- [行业新闻]FILTRONETICS晶振生产实力2019年01月05日 09:02
位于密苏里州堪萨斯城的Filtronetics晶振公司成立于1970年.这些年来,Filtronetics开发了广泛的频率产品系列,生产各种定制和批量生产的滤波器,石英晶体,贴片晶振,晶体振荡器,线圈,陶瓷谐振器,SAWS和微型单片滤波器.适用于各种应用领域从通信到仪器仪表,用于商业,工业和军事应用.
我们的使命是成为所有客户的重要供应商,成为世界500强公司.我们还提供广泛的产品线晶体滤波器,SMD晶振,TCXO晶振,单片滤波器,SAW滤波器,腔和带状线滤波器,集总器件元件滤波器和石英晶体振荡器.
Filtronetics,Inc.与我们的客户合作,在整个开发过程中指导他们,为电信中的关键应用提供技术支持,如ATM,SONET,LAN,数据处理和高可靠性应用.Filtronetics,Inc.聘请了技术/工程人员,他们在电气方面拥有数十年的综合经验工程,Auto-Cad,高可靠性,物理,应用数学和机械工程.
质量是FILTRONETICS晶振集团成功的基础.质量控制部门提供超过30年的经验经验.目前的质量标准基于ISO-9001并已注册.客户或项目还提供具体要求,以及符合IPC-610,MIL-STD-202,MIL-STD-883,MIL-STD-2000,J-STD001和许多其他标准.
设计
FILTRONETICS晶振提供广泛的设计经验和能力.我们提供滤波器设计,石英晶体振荡器设计,石英晶体,SMD晶振设计,电子系统设计和机电设计.我们拥有经验丰富的工程师,科学家和绘图员,以经济高效,专业的方式完成项目.我们可以提供包括模拟,图纸和测试结果的文档.此外,我们可以构建原型和生产运行.请联系我们以满足您的需求
测试
FILTRONETICS,Inc.具有广泛的测试能力.以下部分列表是可以进行资格测试,石英晶振,贴片晶振,石英晶体振荡器样品测试或100%测试的测试.其中许多测试都在我们自己的工厂进行.其他人则在专门从事这些测试的认可设施中进行.这些测试可以按照特定标准执行,例如MIL-STD-202,MIL-F-18327,MIL-STD-883,MIL-STD-810,MIL-STD-220,MIL-STD-210,IPC等等.
部件
FILTRONETICS,Inc.可以使用其广泛的Filtronetics,Inc.可以帮助您设计和制造符合您规格的石英晶振,晶体滤波器,贴片晶振,SAW滤波器,温补晶振等产品.知识和经验,以帮助设计,制造和测试电气和机械组件.我们的特殊能力包括:完整的系统组装和测试、子装配、印刷电路板组装、自动化SMT组装、手组装、线圈绕组、水晶制造业、定制SMT和通孔、封装、温度测试、冲击和振动测试、电压老化、封装/发泡、修改或升级到现有产品
打包
许多电子组件必须在恶劣环境中工作或者包装以进行自动装配.Filtronetics晶振可以利用其经验包装电子产品,以满足苛刻的制造和军事类型的要求.我们可以设计和布局您的装配.用密封包装来构建它.将其封装在轻质泡沫中或用导热环氧树脂包裹.
