晶振官方博客
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來源:http://konuaer.com 作者:konua 2012年10月14
壓電石英晶體片除了在電子元件中制作晶振系列外,其實(shí)晶體片還可以制作很多元件,比如聲表面濾波器,光學(xué)制品,壓電傳感器件,壓電聲控器件,雷達(dá)探測片,生表面諧振器,石英感應(yīng)片等等,壓電石英晶體諧振器系列在電子行業(yè)中通常叫做晶振,西方稱呼為晶體,日本稱呼水晶,或者振子系列。壓電晶體一般制作其實(shí)有分為好幾種,有些晶體是突然的,有些是通過人工種植,在經(jīng)過加工合成的。在經(jīng)過激光切割,研磨,鍍城,調(diào)頻等等系列工序而成,才能成為壓電水晶片。在經(jīng)過現(xiàn)在科技技術(shù)添加金屬電極,加工并被裝在支架上作成石英晶體振子,在添加金屬外殼焊接封裝在盒子內(nèi)而制成的。根據(jù)其產(chǎn)品指標(biāo)參數(shù)及加工工藝,一般可將其分為普通壓電石英晶體和到高精密度壓電石英晶體兩類,一般普通的石英晶振應(yīng)用范圍也比較低端,比如普通電子數(shù)碼產(chǎn)品,USB連接設(shè)備,影音播放設(shè)備,高精密度的晶體通常會(huì)加工成高端的石英晶體振蕩器,比如溫補(bǔ)晶振,壓控振蕩器等,一般應(yīng)用范圍就比較高端了,有航天衛(wèi)星,火箭發(fā)射,航空飛機(jī),器材輪船等高端產(chǎn)品鐘。
而生表面濾波器應(yīng)用范圍就是通訊設(shè)備,GPS導(dǎo)航系統(tǒng),衛(wèi)星基站等,相對(duì)來說聲表面諧振器應(yīng)用就比較低端了,比如汽車遙控,安防防盜,電子玩具等產(chǎn)品。以下我們?cè)敿?xì)解說一下,各種的晶體材料等過程。
1、壓電石英晶體材料
猶豫現(xiàn)在的科技技術(shù),人類早就發(fā)明了人工種植合成的壓電石英晶體原材料(SiO2),其材料單體成塊狀或棒狀。對(duì)晶體材料的綜合評(píng)價(jià)通常使用Q值(非直測指標(biāo))來標(biāo)示,Q值越高,其制成的晶體產(chǎn)品品質(zhì)才會(huì)更好,精密晶體都是采用高Q值的材料制造的。
2、切型
指晶片相對(duì)于石英晶體結(jié)晶軸(物理結(jié)構(gòu))的切割取向。由于石英晶體是各向異性體,故不同方法、角度、精度切割的晶片,其頻率溫度特性、使用頻率范圍以及等效電路的各項(xiàng)參數(shù)也有所不同。有源晶振晶體產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)中主要選用的切割類型有AT、BT、SC等切型,其中AT切型被大多數(shù)晶體產(chǎn)品制造采用;SC切型因其優(yōu)異的頻率溫度特性和老化特性,而在高精密晶體的制造中被優(yōu)先采用,但遺憾的是其工藝加工難度很大,成本極高。
3、晶片
指切割加工成一定幾何形狀、尺寸并相對(duì)結(jié)晶軸有一定取向的壓電體。晶片的設(shè)計(jì)加工質(zhì)量直接影響晶體成品的質(zhì)量,國晶科技通過技術(shù)人員多年的經(jīng)驗(yàn)積累,在晶片設(shè)計(jì)與表面處理上對(duì)晶片質(zhì)量進(jìn)行控制;同時(shí)選用經(jīng)線切割和激光兩次校角的晶片,來保證精密晶體所要求的晶片切割精度。
