石英晶体应用与可靠性
芯片生产过程中 石英材料的应用
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石英晶体谐振频率和q值
石英晶体谐振频率和Q值1. 引言石英晶体是一种广泛应用于电子技术领域的材料，具有稳定的物理和化学性质。
其中，石英晶体的谐振频率和Q值是其重要的性能指标之一。
本文将介绍石英晶体的基本概念、石英晶体谐振频率和Q值的含义以及相关影响因素，并探讨其在电子技术中的应用。
2. 石英晶体的基本概念2.1 石英晶体的结构石英晶体是一种二氧化硅（SiO2）的晶体形态，具有六方晶系的结构。
其晶体结构由连续的SiO4四面体构成，其中每个氧原子与两个硅原子相连，形成了稳定的晶格结构。
2.2 石英晶体的特性石英晶体具有以下几个重要的特性：•高硬度：石英晶体具有较高的硬度，可以用于制作高精度的机械部件。
•高熔点：石英晶体的熔点达到了约1713°C，具有较好的高温稳定性。
•低热膨胀系数：石英晶体在温度变化时的热膨胀系数很小，可以维持较好的稳定性。
•优异的电学性能：石英晶体具有优异的电学性能，包括高介电常数、低介电损耗等。
3. 石英晶体谐振频率3.1 谐振频率的定义石英晶体的谐振频率是指晶体在特定的物理环境下，能够产生谐振现象的频率。
在电子技术中，石英晶体通常被用作频率稳定器，可以产生稳定的振荡信号。
3.2 谐振频率的计算石英晶体的谐振频率可以通过以下公式计算：f=12π√LC其中，f表示谐振频率，L表示晶体的电感，C表示晶体的电容。
根据上述公式可以看出，石英晶体的谐振频率与晶体的电感和电容有关。
3.3 谐振频率的影响因素石英晶体的谐振频率受到多种因素的影响，包括晶体的尺寸、晶体的切割方式、晶体的纯度等。
其中，晶体的尺寸对谐振频率的影响较大，尺寸越小，谐振频率越高。
4. 石英晶体的Q值4.1 Q值的定义石英晶体的Q值是指晶体在谐振状态下的品质因数，用于描述晶体的能量损耗情况。
Q值越高，说明晶体的能量损耗越小，振荡信号越稳定。
4.2 Q值的计算石英晶体的Q值可以通过以下公式计算：Q=f Δf其中，Q表示Q值，f表示谐振频率，Δf表示谐振频率的带宽。
石英晶体频率元器件
石英晶体频率元器件石英晶体频率元器件是一种广泛应用于电子设备中的元器件，它具有稳定、精度高、可靠性强等特点，在通信、计算机、无线电等领域中发挥着重要作用。
石英晶体频率元器件是一种基于石英晶体的谐振器，通过利用石英晶体的特殊物理性质来实现频率的稳定和精确。
石英晶体具有压电效应和逆压电效应，当施加外力或电场时，石英晶体会产生相应的机械应变或电荷分布变化。
这种机械应变或电荷分布变化将导致石英晶体的压电振荡，从而产生稳定的频率。
石英晶体频率元器件通常由石英晶体谐振器、振荡器电路和频率分频电路等组成。
石英晶体谐振器是石英晶体频率元器件的核心部件，它由石英晶体片、电极和封装等组成。
石英晶体片是石英晶体谐振器的振荡源，通过对石英晶体片施加电场或机械应力来产生振荡信号。
电极用于对石英晶体片施加电场或接收振荡信号。
封装用于保护石英晶体谐振器，防止外界干扰。
振荡器电路是石英晶体频率元器件的控制部分，它通过对石英晶体谐振器施加适当的反馈，使其产生稳定的振荡信号。
振荡器电路通常由放大器、反馈电路和调谐电路等组成。
放大器用于放大石英晶体谐振器的振荡信号，增加其能量。
反馈电路用于将一部分振荡信号反馈给石英晶体谐振器，使其保持振荡。
调谐电路用于调节石英晶体谐振器的频率，使其达到所需的数值。
频率分频电路是石英晶体频率元器件的辅助部分，它用于将石英晶体谐振器的高频振荡信号分频得到所需的频率。
频率分频电路通常由计数器、分频器和锁相环等组成。
计数器用于计数石英晶体谐振器的高频振荡信号。
分频器用于将计数器的输出信号分频得到所需的频率。
锁相环用于将石英晶体谐振器的频率与参考信号的频率同步，从而实现频率的稳定和精确。
石英晶体频率元器件具有很多优点。
首先，它具有高稳定性和高精度，能够在广泛的温度范围内保持稳定的频率输出。
其次，石英晶体频率元器件的频率可调范围广，可满足不同应用的需求。
此外，石英晶体频率元器件还具有体积小、功耗低、抗干扰性强等特点，适用于各种严苛的工作环境。
石英晶体产品基础知识(培训)
• 5、温度频差 在规定条件下，在工作温度范围内相对于基准温度（25℃±2℃）时工作频率的 允许偏差。
• 6、.等效串联电阻（Rr） 晶体在谐振频率下的电阻值，单位为欧姆。
• 7、激励功率(DL) 晶体工作时所消耗功率的表征值。 最大功率是大多数功率器件在保证正常电气参数的情况下，维持工作所消耗 的功率，单位为mW或uW。一般情况激励功率应维持在确保石英晶体正常起 振和稳定振荡所需要的最低值，以避免年老化特性不良和晶体损伤。
SC切温频特性曲线
常用AT切型的温频特性曲线图
石英晶体的基频和泛音模式
二、水晶生长
水晶的生长
天然水晶 人造水晶
三、石英晶片生产
晶片的生产流程
0.5～1天
粗磨
中磨
1天
细磨
粘坨
切割
1～2天
磨陀
分选
2～7天
4~15天 腐蚀分选 1～2天
切割有两种方式： 1.多 刀 （老工艺） 2.线切割（新工艺） 线切割出片率高. 边缘损伤小，应力小.