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- [行业新闻]用于汽车应用的村田石英晶振优势2019年01月03日 09:14
村田制作所用于汽车应用的晶体单元(XRCHA晶振系列,XRCGB晶振系列,XRCGE晶振系列)采用了世界上第一种独特的封装技术,这是现有石英贴片晶振所不具备的。这种包装技术可提供卓越的质量,批量生产力和性价比。
规格
以太网/FlexRay的
根据用户需求支持产品规格
支持板载以太网/FlexRay,用于下一代车辆通信标准。
应用 总公差规格。 用于车载以太网(PHY)
±85ppm
对于FlexRay
±250ppm的
负载能力(Cs):6pF,8pF,10pF等可用。
除此之外,我们还提供兼容高驱动电平(600μm)和+125°C/+150°C的高温晶振系列。
请联系我们获取更多信息。
*产品阵容>
AEC-Q200
按应用和功能搜索
满足汽车应用所需的可靠性保证(AEC-Q200)
*适用系列:XRCGB_F_A/XRCGB_F_C/XRCGB_F_G/XRCGE_F_A/XRCHA_F_A
测试项目 测试条件
高温暴露
温度循环
偏湿
使用寿命
+125°C,1000h
-55至+125°C,1000循环
+85°C,85%RH,DC6V,1000h
+125°C,DC6V,1000h
有关每种应用和功能,请参阅村田制作所推荐的产品。
*您需要使用公司电子邮件地址创建一个帐户,登录,请求访问每个站点,并获得成员资格。结构体
小巧,高可靠性的包装
永远不要忽视阻碍振荡的粒子
引入适用于AOI的端接设计
2.5x2.0mm/2016mm贴片晶振尺寸允许ECU缩小尺寸。与3.2x2.5mm尺寸相比,这些封装尺寸允许最大60%的缩小尺寸。
该包装具有机械和耐候性能,以及出色的抗冲击和抗跌落冲击性能。
村田制作所的原始粒子筛选技术可确保在生产过程中筛选出有缺陷的产品,这些产品会导致石英晶体特性恶化。(专利技术No.4998620)
村田制作所采用角部电极终端,可提高焊料圆角的可视性,同时保持紧凑。
* AOI:自动光学检测(板目视检查)
用于汽车应用的村田石英晶振型号列表
村田晶振系列 XRCHA_F_A XRCGB_F_A XRCGB_F_G * 2) 尺寸 2.5x2.0mm 2.0x1.6毫米 2.0x1.6毫米 温度范围 -40至+125°C * 1) -40至+125°C -40至+85°C 频率变化 16.000至24.000MHz 24.000至48.000MHz 24.000至48.000MHz 标准频率 16/20/24MHz 24/25/26/27
27.12/48MHz24/25/26/27/30
33.8688/40/48MHz频率容差(最大) ±100ppm的 24至29.99MHz:±30ppm
30至48MHz:±50ppm±30/±45/±100ppm的 工作温度范围(最大) ±100ppm的 24~29.99MHz:±35ppm
30~48MHz:±65ppm为±50ppm 频率老化 最大/最大±5ppm 最大/最大±2ppm 最大/最大±5ppm 等效串联电阻(最大) 16MHz
:100Ω20至24MHz:80Ω的24MHz:120Ω
25MHz的:100Ω
27/27.12MHZ:80Ω
48MHz的:60Ω24至27.120MHz:150Ω30
至48MHz:100Ω负载电容 8pF,10pF,12pF
*其他可用值6pF,8pF,10pF
*其他可用值6pF,8pF,10pF
*其他可用值驱动电平(最大) 300μW* 3) 300μW 300μW *2)此村田晶振系列仅适用于信息娱乐。
*3)也可提供600μm的高驱动等级。
*XRCGB_F_C系列,XRCGE_F_A系列也可提供。
*约CERALOCK信息®汽车应用- 阅读(364)
- [技术支持]安基LVPECL输出差分晶振原厂代码2018年12月06日 09:58
- 台湾安基晶振成立于1990年,拥有专业设计和制造各种频率控制解决方案的超前技术,主要研发生产石英晶振,贴片晶振,有源晶振以及晶体谐振器等产品.从创建至今AKER晶振仍然坚持为客户提供专业的服务以及高质量的产品为发展理念.下面所介绍到的是安基LVPECL输出差分晶振.
差分晶振具有输出相互之间极性相反的频率信号的方式,差分输出大家都了解最常见的三种HCSL、LVDS、LVPECL.差分有源晶振工作电压一般为2.5V/3.3V,低电压可达到低值1V,具有低功耗,低电平等优势.
