晶振的保存与停振分析

很多人都知道晶振是电子元器件的一种频率元件.是用电损耗很小的经过精密切割磨削并镀上电极焊上引线做成的.它是时钟电路中最重要的部件,是向显卡,网卡,主板等其它配件各部分提供基准频率,石英晶振也像个标尺,工作频率不稳定会造成相关设备工作频率不稳定,自然而然就容易出现问题,但由于现制造工艺不断提高,现在的频率偏差,温度稳定性,老化率,密封性等重要技术指标都是很好的,已经不会很容易出现故障,但我们还是需要注意一下晶振的存放条件,以免出现不必要的意外.

根据我们对晶振的了解,总结出以下几点的保存方法：

1.要考虑到周围的潮湿度.得做好防挤压措施,放在干燥通风的地方,让晶体避免受潮导致其他参数发生变化.

2.前面也说过,晶振是一种易碎的元器件,所以防震措施也是很重要的,不宜放在较高的货架上,在使用的过程中,也不宜让晶振跌落,一般来说,从高空跌落的石英晶振不应再次使用.

3.对于需要剪脚的圆柱晶振,应该注意机械应力的影响.

4.石英晶振在焊锡过程中,其焊锡的温度不宜过高,焊锡时间也不宜过长,防止晶体因此发生变化而生产各种参数不稳定.

5.焊锡之后要对晶振进行清洗,以免绝缘电阻不符合要求.

6.要保证两条引脚的焊锡点不相连,否则也会导致晶体停振.

7.晶振外壳接地时,要确外壳和引脚不被意外连通而导致短路,从而导致晶振不起振.

同时,有很多客户跟我反应过这样一个问题,为什么晶振买回去之后就会不起振了.以下是的工程师总结出的原因,在这里和大家一起分享一下.

1.由于芯片本身的厚度很薄,当激励功率过大时,会使内部石英芯片破损,导致停振;

2.当晶体频率发生频率漂移,且超出晶体频率偏差范围过多时,以至于捕捉不到晶体的中心频率,从而导致芯片不起振;

3.在酒精加压的环境下,即是在检漏工序中,晶体容易产生碰壳现象,即振动时芯片跟外壳容易相碰,从而晶体容易发生时振时不振或停振;

4.有功负载会降低Q值(即品质因素),从而使晶体的稳定性下降,容易受周边有源组件影响,处于不稳定状态,出现时振时不振现象;

5.由于晶体在剪脚和焊锡的时候容易产生机械应力和热应力,而焊锡温度过高和作用时间太长都会影响到晶体,容易导致晶体处于临界状态,以至出现时振时不振现象,甚至停振;

6.在压封时,晶体内部要求抽真空充氮气,如果发生压封不良,即晶体的密封性不好时,在酒精加压的条件下,其表现为漏气,称为双漏,也会导致停振;

7.在焊锡时,当锡丝透过线路板上小孔渗过,导致引脚跟外壳连接在一块,或是贴片晶振在制造过程中,基座上引脚的锡点和外壳相连接发生单漏,都会造成短路,从而引起停振;

那么,我们要怎么做,才可以减少晶振不起振呢?

我们需要严格按照技术要求的规定,对石英晶体组件进行检漏试验以检查其密封性,及时处理不良品并分析原因;压封工序是将调好的谐振件在氮气保护中与外壳封装起来,以稳定的电气性能.在此工序应保持送料仓、压封仓和出料仓干净,压封仓要连续冲氮气,并在压封过程中注意焊头磨损情况及模具位置,电压、气压和氮气流量是否正常,否则及时处理,其质量标准为:无伤痕、毛刺、顶坑、弯腿，压印对称不可歪斜. 由于石英晶体是被动组件,它是由IC提供适当的激励功率而正常工作的.因此,当激励功率过低时,晶体不易起振,过高时,便形成过激励,使石英芯片破损,引起停振.所以,应提供适当的激励功率.另外,有功负载会消耗一定的功率,从而降低晶体Q值,从而使晶体的稳定性下降,容易受周边有源组件影响,处于不稳定状态,出现时振时不振现象,所以,外加有功负载时,应匹配一个比较合适有功负载.

控制好剪脚和焊锡工序,并保证基座绝缘性能和引脚质量.引脚镀层光亮均匀无麻面,无变形、裂痕、变色、划伤、污迹及镀层剥落.为了更好地防止单漏,可以在晶体下加一个绝缘垫片.

当晶体产生频率漂移而且超出频差范围时,应检查是否匹配了合适的负载电容.可以通过调节晶体的负载电容来解决.