工程設(shè)計(jì)電子產(chǎn)品【貼片晶振】選型資料大全
來源：http://www.techzozo.com 作者：http://www.jinluodz. 2013年12月28
無論是DIP晶體還是SMD晶體，外觀尺寸設(shè)計(jì)以及腳位都是固定的，很多電子數(shù)碼產(chǎn)品工程師在設(shè)計(jì)線路的時(shí)候都會(huì)想著晶振要是能在小點(diǎn)，或者腳能在多點(diǎn)或者在少一點(diǎn)就好，其實(shí)晶振不像是別的電子零件，很多零件都可以根據(jù)客戶需求來定做，或者根據(jù)客戶的外觀要求，或者根據(jù)客戶的腳位需求定制，無論是石英晶體諧振器還是陶瓷晶振的外觀以及腳位以及尺寸都是固定規(guī)格，晶振能定制只有頻率點(diǎn)，或者是負(fù)載電容，電阻，溫度，這幾項(xiàng)才可以按照客戶需求定制，外觀尺寸是無法定制的，所以在次告訴所以的電路設(shè)計(jì)者們，以后在設(shè)計(jì)產(chǎn)品線路的時(shí)候要記得，晶振的外觀是固定的，一定要選擇常規(guī)使用的晶振產(chǎn)品，這樣能給你的產(chǎn)品量產(chǎn)的時(shí)候帶來便利，也能給你的產(chǎn)品節(jié)約成本。
1、首先談?wù)劸д竦膽?yīng)用
隨著現(xiàn)在科技的發(fā)展，晶振被廣泛的應(yīng)用在工業(yè)電子，國(guó)防航空，科研計(jì)量以及日常生活四個(gè)方面了，像電信，移動(dòng)通信，導(dǎo)航就屬于工業(yè)電子，電臺(tái)，電子戰(zhàn)，雷達(dá)設(shè)備就屬于國(guó)防航空了，然后也離不開晶振，如手表，手機(jī)，電視，玩具里面都有晶振的存在，所以說晶振與我們的生活息息相關(guān)，因?yàn)殡x開了晶振，那些數(shù)碼產(chǎn)品，手表，通信，移動(dòng)電信是無法正常運(yùn)行了。
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那么晶振在這些產(chǎn)品中到底起什么作用呢？
原來晶振在通電情況下會(huì)產(chǎn)生壓電效應(yīng)，然后與振蕩電路產(chǎn)生諧振現(xiàn)象，從而經(jīng)過放大驅(qū)動(dòng)和輸出電路輸出標(biāo)準(zhǔn)頻率信號(hào)?；旧隙鄶?shù)的晶振原理都是這樣。但是適用范圍不一樣，所以晶振可以分為三類：晶體振蕩器，溫補(bǔ)晶振，恒溫晶體振蕩器。晶體振蕩器是指溫度變化不對(duì)頻率做出調(diào)整。溫補(bǔ)晶振是指根據(jù)溫度傳感器調(diào)整晶振的輸出頻率，其性能比普通晶體振蕩器優(yōu)越。還有一種就是恒溫晶體振蕩器是指在晶體外部增加恒溫箱體，保證近似恒溫環(huán)境，使其性能比普通晶體振蕩器改進(jìn)1000倍以上。
2、在談?wù)劸д竦姆诸?/span>
晶振的主要的兩大參數(shù) 總頻差和頻率穩(wěn)定度。
什么是總頻差？
總頻差是指在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，由于規(guī)定的工作和非工作參數(shù)全部組合而引起的晶體振蕩器頻率與給定標(biāo)稱頻率的最大偏差。也就是說總頻差包括頻率溫度穩(wěn)定度、頻率老化率造成的偏差、頻率電壓特性和頻率負(fù)載特性等共同造成的最大頻差。一般只在對(duì)短期頻率穩(wěn)定度關(guān)心，而對(duì)其他頻率穩(wěn)定度指標(biāo)不嚴(yán)格要求的場(chǎng)合采用。例如：精密制導(dǎo)雷達(dá)。
頻率穩(wěn)定度：任何晶振，頻率不穩(wěn)定是絕對(duì)的，程度不同而已。一個(gè)晶振的輸出頻率隨時(shí)間變化而表現(xiàn)出不穩(wěn)定，造成頻率不穩(wěn)定的三種因素：老化、飄移和短穩(wěn)。