4、電極
指與晶片表面接觸或接近的導(dǎo)電膜或?qū)щ姲澹ㄟ^它給晶片施加電場。普通晶體的電極現(xiàn)在一般采用純銀,精密晶體根據(jù)需要采用金、鋁等材料,以及一些輔助性特殊材料;電極的制備通常采用真空鍍膜的方式。
5、晶體盒
指保護(hù)晶體振子和支架的外殼。將晶體振子裝聯(lián)在支架上的“晶體諧振件”通過專用焊接設(shè)備封裝在外殼內(nèi),即完成了晶體諧振器的制造。
晶體盒型即外殼的外形尺寸規(guī)范,其尺寸確定了它要容納的振子的最大尺寸。這最大尺寸限制了每種晶體盒頻率范圍的下限,也限制了機(jī)械強(qiáng)度、再現(xiàn)性以及等效電路參數(shù)的選擇。注意:晶體元件特性對(duì)所承受的振動(dòng)和沖擊是敏感的,甚至是破壞性的。
晶體盒型是目前晶體元件型號(hào)分類的主要標(biāo)準(zhǔn)。就有引線的金屬盒晶體元件而言,國際市場上流行的盒型,其命名是參照美國的標(biāo)準(zhǔn),主要有HC-49/U、HC-49/T、HC-49/US、UM-1、UM-5等;在國內(nèi)的晶體諧振器型號(hào)分類,也有采用原電子部頒布標(biāo)準(zhǔn)的,如JA5、JA8、JA10等等,但其用法已較少。
6、基頻或泛音晶體元件
振子設(shè)計(jì)工作在給定振動(dòng)模式最低階次上的晶體元件稱為基頻晶體,而工作在比最低階次要高的階次上的晶體元件也就稱為泛音晶體,泛音有三次、五次、七次、九次、十一次等,一般采用三次、五次、七次,更高次的泛音晶體生產(chǎn)已不好控制。對(duì)于一個(gè)晶體元件的設(shè)計(jì),給定其振動(dòng)模式,它的頻率即由晶片的方位、尺寸確定,而振動(dòng)模式取決于使晶片與電路聯(lián)系在一起的壓電效應(yīng),特別注意:同樣一個(gè)頻點(diǎn)的晶體,采用基頻或者泛音方式,其在電路應(yīng)用上所反映的特性是不同的。
現(xiàn)在國內(nèi)石英晶振生產(chǎn)規(guī)模比較健全的要算康華爾電子,該公司除了生產(chǎn)成規(guī)晶體元件,還生產(chǎn)高檔的有源晶振系列,普通的晶體生產(chǎn)比較簡單,工藝相對(duì)也不會(huì)復(fù)雜,晶振的生產(chǎn)設(shè)備價(jià)格也不會(huì)很高,有源晶振相對(duì)來說生產(chǎn)工藝比較復(fù)雜,生產(chǎn)設(shè)備也很高端,技術(shù)人員也需要有一定的晶體技術(shù)經(jīng)驗(yàn),自動(dòng)的檢測設(shè)備目前也依賴進(jìn)口,這也是有源晶振發(fā)展的一個(gè)瓶頸。好比生表面諧振器,國內(nèi)生產(chǎn)的也比較多,但是生產(chǎn)生表面濾波器的相對(duì)來說就比較少,特別是高端的聲表面濾波器系列,生產(chǎn)廠家屈指可數(shù)。因?yàn)槁暠砻鏋V波器,除了生產(chǎn)工藝,生產(chǎn)設(shè)備價(jià)格高之外,最主要的是技術(shù)人才還比較欠缺。相對(duì)來說陶瓷晶振生產(chǎn)就簡單的多,基本上國外能生產(chǎn)的陶瓷諧振器,目前國內(nèi)都能生產(chǎn)。