9 、对称性（占空比） 输出电压达到规定电平之上用的时间t1与输出电压达到该规定电平以下用的 时间t2之比，用占信号整个周期的百分数表示。规定电平可以是VOL和VOH之 间的算术平均值或幅度峰—峰值的50%。比值表示为： DUTY=t1/(t1+t2)
脉宽(t1)
间隔(t2)
VHI 电 压
VLO
上升时间
• 激励电平过大，会使等效电阻增加，Q值下降，电阻温度特性和频率温度特性 变得不规则；
• 激励电平过大，容易激起寄生振动，同时还会使老化变大。 • 激励电平太低也会使信噪比变小而影响短期稳定度， • 激励电平太低，谐振器不易起振，影响工作的温定和可靠性。 • 所以谐振器使用者应根据不同的要求严格控制激励电平；更不能为了增大输
晶体、晶振可靠性应用规范
6、对于没有特殊要求的电路应用中，低于（包括）27MHz晶振谐振器要求，选用AT切基频晶体，高于27MHz晶体谐振器选用AT切泛音晶体，对于泛音晶体的振荡电路需加谐波抑制电路
存储温度
晶体的存储温度，晶体是温度敏感器件，限制存储温度有助于保证晶体的可靠性
Load capacitance
负载电容，CL
负载电容除了CL1、CL2之外，还包括单板的杂散电容
EqurvalentSenesResistance
等效串联电阻
等效串联电阻是R1或者R10
Drive Level
驱动电平
晶体正常工作需要的激励功率
压控晶振：输出频率随着外加控制电压而改变的晶体振荡器。这种改变通常是将控制电压加到作为石英谐振器负载电容的变容二极管来实现的，频率可以根据压控电压在一定范围内调节，多用于锁相环电路
恒温晶振：将石英谐振器至于恒温器内来改善频率特性的晶体振荡器。通常有单层恒温和双层恒温两种形式。恒温晶振频率变化受温度影响小。其频率准确度高，多用于时钟要求高的系统电路中，如三级时钟板。
反馈网络：将通过选频网络的频率信号反馈到放大器输入端，形成一个闭环的正反馈网络
输出网络：被放大的稳定频率信号，通过输出网络的整形和驱动，输出到其他器件。
1.2.2.
按照晶振的应用方式，分为普通晶振、压控晶振、恒温晶振、温补晶振
缩略语
英文全名
中文解释
XO
Crystal Oscillator
普通晶振
VCXO
石英晶振原理
石英晶振原理石英晶振是一种常见的振荡器元件，广泛应用于电子设备中，如时钟、计算机、通信设备等。
它具有稳定的频率、高精度和可靠性等优点，因此受到了广泛的关注和应用。
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。
首先，石英晶振利用了石英晶体的压电效应。
石英晶体在受到外力作用时会产生电荷，这种现象称为压电效应。
当外界施加压力或扭转石英晶体时，会使晶体内部产生电荷分布不均，从而产生电势差。
利用这一特性，可以将石英晶体作为振荡器元件，通过外加电压或电场来激发晶体的压电效应，从而产生稳定的振荡信号。
其次，石英晶振的工作原理还涉及到谐振原理。
谐振是指在受到外界激励时，系统产生最大振幅的现象。
石英晶振利用石英晶体的特定结构和尺寸，使其在特定的频率范围内具有谐振特性。
当外界施加的激励频率与石英晶体的谐振频率相匹配时，晶体将产生最大的振幅，从而产生稳定的振荡信号。
这种谐振特性使石英晶振具有非常高的频率稳定性和精度。
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。
通过外加电压激发晶体的压电效应，并使其在特定频率范围内具有谐振特性，从而产生稳定的振荡信号。
这种工作原理使石英晶振成为一种非常重要的振荡器元件，被广泛应用于各种电子设备中。
除此之外，石英晶振还具有温度稳定性好、频率稳定性高、寿命长等优点，使其在电子领域中具有不可替代的地位。
随着电子技术的不断发展，石英晶振的应用领域也在不断扩大，未来其在通信、计算机、汽车电子等领域的应用前景将更加广阔。
综上所述，石英晶振是一种基于石英晶体压电效应和谐振原理工作的振荡器元件，具有稳定的频率、高精度和可靠性等优点，被广泛应用于各种电子设备中。
随着电子技术的不断发展，石英晶振的应用前景将更加广阔，将在各个领域发挥着重要的作用。
2023年石英晶体器件行业市场前景分析
2023年石英晶体器件行业市场前景分析石英晶体器件是目前电子元器件市场中不可或缺的一部分，它的主要用途是在数字通信、计算机、娱乐设备、交通运输、医疗器械和工业自动化等领域中，作为时钟、计时器、频率合成器和滤波器等基础部件，为整个电子系统提供精密的时间参考和可靠的信号源。
近年来，随着电子技术的不断进步和消费电子市场的快速发展，石英晶体器件行业也得到了迅猛的发展，市场规模和应用范围越来越广泛。
本文将从市场现状、发展趋势和前景三个方面，对石英晶体器件行业市场进行分析。
一、市场现状1、全球市场概述目前，石英晶体器件市场的主要生产国家包括日本、美国、德国、中国、韩国等。
其中，日本是石英晶体器件的发源地和全球最大的生产国，其市场占有率约为50%以上。
随着亚太地区市场的快速崛起，中国和韩国等国家的石英晶体器件市场也在不断增长。
