ABS05-32.768KHZ-6-T音叉晶體;針對節(jié)能MCU優(yōu)化的1.6x1.0x0.5mm器件.本應(yīng)用筆記概述了Abracon的微型(1.6x1.0x0.5mm)ABS05音叉石英晶體器件在4.0pF有效振蕩器回路負(fù)載下的性能特征.此外,還提出了最終客戶印刷電路板(PCB)布局建議,以提供一種通過采用復(fù)合布局來克服近期供應(yīng)鏈挑戰(zhàn)的方法.

電子產(chǎn)品的終極目標(biāo)就是小型化,便攜式;在高新技術(shù)快速發(fā)展的今天,可穿戴技術(shù)領(lǐng)域已經(jīng)將智能電子設(shè)備與服裝和其他配件融合在一起,生活中的可穿戴設(shè)備比比皆是,比如健身追蹤器和智能手表等產(chǎn)品,但是智能穿戴設(shè)備石英晶振的選型可是非常講究的;作為最常見的物聯(lián)網(wǎng)(IoT)之一,這些設(shè)備可以無縫連接到Internet,跟蹤和存儲各種用戶數(shù)據(jù).然后,數(shù)據(jù)將通過設(shè)備Itelf,基于桌面云的應(yīng)用程序或平板電腦/移動應(yīng)用程序返回給用戶,未來市場非常良好,對此ECS推出多種供選擇晶體,以求在未來市場中占據(jù)一席之地.

當(dāng)下,大部分的用戶比較青睞的依舊是進口晶振,像愛普生晶振,精工晶振,NDK晶振,西鐵城晶振等晶振品牌旗下的產(chǎn)品已經(jīng)深入人心,雖然國產(chǎn)晶振近年來也取得了一定的突破性發(fā)展,但是礙于多方面因素的影響,其性能依舊沒有進口的石英晶振那么穩(wěn)定,雖然它便宜,但是它在品質(zhì)性能方面依舊有所欠缺,所以國產(chǎn)晶振想要抓住應(yīng)用市場的主動權(quán),那就必須要注意以下三大關(guān)鍵性的因素.

汽車音響系統(tǒng),汽車導(dǎo)航系統(tǒng),發(fā)動機控制,TPMS(胎壓監(jiān)測系統(tǒng)),電動車窗等晶體器件用于汽車電子.高溫至低溫重復(fù)測試(冷進行熱循環(huán)測試.特別是在發(fā)動機控制,TPMS等惡劣環(huán)境中用于的晶體器件經(jīng)受非常嚴(yán)格的耐熱循環(huán)性條件.用石英貼片晶振器件焊接印刷電路板雖然安裝,但是存在這樣的問題：通過多次重復(fù)熱循環(huán),在連接晶體器件和印刷電路板的焊料中出現(xiàn)裂縫.

在本文中, 億金電子工程師講解石英晶體焊接裂紋發(fā)生的機理及其對策,我們還將介紹SMD型陶瓷封裝產(chǎn)品.業(yè)內(nèi)率先推出一款解決這一問題的大型真空晶體器件.

(2)焊料裂紋的產(chǎn)生機理

構(gòu)成晶體器件和印刷電路板的陶瓷封裝(以下稱為封裝)具有熱膨脹系數(shù)的差異.高溫到低溫返回時,熱膨脹系數(shù)的這種差異會導(dǎo)致晶振焊料上的負(fù)荷并導(dǎo)致裂縫.在低溫下,它發(fā)生在焊料周邊據(jù)信,由于重復(fù)的高溫和低溫,裂縫進入焊料內(nèi)部.

   億金電子是國內(nèi)有名的晶振晶體供貨商,一直以來為用戶提供了大量優(yōu)秀的晶振產(chǎn)品,包括石英晶體諧振器,貼片晶振,石英晶體振蕩器,溫補晶振,聲表面濾波器等.為了更好的服務(wù)廣大用戶,億金電子不斷開拓創(chuàng)新,發(fā)展前進,憑借自身的努力與智慧獲得臺灣,日本,歐美進口晶振品牌代理權(quán)限,包括NDK晶振,KDS晶振,京瓷晶體,CTS有源晶振,IDT貼片晶振,TXC晶體,鴻星晶振,加高晶振等.億金電子免費為用戶提供晶振現(xiàn)樣以及晶振技術(shù)資料下載服務(wù).以下為最全最詳細(xì)的晶振晶體術(shù)語詞匯表