陶瓷霧化片目前在國內(nèi)市場還算得上是新新產(chǎn)品,不過霧化片的季節(jié)性比較重,霧化片一般在秋冬季節(jié)來臨使用的比較多,因?yàn)樘鞖飧稍?,很多地方就都需要使用加濕器來產(chǎn)生空氣濕度。千赫晶體,表晶KHZ系列在國內(nèi)生產(chǎn)就比較普片,幾乎投錢就能生產(chǎn)的一種技術(shù)最低端的石英晶體系列產(chǎn)品之一,不過聲明是普通的表晶,特別是32.768KHZ系列濾說。康華爾電子晶體元件產(chǎn)品齊全,還代理一系列進(jìn)口晶振,在此歡迎各界人士前來參觀指導(dǎo),本公司對(duì)常用晶體產(chǎn)品頻點(diǎn)均免費(fèi)提供樣品檢測實(shí)驗(yàn),本公司采用質(zhì)量第一為原則,敬請(qǐng)各大消費(fèi)者放心使用。
而生表面濾波器應(yīng)用范圍就是通訊設(shè)備,GPS導(dǎo)航系統(tǒng),衛(wèi)星基站等,相對(duì)來說聲表面諧振器應(yīng)用就比較低端了,比如汽車遙控,安防防盜,電子玩具等產(chǎn)品。以下我們?cè)敿?xì)解說一下,各種的晶體材料等過程。
1、壓電石英晶體材料
猶豫現(xiàn)在的科技技術(shù),人類早就發(fā)明了人工種植合成的壓電石英晶體原材料(SiO2),其材料單體成塊狀或棒狀。對(duì)晶體材料的綜合評(píng)價(jià)通常使用Q值(非直測指標(biāo))來標(biāo)示,Q值越高,其制成的晶體產(chǎn)品品質(zhì)才會(huì)更好,精密晶體都是采用高Q值的材料制造的。
2、切型
指晶片相對(duì)于石英晶體結(jié)晶軸(物理結(jié)構(gòu))的切割取向。由于石英晶體是各向異性體,故不同方法、角度、精度切割的晶片,其頻率溫度特性、使用頻率范圍以及等效電路的各項(xiàng)參數(shù)也有所不同。有源晶振晶體產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)中主要選用的切割類型有AT、BT、SC等切型,其中AT切型被大多數(shù)晶體產(chǎn)品制造采用;SC切型因其優(yōu)異的頻率溫度特性和老化特性,而在高精密晶體的制造中被優(yōu)先采用,但遺憾的是其工藝加工難度很大,成本極高。
3、晶片
指切割加工成一定幾何形狀、尺寸并相對(duì)結(jié)晶軸有一定取向的壓電體。晶片的設(shè)計(jì)加工質(zhì)量直接影響晶體成品的質(zhì)量,國晶科技通過技術(shù)人員多年的經(jīng)驗(yàn)積累,在晶片設(shè)計(jì)與表面處理上對(duì)晶片質(zhì)量進(jìn)行控制;同時(shí)選用經(jīng)線切割和激光兩次校角的晶片,來保證精密晶體所要求的晶片切割精度。
4、電極
指與晶片表面接觸或接近的導(dǎo)電膜或?qū)щ姲澹ㄟ^它給晶片施加電場。普通晶體的電極現(xiàn)在一般采用純銀,精密晶體根據(jù)需要采用金、鋁等材料,以及一些輔助性特殊材料;電極的制備通常采用真空鍍膜的方式。
5、晶體盒
指保護(hù)晶體振子和支架的外殼。將晶體振子裝聯(lián)在支架上的“晶體諧振件”通過專用焊接設(shè)備封裝在外殼內(nèi),即完成了晶體諧振器的制造。
晶體盒型即外殼的外形尺寸規(guī)范,其尺寸確定了它要容納的振子的最大尺寸。這最大尺寸限制了每種晶體盒頻率范圍的下限,也限制了機(jī)械強(qiáng)度、再現(xiàn)性以及等效電路參數(shù)的選擇。注意:晶體元件特性對(duì)所承受的振動(dòng)和沖擊是敏感的,甚至是破壞性的。