2、国内市场现状中国的石英晶体器件行业起步较晚，但近年来市场规模不断扩大，已成为全球石英晶体器件市场中的一支重要力量。
目前，中国的石英晶体器件企业主要分布在广东、北京、江苏、浙江等地，其中，广东是最具竞争力和影响力的地区之一，常见品牌有东方精工、宏鹏科技、东晶电子等。
未来，随着我国电子制造业的发展和消费升级，石英晶体器件的海内外市场将继续拓展。
二、发展趋势1、技术创新目前，在石英晶体器件市场中，技术创新是企业保持竞争力和增强市场份额的关键。
未来，随着社会对数字化、智能化、高精度、高可靠性等方面的需求不断增加，石英晶体器件企业将会不断加强技术研发努力，推出更加高效、稳定、环保的产品。
2、市场差异化在市场差异化方面，石英晶体器件企业将通过技术、品质、价格、服务等方面的不断提升，来满足不同市场、不同用户的需求。
同时，企业将会注重市场细分和差异化策略的实施，以更好地把握市场机会和提升市场占有率。
3、行业整合未来，随着竞争的不断加剧和国内外市场的进一步开拓，石英晶体器件行业将会进一步整合。
企业之间将通过兼并、收购、联合等方式进行资本整合和资源整合，以创造更多未来的价值。
石英类备件技术要求标准
石英类备件技术要求标准一、引言石英类备件是指用于制造钟表、电子产品、医疗器械等领域所需的石英玻璃、石英晶圆和石英晶体等零部件。
石英类备件的质量直接影响到最终产品的性能和品质，制定严格的技术要求标准对于保障产品质量、提高竞争力具有重要意义。
本标准的目的在于规范石英类备件的技术要求，明确石英类备件的质量标准和测试方法，为生产和质量监督提供依据，促进石英类备件行业的健康发展。
二、适用范围本标准适用于石英玻璃、石英晶圆和石英晶体等石英类备件产品的技术要求。
三、术语和定义3.1 石英玻璃石英石英晶体为主要原料，通过熔化、成型、退火等工艺制成的玻璃制品。
3.2 石英晶圆石英石英晶体为主要原料，通过溅射沉积、光刻、蚀刻等工艺制成的石英晶体圆片。
3.3 石英晶体由高纯度石英制成的晶体，具有良好的稳定性和频率稳定性。
四、技术要求4.1 石英玻璃技术要求4.1.1 化学成分石英玻璃的SiO2含量应不低于99.9%，Fe2O3、Al2O3等杂质元素的含量需控制在严格的范围内。
4.1.2 密度石英玻璃的密度应符合相关标准要求，且需进行严格的密度测量。
4.1.3 光学性能石英玻璃的透光率、折射率等光学性能应满足产品设计要求。
4.2 石英晶圆技术要求4.2.1 衬底材料石英晶圆的衬底材料应选用高纯度石英原料，且需符合相关标准的表面平整度要求。
4.2.2 薄膜质量石英晶圆的溅射沉积薄膜质量应均匀、致密，无气孔、裂纹等缺陷。
4.2.3 光刻工艺石英晶圆的光刻工艺应精准、稳定，符合产品设计的图形尺寸和形状要求。
4.3 石英晶体技术要求4.3.1 频率稳定性石英晶体的频率稳定性应在严格的范围内，保证产品的稳定性和精度。
4.3.2 尺寸精度石英晶体的尺寸精度应满足相关标准的要求，保证产品的可靠性和稳定性。
五、测试方法5.1 化学成分分析采用化学分析仪器对石英玻璃的化学成分进行分析，确认SiO2、Fe2O3、Al2O3等元素的含量。
5.2 密度测量采用密度计对石英玻璃的密度进行测量，保证产品的质量符合要求。
超高纯石英材料在航天科技中的应用与研究进展
超高纯石英材料在航天科技中的应用与研究进展引言：航天科技作为现代科学技术的重要领域，对材料的要求十分严苛。
超高纯石英材料以其独特的物理和化学性质，在航天器制造、宇航装备、卫星通信等方面得到广泛应用。
本文将从超高纯石英材料的特性、航天科技中的应用与研究进展等方面展开论述，以期更全面地了解超高纯石英材料在航天科技中的重要性和前景。
一、超高纯石英材料的特性超高纯石英材料是由二氧化硅（SiO2）主要组成的人造晶体材料，具有多种特性使其在航天科技中得以广泛应用。
首先，超高纯度的石英材料具有优异的耐热性和耐高温性，能够承受航天器在进入大气层再入过程中高温环境的考验。
其次，石英材料具有优异的机械性能，硬度高、耐磨性好，能够在极端环境下保持良好的结构稳定性。
此外，石英材料还具有良好的耐腐蚀性能，能够抵御酸碱等腐蚀性介质的侵蚀。
最后，超高纯度的石英材料还表现出优异的光学性能和电学性能，可广泛应用于航天探测设备和通信系统。
二、超高纯石英材料在航天器制造中的应用1. 航天器外壳材料超高纯石英材料因其耐热性、耐磨性等特性，成为制造航天器外壳材料的理想选择。
航天器外壳材料需要具备良好的热稳定性，能够承受航天器在重返高温大气层所造成的高温冲击，而超高纯石英材料能够满足这一要求。
此外，石英材料还具有优秀的隔热性能，能够减少外界环境对航天器内部的影响。
因此，超高纯石英材料在航天器外壳材料中的应用已经成为一种趋势。
2. 卫星通信设备超高纯石英材料作为卫星通信领域的关键材料，在保证通信稳定性、提高通信质量方面起着重要作用。
石英材料具有良好的电学性能和光学性能，能够提供稳定的电信号和光信号传输环境。
同时，石英材料还具有良好的抗电磁干扰能力，能够确保卫星通信设备正常运行。
因此，超高纯石英材料在卫星通信设备中的应用广泛地被采用。
