晶振不起振的原因是什么晶振失效分析Word文件下载.docx
《晶振不起振的原因是什么晶振失效分析Word文件下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《晶振不起振的原因是什么晶振失效分析Word文件下载.docx（9页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
ReferenceCL:
5pF;
PowerApplied:
100μW.
测试结果显示：
其中一颗失效晶振（3#）是正常的，其余失效晶振均表现为谐振阻抗偏大，其中1#和2#非常明显；
4#样品谐振阻抗处于临界值。
失效现象与客户内部测试结果相一致。
表1.失效/正常晶振电参数测试结果
测试样品
Freq.Range（MHz）
ResonantImpedance（Ω）
评判结果
正常晶振
1#
16.01
16.02
合格
2#
21.00
失效晶振
2372.4
不合格
16.03
291.08
3#
16.00
0.07
4#
43.63
密封性测试
取失效样品（1#、2#、4#）进行密封试验，试验参考标准为GJB548-2005方法1014.2，试验条件A1、C1。
测试结果3颗失效样品密封性均不合格，详细检测结果见表2。
表2.密封试验结果
检验依据
参考标准GJB548B-2005方法1014.2试验条件A1、C1
试验设备
氦质谱检漏仪氦气氟油加压检漏装置
试验条件
细检漏
粗检漏
试验条件A1
试验压力：
517Kpa
加压时间：
4h
试验条件C1
517Kpa；
2h
试验温度;
125℃；
试验时间：
＞30s
合格判据
漏率≤5.0*10-3Pa.cm3/s
从同一位置无一串明显气泡或两个以上大气泡冒出
样品
结果
实测数据
现象
1.6*10^-1
有一串明显气泡冒
1.4*10^-3
3.0*10^-1
剖面分析
失效晶振：
密封区域晶体存在微裂纹，电极层呈断续状态；
密封腔区电极层出现分层现象。
对电极层成分进行测试，电极层存在少量氧（O）元素，除此之外未发现明显异常。
正常晶振：
密封区域晶体存在微区残缺，电极层连续，厚度均匀。
对电极层成分进行测试，电极层未检测到氧（O）元素。
除此之外，晶振密封区域左右两端尺寸差异巨大，且密封区域胶层不完整，个别区域存在孔洞，说明产品质量存在隐患。
失效晶振内部结构图
样品MX150817015-01密封区剖面形貌
样品MX150817015-01密封腔区电极区剖面形貌
样品MX150817015-01电极成分分析位置示意图
EDS成分分析谱图
表3.电极成分测试结果（wt.%）
测试位置
C
O
Al
Ti
Cu
Ag
Pb
合计
A
/
1.33
66.22
32.45
100
B
0.55
3.99
3.01
1.77
65.78
8.38
16.52
0.47
7.61
10.33
81.59
D
0.50
22.63
55.29
21.57
正常样品MX150817015-02密封区剖面形貌
正常样品MX150817015-02电极成分分析位置示意图
表4.电极成分测试结果（wt.%）
E
97.38
2.62
F
0.69
6.52
11.91
80.88
开封检查分析
将失效晶振和正常晶振进行开封，并对晶片表面电极层进行检查，发现失效晶振电极层存在两种异常：
电极层边缘存在明显分层，说明其附着力已经极大弱化；
电极层表面存在尺寸较大裂纹，从裂纹表面形貌来看不属于外来物理损伤，裂纹的存在可能与电极层分层相关。
正常晶振电极层则未发现以上不良，表面形貌良好。
失效样品MX150817015-01电极层边缘分层形貌
失效样品MX150817015-01电极层表面裂纹
正常样品MX150817015-02电极层表面形貌
理论分析
晶振的主要失效模式包括功能失效、振荡不稳定以及频率漂移。
统计结果表明，大约90%的晶体失效模式为开路引起的功能失效，10%为电接触良好但不振荡或振荡不稳定，这主要是由于晶体结构的改变引起了晶体压电特性的消失。
本文中的晶振属于典型的电接触良好但不振荡，电学测试表现为谐振阻抗增大。
密封性测试发现失效样品不合格，密封性较差带来了诸多可靠性隐患。
对失效晶振和正常晶振进行剖面分析，结果表明失效晶振电极层不连续，且存在明显的分层，成分分析亦检测到氧元素的存在，说明电极层被氧化。
开封检查分析同样证明失效晶振内部结果发生变化，电极层边缘存在明显分层，电极层表面存在较大裂纹。
以上不良现象的存在共同造成了晶振参数发生了变化，而导致这种不良的根本原因是晶振密封性出现问题。
升级会员 