村田陶瓷晶振制作所于1995年就已經(jīng)推出了陶瓷振蕩器CSTCC系列晶振,于2000年重新退出了小型的控制網(wǎng)絡(luò)所需的CSTCR和CSTCE系列產(chǎn)品,一直被應(yīng)用于汽車電子設(shè)備當(dāng)中.

常用的3225和2520封裝的晶振比我們之前用的直插晶振要小上很多.三到四千個(gè)直插晶振之內(nèi)就可以裝滿一個(gè)包裝,但如果換成貼片晶振呢？如果向裝滿一個(gè)袋裝的包裝的話,那么就需要六到七千甚至是上萬的數(shù)量了.其次,貼片晶振比圓柱晶振容易焊接和拆卸.貼片晶振不用過孔,用錫少.其實(shí)圓柱晶振最麻煩的是拆卸,做過拆卸的朋友應(yīng)該都有這方面的感觸,在兩層或者更多層的電路板上,哪怕是只有兩個(gè)腳的晶振,拆下來也不太容易而且很容易損壞電路板,多引腳的就更不用說了.

固體可以分為結(jié)晶體(晶體)與非結(jié)晶體(非晶體)兩大類。晶體中有外形高度對(duì)稱的單晶體(如石英晶體)和由許多微細(xì)晶體組成的多晶體(如各種金屬)。晶體的主要特性是原子和分子的有規(guī)則排列,這種排列反映在宏觀上是外形的對(duì)稱性,而非晶體就不具備這種特性,例如石英玻璃,它的成份與石英晶振晶體一樣是SiO2,但不屬于晶體。

石英晶體可以是天然的,也可以由人工培養(yǎng)。晶態(tài)物質(zhì)在適當(dāng)條件下,能自發(fā)地發(fā)展成為一個(gè)凸多面體形的單晶體。圍成這樣一個(gè)多面體的面稱為晶面;晶面的交線稱為晶棱;晶棱的會(huì)集點(diǎn)稱為頂點(diǎn)。發(fā)育良好的單晶體,外形上最顯著的特征是晶面有規(guī)則的配置,屬于同一品種的晶體,兩個(gè)對(duì)應(yīng)晶面(或晶棱)間的夾角恒定不變。圖1.1.1給出了理想石英晶體的外形。石英晶振晶體的晶面共30個(gè),分為五組,六個(gè)m面(柱面),六個(gè)R面(大棱面),六個(gè)r面(小棱面)六個(gè)s面(三方雙錐面),六個(gè)x面(三方偏方面),相鄰m面的夾角為60°相鄰m面和R面的夾角與相鄰m面和r面的夾角都等于38°13,相鄰s面與x面的夾角等于25°57。由于外界條件能使某一個(gè)或某一組晶面相對(duì)地變小或完全隱沒,所以實(shí)際見到的石英晶體很少如圖1.1.1所示,就是人造石英晶體的外形也只是接近理想情況.

(a)右旋石英晶體 (b)左旋石英晶體

圖1.1.1石英晶體的理想外形

晶體內(nèi)部結(jié)構(gòu)的規(guī)律性,造成了它在外形上的對(duì)稱性。例如:晶體可以有對(duì)稱軸、對(duì)稱中心、對(duì)稱面等對(duì)稱元素。石英晶體存在一個(gè)三次對(duì)稱軸(或三次軸即晶體繞該軸旋360°3后能夠復(fù)原)和三個(gè)互成120°的二次軸,如圖1.1.2中的a、b、d軸

圖1.1.2石英晶體的對(duì)稱軸和直角坐標(biāo)系

在結(jié)晶學(xué)中,晶體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)可以概括為是由一些“點(diǎn)子”在空間有規(guī)則地作周期的無限分布:“點(diǎn)子”代表原子、離子、分子或其集團(tuán)的重心。這些“點(diǎn)子”的總體稱為點(diǎn)陣,構(gòu)成石英晶體的是二氧化硅分子,而二氧化硅分子的重心又正好與硅離子重合,因此硅離子的點(diǎn)陣就可以反映出石英晶體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)