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一排

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Yah·ra line

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什么是石英晶振晶體器件？

晶振是種控制頻率元件,在電路模塊中提供頻率脈沖信號源,在信號源傳輸?shù)倪^程中晶振在電路配合下發(fā)出指令,通過與其他元件配合使用.簡單點來說就是晶振的作用是給電路提供一定頻率的穩(wěn)定的震蕩（脈沖）信號,比如石英鐘,就是通過對脈沖記數(shù)來走時的.下面我們就來好好了解下石英晶體水晶元件的由來以及生產(chǎn)制程.

特性1：晶振的壓電現(xiàn)象·反壓電現(xiàn)象

晶振具有在施加壓力時產(chǎn)生電荷的性質(zhì),并且它被稱為壓電現(xiàn)象.相反,當(dāng)施加電壓時,它具有以恒定節(jié)律振蕩（變形）的特性,并且被稱為反向壓電現(xiàn)象.壓電現(xiàn)象是由居里兄弟于1880年發(fā)現(xiàn)的,并且在1881年,反壓電現(xiàn)象在數(shù)學(xué)上由李普曼領(lǐng)導(dǎo)并由居里兄弟證實.

性質(zhì)2：晶振的雙折射

它將入射在石英晶振上的光分成兩個線性偏振光,即普通和非常光,它們具有不同的振動方向.利用這種特性的光學(xué)低通濾波器消除了稱為莫爾條紋的光學(xué)偽信號,這導(dǎo)致數(shù)碼相機和監(jiān)視攝像機的圖像質(zhì)量下降,并實現(xiàn)高圖像質(zhì)量.

水晶小知識普及——石英是由硅（Si）和氧（O）組成的單晶（SiO2）.用于配件等的紫水晶,黃水晶,玫瑰石英等也是石英構(gòu)件.

	圖通過在紫水晶石英中含有鐵離子，吸收黃綠光似乎是紫色的。
	圖與黃水晶紫水晶一樣，它取決于石英中鐵離子的含量，但由于含鐵的電子排列不同，它吸收藍(lán)紫色光并呈現(xiàn)黃色。
	圖由于含有鈦離子，錳離子，鐵離子，玫瑰石英晶體呈淡粉紅色。
	圖它是含有金紅石石英二氧化鈦針狀晶體的晶體。

人造水晶對石英晶振晶體器件至關(guān)重要

過去,天然石英器件用于石英器件,但天然晶體具有許多雜質(zhì),例如尺寸和質(zhì)量的變化.人造石英是解決這些問題的原因.以下讓億金電子告訴你晶振的生產(chǎn)制程.

稱為高壓釜的大型壓力容器填充堿性溶液,在上半部分放置晶種（晶體排列中具有較少缺陷的石英板）,將稱為Laska的天然石英原料放入下半部分,并且 結(jié)晶的是人造晶體. 這取決于品種,但它會在2到3個月的時間內(nèi)增長,而對于長的則會增長約6個月.（高壓滅菌器是一種特殊的鐵制容器,可以承受高溫/高壓,通過應(yīng)用技術(shù),使戰(zhàn)艦,特種鋼容器,可以承受高溫和高壓的炮筒制成. 它很大,內(nèi)徑為650毫米,高度為15米.）

直到形成晶體器件

晶體如何轉(zhuǎn)變?yōu)殡娮釉孔屛覀儊砜纯词⒃O(shè)備中最典型的貼片晶振,石英晶體振蕩器示例,直到產(chǎn)品完成.

①加工晶體坯料

晶體（合成石英）是無色透明的晶體,但石英晶體具有方向性,為了起到電子部件的作用,需要澄清晶軸.此過程稱為Lambert處理.

然后根據(jù)目的在相對于晶軸的必要角度切割,并用研磨劑拋光到目標(biāo)頻率.在這個過程中,被稱為AT切割是通常使用的,因為有反比于晶體的厚度的頻率,拋光晶體片是薄的頻率越高,這將是如果低厚.