安基LVPECL输出差分晶振型号
安基LVPECL输出差分晶振参数
安基LVPECL输出差分晶振原厂代码
安基晶振型号 供应商 参数规格说明 频率MHZ 输出 温度℃ S7A3305-250.000-P-X-R Aker晶振 Oscillator XO 250MHz ±50ppm LVPECL 55% 3.3V Automotive 6-Pin SMD T/R 250 LVPECL -40~85 S7A2505-156.250-P-X-R Aker晶振 Oscillator XO 156.25MHz ±50ppm LVPECL 55% 2.5V 6-Pin SMD T/R 156.25 LVPECL -40~85 S5A2505-125.000-P-X-R Aker晶振 Oscillator XO 125MHz ±50ppm LVPECL 55% 2.5V Automotive 6-Pin SMD T/R 125 LVPECL -40~85 S7A3305-150.000-P-X-R Aker晶振 Oscillator XO 150MHz ±50ppm LVPECL 55% 3.3V Automotive 6-Pin SMD T/R 150 LVPECL -40~85 S7A2505-100.000-P-X-R Aker晶振 Oscillator XO 100MHz ±50ppm LVPECL 55% 2.5V Automotive 6-Pin SMD T/R 100 LVPECL -40~85 S7A3305-200.000-P-X-R Aker晶振 Oscillator XO 200MHz ±50ppm LVPECL 55% 3.3V Automotive 6-Pin SMD T/R 200 LVPECL -40~85 S7A3305-212.500-P-X-R Aker晶振 Oscillator XO 212.5MHz ±50ppm LVPECL 55% 3.3V Automotive 6-Pin SMD T/R 212.5 LVPECL -40~85 S7A2505-106.250-P-X-R AKER晶振 Oscillator XO 106.25MHz ±50ppm LVPECL 55% 2.5V Automotive 6-Pin SMD T/R 106.25 LVPECL -40~85 亿金电子代理台湾进口晶振,日本进口晶振,美国进口晶振,包括AKER晶振,TXC晶振,KDS晶振,NDK晶振,CTS晶振,IDT晶振,Abracon晶振等知名品牌.进口晶振种类繁多,石英晶体,陶瓷谐振器,晶体滤波器,压控晶振,温补晶振,差分晶体振荡器等,能满足低,中,高各大市场需求.更多安基差分晶振信息欢迎咨询亿金电子0755-27876565.
- 阅读(204)
- [亿金快讯]艾迪悌XUL535150.000JS6I8差分晶振应用2018年12月05日 10:09
- 美国晶振品牌进入国内市场,并且取得可观成绩,被广大用户所接受,应用于高端要求智能产品中.美国CTS晶振,Jauch晶振,FOX晶振以及Abracon晶振等,产品种类多,包括石英晶体谐振器,贴片晶振,时钟晶体振荡器,差分晶振,温补晶振等系列,满足不同领域需求.下面所要介绍到的是IDT艾迪悌XUL535150.000JS618差分晶振应用.
美国艾迪悌XU-XL晶振型号
Low Phase Noise Quartz-based...PDFIMGXL差分晶振XL XO HCMOS, LVDS, LVPECL 0.75-1350 2.5,3.3 1 20,25,50,100 -20°to70°C, -40°to85°C, -40°to105°C Low Phase Noise Quartz-based...PDFIMGXU差分晶振XU XO HCMOS,HCSL, LVDS, LVPECL 0.75-1350 1.8,2.5,3.3 0.4 20,25,50,100 -20°to70°C, -40°to85°C, -40°to105°C IDT晶振集团提供石英晶体振荡器(XO)和FemtoClock®NG可编程振荡器,IDT晶振能满足几乎任何应用的需求.XL晶振和XU晶体振荡器产品系列是高性能、低抖动时钟源,具有低至300fs的典型RMS相位抖动,并可提供多种频率、性能级别、输出类型、稳定性、输入电压、封装、引脚配置和温度等级.对于寻求在标准振荡器封装中提供高性能和无可比拟的灵活性的时钟源的高级系统设计者而言,FemtoClockNG器件是他们的理想选择.
美国艾迪悌XU差分晶振参数
IDT晶振集团的XU系列差分晶振是基于低相位噪声晶体的PLL振荡器,支持大范围的频率和输出波形类型.这些设备可提供多种包装尺寸和温度等级.凭借获得专利的一次性程序(OTP)可实现无限的内存保存期限,XU差分晶振,晶体振荡器可以在16kHz至1500MHz的频率范围内精确编程.分辨率低至1Hz精度.