三、超高纯石英材料在宇航装备中的应用1. 宇航仪器的制造超高纯石英材料由于其良好的电学和光学特性，被广泛应用于宇航仪器的制造中。
石英晶体元件的用途
石英晶体元件的用途首先，石英晶体元件在通信领域中起着至关重要的作用。
它们被用于制造频率控制器、频率合成器、时钟电路等各种设备。
在移动通信中，石英晶体元件被广泛应用于手机、基站和卫星通信终端，用于产生精确的时钟信号。
在光纤通信中，石英晶体元件用于光传输设备和光网络中的光源和光探测器。
其次，石英晶体元件也在计算机领域中具有广泛的应用。
在计算机中，石英晶体元件被用于制造CPU、主板和内存等设备中的时钟电路，保证计算机的正常运行。
同时，石英晶体元件还被用于制造计算机键盘和鼠标中的元件，确保输入信号的准确性。
此外，石英晶体元件在汽车电子领域也扮演着重要的角色。
在汽车中，石英晶体元件被广泛应用于发动机控制模块、车载娱乐系统、导航系统等设备中的时钟和频率控制电路。
石英晶体元件的高精度和稳定性能确保了这些设备的正常运行，并提供准确的时钟和频率信号。
此外，石英晶体元件还在医疗设备中发挥重要的作用。
在医疗领域，石英晶体元件被用于制造各种医疗设备中的时钟、定时器和计时装置，包括医疗仪器、监护仪、心脏起搏器等。
这些设备对于时钟和计时的准确性要求极高，石英晶体元件提供了高精度和稳定的时钟信号，确保医疗设备的正常运行。
此外，石英晶体元件还被广泛应用于工业控制领域。
在工业自动化中，石英晶体元件被用于制造PLC（可编程逻辑控制器）和DCS（分散控制系统）等控制设备中的时钟电路。
这些设备对于时钟信号的精确性和稳定性要求很高，石英晶体元件提供了可靠的时钟信号，确保工业自动化系统的正常运行。
总之，石英晶体元件在通信、计算机、汽车、医疗和工业控制等领域具有广泛的应用。
它们的高精度、稳定性和可靠性使得各种电子设备能够正常运行，并提供准确的时钟、频率和计时信号。
石英晶体元件的发展也将随着科技的进步继续拓展其应用领域，并在未来发挥更加重要的作用。
白石英的配方-解释说明
白石英的配方-概述说明以及解释1.引言1.1 概述白石英是一种常见的矿物质，其化学成分为SiO2，属于二氧化硅类矿物质。
白石英以其一系列独特的特性而受到广泛关注和应用。
它具有高温稳定性、优异的电气性能、机械强度高、耐腐蚀性好等特点，在多个领域都有着重要的应用价值。
白石英主要存在于岩石、土壤和沉积物中，也被广泛应用于构建和装饰材料、电子产品、光学器件和化学制品等行业。
其广泛应用领域包括建筑业、电子工业、化学工业以及生物医药领域等。
在建筑业中，白石英常用于制作人造石、大理石和石英砂等建材产品。
由于其坚固耐用、防火耐高温、防污染和耐磨损的特性，白石英被广泛应用于室内地板、墙面、台面等装饰材料中。
此外，白石英还常用于制作各类陶瓷、玻璃和水泥等建筑材料，为建筑行业提供了重要的辅助材料。
在电子工业中，白石英被广泛应用于制备晶体管、振荡器、压电传感器等电子器件。
由于其稳定的物理性能和优异的电气性能，白石英能够提供精确的频率控制和振荡稳定性，广泛应用于通信设备、计算机和嵌入式系统等电子产品中。
在化学工业中，白石英被用作催化剂和吸附剂等重要的化学原料。
其高温稳定性和化学稳定性使其成为许多化学反应的有效催化剂，白石英固定床催化剂被广泛应用于石油化工、化学制药和烟气净化等工业领域。
此外，白石英还常用于制备高纯度的二氧化硅、硅酸盐材料和各类化学试剂等。
综上所述，白石英由于其独特的特性而在众多领域有着广泛的应用。
本文将重点探讨白石英的特点、应用领域以及配方制备方法，旨在全面了解白石英的配方，并展望其未来的发展前景。
1.2 文章结构文章结构部分的内容应当涵盖以下几个方面：首先，我们将介绍本文的整体结构以及各个部分的内容安排。
本文总共分为引言、正文和结论三个部分。
在引言部分，我们将对白石英的配方进行概述，并说明文章的结构和目的。
接下来，在正文部分，将详细介绍白石英的特点、应用领域以及配方制备方法。
最后，在结论部分，将总结白石英配方的重要性和发展前景。
晶振分析报告范文
晶振分析报告范文晶振是指一种能够产生稳定时钟信号的器件，广泛应用于电子设备中。
晶振的质量和性能直接影响到整个电子系统的稳定性和可靠性。
本报告将对晶振的工作原理、性能指标和应用领域进行分析。
一、晶振的工作原理晶振一般采用石英晶体作为振荡元件，石英晶体具有机械和电学耦合效应，当施加电场时，会使晶体发生机械振动，产生稳定的频率。
石英晶体的弯曲挠戈模式是最常用的晶振工作模式。
二、晶振的性能指标1. 频率稳定度：晶振的频率稳定度是指在一定的温度范围内，晶振输出信号的频率变化情况。
频率稳定度通常用“ppm”（百万分之几）来表示，数值越小越好。
2. 频率精度：晶振的频率精度是指晶振输出信号的频率与标称频率之间的差值。
频率精度通常用“ppm”来表示，数值越小越好。
3. 温度漂移：晶振的温度漂移是指晶振频率在温度变化时的变化量。
温度漂移通常用“ppm/℃”来表示，数值越小越好。
4.相位噪声：晶振的相位噪声是指晶振输出信号的相位变动与频率变动之间的关系。
相位噪声通常用“dBc/Hz”来表示，数值越小越好。