②頻率調(diào)整和清潔

在用磨料處理的石英晶振片的表面上,存在加工變形和諸如小裂縫的污垢.使用化學(xué)品對晶體表面進行化學(xué)拋光和清潔,以消除這些加工變形和污染.在這項工作中,同時調(diào)整石英貼片晶振晶體單元的頻率.

③電極形成

在加工的晶體片上形成帶有金或銀等金屬膜的電極.當(dāng)電流通過該電極時,晶體坯料可以通過逆壓電現(xiàn)象振蕩.

     形成電極的晶體坯料

④水晶坯料的粘合/密封

使用導(dǎo)電粘合劑將帶有電極的晶體坯料固定在諸如陶瓷的封裝上.在牢固地粘合以承受諸如下落和振動之類的各種沖擊之后,在以百萬分之一百萬為單位檢查頻率的同時進行頻率的最終調(diào)整.之后,將其密封在真空或氮氣氛中以防止電極氧化.

⑤檢查,包裝,運輸

嚴(yán)格的檢查把關(guān)程序是決定晶振是否合格的最后一步,檢查石英晶振,貼片晶振是否滿足規(guī)格要求.石英晶振晶體促進了電子行業(yè)發(fā)展,并在這些器件中發(fā)揮重要作用.隨著高度可靠的ICT（信息和通信技術(shù)）基礎(chǔ)設(shè)施的發(fā)展,ICT在醫(yī)療,護理和農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域也在不斷發(fā)展.而石英晶振,貼片晶振,石英晶體振蕩器,有源晶振具有小型,重量輕,精度穩(wěn)定,性能強等特點,一直在支持電子科技產(chǎn)品的發(fā)展進步.

  KDS晶振是日本國際知名電子元件品牌,擁有獨特的生產(chǎn)技術(shù),發(fā)展至今仍不讓開拓創(chuàng)新,為用戶提供更多更有價值的晶振產(chǎn)品.這一次日本大真空株式會社開發(fā)世界最小的帶有溫度傳感器的DSR1210ATH石英晶體諧振器也就是我們說的熱敏晶振,并且將于2019年1月份提供樣品,在2019年5月份批量生產(chǎn).

  溫度傳感器內(nèi)置石英晶體是用作RF的電子部件,用于智能手機的GPS時鐘源,GPS/GNSS等.近年來,電子器件,薄,高性能,并且在較高的功能的小型化正在取得進展,越來越多的應(yīng)用需要石英晶振,貼片晶振.KDS晶振集團已促進了大規(guī)模生產(chǎn)內(nèi)置2016尺寸和1612尺寸的石英晶體的溫度傳感器.1210mm晶振大小是KDS研發(fā)的世界上最小尺寸的一種內(nèi)置溫度傳感器的石英貼片晶振,應(yīng)用于5G（第五代移動通信系統(tǒng)）的IoT（互聯(lián)網(wǎng)的單聲道）.

   DSR1210ATH石英晶體諧振器實物圖

  通常帶有溫度傳感器的石英晶體諧振器,溫度補償是基于晶體振蕩器并入在芯片組側(cè)的溫度傳感器,不僅具有晶振本身的特點并且具有更多功能特性.例如,有諸如溫度系數(shù)和AT切割石英晶體諧振器的拐點溫度,但是這些將改變晶體片,形狀等的尺寸.由于隨著尺寸變小,特性變得更可能變化,因此需要晶體坯料的加工精度.

  DSR1210ATH石英晶體諧振器使用了光刻法的晶體片處理時,并在同一時間減少處理變形,KDS晶振開發(fā)了一種以晶振片較不敏感的變化影響,實現(xiàn)了比傳統(tǒng)石英晶振,貼片晶振相比性能更高,小尺寸的特點能夠?qū)嵙?xí)更低電平消耗,有助于振蕩電路通過使操作在300微瓦最大.

  KDS晶振通過用于光刻加工的晶體晶片平行大規(guī)模制造,大幅增加未來預(yù)期的物聯(lián)網(wǎng)市場數(shù)量并提高成本競爭力.采用小型化溫度傳感器（NTC熱敏電阻）,實現(xiàn)小體積多元化,確保帶有溫度傳感器的晶體諧振器性能高于現(xiàn)有的2016和1612晶振的可靠性使用.