美国艾迪悌差分晶振代码
Digi-Key Part Number IDT晶振原厂代码 品牌 参数 输出 电压 尺寸 高度 800-2857-2-ND XUL535150.000JS6I8 IDT OSC 150MHZ LVDS 3.3V (5.00mm x 3.20mm) (1.20mm) 800-2859-6-ND XUN535100.000JS6I8 IDT OSC XO 100.000MHZ HCSL 3.3V (5.00mm x 3.20mm) (1.20mm) 800-2863-2-ND XUP535156.250JS6I8 IDT OSC 156.25MHZ LVPECL 3.3V (5.00mm x 3.20mm) (1.20mm) 800-3701-ND XUL736150.000JU6I IDT OSC XO 150.0000MHZ LVDS 3.3V (7.00mm x 5.00mm) (1.45mm) 800-3704-ND XUP736125.000JU6I IDT OSC XO 125.0000MHZ LVPECL 3.3V (7.00mm x 5.00mm) (1.45mm) 800-3720-ND XUP536212.500JS6I IDT OSC XO 212.5000MHZ LVPECL 3.3V (5.00mm x 3.20mm) (1.20mm) 631-1360-ND XLL726250.000000I IDT OSC XO 250.000MHZ LVDS 2.5V (7.50mm x 5.20mm) (1.40mm) 631-1304-ND XLL73V148.500000I IDT OSC VCXO 148.5MHZ LVDS 3.3V (7.50mm x 5.20mm) (1.40mm) 631-1305-ND XLP73V153.600000I IDT OSC VCXO 153.60MHZ LVPECL 3.3V (7.50mm x 5.20mm) (1.40mm) 800-2860-6-ND XUP535100.000JS6I8 IDT OSC XO 100.000MHZ LVPECL 3.3V (5.00mm x 3.20mm) (1.20mm) 800-2861-2-ND XUP535125.000JS6I8 IDT OSC 125MHZ LVPECL 3.3V (5.00mm x 3.20mm) (1.20mm) XLL520085.000000X-ND XLL520085.000000X IDT OSCILLATOR XO 85.000MHZ LVDS 2.5V (5.15mm x 3.35mm) (1.40mm) XLP738148.351648X-ND XLP738148.351648X IDT OSC XO 148.351648MHZ LVPECL 3.3V (7.50mm x 5.20mm) (1.40mm) 美国艾迪悌的XL晶体振荡器和XU高性能晶体振荡器系列
IDT艾迪悌的XL差分晶振和XU差分晶振可提供HCMOS、LVPECL、LVDS和HCSL输出.XU晶振和XL晶振系列分别拥有300fs和750fs(典型值)RMS相位抖动(12kHz-20MHz).提供±20ppm、±25ppm、±50ppm或±100ppm的频率稳定性选项,以及16kHz至1.5GHz的自定义频率的快速交货期.此类差分晶振采用行业标准封装(3.2x2.5mm、5x3.2mm、7x5mm)当然也有插件晶振封装.IDT艾迪悌晶振的XU和XL系列相关应用包括:网络、通信、数据I/O、存储和服务器. - 阅读(395)
- [技术支持]通过调节激光器的电流和激光扫描时间实现晶振频率微调2018年03月20日 09:32
调节激光器的电流和激光扫描时间到适当的值,是可以实现对石英晶振,贴片晶振进行频率微调的。虽然实验中微调的量最小也是kHz数量级,但从两组数据中可以看出只要电流和扫描时间调节的得当,进行几Hz~几百Hz数量级的频率微调也是可行的,亦即实现晶振ppm级的频率精度。
其次,从实现数据中可以看出频率微调量在扫描时间固定的情况下,并不是与激光电流完全成正比;而在激光电流固定的情况下,也不是与扫描时间完全成正比的。这一方面可能与表面银层对于激光的反射作用有关,大量的激光束被银层反射回去,没能用于对表面电极层进行气化,只有通过加大激光电流的办法来加强对表面的轰击。但这样一来很容易造成频率微调量过大,超出了想要的频率微调数量级的现象。
另一方面可能与整个石英晶振激光频率微调实验进行的环境有关。整个激光频率微调实验完全在大气环境下进行,受激光扫描而气化的分子受大气中的分子颗粒的散射作用,重新返回晶振晶片表面,堆积在表面其他地方。这样实际上晶振晶片的质量并没有减小,由 Sauerbrey方程:
可知质量没有改变就不会对石英晶振频率产生微调,因而网络分析仪就测量不出频率的变化。这样实验时就会继续加大激光电流或是增加激光照射或扫描时间。而这样是不对的。因为实际上气化过程在频率真正得到改变前就已经发生了,只是石英晶振晶片总质量没有改变从而不会对频率产生影响。当增强后的激光照射在晶片表面时,有可能电流过大,穿透表面银层,产生与图3.5类似的情形,造成实验失败。
此外,从实现数据可以看出,激光扫描电流和激光扫描时间两个参数并不是独立作用的,并不是增加或减少其中的一个就可以直接影响晶振频率微调量的。因而需要两个参数相互配合,在实验的基础上达到一个最佳平衡点。
从实验中可以推断,除了激光扫描电流和激光扫描时间两个参数外,还有其它的参数影响着实验结果。如:气压,气温,甚至激光扫描路径。因而需要大量、反复的实验来找出这些关系,进而找到实现精确石英频率微调的最佳方案。
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- [技术支持]银电极层对石英晶振谐振频率产生的影响2018年03月13日 09:08
从石英晶体谐振器的等效电路可知,它有两个谐振频率,即(1)当L、C R支路发生串联谐振时,石英晶体谐振器的等效阻抗最小(等于R)。串联揩振频率用fs表示,石英晶体对于串联揩振频率fs呈纯阻性;(2)当频率高于fs时,L、C、R支路呈感性,可与电容C0发生并联谐振,其并联频率用fd表示。工程技术中石英谐振器就工作在fs到fd范围内或这两个频率的奇次谐频上。
根据石英晶振的等效电路,可定性画出它的电抗一频率特性曲线如图2.3所示。可见当频率低于串联谐振频率fs或者频率高于并联揩振频率fd时,石英晶体呈容性。仅在fs
极窄的范围内,石英晶体呈感性。石英晶体表面附着电极层后的膜系结构示意图如图24所示。 Sauerbrey方程用于描述石英晶体谐振频率与晶体表面附着物质(此处为上、下两面的银电极层)之间的变化关系,该方程如下:
其中f0为石英晶振原始谐振频率(单位为Hz),△f为晶振的频率变化量(单位为Hz),△m为晶体变化的质量(单位为gcm-2),A是晶体有效面积(即电极面积,单位为cm2),pμ是石英晶体的密度,μφ为晶体剪切弹性模量。
对于指定晶振晶片,fo、A、pμ、qμ均为常数,因而, △f与△m的绝对值成正比,负号表示表面银电极层质量的增加,会引起石英晶振谐振频率的减少;而表面银电极层质量的减少,会引起石英晶振谐振频率的增加。即:增加银层质量和减少银层质量两种方法都可以改变石英晶振的谐振频率。
可见,附加的银电极层会对石英晶振器的谐振频率产生影响。因而工业生产中,一般先制作出与目标频率接近的石英晶片并附加表面电极,再通过改变表面电极厚度方法,来微调晶振频率以达到目标频率。
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- [行业新闻]应运而生的智能家居带动安防系统晶振的快速发展2018年03月07日 17:42
石英贴片晶振在安防系统中的作用至关重要.比如上面我们所提到的感应卡门禁内部就有用到圆柱晶振32.768K系列,这里大多客户会选择5PPM,10PPM高精度晶振,比如VT-200-F精工晶体,C-002RX爱普生晶振等2x6mm都是客户优先选择的对象.
安防系统中的视频监控用到比较多的就是32.768K贴片晶振,这里根据种类可选择3215晶振封装,4115晶振封装,7015晶振封装,常见型号比如SC-32S晶振,MC-146晶振,SSP-T7晶振,DST310S晶振,MC415晶振等等.MHZ晶振系列常用封装有3225贴片晶振,2520贴片晶振等,16M石英晶振,26M石英晶振等频率是较为常用的,在监控摄像中起到存储作用,小小的体积满足网络摄像对于小型化的要求,具有精度稳定,低功耗,高可靠使用特性等优势.
关于智能家居中用到的晶振有兴趣可以到亿金新闻动态中查看,在前面的文章中我们有提到过关于贴片晶振的用途以及智能家居中用哪些石英贴片晶振.更有晶振选型,晶振原厂代码等资料信息免费提供下载.
亿金电子专业生产销售石英晶振,贴片晶振,32.768K,声表面滤波器,石英晶体振荡器等产品,发展多年来拥有先进的工艺,精湛的技术以及现代化的管理手段使得我们在激烈的竞争市场中站稳脚跟.先进的生产设备,一流的技术,优秀的销售精英团队是我们对您最有力的保障.亿金电子代理进口晶振品牌,包括台产晶振,欧美进口晶振,日系晶振品牌,比如NDK晶振,KDS晶振,EPSON晶振,精工晶体,西铁城晶振,IDT有源晶振,TCX晶振,京瓷晶振石英晶振,泰艺晶振,鸿星晶振,CTS晶振贴片晶振,瑞士微晶晶振,Jauch晶振等等.
