晶振不起振的原因有哪些?晶振还有哪些异常问题?

晶振具有压电效应，即在晶片两极外加电压后晶体会产生变形。晶振利用一种能把电能和机械能相互转化的晶体，在共振的状态下工作可以提供稳定、精确的单频振荡。为增进大家对晶振的认识，本文将对晶振不起振的原因以及晶振的一些其它问题予以介绍。如果你对晶振具有兴趣，不妨继续往下阅读哦。

一、晶振不起振问题概述

晶振不起振是指晶振无法产生稳定的频率信号，导致整个电路无法正常工作。这一问题可能由多种因素引起，包括物料参数选型错误、内部水晶片损坏、振荡电路不匹配、晶振内部杂质、晶振漏气、焊接不当、储存环境不当、MCU或软件问题以及EMC问题等。

1.晶振自身质量问题导致不起振。

晶振在制作过程中，如果出现压封不良或者在焊接过程中因剪脚等操作导致的机械应力，可能会影响晶振的气密性。此外，如果在水晶片镀电极时，空气中的尘埃颗粒附着在电极上，或者有金渣银渣残留，也可能导致晶振不起振。而在运输和使用过程中，由于跌落、撞击等因素，也可能造成晶振内部水晶片损坏，从而导致晶振无法正常工作。

解决方案：更换好的晶振。在制作、运输和使用过程中一定要规范作业，避免误操作导致产品损坏。在选择晶振供应商的时候需要对厂商的设备、车间环境、工艺及制程能力予以考量，这关系到产品的品质问题。

2.振荡电路不匹配导致晶振不起振

影响振荡电路的三个指标：频率误差、负性阻抗和激励电平。

2.1.频率误差：频率误差过大可能导致实际频率偏离标称频率，进而导致晶振不起振。

解决方法：选择具有合适PPM值的晶振产品。

2.2.负性阻抗：负性阻抗的大小对晶振的起振有着重要影响。负性阻抗过大或过小都可能导致晶振不起振。

解决方案：通过调整晶振外接电容Cd和Cg的值，可以调节负性阻抗。当负性阻抗过大时，减小电容值可以降低负性阻抗;当负性阻抗过小时，增大电容值可以增加负性阻抗。通常，负性阻抗值应至少为晶振标称最大阻抗的3-5倍。

2.3.激励电平：激励电平过大或过小也可能导致晶振不起振。

解决方案：通过调整电路中的Rd值，可以调节对晶振输出的激励电平。一般来说，激励电平越小越好，这不仅可以降低功耗，还与振荡电路的稳定性和晶振的使用寿命有关。

3、 焊接时温度过高或时间过长，导致晶振不起振

以32.768KHz直插型为例，要求使用178°C熔点的焊锡，晶振内部的温度超过150°C，会引起晶振特性的恶化或者不起振。焊接引脚时，280°C下5秒以内或者260°C以下10秒以内。

不要在引脚的根部直接焊接，这样也会导致晶振特性的恶化或者不起振。

解决办法：焊接制程过程中一定要规范操作，对焊接时间和温度的设定要符合晶振的要求。

二、晶振其他不良问题归纳

1、频率偏移超出正常值。

解决办法：当电路中心频率正偏时，说明CL偏小，可以增加晶振外接电容Cd和Cg的值。当电路中心频率负偏时，说明CL偏大，可以减少晶振外接电容Cd和Cg的值。

2、晶振在工作中出现发烫，逐渐出现停振现象。

排除工作环境温度对其的影响，最可能出现的情况是激励电平过大。

解决办法：将激励电平DL降低，可增加Rd来调节DL。

3、晶振在工作逐渐出现停振现象，用手碰触或者用电烙铁加热晶振引脚又开始工作。

解决办法：出现这种情况是因为振荡电路中的负性阻抗值太小，需要调整晶振外接电容Cd和Cg的值来达到满足振荡电路的回路增益。

4、晶振虚焊或者引脚、焊盘不吃锡。

出现这种情况一般来说引脚出现氧化现象，或者引脚镀层脱落导致。

解决办法：晶振的储存环境相当重要，常温、常湿下保存，避免受潮。另外晶振引脚镀层脱落，可能跟晶振厂商或者SMT厂商的制程工艺有关，需要进一步确认。

5、同一个产品使用两家不同晶振厂商的产品，结果不一样。

出现这种情况很好理解，不同厂商的材料、制程工艺等都不一样，会导致在规格参数上有些许差异。例如同样是+/-10ppm的频偏，A的可能大部分是正偏，B的可能大部分是负偏。

解决办法：一般来说在这种情况下，如果是射频类产品最好让晶振厂商帮忙做一些电路匹配测试，这样确保电路匹配的最好。如果是非射频类产品则一般在指标相同的情况下可以兼容。

6、晶振外壳脱落。

有时晶振在过回流焊后会出现晶振外壳掉落的现象;有些是因为晶振受到外力撞击等原因导致外壳脱落。

解决办法：SMT厂在晶振过回流焊之前，请充分确认炉温曲线是否满足晶振的过炉要求，一般来说正规的晶振厂商提供的datasheet中都会提供参考值。

如果是外力因素导致的脱落则尽量避免这种情况发生。

以上便是此次带来的晶振相关内容，通过本文，希望大家对晶振已经具备一定的了解。如果你喜欢本文，不妨持续关注我们网站哦，将于后期带来更多精彩内容。最后，十分感谢大家的阅读，have a nice day!