应的，在测试时不同激励功率状态下的频率和电阻值就会变化较大。石英晶体谐振器的重要参数27•寄生振荡除了主振荡（要求的频率）外，在主振荡附近会出现其他的无用震荡。这些无用的振荡越小越好。石英晶体谐振器的重要参数