- 阅读(141)
- [技术支持]生产制造石英晶振要如何选择优异的晶片?2018年03月02日 09:29
晶振是种控制频率元件,在电路模块中提供频率脉冲信号源,在信号源传输的过程中石英晶振在电路配合下发出指令,通过与其他元件配合使用。简单点来说就是晶振的作用是给电路提供一定频率的稳定的震荡(脉冲)信号,比如石英钟,就是通过对脉冲记数来走时的.
业内人士都知道晶振的生产制造是经过了一道道工序严谨的操作,经过反复检测最终才成为一颗合格的晶振产品.今天亿金电子要给大家说的是生产制造石英晶振要如何选择优异的晶片?
晶振片的电极对膜厚监控、速率控制至关重要。目前,市场上提供三种标准电极材料:金、银和合金。
金是最广泛使用的传统材料,它具有低接触电阻,高化学温定性,易于沉积。金最适合于低应力材料,如金,银,铜的膜厚控制。用镀金晶振芯片监控以上产品,即使频率飘移IMHz,也没有负作用。然而,金电极不易弯曲,会将应力从膜层转移到石英基片上。转移的压力会使晶振片跳频和严重影响质量和稳定性。
银是接近完美的电极材料,有非常低的接触电阻和优良的塑变性。然而,银容易硫化,硫化后的银接触电阻高,降低晶振片上膜层的牢固性。
银铝合金晶振片最近推出一种新型电极材料,适合高应力膜料的镀膜监控,如siO,SiO2,MgF2,TiO2。这些高应力膜层,由于高张力或堆积的引]力,经常会使晶振片有不稳定,高应力会使基片变形而导致跳频。这些高应力膜层,由于高张力或堆积的引力,经常会使晶振片有不稳定,高应力会使基片变形而导致跳频。银铝合金通过塑变或流变分散应力,在张力或应力使基体变形前,银铝电极已经释放了这些应力。这使银铝合金晶振片具有更长时间,更稳定的振动。有实验表明镀Si02用银铝合金晶振片比镀金寿命长400%。
镀膜科技日新月异,对于镀膜工程师来说,如何根据不同的镀膜工艺选择最佳的晶振片确实不易。下面建议供大家参考
(1)镀低应力膜料时,选择镀金晶振片
最常见的镀膜是镀A、Au、Ag、Cu,这些膜层几乎没有应力,在室温下镀膜即可膜层较软,易划伤,但不会裂开或对基底产生负作用。建议使用镀金晶振片用于上述镀膜,经验证明,可以在镀金晶振片镀60000埃金和50000埃银的厚度。
(2)使用镀银或银铝合金镀高应力膜层
NiCr、Mo、Zr、Ni-Cr、Ti、不锈钢这些材料容易产生高应力,膜层容易从石英晶体基片上剥落或裂开,以致出现速率的突然跳跃或一系列速率的突然不规则正负变动。有时,这些情况可以容忍,但在一些情况下,会对蒸发源的功率控制有不良作用。
(3)使用银铝合金晶振片镀介质光学膜
MgF2、SiO2、A2O3、TiO2膜料由于良好的光学透明区域或折射率特性,被广泛用于光学镀膜,但这些膜料也是最难监控的,只有基底温度大于200度时,这些膜层才会与基底有非常良好的结合力,所以当这些膜料镀在水冷的基底晶振片上,在膜层凝结过程会产生巨大的应力,容易使晶振片在1000埃以内就会失效。
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- [技术支持]晶振片的由来以及石英晶体固有频率的变化2018年03月01日 09:41
关于晶振的信息亿金电子在前面的文章中已经提到过很多次了,大家有不懂的可以到亿金新闻动态中了解.下面我们要说的是关于石英晶振晶片的由来以及石英晶振晶片的工作原理.
