晶振材料研究报告
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AT +35015’ BT -490
.
3.晶體的切割—切割與溫度
• TEMPERATURE CHARACTERISTICS 溫度特性為何?
A T 切 割
FREQUENCY VS TEMPERATURE (AT CUT)
各種切割角度 / 溫度 之關係
AT 切割角度 / 溫度 之關係
3.晶體的切割—AT與F Frequency vs. Thickness
進料 檢驗
晶片清洗
電極
上架點膠
烘烤硬化
頻率微調
入庫
1.晶片檢驗 2.基座檢驗 3.外殼檢驗
管制項目： 1.頻率、外觀 2.尺寸、外觀 3.尺寸、外觀
點數包裝
作業要項： 1.純水電導率 2.烤箱溫度 3.烘烤時間
管制項目： 1. 0.06 siemens 2. 150℃ +/- 10℃ 3. 40min +/- 10min 4. 晶片外觀
管制項目： 溫度 150℃+/10℃ 2. 烘烤時
120min+/ 10mn
上蓋封焊
作業要項： 1. 頻率
管制項目： 1. 依工令之頻率上、 下限要求 2. 抽測頻率 3. 外觀 IPQC
中間檢測
作業要項： 1示. 依包工裝令單之標 管制項目： 1. 包裝之數量、 樣式 OQC
業要項： 1示.作依工令單之標
49/U-S
49/U
根据其應用制程不同還可分为SMD型
UM-1
UM-5
2.晶振的構造 產品結構圖 49U﹑UM系列
3
6
4
2
5
1
1. BASE (基座) 2. SUPPORT (支架) 3. BLANK 水晶片
4. 電極 5. 導電性接著劑 6. CAN (封蓋)
3.晶振流程介紹 晶振的製作流程圖
管制項目： 1. 模具 2. 檢漏罐 3. 露點 4. 外觀 IPQC
作業要項： 1. 依工令單各項 參數檢測
管制項目： 1. 依工令單之上、 下限要求
Piezoelectric effect
Piezoelectric adverse effect Pressure Transformation
2.晶體的震盪原理—晶體振蕩模式
MODES OF VIBRATION 石英晶體的振盪模式
FLEXURE MODE
FACE SHEAR MODE
EXTENSIONAL MODE
THICKNESS SHEAR MODE
FUNDAMENTAL MODE THICKNESS SHEAR
THIRD OVERTONE THICKNESS SHEAR
3.晶體的切割—晶體切割方式
晶體切割示意圖
Low Frequency
CT +380 ET +660
DT -520 FT -570
.
High Frequency
Communication 如手機,無線電, 機地台,衛星…
未來科技 如光纖,數位電視 航太科技…
報告大綱 一.晶振基本理論及其材料相關介紹 二.晶振分類‵結構及流程介紹 三.晶振的主要參數及其失效分析 四.晶振材料研究成果應用
一.晶振基本理論及其材料相關介紹
1.晶振基本應用原理 2.晶體的震盪原理 3.晶體的切割
1.晶振基本應用原理—定義
晶振是晶体振荡器的简称，在电气上它可以等效成一个电容和一个电阻
并联再串联一个电容的二端网络，电工学上这个网络有两个谐振点，以频率 的高低分其中较低的频率是串联谐振，较高的频率是并联谐振。如圖所示.
Fs
CL
CO
L1
C1
R1
FL
何謂串聯諧振(Fs)及並聯諧振( FL)
所有的晶體都有串聯諧振頻率(Fs,此時晶體的阻抗為最小)
報 告 人：戚麗華 負責單位：BB SQE 指導老師：邱逢舒 小組成員：宇世傳 戚麗華 發表時間：2007年9月25日
Form No:MQ-M156-04 Rev.01
引言
Consumer Electronics 如電視機,收音機, 各類影音設備
晶振用途
Computer 如電腦,列表機 網路卡,藍芽產品…
Cg
Cd
R ~ 200K ~ 1M 14.318 MHz
Cg
Cd
2.晶體的震盪原理—晶體振蕩原理
石英晶片本身為一壓電材料（Piezoelectric Material）,若在石英晶体的 两个电极上加一电场，晶片就会产生机械变形。反之，若在晶片的两侧施加机
械压力，则在晶片相应的方向上将产生电场，这种物理现象称为压电效应。
AT-Cut Crystal
F ( MHz) =
1670 T ( um )
1670 or F wk.baidu.com kHz) =
T ( mm )
Frequency Thickness
14.318 MHz 0.116 mm
20.000MHz 0.083 mm
26.973 MHz 0.062 mm
35.328 MHz 0.047 mm
管制項目：
1. 2.
