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晶振的一般知識和質量控制

作者:admin  日期:2016-06-13 13:59:18

  晶振的一般知識和質量控制

  1. 晶振的作用是產生時鐘信號,晶體諧振器與其它器件共同組成晶體振蕩器。

  2.晶體諧振器,要達到穩定性好,要求串聯諧振電阻既要小又要一致性好,同時激勵功率變化帶來的阻抗變量越小,晶體的諧振點容易一致,這樣外圍電路調試比較容易,使產品更穩定,那么具體如何實現呢?第一,用Q值(Q值是等效電路中動態臂諧振時的品質因數,振蕩電路所能獲得的最大穩定性直接與電路中晶體的Q值相關。Q值越高,晶體帶寬越小,電抗值變化越陡,外部電抗對晶體影響越小)高的水晶材料,能降低串聯電阻,同時控制膠量的勻稱性;第二,要求生產車間凈化程度很高,能減少本體之外的灰塵附著物帶來的干擾,降低阻抗變量;第三,成品測試將并聯諧振電阻和DLD值(功率改變引起的阻抗變量)控制在相對更小的范圍內。

  3.根據經驗及晶體本身的特性總結出:第一,在使用過程中,外圍匹配電容(包括雜散電容)愈接近晶體標稱電容,電路形成的振蕩頻率愈接近標稱頻率。電路的穩定性由晶體本身和外圍電路共同決定,最佳電路應讓工作頻率高與標準頻率8PPM左右,因為頻率每年都要下降3PPM左右即年老化率,這樣才能保證電路中振蕩頻率在5年內準確度很高;第二,晶體在使用中還要具有一定的溫度穩定性和抗震性及可焊性,如何實現?1)提高晶片加工精度,降低晶體封閉殼中氮氣的露點,通過高低溫測試試驗;2)生產上,用優質膠,點勻和及時烤膠,檢查剔除有崩邊的晶片,通過跌落和機械振動測試(100-20000G)試驗,提高包裝?;?3)同時增加240±10℃和5S條件下的耐高溫測試。

  4.晶體振蕩器分直插(DIP-14,DIP-8)和SMD貼片。直插式的一般為非三態線路,有需求可選三態規格,SMD式的為三態線路輸出。在使用中DIP系列1#角在無特殊說明時為斷開的,靜電對DIP破壞性較小。SMD系列1#角內部相連,外接時需斷開,靜電對其破壞最大,容易擊穿IC,須作靜電?;?另外,SMD系列晶振在焊接過程中不要溫度過高,時間過長,一般控制在260℃±5℃,少于5秒?;褂ψ⒁釹MD晶振兩側有的會有DLD測試線,焊接時不能與任意焊點相連。晶振在使用中電壓分5V,3.3V,1.8V等不能兼容,否則會不穩定。

  5.隨著晶振的被廣泛應用到各種高端設備中,對其要求也越來越高,壓控晶體振蕩器(VCXO),溫補晶體振蕩器(TCXO)及恒溫晶體振蕩器(OCXO)的需求逐步上升。VCXO是可以利用電壓變化來調整輸出頻率。TCXO是包含一個溫度感應電路,在溫度發生變化是調整輸出頻率,是輸出的頻率隨溫度變化的偏差降低了,從而使其在一定的溫度范圍內保持較高的頻率穩定度,一般精度要求在0-3PPM之內的做成這種。OCXO具有更高的穩定性,而且有更低的相位噪聲,精度更高,它是通過內部的恒溫槽維持晶體溫度的穩定。

  晶振的檢驗技術和質量控制

  (一)表晶,常規標準頻率誤差是+/-20PPM,阻抗是30-40KΩ,但我們實際檢驗控制為:Φ3*8分為A:±5PPM /15KΩ;B:±10PPM /15KΩ;C:±15PPM /18KΩ

