石英晶体谐振器介绍

第一点 测 试
第二点
测 试
第二十点
测 试
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;
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石英晶体谐振器的重要参数
• 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。
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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；
在要求范围内
且无跳点
16-3225-三科-TC 60 50 40 30 20 10 0 25.1 -35 -25 -15 -5.4 4.3 14.3 25.1 34.5 44.9 55.1 65.4 74.8 85.4
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在要求范围内 近似直线
石英晶体谐振器的重要参数
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:
⇒
目前 摄像及卫星定位功能增加，至少增加2个 以上
超薄电视、数码电视（地波数码电视） ５-１０只
计算机
每台计算机 ４-５只
晶体谐振器的用途
卫星定位 引擎驱动控制 扫描仪、照相机 定位、GPS
移动电话、航空无线电 自动车 远程定位 光学
电视、收音机
海上
移动
放送 微型处理器
有线通信机器
固定
有线
产 业 用 电 子 机 器
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石英晶体谐振器的重要参数
• 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。
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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 外壳 主要材质 铜、镍合金 部件使用用途 封装 材料供应商 铜陵晶赛
基座
HC-49S 石英晶体 谐振器 0.511g/个 晶片
铜合金
二氧化硅
承载晶片
谐振主体
上海晶丰申
铜陵三科
导电胶
银丝 上盖 基座 SMD 石英晶体 谐振器 0.07g/个 晶片 导电胶 银丝
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。
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石英晶体谐振器的制程介绍
7. 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24～72小时。 分选：自动分选机测试晶振的电性能。
（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）
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石英晶体谐振器的制程介绍
5. 封焊：将基座和上盖焊接，保证谐振器的密封性。
镀膜后
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石英晶体谐振器的制程介绍
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。
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石英晶体谐振器的制程介绍
4. 微调：将石英晶体谐振器进行精确的频率调节。
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
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石英晶体谐振器的重要参数
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石英晶体谐振器的重要参数
16-3225-三科-1.3-1.0 15 10 5 0 -5 -40 -10 -15 -20 -30 -20 -10 0 9.6 19.2 29.9 39.7 50 60.4 70.4 80.4
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石英晶体谐振器的常规参数
• 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
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石英晶体谐振器的重要参数
石英晶体谐振器 介绍
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石英晶体谐振器的外观
HC-49S系列 引线
外壳
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石英晶体谐振器的外观
HC-49U系列 引线
外壳
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wenku.baidu.com
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
民 生 用 电 子 机 器
电脑
计时
电子表
地面卫星
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石英晶体谐振器的用途
NFC(RF-ID)
Camera
5032 24M
AT crystal Oscillator
TV Wire IF(USB) Memory IO/HDD Bluetooth
5032 27M
GPS
5032 XTAL 24.5535M
MP3,MP4
银粉树脂
银 镍 、铜 陶瓷、碳钢镍合金 二氧化硅 银胶树脂 银
连接晶片与基座并导电
晶片表面形成电极 封装 承载晶片 谐振主体 连接晶片与基座并导电 晶片表面形成电极
三键化工
光洋 南平三金 潮州三环 铜陵三科 三键化工 光洋 6
石英晶体谐振器的作用
• 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。。
8.
9.
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石英晶体谐振器的制程介绍
10. 编带包装：对于SMD产品，需要进行编带包装，编带后产品如图：
编带的拉力是重点监测对象
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石英晶体谐振器的常规参数
• 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。
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晶体谐振器使用一览表
应用器材 手机 以往 一部手机使用晶体
３只 电视 显像管电视 ３只 录像机 录像机 ２只 照相机 胶卷式照相机 ０-１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。 随着DVD、无线通讯网络等功能增加，亦 同时使用更多的晶体。 8 DVD录放机 ２-４只 数码相机 ３-４只
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石英晶体谐振器的重要参数
•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。
5032 12M AT crystal Oscillator 5032 12M 3225 16M
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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
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石英晶体谐振器的制程介绍
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。
（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
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石英晶体谐振器的制程介绍
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