字樣 位置
IPQC
作業要項： 1參. 數依工檢令測單各項
管制項目： 1下. 限依要工求令單之上、
檢測之 FQC
1. 老化作業要項： 溫度 2. 老化時間 管制項目： 1. 老化溫度 80℃ +/5℃ 2. 老化時間 48hrs. +/- 1 小時
作業要項： 1. 模具校對 2. 檢漏
二.晶振分類‵結構及流程介紹
1.晶振的分類 2.晶振的結構 3.晶振的流程介紹
1.晶振的分類
晶體諧振器根据其外型结构不同可分为HC-49U、HC-49U/S、HC-49U/S·
SMD、UM-1、UM-5及柱状晶體等。HC-49U适用于具有宽阔空间的电子产品如 通信设备、電視機、电话机、电子玩具中。HC-49U/S适用于空间高度受到限 制的各类薄型、小型电子设备及产品中。
若將此串聯一個負載電容(CL)則晶體的振盪頻率將會微幅的 上升,此頻稱之為並聯諧振頻率或負載頻率(FL).
1.晶振基本應用原理—優點
石英晶體的優點 1. 穩定性佳,變化小 2.頻率精確度高 3.所需驅動功率小
4.固定式(非可調式)
1.晶振基本應用原理—振蕩模擬 振盪原理
R ~ 200K ~ 1M
激光打印
作業要項： 1. 頻率 2. 外觀
管制項目： 1. 依工令之頻率上、 下限要求 2. 抽測頻率 3. 晶片、電極外觀 檢驗 IPQC
最終檢測
作業要項： 1. 點膠量及膠形 2. 晶片位置
管制項目： 1. 點膠量位置 1/2~2/3 2. 晶片位置是否歪 斜 IPQC
老化穩定
作業要項： 1. 烘箱溫度 2. 烘烤時間
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3.晶體的切割—切割與溫度
• TEMPERATURE CHARACTERISTICS 溫度特性為何?
A T 切 割
FREQUENCY VS TEMPERATURE (AT CUT)
各種切割角度 / 溫度 之關係
AT 切割角度 / 溫度 之關係
3.晶體的切割—AT與F Frequency vs. Thickness
進料 檢驗
晶片清洗
電極
上架點膠
烘烤硬化
頻率微調
入庫
1.晶片檢驗 2.基座檢驗 3.外殼檢驗
管制項目： 1.頻率、外觀 2.尺寸、外觀 3.尺寸、外觀
點數包裝
作業要項： 1.純水電導率 2.烤箱溫度 3.烘烤時間
管制項目： 1. 0.06 siemens 2. 150℃ +/- 10℃ 3. 40min +/- 10min 4. 晶片外觀
管制項目： 溫度 150℃+/10℃ 2. 烘烤時
120min+/ 10mn
上蓋封焊
作業要項： 1. 頻率
管制項目： 1. 依工令之頻率上、 下限要求 2. 抽測頻率 3. 外觀 IPQC
中間檢測
作業要項： 1示. 依包工裝令單之標 管制項目： 1. 包裝之數量、 樣式 OQC
業要項： 1示.作依工令單之標
49/U-S
49/U
根据其應用制程不同還可分为SMD型
UM-1
UM-5
2.晶振的構造 產品結構圖 49U﹑UM系列
3
6
4
2
5
1
1. BASE (基座) 2. SUPPORT (支架) 3. BLANK 水晶片
4. 電極 5. 導電性接著劑 6. CAN (封蓋)
3.晶振流程介紹 晶振的製作流程圖
管制項目： 1. 模具 2. 檢漏罐 3. 露點 4. 外觀 IPQC
作業要項： 1. 依工令單各項 參數檢測
管制項目： 1. 依工令單之上、 下限要求
Piezoelectric effect
Piezoelectric adverse effect Pressure Transformation
2.晶體的震盪原理—晶體振蕩模式
MODES OF VIBRATION 石英晶體的振盪模式
FLEXURE MODE
FACE SHEAR MODE
EXTENSIONAL MODE
THICKNESS SHEAR MODE
FUNDAMENTAL MODE THICKNESS SHEAR
THIRD OVERTONE THICKNESS SHEAR
3.晶體的切割—晶體切割方式
晶體切割示意圖
Low Frequency
CT +380 ET +660
DT -520 FT -570
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High Frequency
Communication 如手機,無線電, 機地台,衛星…
未來科技 如光纖,數位電視 航太科技…
報告大綱 一.晶振基本理論及其材料相關介紹 二.晶振分類‵結構及流程介紹 三.晶振的主要參數及其失效分析 四.晶振材料研究成果應用
一.晶振基本理論及其材料相關介紹
1.晶振基本應用原理 2.晶體的震盪原理 3.晶體的切割
1.晶振基本應用原理—定義
晶振是晶体振荡器的简称，在电气上它可以等效成一个电容和一个电阻
并联再串联一个电容的二端网络，电工学上这个网络有两个谐振点，以频率 的高低分其中较低的频率是串联谐振，较高的频率是并联谐振。如圖所示.