石英晶振晶片的由来
科学家最早发现一些晶体材料,如石英,经挤压就象电池可产生电流(俗称压电性),相反,如果一个电池接到压电晶体上,石英晶体就会压缩或伸展,如果将电流连续不断的快速开「关,晶体就会振动。
在1950年,德国科学家 GEORGE SAUERBREY研究发现,如果在石英晶体,石英晶体谐振器的表面上镀一层薄膜,则石英晶体的振动就会减弱,而且还发现这种振动或频率的减少,是由薄膜的厚度和密度决定的,利用非常精密的电子设备,每秒钟可能多次测试振动, 从而实现对晶体镀膜厚度和邻近基体薄膜厚度的实时监控。从此,膜厚控制仪就诞生了。
薄薄圆圆的晶振片,来源于多面体石英棒,先被切成闪闪发光的六面体棒,再经过反复的切割和研磨,石英棒最终被做成一堆薄薄的(厚0.23mm,直径1398mm)圆片,每个圆片经切边,抛光和清洗,最后镀上金属电极(正面全镀,背面镀上钥匙孔形),经过检测,包装后就是我们常用的晶振片了。
用于石英膜厚监控用的石英芯片采用AT切割,对于旋光率为右旋晶体,所谓AT切割即为切割面通过或平行于电轴且与光轴成顺时针的特定夹角。AT切割的晶体片振动频率对质量的变化极其灵敏,但却不敏感干温度的变化。这些特性使AT切的石英晶体片更适合于薄膜淀积中的膜厚监控。
石英晶振晶片的原理
石英晶体是离子型的石英晶体,由于结晶点阵的有规则分布,当发生机械变形时,例如拉伸或压缩时能产生电极化现象,称为压电现象。例石英晶振晶体在9.8×104Pa的压强下承受压力的两个表面上出现正负电荷约0.5V的电位差。压电现象有逆现象,即石英晶体在电场中晶体的大小会发生变化,伸长或缩短,这种现象称为电致伸缩。
石英晶体压电效应的固有频率不仅取决于其几何尺寸,切割类型而且还取决于芯片的厚度。当芯片上镀了某种膜层,使芯片的厚度增大,则芯片的固有频率会相应的衰减。石英晶振,石英晶体的这个效应是质量负荷效应。石英晶体膜厚监控仪就是通过测量频率或与频率有关的参量的变化而监控淀积薄膜的厚度。
石英晶体法监控膜厚,主要是利用了石英晶体,石英晶体振荡器的压电效应和质量负荷效应。
石英晶体的固有频率f不仅取决于几何尺寸和切割类型,而且还取决于厚度d,即f=N/d,N是取决与石英晶振晶体的几何尺寸和切割类型的频率常数对于AT切割的石英晶体,N=f·d=1670Kcmm。
物理意义是:若厚度为d的石英晶体厚度改变△d,则石英贴片晶振频率变化△f, 式中的负号表示晶体的频率随着膜增加而降低然而在实际镀膜时,沉积的是各种膜料,而不都是石英晶体材料,所以需要把石英晶振厚度增量△d通过质量变换转换成膜层厚度增量△dM,即
A是受镀面积,pM为膜层密度,p。为石英密度等于265g/cm3。于是△d=(pM/pa)"△dM,所以
式中S称为变换灵敏度。
对于一种确定的镀膜材料,为常数,在膜层很薄即沉积的膜层质量远小于石英芯片质量时,固有频率变化不会很大这样我们可以近似的把S看成常数,于是上式表达的石英晶振晶体频率的变化人行与沉积薄膜厚度△dM有个线性关系因此我们可以借助检测石英晶体固有频率的变化,实现对膜厚的监控。
显然这里有一个明显的好处,随着镀膜时膜层厚度的增加,晶振频率单调地线性下降,不会出现光学监控系统中控制信号的起伏,并且很容易进行微分得到沉积速率的信号。因此,在光学监控膜厚时,还得用石英晶振,石英晶体法来监控沉积速率,我们知道沉积速率稳定队膜材折射率的稳定性、产的均匀性重复性等是很有好处和有力的保证。
石英晶体膜厚控制仪有非常高的灵敏度,可以做到埃数量级,显然石英晶体的基频越高,控制的灵敏度也越高,但基频过高时晶体片会做得太薄,太薄的芯片易碎。
所以一般选用的石英晶振,贴片晶振片的频率范围为5~10MHz。在淀积过程中,基频最大下降允许2~3%,大约几百千赫。基频下降太多振荡器不能稳定工作,产生跳频现象。如果此时继续淀积膜层,就会出现停振。为了保证振荡稳定和有高的灵敏度体上膜层镀到一定厚度后,就应该更换新的晶振片。
此图为膜系镀制过程中部分频率与厚度关系图。
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