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            晶振的一般知識和質量控制

            文章來源:admin   更新時間:2017-04-13   點擊率:

            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?。└叩乃Р牧?,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,提高包裝保護;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,須作靜電保護;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。還應注意SMD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??蛻艨梢杂玫劫|量最好的晶體器件。
            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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