了解晶振的温度变化以及温度特性更益于提高产品价值

影响晶振在产品中的使用有多方面的因素,包括晶振的频率,温度,老化,抗振性能等.亿金电子专业生产销售石英贴片晶振,陶瓷谐振器,雾化片以及滤波器等频率元件,为了更好的服务广大用户,亿金电子也收集了很多关于晶振的产品资料供应广大用户查阅.下面我们一起了解晶振的温度变化以及温度特性更益于提供产品价值.

晶振的温度特性：

所谓晶振的温度特性是指石英晶体在不同温度下的电性能变化情况,优良晶体的温度特性呈光滑的三次曲线(AT切)或二次曲线(BT切),与理论曲线非常相似.主要影响因素是芯片的切型与切割角度,另外芯片加工过程的平面度(高频)和修边情况(低频)也会影响晶振的温度特性.制程中芯片污染,电极偏位等也会对晶振的温度特性造成影响.

常温晶振晶体特性：

常温晶振晶体特性有时也称为室温产品特性,一般是指晶振在环境温度为25℃,相对湿度为50%左右时所测量出来的电性能参数,主要是频率,电阻,激励功率相关性及电容比等指标.

1、常温下晶振的频率主要是观察其稳定性与一致性.稳定性是相对于单个石英晶体振荡器而言,一方面要求产品在测试仪上重复测试时,频率变化量要小,高质量稳定的晶振频率变化量可以小于±0.5ppm,与晶振频率高低及TS大小有关,一般情况下,频率越高变化量越大,TS越大变化量越大,测量指标一般是FL,若是FR则不存在TS的问题；另一方面要求石英贴片晶振在电路中工作时不出现频率漂移,也就是说晶振频率不要跑到几百甚至几千ppm去,一般情况下只有高频(27M以上)晶振才会有这个问题,尤其是3RD产品.如果频率不稳定,偏移的幅度上百ppm或同时伴有C0偏小现象,应考虑胶点是否松动.

2、对于一条相对成熟的生产线来说,晶振在常温下的频率稳定性一般不会出现问题,比较常见的是产品的一致性(散差),尤其是高频的小公差石英晶体一致性往往不如人意.一致性考虑是多个产品的频率公差,在测试系统中,观察FL的正态分布图可以很直观的了解产品的一致,也可以使用仪器测试系统中的CPK计算功能,通过CPK来衡量产品的一致性.

因烤胶时间或温度不正确也会造成频率散差大,只是出现的概率较小,芯片原因造成频率散差大一般在微调工序就能反映出来.为比较及时的了解频率的一致性,应在封焊工序增加一个抽检工站,以考查微调封焊后状况,尤其能较早发现微调范围或微调人员的个体差异.分析原因时一定要考虑各批次晶振在制程中流动的时间是否大致相同,且越短越好,这一点对于产品的DLD特性也影响很大.

3、激励功率相关性主要是考察晶体,有源晶振在不同激励功率下的频率或电阻及其变化量,目前SMD晶振设定的最小激励功率一般是0.01uW,最大激励功率一般是200uW,20M以上的优良产品DLD2和FDLD应小于1,12M左右的低频晶振DLD2特性稍差,但其中心值也应低于8Ω.产品DLD出问题时的分析图请参照产品电阻大的分析图,但有一点应特别引起重视—晶振封焊前在制程中的流动速度越快越好,各工序产出应尽量平衡,减少物料在各工序等待时间.

DLD2：电阻激励功率相关性(RRMAX—RRMIN).单位：欧姆Ω

RLD2：激励功率范围内的最大电阻.

FDLD：频率激励功率相关性(FLMAX——FL MIN)

DELF(FLR)：串并联间隔(FL—Fr)

DLDH2：不同激励功率下的电阻迟滞(同一激励功率点前后两次测试的ESR最大差值).

4、常温电阻特性主要是中心值与稳定性.电阻中心值与控制上限的距离与产品的合格率息息相关,在测试系统中可以用平均值代替中心值,一般要求晶振平均值是控制上限的50%左右.做制程改善时重点关注点胶与污染.芯片不良在电阻大这一不良项中出现次数会比较多,特别是新的芯片供货商或开发新频点时.

5、通常石英晶体,SMD晶振在常温下的电阻要比频率更稳定,其变化量更容易控制在±0.5Ω以内,一般只有高频产品或3RD产品会出现此类问题,如果产品有此类现象往往归在可靠性中分析