3、談?wù)劸д竦姆庋b
當(dāng)晶振從廠家生產(chǎn)出來時(shí)候，如何判斷其好壞？當(dāng)你采購晶振的時(shí)候，你怎么去判斷晶振的性能？頻率？
首先，當(dāng)你收到貨的時(shí)，先要打開盒子看包裝的型號(hào)與你所預(yù)定的型號(hào)，溫差，頻率是否一致，如果不一致的話，你就不要簽收。如果一致的話，再打開包裝，看里面裝的晶振的腳是否對(duì)稱，而不是彎或者是斜的，這樣證明晶振至少在外觀上是完好的。接下來再測(cè)試晶振的性能和頻率的大小，是否合格。一般抽取10%的，選取其中一包里面抽取出來檢驗(yàn)，經(jīng)過經(jīng)驗(yàn)合格了，才能過關(guān)。如果不合格，就要馬上聯(lián)系供應(yīng)商，要求換貨。
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4、談?wù)劸д竦臏囟忍匦?/span>
晶振的溫度特性漂移速度以及漂移量取決于晶振所處的環(huán)境溫度點(diǎn)、環(huán)境的溫變速度、設(shè)備機(jī)箱的溫度傳遞速度以及晶體的遲滯特性， 晶振頻率漂移與溫度變化的關(guān)系類似于一個(gè)加速阻尼振蕩，是個(gè)5次函數(shù)關(guān)系，而溫度傳感器對(duì)于溫度變化的響應(yīng)速度是非?？斓?，如要簡(jiǎn)單依賴溫度傳感器對(duì)晶振的溫度特性做優(yōu)化，會(huì)帶來溫度補(bǔ)償超前或滯后，導(dǎo)致頻率晃動(dòng)加上，短穩(wěn)、抖動(dòng)指標(biāo)都將惡化，而且優(yōu)化系統(tǒng)很難預(yù)知其他溫度點(diǎn)晶振的漂移值。
在晶振通電穩(wěn)定后，晶體的老化漂移呈現(xiàn)非常有規(guī)律且重復(fù)性非常好的類拋物曲線，采取簡(jiǎn)單的線性補(bǔ)償就可以提升1~2個(gè)數(shù)量級(jí)。如要對(duì)晶振老化漂移優(yōu)化，需要得到晶振在上級(jí)時(shí)鐘良好、時(shí)鐘板處于鎖定狀態(tài)下的漂移，通過讀取鎖定電壓值即可。 需要特別注意的是，這個(gè)鎖定值會(huì)在晶振老化漂移的基礎(chǔ)上疊加晶振溫度特性的影響，如果晶振溫度漂移特性超過老化漂移時(shí)，即便采取平滑手段也很難得到老化真正的漂移特性，或者得到的不夠準(zhǔn)確，也會(huì)帶來晶振老化優(yōu)化提升不足。
總之，晶振良好的溫度特性不僅可以極大減小晶振受溫度影響的漂移量，也可以實(shí)現(xiàn)晶振老化優(yōu)化2個(gè)數(shù)量級(jí)。
5、談?wù)劸д竦纳a(chǎn)
石英晶振又稱為石英晶體諧振器，是一種壓電諧振元件，那么它是怎么制作出來的？
制作石英晶振的原材料是石英礦物質(zhì)。石英礦物質(zhì)在經(jīng)過提煉，精煉后制成具有壓電效應(yīng)的石英晶體。石英晶體在經(jīng)過清洗，鍍銀，上架點(diǎn)膠，微調(diào)，測(cè)試（測(cè)試如果不成功則要返回微調(diào)，再重新調(diào)試），除濕，壓封，絕緣（不良仍需回到微調(diào)重新調(diào)試，調(diào)試成功才運(yùn)行下一步驟），打字，外觀檢驗(yàn)，包裝，終檢合格后才被允許入庫。其中幾個(gè)需要注意事項(xiàng)：
一、晶體的焊接:在焊接時(shí)要確保溫度不能過高否則會(huì)破壞晶體特性還要再三確定安裝溫度和時(shí)間,安裝時(shí)切記不能用鑷子和硬件工具夾具也不能直接接觸IC表面.
二、溫度特性：一般正常最理想的溫度為：+15°C ~ +35°C，濕度 25 % RH ~ 85 % RH不能過高也不能過低.
