石英晶体谐振器介绍.ppt

1、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 Surface Mounted Devices 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*1.6mm,5,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

2、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,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,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、GP

3、S,10,石英晶体谐振器的用途,NFC(RF-ID),5032 XTAL 24.5535M,5032 24M,Camera,5032 12M,Wire IF(USB),Memory IO/HDD,5032 27M,TV,Bluetooth,AT crystalOscillator,3225 16M,AT crystalOscillator,MP3,MP4,5032 12M,GPS,11,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,12,2.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

4、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,13,3.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,14,4.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

5、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,15,5.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,16,6.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

6、，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,17,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。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2472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,18,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

7、：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100W。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

8、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,23,石英晶体谐振器的重要参数,在要求范围

9、内且无跳点,在要求范围内近似直线,24,DLD: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

10、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,