三、晶振的应用领域晶振广泛应用于各种电子设备中，主要包括以下几个领域：1.通信设备：晶振作为时钟源，用于产生稳定的时钟信号，保证通信设备的正常工作。
如无线通信基站、光纤通信设备等。
2.计算机设备：晶振作为计算机系统主频的时钟源，用于提供稳定的时钟信号，保证计算机设备的正常运行。
如主板、CPU等。
3.汽车电子：晶振作为汽车电子系统中的时钟源，用于控制各种电子设备的运行时间，如发动机控制单元、电子表盘等。
4.工业自动化：晶振作为工业自动化控制系统中的时钟源，用于同步各种控制器和执行器的工作。
如PLC、数控机床等。
综上所述，晶振作为一种产生稳定时钟信号的器件，在电子设备中扮演着重要的角色。
其性能指标对设备的稳定性和可靠性有着直接的影响。
随着科技的不断发展，晶振的性能也得到了明显的提高，更好地满足了各种应用领域的需求。
石英表的工作原理
石英表的工作原理石英表是一种精密的时间测量仪器，广泛应用于日常生活和工业生产中。
它的工作原理基于石英晶体的特殊性质，具有高精度、稳定性和可靠性等优点。
本文将详细介绍石英表的工作原理及其应用。
一、石英晶体的特性石英晶体是一种具有高度对称性和稳定性的晶体，其主要特性包括：1. 压电效应：当施加外部电场时，石英晶体会发生形变，产生电荷。
2. 逆压电效应：当施加外部力或振动时，石英晶体会产生电荷。
3. 共振频率：石英晶体在特定频率下具有共振现象，即能够将能量转化为机械振动或电信号。
二、石英表的结构石英表主要由以下部分组成：1. 石英晶体振荡器：用于产生稳定的振荡信号。
2. 频率分频器：将振荡信号分频，以便计算时间。
3. 驱动电路：用于控制和调节振荡器的频率。
4. 显示器：用于显示时间和其他相关信息。
三、石英表的工作原理石英表的工作原理可以简单概括为：利用石英晶体的压电效应产生稳定的振荡信号，通过频率分频器和驱动电路控制振荡频率，最终将时间信息显示在显示器上。
具体来说，石英表的工作过程分为以下几个步骤：1. 石英晶体振荡器产生稳定的振荡信号。
2. 频率分频器将振荡信号分频，以便计算时间。
例如，将1秒分为100次，即每次计数为0.01秒。
3. 驱动电路控制振荡频率，确保其与标准时间基准的误差在可接受范围内。
4. 显示器将时间信息转化为数字或指针显示。
四、石英表的应用石英表由于其高精度、稳定性和可靠性等优点，广泛应用于日常生活和工业生产中。
以下是一些常见的应用场景：1. 日常生活：石英表是人们日常生活中最常见的计时器，如手表、挂钟、闹钟等。
2. 科学研究：石英表被广泛应用于科学研究中，如天文观测、地震测量、物理实验等。
3. 工业生产：石英表被广泛应用于工业生产中，如精密加工、自动化控制、通讯设备等。
总之，石英表是一种十分重要的时间测量仪器，其高精度、稳定性和可靠性等优点使其得到广泛应用。
随着科技的不断发展，石英表的性能和应用领域也在不断拓展，成为人们生活和工作中不可或缺的一部分。
石英晶体强度
石英晶体强度
石英晶体强度是指石英晶体在受力或压力作用下的承载能力。
石英晶体具有较高的强度和硬度，其常见的强度参数包括抗拉强度、抗压强度和弹性模量。
- 抗拉强度：石英晶体的抗拉强度一般介于70-112 MPa之间，即晶体在受拉力作用下能承受的最大拉力。
- 抗压强度：石英晶体的抗压强度一般介于200-400 MPa之间，即晶体在受压力作用下能承受的最大压力。
- 弹性模量：石英晶体的弹性模量一般在69-87 GPa之间，即
晶体在受力时的应力与应变之间的比例关系。
石英晶体的高强度使其在许多领域中得到广泛应用，如光学器件、电子元器件、传感器等。
然而，尽管石英晶体具有较高的强度，但在极端条件下，仍然可能发生断裂或破损。
因此，在实际应用中需要注意合理使用和保护石英晶体，以确保其强度和可靠性。
石英晶体包裹体标准-概述说明以及解释
石英晶体包裹体标准-概述说明以及解释1.引言1.1 概述石英晶体包裹体标准是对石英晶体包裹体进行分类和规范化的一种依据。
石英晶体包裹体是石英晶体内部存在的微小包裹体，它们可以是气体、液体或固体的形态。
石英晶体包裹体不仅具有美观的外观，还可以提供宝贵的地质信息，因此在地质学、矿物学和宝石学等领域具有广泛的应用价值。
本文将围绕石英晶体包裹体的定义、分类和形成机制展开阐述，并重点探讨石英晶体包裹体标准的重要性、应用价值以及未来发展方向。
通过建立完善的标准，可以为石英晶体包裹体的研究和应用提供准确的参考，促进相关领域的发展。
首先，石英晶体包裹体的定义是对石英晶体内部存在的微小包裹体进行界定和描述。
这些包裹体通常呈现出多样的形态，如气泡、液滴、颗粒等。
通过对石英晶体包裹体的准确定义，可以更好地理解其特征和本质，为后续的分类和研究工作奠定基础。
其次，石英晶体包裹体的分类是根据其成因和形态特征进行划分。
根据成因，石英晶体包裹体可以分为原生包裹体和再生包裹体。
原生包裹体是在石英晶体形成过程中与其同时生成的，具有与石英晶体相同的年代。
再生包裹体是在石英晶体形成后受到外界作用而形成的，其成因通常与地质变化有关。
根据形态特征，石英晶体包裹体可以分为气液包裹体、固体包裹体和气固包裹体等。