Fs
CL
CO
L1
C1
R1
FL
何謂串聯諧振(Fs)及並聯諧振( FL)
所有的晶體都有串聯諧振頻率(Fs,此時晶體的阻抗為最小)
報 告 人：戚麗華 負責單位：BB SQE 指導老師：邱逢舒 小組成員：宇世傳 戚麗華 發表時間：2007年9月25日
Form No:MQ-M156-04 Rev.01
引言
Consumer Electronics 如電視機,收音機, 各類影音設備
晶振用途
Computer 如電腦,列表機 網路卡,藍芽產品…
Cg
Cd
R ~ 200K ~ 1M 14.318 MHz
Cg
Cd
2.晶體的震盪原理—晶體振蕩原理
石英晶片本身為一壓電材料（Piezoelectric Material）,若在石英晶体的 两个电极上加一电场，晶片就会产生机械变形。反之，若在晶片的两侧施加机
械压力，则在晶片相应的方向上将产生电场，这种物理现象称为压电效应。
AT-Cut Crystal
F ( MHz) =
1670 T ( um )
1670 or F wk.baidu.com kHz) =
T ( mm )
Frequency Thickness
14.318 MHz 0.116 mm
20.000MHz 0.083 mm
26.973 MHz 0.062 mm
35.328 MHz 0.047 mm
管制項目：
1. 2.
字樣 位置
IPQC
作業要項： 1參. 數依工檢令測單各項
管制項目： 1下. 限依要工求令單之上、
檢測之 FQC
1. 老化作業要項： 溫度 2. 老化時間 管制項目： 1. 老化溫度 80℃ +/5℃ 2. 老化時間 48hrs. +/- 1 小時
作業要項： 1. 模具校對 2. 檢漏
二.晶振分類‵結構及流程介紹
1.晶振的分類 2.晶振的結構 3.晶振的流程介紹
1.晶振的分類
晶體諧振器根据其外型结构不同可分为HC-49U、HC-49U/S、HC-49U/S·
SMD、UM-1、UM-5及柱状晶體等。HC-49U适用于具有宽阔空间的电子产品如 通信设备、電視機、电话机、电子玩具中。HC-49U/S适用于空间高度受到限 制的各类薄型、小型电子设备及产品中。
若將此串聯一個負載電容(CL)則晶體的振盪頻率將會微幅的 上升,此頻稱之為並聯諧振頻率或負載頻率(FL).
1.晶振基本應用原理—優點
石英晶體的優點 1. 穩定性佳,變化小 2.頻率精確度高 3.所需驅動功率小
4.固定式(非可調式)
1.晶振基本應用原理—振蕩模擬 振盪原理
R ~ 200K ~ 1M
激光打印
作業要項： 1. 頻率 2. 外觀
管制項目： 1. 依工令之頻率上、 下限要求 2. 抽測頻率 3. 晶片、電極外觀 檢驗 IPQC
最終檢測
作業要項： 1. 點膠量及膠形 2. 晶片位置
管制項目： 1. 點膠量位置 1/2~2/3 2. 晶片位置是否歪 斜 IPQC
老化穩定
作業要項： 1. 烘箱溫度 2. 烘烤時間