晶體盒型是目前晶體元件型號(hào)分類的主要標(biāo)準(zhǔn)。就有引線的金屬盒晶體元件而言,國際市場上流行的盒型,其命名是參照美國的標(biāo)準(zhǔn),主要有HC-49/U、HC-49/T、HC-49/US、UM-1、UM-5等;在國內(nèi)的晶體諧振器型號(hào)分類,也有采用原電子部頒布標(biāo)準(zhǔn)的,如JA5、JA8、JA10等等,但其用法已較少。
6、基頻或泛音晶體元件
振子設(shè)計(jì)工作在給定振動(dòng)模式最低階次上的晶體元件稱為基頻晶體,而工作在比最低階次要高的階次上的晶體元件也就稱為泛音晶體,泛音有三次、五次、七次、九次、十一次等,一般采用三次、五次、七次,更高次的泛音晶體生產(chǎn)已不好控制。對(duì)于一個(gè)晶體元件的設(shè)計(jì),給定其振動(dòng)模式,它的頻率即由晶片的方位、尺寸確定,而振動(dòng)模式取決于使晶片與電路聯(lián)系在一起的壓電效應(yīng),特別注意:同樣一個(gè)頻點(diǎn)的晶體,采用基頻或者泛音方式,其在電路應(yīng)用上所反映的特性是不同的。
現(xiàn)在國內(nèi)石英晶振生產(chǎn)規(guī)模比較健全的要算康華爾電子,該公司除了生產(chǎn)成規(guī)晶體元件,還生產(chǎn)高檔的有源晶振系列,普通的晶體生產(chǎn)比較簡單,工藝相對(duì)也不會(huì)復(fù)雜,晶振的生產(chǎn)設(shè)備價(jià)格也不會(huì)很高,有源晶振相對(duì)來說生產(chǎn)工藝比較復(fù)雜,生產(chǎn)設(shè)備也很高端,技術(shù)人員也需要有一定的晶體技術(shù)經(jīng)驗(yàn),自動(dòng)的檢測設(shè)備目前也依賴進(jìn)口,這也是有源晶振發(fā)展的一個(gè)瓶頸。好比生表面諧振器,國內(nèi)生產(chǎn)的也比較多,但是生產(chǎn)生表面濾波器的相對(duì)來說就比較少,特別是高端的聲表面濾波器系列,生產(chǎn)廠家屈指可數(shù)。因?yàn)槁暠砻鏋V波器,除了生產(chǎn)工藝,生產(chǎn)設(shè)備價(jià)格高之外,最主要的是技術(shù)人才還比較欠缺。相對(duì)來說陶瓷晶振生產(chǎn)就簡單的多,基本上國外能生產(chǎn)的陶瓷諧振器,目前國內(nèi)都能生產(chǎn)。陶瓷霧化片目前在國內(nèi)市場還算得上是新新產(chǎn)品,不過霧化片的季節(jié)性比較重,霧化片一般在秋冬季節(jié)來臨使用的比較多,因?yàn)樘鞖飧稍?,很多地方就都需要使用加濕器來產(chǎn)生空氣濕度。千赫晶體,表晶KHZ系列在國內(nèi)生產(chǎn)就比較普片,幾乎投錢就能生產(chǎn)的一種技術(shù)最低端的石英晶體系列產(chǎn)品之一,不過聲明是普通的表晶,特別是32.768KHZ系列濾說。康華爾電子晶體元件產(chǎn)品齊全,還代理一系列進(jìn)口晶振,在此歡迎各界人士前來參觀指導(dǎo),本公司對(duì)常用晶體產(chǎn)品頻點(diǎn)均免費(fèi)提供樣品檢測實(shí)驗(yàn),本公司采用質(zhì)量第一為原則,敬請(qǐng)各大消費(fèi)者放心使用。
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