通过分类可以对不同类型的石英晶体包裹体进行准确的识别和研究。
最后，石英晶体包裹体的形成机制是指石英晶体内部包裹体的形成过程和原因。
石英晶体包裹体的形成与地质变化密切相关，其中包括熔岩活动、流体活动、岩浆侵入、变质作用等。
不同的形成机制对应着不同的地质过程和环境条件，通过对石英晶体包裹体形成机制的研究可以了解到地质演化过程中的重要信息。
综上所述，石英晶体包裹体标准的制定和应用对于石英晶体包裹体的研究和应用都具有重要意义。
通过建立统一的标准，可以对石英晶体包裹体进行准确的识别、分类和描述，为石英晶体包裹体的地质含义和演化历史提供可靠的参考。
石英钟的组成原理和优缺点
石英钟的组成原理和优缺点石英钟是一种国际通用的钟表精准计时装置，采用石英晶体作为振荡器，具有高精度、稳定性好等特点。
其组成原理主要包括振荡器、频率分频电路和显示装置。
石英钟的振荡器是其核心部件，它采用石英晶体产生固定频率的振荡信号。
石英晶体具有压电效应和反压电效应，当施加电压时，石英晶体会以固定的频率振荡。
其频率稳定性高，温度稳定性好，因此适用于钟表计时。
石英钟振荡器的基本组成是石英晶体片，通过电极与外部电路相连。
当加上直流电压，电压的反压电效应使石英晶体产生机械振动，机械振动的频率与电场的频率相同，通常在几万至几百万赫兹之间。
这一机械振动被反压电效应转化为电压，通过电极输出，形成一系列的脉冲信号。
石英晶体的频率分频电路可以将较高频率的振荡信号分频成较低频率的信号。
在石英钟中，多数采用的是移频电路，通过将高频石英晶体振荡信号输入到相应的频率分频电路中，再将分频后的信号输出。
例如，当输入的振荡信号为32.768kHz 时，通过移频电路可以分频为1Hz的信号。
显示装置是石英钟的外部输出装置，主要是用来将计时结果以数字或者指针的形式显示出来。
常见的数字显示装置使用液晶显示屏、数码管等，而指针显示装置则使用时钟指针。
石英钟的优点主要表现在以下几个方面：1. 高精度：石英晶体具有很高的频率稳定性和温度稳定性，因此石英钟具有很高的计时精度，常常可以达到每天偏差几十微秒甚至更少。
2. 长寿命：石英钟没有机械摩擦部分，工作可靠性高，寿命长，通常可以达到数十年以上。
而且振荡器的电功耗也比较低，更节约能源。
3. 结构简单：石英钟的构造比较简单，可以采用集成芯片的形式进行制造，体积小，重量轻，易于携带和安装。
4. 价格低廉：由于石英钟的制造工艺相对较简单，所以价格相对较低，适合大众化生产和消费。
然而石英钟也存在一些不足之处：1. 对电能的依赖：石英钟需要供电才能正常工作，一旦没有电源或者断电，计时功能将无法使用。
2. 技术门槛降低：石英钟在制造工艺上相对简单，因此技术门槛相对较低，市场上竞争激烈，产品质量参差不齐。
石英类备件技术要求标准
石英类备件技术要求标准一、前言石英类备件作为一种重要的电子元器件，广泛应用于通信设备、计算机、家电等各行各业。
为了确保石英类备件的质量和可靠性，制定一套完善的技术要求标准至关重要。
本标准旨在规范石英类备件的技术要求，确保其能够满足产品设计和生产过程中的需要，同时提高产品的质量和可靠性，为用户提供更优质的产品。
二、术语和定义在本标准中，以下术语和定义适用：1. 石英类备件：指由石英晶体或石英陶瓷制成的电子元器件，包括但不限于石英晶体谐振器、石英晶体振荡器等。
2. 技术要求：指石英类备件在设计、制造、测试和应用等方面的各项技术要求和规定。
3. 规范：指针对石英类备件技术要求的标准化文件，包括但不限于性能规范、工艺规范、测试方法规范等。
4. 可靠性：指石英类备件在规定条件下能够维持其性能的能力。
5. 质量：指石英类备件符合设计要求、性能稳定、经久耐用、可靠性高的特性。
三、产品设计要求1. 石英类备件的设计应符合相关的国家标准和行业标准，确保产品在电子设备中的可靠性和稳定性。
2. 石英类备件的设计应考虑到使用环境、温度、湿度等因素的影响，确保产品在各种环境条件下仍能够正常工作。
3. 设计人员应充分考虑产品的可维护性和可靠性，采用合理的设计方案，防止出现设计缺陷和故障。
四、原材料要求1. 石英类备件的原材料应符合国家标准和相关的行业标准，确保产品的质量和稳定性。
2. 原材料应具有良好的机械性能和化学稳定性，能够满足产品对温度、湿度等环境因素的要求。
3. 生产厂家应对原材料进行严格的检验和把关，确保原材料的质量和可靠性。
五、制造工艺要求1. 制造工艺应符合产品的设计要求，确保产品的质量和稳定性。
2. 制造工艺应采用先进的生产设备和技术，保证产品的工艺精度和稳定性。
3. 生产厂家应建立完善的质量管理体系，对生产过程进行全面的监控和管理，确保产品的质量和可靠性。
4. 制造工艺应考虑到产品的环保要求，减少对环境的影响。
