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晶振發(fā)展史

作者：揚興晶振日期：2021-12-09 瀏覽量：

晶振作為電子產(chǎn)品的重要組成部分

想必大部分人對晶振了解不多

那么，石英晶振的發(fā)展歷史有多長?

一起來看看石英晶振的發(fā)展里程碑時間線 ?

#01

啟蒙期：技術(shù)啟蒙初級產(chǎn)品出現(xiàn)

1880年，居里兄弟研究石英水晶片時，發(fā)現(xiàn)在晶片上施加機械應(yīng)力時，就會產(chǎn)生電荷的偏移，提出壓電效應(yīng)這個概念。

壓電效應(yīng)

1918年，朗之萬研究了使用從石英晶體切割的板來開發(fā)用于探測潛艇的早期聲納系統(tǒng)。在這項工作中，朗之萬使用X切割石英板來生成并檢測水中的聲波。

1921年，衛(wèi)斯理大學(xué)的凱蒂教授為石英晶體振蕩器申請了專利。對于這項專利，他使用石英晶體諧振器來控制振蕩器的頻率，他還描述了使用石英條和板作為頻率標(biāo)準和濾波器。人們普遍認為，凱蒂是第一個使用石英晶體來控制振蕩器電路頻率的人。

1923年，哈佛大學(xué)教授 GW Pierce 開發(fā)了一種晶體振蕩器電路，該電路將晶體放置在閥門/真空管的柵極和陽極之間。這是皮爾斯振蕩器配置的前身。

皮爾斯振蕩器

1925年，西屋電氣為他們的廣播電臺 KDKA 的主振蕩器安裝了一個晶體振蕩器。隨后，范戴克開發(fā)了石英晶體諧振器的等效電路。

石英晶體諧振器等效電路

1926年，許多廣播電臺使用晶體控制振蕩器來控制其信號頻率。隨著越來越多的電臺開始廣播，頻道分配開始變得越來越緊密，因此對更緊密的頻率控制的需求變得很重要。

1926年，Y切割晶體首先被發(fā)現(xiàn)和使用。直到此時，X切割石英晶體一直是唯一使用的形式。發(fā)現(xiàn)雖然X切割晶體的溫度系數(shù)約為-20ppm/°C，而Y切割晶體的溫度系數(shù)約為+100ppm/°C，但它表明不同晶片的切割方式可能呈現(xiàn)不同的溫度系數(shù)。

顯示不同軸和面的石英晶體的結(jié)構(gòu)

1927年，貝爾實驗室的沃倫·馬里森開發(fā)的第一個石英晶體振蕩器標(biāo)準。

1934年，石英晶體諧振器的AT和BT切割首次出現(xiàn)。這些切口是由美國的拉克、威拉德和費爾、日本的古賀以及德國的貝克曼和斯特勞貝爾獨立發(fā)現(xiàn)的。

#02

開發(fā)期：石英晶振實現(xiàn)量產(chǎn) 初級產(chǎn)品出現(xiàn)

1950年，貝爾實驗室開發(fā)了一種用于以商業(yè)規(guī)模生長石英晶體的水熱工藝。

石英晶體

1956年，合成生長的石英變得廣泛可用。

#03

發(fā)展期：批量化規(guī)?；l(fā)展由軍用轉(zhuǎn)民用

1968年，北美航空的Juergen Staudte發(fā)明了制造石英晶體振蕩器的光刻工藝。這使它們能夠做得足夠小，可以用于手表等便攜式產(chǎn)品。

機械手表

1976年，第一個SC切割晶體可用。它們主要用于恒溫晶體振蕩器，因為它們在這些恒溫晶體振蕩器工作的溫度下具有最佳溫度系數(shù)。

#04

快速發(fā)展期：產(chǎn)品多樣化應(yīng)用多元化

1990年-現(xiàn)在，縱觀這30多年來，石英晶振發(fā)展方向從DIP向SMD小尺寸，封裝由傳統(tǒng)的金屬外殼向覆蓋塑料、金屬和陶瓷封裝的轉(zhuǎn)變;精度、頻率也越來越高，工藝要求越發(fā)精細化;使用范圍也從單一應(yīng)用領(lǐng)域到如今5G、物聯(lián)網(wǎng)、汽車電子、智慧醫(yī)療、智能家居等多元化場景。