  Φ2*6分為A:±5PPM /25KΩ;B:±10PPM /28KΩ;C:±15PPM /30KΩ

  客戶可以根據需求選擇表晶,要求高的可以選擇誤差和阻抗小的,如A或B。

  (二)晶體諧振器:常規標準是頻率+/-30PPM,加嚴控制為+/-20PPM阻抗因頻率不同而變,2007年以前:A表格,今天參數控制是B表格所顯示的:

  A表格                                                                                         

49S晶體
49U晶體
頻率
阻值
頻率
阻值
3.579545M /4M
≤120Ω
1.8432M
≤500Ω
4.1M~5M
≤90Ω
2M
≤300Ω
5.1M~8M
≤60Ω
2.4576M
≤150Ω
8.1M~10M
≤50Ω
3M/3.2768M
≤120Ω
10.1M~12M
≤40Ω
3.579545M
≤90Ω
12.1M~30M
≤30Ω
4M
≤80Ω
30M以上
≤30Ω
4.1M~6M
≤60Ω
48M(泛音)
80-100
6.1M~7M
≤50Ω
 
 
8M~10M
≤40Ω
10.1M~20
≤30Ω


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  B表格

49S晶體
49U晶體
頻率
阻值
頻率
阻值
3.579545M
≤95Ω
1.8432M
≤300Ω
3.6864M
≤80Ω
2.097152M
≤200Ω
4.000M/4.032M
≤80Ω
3.072M
≤90Ω
4.096M
≤75Ω
3.200M
≤60Ω
4.433619M
≤70Ω
3.579545M
≤65Ω
4.8970M
≤65Ω
4M
≤40Ω
5.000M
≤60Ω
5.000MM
≤30Ω
5.350M
≤50Ω
6.000M
≤20Ω
6.000M
≤40Ω
6.144M
≤20Ω
6.9567M-10M
≤30Ω
10.000M
≤20Ω
10.6M
≤20Ω
11.0592M
≤15Ω
10.8M
≤25Ω
15.360M
≤12Ω
11.0592M
≤25Ω
18.432M
≤10Ω
12.000M-18.432M
≤15Ω
20.000M
≤10Ω
20.000M-24.576M
≤12Ω
 
 
25.000M-27.2M
≤10Ω
 
 
28.224M
≤11Ω
 
 
28.322M
≤12Ω
 
 
30.000M-36.864M
≤15Ω
 
 
37.998M
≤20Ω
 
 
38.897M
≤20Ω
 
 
48.000M
≤45Ω
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

  此外,單單要嚴格要求這些參數,還是不夠的,我們在其他參數包括DLD值,Q值等等,對這些參數我們通過權威檢測儀器250B進行檢測和控制,確??突Э梢雜玫街柿孔詈玫木迤骷?。

  SMD系列不在一一列舉。

  (三)晶體振蕩器:這種產品的在控制上我公司更是相當的嚴格,對每一項參數都要求是最高的,所有產品參數我們都會用PRA1020測試儀器進行測試控制。另外除了對行業參數所控制的范圍,進行加嚴控制,我們還會進一步增加更為全面的測試要求,比如一般的標準電壓是5V或是3.3V,除了要在標準電壓下保證誤差,參數正常,我們還會在上下限電壓進行參數測試,5V晶振會測到4.5V和5.5V電壓下的頻率誤差,3.3V晶振會測到2.97V和3.63V電壓下的頻率誤差,同時控制其一致性,現場觀看測試過程及測試數據表。不同客戶不同要求,客戶可以直接觀看篩選過程。

  另外,為了追求晶振的高穩定性,我們對晶振還要進行抗震性和溫度的電性能測試,在公司備有專業的高低溫沖擊測試箱,可以進行冷熱溫度沖擊,測試晶振的耐溫能力;有抗沖擊實驗設備—LD振動臺,對晶振的抗震性進行試驗測試。我們還將準備增設帶電工作高低溫48小時老化控制設備。我們公司的宗旨就是把我們KOAN的產品做到精益求精,實現滿足客戶的高質量的要求,讓KOAN品牌的晶振真正成為客戶首選。

 
 
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