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了解晶振的溫度變化以及溫度特性更益于提高產(chǎn)品價值
影響晶振在產(chǎn)品中的使用有多方面的因素,包括晶振的頻率,溫度,老化,抗振性能等.億金電子專業(yè)生產(chǎn)銷售石英貼片晶振,陶瓷諧振器,霧化片以及濾波器等頻率元件,為了更好的服務廣大用戶,億金電子也收集了很多關于晶振的產(chǎn)品資料供應廣大用戶查閱.下面我們一起了解晶振的溫度變化以及溫度特性更益于提供產(chǎn)品價值.
晶振的溫度特性：
所謂晶振的溫度特性是指石英晶體在不同溫度下的電性能變化情況,優(yōu)良晶體的溫度特性呈光滑的三次曲線(AT切)或二次曲線(BT切),與理論曲線非常相似.主要影響因素是芯片的切型與切割角度,另外芯片加工過程的平面度(高頻)和修邊情況(低頻)也會影響晶振的溫度特性.制程中芯片污染,電極偏位等也會對晶振的溫度特性造成影響.
常溫晶振晶體特性：
常溫晶振晶體特性有時也稱為室溫產(chǎn)品特性,一般是指晶振在環(huán)境溫度為25℃,相對濕度為50%左右時所測量出來的電性能參數(shù),主要是頻率,電阻,激勵功率相關性及電容比等指標.
1、常溫下晶振的頻率主要是觀察其穩(wěn)定性與一致性.穩(wěn)定性是相對于單個石英晶體振蕩器而言,一方面要求產(chǎn)品在測試儀上重復測試時,頻率變化量要小,高質量穩(wěn)定的晶振頻率變化量可以小于±0.5ppm,與晶振頻率高低及TS大小有關,一般情況下,頻率越高變化量越大,TS越大變化量越大,測量指標一般是FL,若是FR則不存在TS的問題；另一方面要求石英貼片晶振在電路中工作時不出現(xiàn)頻率漂移,也就是說晶振頻率不要跑到幾百甚至幾千ppm去,一般情況下只有高頻(27M以上)晶振才會有這個問題,尤其是3RD產(chǎn)品.如果頻率不穩(wěn)定,偏移的幅度上百ppm或同時伴有C0偏小現(xiàn)象,應考慮膠點是否松動.
2、對于一條相對成熟的生產(chǎn)線來說,晶振在常溫下的頻率穩(wěn)定性一般不會出現(xiàn)問題,比較常見的是產(chǎn)品的一致性(散差),尤其是高頻的小公差石英晶體一致性往往不如人意.一致性考慮是多個產(chǎn)品的頻率公差,在測試系統(tǒng)中,觀察FL的正態(tài)分布圖可以很直觀的了解產(chǎn)品的一致,也可以使用儀器測試系統(tǒng)中的CPK計算功能,通過CPK來衡量產(chǎn)品的一致性.
因烤膠時間或溫度不正確也會造成頻率散差大,只是出現(xiàn)的概率較小,芯片原因造成頻率散差大一般在微調工序就能反映出來.為比較及時的了解頻率的一致性,應在封焊工序增加一個抽檢工站,以考查微調封焊后狀況,尤其能較早發(fā)現(xiàn)微調范圍或微調人員的個體差異.分析原因時一定要考慮各批次晶振在制程中流動的時間是否大致相同,且越短越好,這一點對于產(chǎn)品的DLD特性也影響很大.
3、激勵功率相關性主要是考察晶體,有源晶振在不同激勵功率下的頻率或電阻及其變化量,目前SMD晶振設定的最小激勵功率一般是0.01uW,最大激勵功率一般是200uW,20M以上的優(yōu)良產(chǎn)品DLD2和FDLD應小于1,12M左右的低頻晶振DLD2特性稍差,但其中心值也應低于8Ω.產(chǎn)品DLD出問題時的分析圖請參照產(chǎn)品電阻大的分析圖,但有一點應特別引起重視—晶振封焊前在制程中的流動速度越快越好,各工序產(chǎn)出應盡量平衡,減少物料在各工序等待時間.
DLD2：電阻激勵功率相關性(RRMAX—RRMIN).單位：歐姆Ω
RLD2：激勵功率范圍內的最大電阻.
FDLD：頻率激勵功率相關性(FLMAX——FL MIN)
DELF(FLR)：串并聯(lián)間隔(FL—Fr)
DLDH2：不同激勵功率下的電阻遲滯(同一激勵功率點前后兩次測試的ESR最大差值).
4、常溫電阻特性主要是中心值與穩(wěn)定性.電阻中心值與控制上限的距離與產(chǎn)品的合格率息息相關,在測試系統(tǒng)中可以用平均值代替中心值,一般要求晶振平均值是控制上限的50%左右.做制程改善時重點關注點膠與污染.芯片不良在電阻大這一不良項中出現(xiàn)次數(shù)會比較多,特別是新的芯片供貨商或開發(fā)新頻點時.
5、通常石英晶體,SMD晶振在常溫下的電阻要比頻率更穩(wěn)定,其變化量更容易控制在±0.5Ω以內,一般只有高頻產(chǎn)品或3RD產(chǎn)品會出現(xiàn)此類問題,如果產(chǎn)品有此類現(xiàn)象往往歸在可靠性中分析
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