三、晶體的老化：老化就像人的年齡隨著歲月的而不斷的增加人體健康也大不如青少年勞動(dòng)能力也逐漸下降,晶振老化大概意思也一樣產(chǎn)品用久了材料和特性會(huì)發(fā)生微小變化,現(xiàn)在對(duì)于要求老化率達(dá)到年老化以前的日老化幾天或者十幾天就可以完成,測(cè)量老化率也要在一定的溫度范圍下現(xiàn)在國(guó)家規(guī)定對(duì)老化鑒定條件是:85℃,30天.
四、鍍薄前后應(yīng)考慮烘箱里能充氮?dú)猓涸阱儽∏耙M(jìn)行離開轟擊清洗而后上架點(diǎn)膠再微調(diào)進(jìn)行高溫烘烤,以達(dá)削除應(yīng)力的影響.為了防止氧化晶振殼內(nèi)部也要充高純度氮?dú)?
五、檢測(cè)：成品測(cè)試于檢測(cè)部人工逐個(gè)測(cè)試,也有大部分工廠用機(jī)器篩選但是這樣并不能達(dá)到精確效果,出到客戶手中可能會(huì)有大部分不良，為了避免減小不良量，通常采用人工檢測(cè).
六、產(chǎn)品包裝：在包裝時(shí)必須要保證密封性好,若是包裝漏氣里面的石英晶體振蕩器產(chǎn)品容易與空氣里的氧氣接觸從而產(chǎn)生氧化最終導(dǎo)致上不了錫.
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6、談?wù)勅绾芜x擇優(yōu)質(zhì)晶振廠家
深圳市金洛電子擁有十年生產(chǎn)技術(shù)與管理經(jīng)驗(yàn)，嚴(yán)格執(zhí)行質(zhì)量體系認(rèn)證。金洛電子所生產(chǎn)的石英貼片晶振，外觀完全使用金屬材料封裝的，產(chǎn)品本身采用全自動(dòng)石英晶體檢測(cè)儀，以及跌落、漏氣等苛刻實(shí)驗(yàn)。產(chǎn)品本身具有高穩(wěn)定性，高可靠性的石英晶體諧振器，焊接方面支持表面貼裝，外觀采用金屬封裝，具有充分的密封性能。晶振本身能確保其高可靠性，采用編帶包裝，可對(duì)應(yīng)產(chǎn)品應(yīng)用到自動(dòng)貼片機(jī)告訴安裝，滿足無鉛焊接的高溫回流溫度曲線要求。因此金洛是您不二的選擇。
通過金洛電子小編以上一番分析描述后，是不是有絲毫的頭緒了。如若您還對(duì)晶體技術(shù)還存有疑問，有其他有需要咨詢的，可以在我們的官網(wǎng)“在線問答”專欄提問，我們技術(shù)部門的同事會(huì)一一為您解決的，謝謝。
1、首先談?wù)劸д竦膽?yīng)用
隨著現(xiàn)在科技的發(fā)展，晶振被廣泛的應(yīng)用在工業(yè)電子，國(guó)防航空，科研計(jì)量以及日常生活四個(gè)方面了，像電信，移動(dòng)通信，導(dǎo)航就屬于工業(yè)電子，電臺(tái)，電子戰(zhàn)，雷達(dá)設(shè)備就屬于國(guó)防航空了，然后也離不開晶振，如手表，手機(jī)，電視，玩具里面都有晶振的存在，所以說晶振與我們的生活息息相關(guān)，因?yàn)殡x開了晶振，那些數(shù)碼產(chǎn)品，手表，通信，移動(dòng)電信是無法正常運(yùn)行了。
那么晶振在這些產(chǎn)品中到底起什么作用呢？
原來晶振在通電情況下會(huì)產(chǎn)生壓電效應(yīng)，然后與振蕩電路產(chǎn)生諧振現(xiàn)象，從而經(jīng)過放大驅(qū)動(dòng)和輸出電路輸出標(biāo)準(zhǔn)頻率信號(hào)?；旧隙鄶?shù)的晶振原理都是這樣。但是適用范圍不一樣，所以晶振可以分為三類：晶體振蕩器，溫補(bǔ)晶振，恒溫晶體振蕩器。晶體振蕩器是指溫度變化不對(duì)頻率做出調(diào)整。溫補(bǔ)晶振是指根據(jù)溫度傳感器調(diào)整晶振的輸出頻率，其性能比普通晶體振蕩器優(yōu)越。還有一種就是恒溫晶體振蕩器是指在晶體外部增加恒溫箱體，保證近似恒溫環(huán)境，使其性能比普通晶體振蕩器改進(jìn)1000倍以上。