  DSR1210ATH石英晶體諧振器尺寸圖

   DSR1210ATH石英晶體諧振器特點

  超緊湊SMD溫度傳感器內(nèi)置晶體振蕩器尺寸：最大1.2×1.0×0.55mm.

  內(nèi)置NTC熱敏電阻作為溫度傳感器

  采用陶瓷封裝和金屬蓋,實現(xiàn)高精度,高可靠性

  無鉛/符合RoHS標(biāo)準(zhǔn)

  支持驅(qū)動電平：最大300μW.

  [主要應(yīng)用]物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)設(shè)備,如智能手機和可穿戴設(shè)備

  [生產(chǎn)狀況]樣品響應(yīng)時間：2019年1月-.批量生產(chǎn)響應(yīng)期：2019年5月-

  DSR1210ATH石英晶體諧振器電氣特性

  如需其他規(guī)格或特殊規(guī)格,請聯(lián)系億金電子銷售部0755-27876565.

  [晶振術(shù)語解釋]

  溫度系數(shù)：切割方向,其中頻率相對于溫度變化的變化量表示三次曲線.AT切割晶體坯料在寬溫度范圍內(nèi)具有穩(wěn)定的頻率它被獲得并且最常用于MHz頻帶的石英晶振晶體器件中.

  溫度系數(shù)

  ATcut晶體單元的頻率溫度特性由下面的三次多項式近似.

  F（T）=C3（T-T0）3+C2（T-T0）2+C1（T-T0）+C0

  C0：常數(shù)/C1：1次溫度系數(shù)/C2：2階溫度系數(shù)/C3：3下一個溫度系數(shù)

  t：溫度/t0：參考溫度

 如果采用傳統(tǒng)結(jié)構(gòu),產(chǎn)品越小,在將石英晶體元件安裝在封裝中時,越難以確保諸如涂層精度和導(dǎo)電粘合劑的安裝位置之類的余量.而KDS晶振的DS1008JS晶振全球最小石英晶體振蕩器采用精細(xì)密封技術(shù)是鍵合技術(shù),KDS晶振集團獨特的生產(chǎn)技術(shù),由晶體和WLP（晶圓級封裝）的三個層的鍵合晶片,常規(guī)的結(jié)構(gòu)等效的氣密性它被實現(xiàn)了.

  DS1008JS石英晶體振蕩器由保持單元,而無需使用導(dǎo)電性粘接劑的結(jié)構(gòu)允許所述振動部的整體結(jié)構(gòu),解決了由于體積改小導(dǎo)致的精度不穩(wěn)定,以及導(dǎo)電粘合劑的安裝空間問題,實現(xiàn)了在耐沖擊性的改善.另一方面,DS1008JS晶振采用WLP使生產(chǎn)過程中的處理變得更加容易.此外,通過從清洗晶圓清洗到真空環(huán)境中的粘接,大大降低了質(zhì)量風(fēng)險.由于AT切割晶體器件的石英晶體器件變得頻率高,厚度薄,因此存在關(guān)于工藝質(zhì)量和生產(chǎn)率的問題.

納卡株式會社是一家采用模擬電路技術(shù)并擅長處理定制規(guī)格的石英晶體器件制造商,英文名稱NAKA Crystal,納卡晶振廣泛應(yīng)用于"低相位噪聲,高頻率,高可靠"強烈要求的通信設(shè)備,廣播設(shè)備,測量設(shè)備,交通基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)備,醫(yī)療設(shè)備,國防設(shè)備.下面讓我們深入的了解下納卡株式會社在晶體行業(yè)的發(fā)展成長之路.

NAKA晶振的目標(biāo)是成為一家緊跟客戶未來的公司,實現(xiàn)長期的石英貼片晶振供應(yīng),以應(yīng)對停產(chǎn),這是NAKA所重視的問題.“納卡晶振及公司抓住了環(huán)境保護作為企業(yè)社會責(zé)任的一部分,旨在企業(yè)友好的地球,在經(jīng)營活動中,努力減少全球環(huán)境影響的各個方面.”所生產(chǎn)的石英晶振,貼片晶振,石英晶體振蕩器產(chǎn)品均符合國際環(huán)保要求,無鉛無害具有高可靠性.