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石英晶体 英 体 应用与可靠性C Copyright, i ht 1998© 2003 © ©,Arthur Arth rL Lee Technical Director1Hong Kong X’tals Limited.什么是石英晶振？？？• 生产工程师 生产工程师： – 当你的电子板出现问题，它是第 当你的 子板 现问题 是第 一个被替代的元件！ • 采购人员： – 是一种很难找到”可靠”供应商的 元件！ • 研发工程人员： – 一个难以理解的小黑盒！Hong Kong X’tals Limited2什么是石英晶振？晶振是一个压电元件，即： 能量在电能与机械能状态下每 秒转换百万次所以，压电元件的規格特性要求不同於其他纯电气或 纯机械的元件 : •电阻—纯电气 •螺钉—纯机械Hong Kong X’tals Limited3HC-49U石英晶体的结构外壳 壳 两面银电极 机械能 Mechanical Energy Stress and Motion 石英晶片（白片） 導电银胶 压力和及运动 压力和及 动底座注入干净、 注入干净 干燥的惰性 气体电能 Electrical Energy Voltage & Current 电压及电流4Hong Kong X’tals Limited石英晶体的(简化)理論模型L1, , C1 : 机械能—应力及运动 电能—电压及电流Co : 静电容RS ( ESR ) : 能量耗损Rs : (ESR) E R Equivalent i l tS Series i R Resistance it 串联电阻 Co : (Shunt Capacitance) Electrode Capacitance静电容 C1 : (Cm) Motional Capacitance 动态电容L1 : (Lm) Motional Inductance 动态电感5Hong Kong X’tals Limited晶体 抗特性 晶体阻抗特性Rs，Co，C1和L1会提供关于晶体阻抗跟频率的关系， 此关系可用数学计算 但其有效范围 只是在工作 此关系可用数学计算。
但其有效范围, 频率的几百ppm附近。
Crystal Impedence vs FrequencyJ part of Crystal Impedence晶体阻抗的J部份晶体阻抗对位频率曲线Frequency频率Hong Kong X’tals Limited6如何标定晶体規格? 如何标定晶体規格• 首先需了解你电子线路的特性; 从而 标定晶体的电子规格。
标定晶体的电子规格 • 然後再加上产品的环境要求, 从而 标定晶体。
• 再而考虑加上晶体有关的可靠性規 格。
对不起，不是拷貝老規格Hong Kong X’tals Limited7电子線路与产品要求Copyright 1998 © Copyright, ©, 2003 ©Hong Kong X’tals Limited.8简单的 英振荡 结构 简单的石英振荡器结构振荡器有3个主要部份Gain=A Ph Phase= pAmplifier:放大器, 放大器 相位补偿网络和 晶体 晶体仅为整个振荡器 环路中 三个部份中的其中一 部份.Phase compensation networkCrystalHong Kong X’tals Limited9 Hong Kong X’tals Limited振荡 的等效模式 振荡器的等效模式Gain=A Phase= pLoad Negative Capacitance Resistance CLΑβ > 1Drive D i L Level l= Vx * IxIxHong Kong X’tals LimitedVxRLXLe= - XCL10线路基本特性(简化)放大器和相位补偿网络的特性( 简化):•增益&相移->负阻>FR FL (•相移-> FR 或FL (及CL)•电压振幅及相移-> 激励电平•小波幅增益-> 起功特性如何测量电路参数如何测量电路参数?相当困难!!晶体是在高阻抗及小电容下操作的.因此,插入任何测试探针都将影响它的操作环境: •示波器探头(2PF~20PF):太大•矢量电压表探头(50Ohm):负荷太大建议將你的PCB板送交晶体供应商测试•建议將你的PCB板送交晶体供应商测试.负阻抗及最大ESR振荡线路的负阻是线路能维持正常工作時(正常振荡波幅), 晶体的可容許最大阻抗。
不过，在以下情况下负阻抗可能有变化:的可容許最大阻抗不过在以下情况下负阻抗可能有变化•电源变化•温度变化•元件批量的误差•启动•晶体的电阻可能随激励电平及温度的变化而变化。
因此，通常情况下，建议标定晶体的最大电阻等于负阻抗的1/3(到1/10)。
激励电的定义激励电平的定义字面上的定义,很简单,激励电平（工作状态）=能量在晶体中的消耗=电压Vx与电流Ix的矢量积•类似电阻的功率,但电阻的标定功率是指最大可容许功率,对晶体而言标定最大的激励电平是毫无意义的的激励电平是毫无意义的.•对电阻你只会要求多少%的精度，而不会要求多少个ppm (parts per million 百万分之几)的精度。
•对晶体你要求多少个ppm 的精度就必须标明工作状态的激励电平(功率)对晶体，你要求多少个ppm 的精度，就必须标明工作状态的激励电平(功率)工作状态的激励电平其取决于线路,而不是晶体.晶体生产厂家在此激励电平下测试晶体•晶体生产厂家在此激励电平下测试晶体.•电流测试会影响相角(CL).建议将你的PCB板交晶体供应商测量.()什么是负载电容(CL) ?Load•负载电容反映线路的相位偏移。