2、在談?wù)劸д竦姆诸?/span>
晶振的主要的兩大參數(shù) 總頻差和頻率穩(wěn)定度。
什么是總頻差？
總頻差是指在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，由于規(guī)定的工作和非工作參數(shù)全部組合而引起的晶體振蕩器頻率與給定標(biāo)稱頻率的最大偏差。也就是說總頻差包括頻率溫度穩(wěn)定度、頻率老化率造成的偏差、頻率電壓特性和頻率負(fù)載特性等共同造成的最大頻差。一般只在對(duì)短期頻率穩(wěn)定度關(guān)心，而對(duì)其他頻率穩(wěn)定度指標(biāo)不嚴(yán)格要求的場(chǎng)合采用。例如：精密制導(dǎo)雷達(dá)。
頻率穩(wěn)定度：任何晶振，頻率不穩(wěn)定是絕對(duì)的，程度不同而已。一個(gè)晶振的輸出頻率隨時(shí)間變化而表現(xiàn)出不穩(wěn)定，造成頻率不穩(wěn)定的三種因素：老化、飄移和短穩(wěn)。
3、談?wù)劸д竦姆庋b
當(dāng)晶振從廠家生產(chǎn)出來時(shí)候，如何判斷其好壞？當(dāng)你采購晶振的時(shí)候，你怎么去判斷晶振的性能？頻率？
首先，當(dāng)你收到貨的時(shí)，先要打開盒子看包裝的型號(hào)與你所預(yù)定的型號(hào)，溫差，頻率是否一致，如果不一致的話，你就不要簽收。如果一致的話，再打開包裝，看里面裝的晶振的腳是否對(duì)稱，而不是彎或者是斜的，這樣證明晶振至少在外觀上是完好的。接下來再測(cè)試晶振的性能和頻率的大小，是否合格。一般抽取10%的，選取其中一包里面抽取出來檢驗(yàn)，經(jīng)過經(jīng)驗(yàn)合格了，才能過關(guān)。如果不合格，就要馬上聯(lián)系供應(yīng)商，要求換貨。
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晶振的溫度特性漂移速度以及漂移量取決于晶振所處的環(huán)境溫度點(diǎn)、環(huán)境的溫變速度、設(shè)備機(jī)箱的溫度傳遞速度以及晶體的遲滯特性， 晶振頻率漂移與溫度變化的關(guān)系類似于一個(gè)加速阻尼振蕩，是個(gè)5次函數(shù)關(guān)系，而溫度傳感器對(duì)于溫度變化的響應(yīng)速度是非?？斓?，如要簡(jiǎn)單依賴溫度傳感器對(duì)晶振的溫度特性做優(yōu)化，會(huì)帶來溫度補(bǔ)償超前或滯后，導(dǎo)致頻率晃動(dòng)加上，短穩(wěn)、抖動(dòng)指標(biāo)都將惡化，而且優(yōu)化系統(tǒng)很難預(yù)知其他溫度點(diǎn)晶振的漂移值。
在晶振通電穩(wěn)定后，晶體的老化漂移呈現(xiàn)非常有規(guī)律且重復(fù)性非常好的類拋物曲線，采取簡(jiǎn)單的線性補(bǔ)償就可以提升1~2個(gè)數(shù)量級(jí)。如要對(duì)晶振老化漂移優(yōu)化，需要得到晶振在上級(jí)時(shí)鐘良好、時(shí)鐘板處于鎖定狀態(tài)下的漂移，通過讀取鎖定電壓值即可。 需要特別注意的是，這個(gè)鎖定值會(huì)在晶振老化漂移的基礎(chǔ)上疊加晶振溫度特性的影響，如果晶振溫度漂移特性超過老化漂移時(shí)，即便采取平滑手段也很難得到老化真正的漂移特性，或者得到的不夠準(zhǔn)確，也會(huì)帶來晶振老化優(yōu)化提升不足。
