晶體振蕩器老化的2個主要因素

作者： 揚興晶振 日期：2021-11-17 瀏覽量：

  老化是在恒定的環(huán)境和系統(tǒng)級條件下振蕩器頻率隨時間發(fā)生的變化。石英晶體振蕩器中的老化是由石英晶體本身或振蕩器組件中的其余組件的變化引起的。石英體的老化是多種因素綜合作用的結(jié)果。下面介紹晶體振蕩器老化的兩個主要因素

  1.質(zhì)量轉(zhuǎn)移

  由于器件封裝過程中的任何類型的污染，從晶體中增加或去除質(zhì)量，導(dǎo)致晶體頻率的改變。所以在生產(chǎn)過程中，環(huán)境保持清潔，不會發(fā)生老化效應(yīng)。

  例如，用于安裝石英毛坯的導(dǎo)電環(huán)氧樹脂會產(chǎn)生“放氣”，這會在密封晶體封裝內(nèi)的惰性氣氛中產(chǎn)生氧化材料，因此必須很好地控制該生產(chǎn)過程。

  2.應(yīng)力

  石英晶體也會因應(yīng)力而改變頻率。這種應(yīng)力可能由各種來源引起，如封裝和安裝、環(huán)氧樹脂連接、金屬膜和石英。由于不同的膨脹系數(shù)，加熱和冷卻也會產(chǎn)生應(yīng)力。石英中的應(yīng)力可能來自棒的生長過程或切割、研磨和拋光成晶片的加工過程。

  如何測量晶體振蕩器的老化?

  衡量老化并不是一件容易的事。加速老化用于通過將設(shè)備置于較高溫度并定期測量頻率來測量設(shè)備的真正老化。

  例如，將設(shè)備在 85°C 下放置 30 天，在 105°C 下放置 168 小時，相當(dāng)于在室溫(即 25°C)下放置一年。

  如何減小晶振的老化?

  在生產(chǎn)晶振防老化處理，那么在晶振使用中，是否也要防老化的一些相應(yīng)措施呢?對于電子元器件大家都知道，不能裸手觸碰，戴靜電手套防靜電，生產(chǎn)車間中還有穿靜電服和靜電鞋等措施。不管多貴的晶振，都會有老化率，所以防晶振老化率，該怎么做?揚興科技給大家做一下簡單的說明。

  晶體老化是因為在生產(chǎn)晶體的時候存在應(yīng)力、污染物、殘留氣體、結(jié)構(gòu)工藝缺陷等問題。污染物和殘留氣體的分子會沉積在晶體片上或使晶體電極氧化，振蕩頻率越高，所用的晶體片就越薄，這種影響就越厲害。這種影響要經(jīng)過一段較長的時間才能逐漸穩(wěn)定，而且這種穩(wěn)定隨著溫度或工作狀態(tài)的變化會有反復(fù) — 使污染物在晶體表面再度集中或分散。

  要減小老化對于客戶來說：

  在使用晶振時，對于晶振的頻率、溫度等參數(shù)，不要高于或者約等于晶振的極限值，這樣都會超出晶振的使用范圍，對晶振的破壞和老化有很大的影響。

  客戶使用晶振在特殊環(huán)境的情況下，特別是激勵功率的大小也會影響晶振的老化，激勵功率大，則老化加大。在加工過程中，應(yīng)盡量減少電極在空氣里的暴露時間，防止晶片的再污染。

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