NegativeResistanceCapacitance•晶体可以在0到90度之间任一相移下工作,所以,每只晶体都有”串联谐振”和”负载Αβ 1谐振”晶体制造厂家会在特定的相位下调整晶体的频率般在合理範圍(12F)Αβ > 1的频率。
一般在合理範圍(>12pF),不会影响直接單位成本。
只会影响销售/存货等間接成本RL XLe= - XCL成本。
調整线路的负载电容可能影响线路的負阻•对合理用量(50K/月)的产品不用考虑甚么是”标准”负载电容。
FS, FR, FL and FA晶体阻抗及频率曲线F A tiFr ( CL = infinity )Fa = （Anti-Resonance Frequency)延伸到无穷值的阻抗J部份的频率;没有必要标定FAFrequencySmaller CLLarger CLFS, RS and FR, RR在零相位时:晶体频率= FR ( Resonant Frequency 谐振频率)..2Impedance = RR ,No imaginary partFS π.阻抗=RR,,虚部为零•Fs 为谐振频率(零相位)，Fs为串联频率, 定义不同；•60MHz以下：Fs = Fr，Rs(ESR) = Rr120MH 以上由于C0的阻抗晶体没有零相位因此Co•120MHz以上：由于C0的阻抗，晶体没有零相位，因此，FR及RR不存在。
FL, RL and FP, RP(Load Capacitance )在零相位(包括外接负载CL)Frequency =FL FP 为同义( Load Capacitance )q y ()RS Co 2RL .1Ideal (RL = RP•RL 会有比较大的测试误差,因此不要在规格内标定。
請标定ESR。
不过故设计时必需考虑不过，RL 是线路上体现出的实际阻抗,故设计时必需考虑。
如何标定频率电如何标定频率及电阻•描述振荡器在运作中的精确频率,如下:–如果你想要3rd O/T 36MHz,请描述36MHz,不是12MHz.•如果电路在零相位请描述:Fr,及Rr等•如果电路在滞后相位请描述: FL,CL及如果电路在滞后相位请描述FL CL及RR如何标定Co?如果你的频率在100MH 以下那么C 的值如果你的频率在100MHz以下,那么Co的值就不重要了.在这种情况下,标定Co<7pF是无害的,且Co 7p 是无害的,且亦毫无意义.高频時,如何标定Co高频時如何标定在高频率下(约>100MHz)，Co的阻抗值变得非常小，因此Fr不存在(没有零相位)，此时，晶体就象一个电容器存在(没有零相位)此时晶体就象一个电容器通常需要外加电感来抵销Co, 以得出零相位。
在这种情况下, 需要标定Co = 供应商提供值+/-15%1ω牵引的規格需要在晶振工作时改变振荡器频率这种应用为牵引应用(如FM,VCXO,PLL FSK 等)•用这其中的任何一个参数说明拉力都是独立用这其中的任何个参数说明拉力都是独立有效的:Ts,FL1-FL2,DF•这些参数也可说明牵引量,但较为间接:C1,L1,Co,Q, 尽量不要采用。
C1L1C Q尽量不要采用牵引量的規格•需要在晶振工作时改变振荡器频率这种应用为牵引应用(如FM,VCXO,PLL FSK 等),就需要标定牵引量: Ts 如,,等),就需要标定牵引量Trimming Sensitivity [計量单位为ppm/pF]Ts 11C1CT Co CL•用这其中的任何一个参数来标定牵引量都是独立有效的T FL1FL2DF:Ts,FL1-FL2,DF •在高牵引量的应用，可中考虑使用Fs。
•如果用在简单的振荡器应用规定最大可容许的Ts可得到如果用在简单的振荡器应用,规定最大可容许的Ts可得到更高的Q值。
不多次重覆标定牵引量特性不要多次重覆标定牵引量特性•仅用一个参数说明牵引量sEffectiveg r a n g e pulling rangeP u l l i n CoC1Ts每个晶体仅有一个牵引量特性,如再多一些标定只会产生混乱及矛盾。
不用来标定牵引量不要用Co来标定牵引量L1,Co,Q只是间接体现牵引力.不同的晶体设计，生产工芸及材料，即使晶体不同的晶体设计生产工芸及材料即使晶体的Co相同，其牵引也可能不同。
因此，不要用Co来表示牵引量。
用Co来表示牵引量一些晶体生产厂可能会用C1对牵引量作晶体生产过程的控制，这是可以接受的.AT切温度特性AT 切温度特性•对AT切,通常温度变化-10至+60,频率在+/-30到50ppm 是很容易做到的•=0PPM通常设25度C为参考点 0 PPM 501030/ p p m-10F r e q u e n c y D e v i a t i o n -30-5Te m p e r a tu r e / C e lc iu s-55-45-35-25-15-551525354555657585BT切温度特性•温度变化时BT切频率通常变化大于200PPM•习惯上25度C为0PPM 参考点。