總之，晶振良好的溫度特性不僅可以極大減小晶振受溫度影響的漂移量，也可以實(shí)現(xiàn)晶振老化優(yōu)化2個(gè)數(shù)量級(jí)。
5、談?wù)劸д竦纳a(chǎn)
石英晶振又稱為石英晶體諧振器，是一種壓電諧振元件，那么它是怎么制作出來的？
制作石英晶振的原材料是石英礦物質(zhì)。石英礦物質(zhì)在經(jīng)過提煉，精煉后制成具有壓電效應(yīng)的石英晶體。石英晶體在經(jīng)過清洗，鍍銀，上架點(diǎn)膠，微調(diào)，測(cè)試（測(cè)試如果不成功則要返回微調(diào)，再重新調(diào)試），除濕，壓封，絕緣（不良仍需回到微調(diào)重新調(diào)試，調(diào)試成功才運(yùn)行下一步驟），打字，外觀檢驗(yàn)，包裝，終檢合格后才被允許入庫。其中幾個(gè)需要注意事項(xiàng)：
一、晶體的焊接:在焊接時(shí)要確保溫度不能過高否則會(huì)破壞晶體特性還要再三確定安裝溫度和時(shí)間,安裝時(shí)切記不能用鑷子和硬件工具夾具也不能直接接觸IC表面.
二、溫度特性：一般正常最理想的溫度為：+15°C ~ +35°C，濕度 25 % RH ~ 85 % RH不能過高也不能過低.
三、晶體的老化：老化就像人的年齡隨著歲月的而不斷的增加人體健康也大不如青少年勞動(dòng)能力也逐漸下降,晶振老化大概意思也一樣產(chǎn)品用久了材料和特性會(huì)發(fā)生微小變化,現(xiàn)在對(duì)于要求老化率達(dá)到年老化以前的日老化幾天或者十幾天就可以完成,測(cè)量老化率也要在一定的溫度范圍下現(xiàn)在國(guó)家規(guī)定對(duì)老化鑒定條件是:85℃,30天.
四、鍍薄前后應(yīng)考慮烘箱里能充氮?dú)猓涸阱儽∏耙M(jìn)行離開轟擊清洗而后上架點(diǎn)膠再微調(diào)進(jìn)行高溫烘烤,以達(dá)削除應(yīng)力的影響.為了防止氧化晶振殼內(nèi)部也要充高純度氮?dú)?
五、檢測(cè)：成品測(cè)試于檢測(cè)部人工逐個(gè)測(cè)試,也有大部分工廠用機(jī)器篩選但是這樣并不能達(dá)到精確效果,出到客戶手中可能會(huì)有大部分不良，為了避免減小不良量，通常采用人工檢測(cè).
六、產(chǎn)品包裝：在包裝時(shí)必須要保證密封性好,若是包裝漏氣里面的石英晶體振蕩器產(chǎn)品容易與空氣里的氧氣接觸從而產(chǎn)生氧化最終導(dǎo)致上不了錫.
6、談?wù)勅绾芜x擇優(yōu)質(zhì)晶振廠家
深圳市金洛電子擁有十年生產(chǎn)技術(shù)與管理經(jīng)驗(yàn)，嚴(yán)格執(zhí)行質(zhì)量體系認(rèn)證。金洛電子所生產(chǎn)的石英貼片晶振，外觀完全使用金屬材料封裝的，產(chǎn)品本身采用全自動(dòng)石英晶體檢測(cè)儀，以及跌落、漏氣等苛刻實(shí)驗(yàn)。產(chǎn)品本身具有高穩(wěn)定性，高可靠性的石英晶體諧振器，焊接方面支持表面貼裝，外觀采用金屬封裝，具有充分的密封性能。晶振本身能確保其高可靠性，采用編帶包裝，可對(duì)應(yīng)產(chǎn)品應(yīng)用到自動(dòng)貼片機(jī)告訴安裝，滿足無鉛焊接的高溫回流溫度曲線要求。因此金洛是您不二的選擇。
通過金洛電子小編以上一番分析描述后，是不是有絲毫的頭緒了。如若您還對(duì)晶體技術(shù)還存有疑問，有其他有需要咨詢的，可以在我們的官網(wǎng)“在線問答”專欄提問，我們技術(shù)部門的同事會(huì)一一為您解決的，謝謝。
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