石英晶體的各層硅離子若按右手螺旋規(guī)則分布,則稱為右旋石英晶體;若按左手螺旋規(guī)則分布,稱為左旋石英晶體。從外形上看,右旋石英晶體振蕩器,石英晶體的s面在R面的右下方或m面的左上方,左旋石英晶體的s面在R面的左下方或m面的右上方(見圖1.1.1),它們互為鏡象對(duì)稱。

晶體物理性質(zhì)的各向異性和晶體外形的對(duì)稱性有關(guān),因此討論石英晶體的物理性質(zhì)時(shí),采用為圖1.1.2所示的直角坐標(biāo)系較為方便。選c軸為z軸,a(或b、d)軸為x軸,與x軸、z軸垂直的軸為y軸。其指向按1949年IRE標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定對(duì)左、右旋石英晶體均采用右手直角坐標(biāo)系。

未來在為我國(guó)晶振市場(chǎng)到底會(huì)出現(xiàn)一個(gè)怎樣的局面還不一定，但以目前國(guó)產(chǎn)晶振廠家的發(fā)展情形可以看出國(guó)產(chǎn)晶振正在不斷前進(jìn)成長(zhǎng)，努力在我國(guó)晶振市場(chǎng)占據(jù)更大市場(chǎng)份額并取得了一些不錯(cuò)的成績(jī)。我冠杰電子有限公司也將在新的一年更加奮勇前行，不斷創(chuàng)新發(fā)展，為每位新老客戶朋友提供更加優(yōu)質(zhì)的晶振服務(wù)，再此也感謝各位顧客朋友長(zhǎng)期以來對(duì)我司冠杰電子的信賴與支持！

在說石英晶體片切割問題前我們先來了解一下石英晶振的組成結(jié)構(gòu)。它是由石英切片、兩個(gè)電極、底部基座、上蓋以及導(dǎo)電膠等共同組成，其中核心部分就是那薄薄小小的石英晶體片，這也是石英晶振與陶瓷晶振的最本質(zhì)區(qū)別，在陶瓷晶振內(nèi)部是由陶瓷晶體片組成的。這個(gè)石英晶體片是彈性體也是絕佳的半導(dǎo)體，它有固有頻率，并且能發(fā)生壓電效應(yīng)，所以我們也叫它壓電晶體。當(dāng)石英晶體片在進(jìn)行諧振是振動(dòng)幅度最大阻抗最小，當(dāng)失諧時(shí)阻抗也隨之迅速增大。

一顆晶振晶體從生產(chǎn)過程到出廠銷售中途一定都是經(jīng)過很多次檢測(cè)塞選的，這樣的情況下石英晶振一般都是保證100%的良好概率，但很多晶振采購(gòu)廠家也遇上過這樣的問題，那就是買來的晶振明明好好的，上樣機(jī)后卻出現(xiàn)了石英晶體振蕩頻率值不在規(guī)定范圍值內(nèi)，有些還出現(xiàn)了故障甚至不起振現(xiàn)象，這到底是什么原因呢？

第一種解釋石英晶振振蕩頻率值偏差的原因是：泛音貼片晶振的基頻波的3倍頻（3次諧波）與3次泛音的頻率靠得很近，選頻電路難于將其濾除，造成跳頻現(xiàn)象。如果可能有這種情況發(fā)生，在與深圳市冠杰電子訂貨時(shí)，應(yīng)提出基頻3倍頻與3次泛音頻率的間隔要求，一般在150ppm-250ppm間，或也可在設(shè)計(jì)電路時(shí)適當(dāng)減小電路增益，減低3次諧波的成分。

還有一種原因是：大多數(shù)出現(xiàn)這種現(xiàn)象都是與石英水晶振動(dòng)子的寄生振動(dòng)有關(guān)，有時(shí)也會(huì)和電路設(shè)計(jì)不合理有關(guān)。我們都只到石英晶體諧振器會(huì)有多個(gè)寄生響應(yīng)，對(duì)厚度切變晶體來說頻率在20MHZ以上，尤其是泛音晶體更易產(chǎn)生寄生響應(yīng)。泛音晶體的基頻諧振電阻有時(shí)會(huì)與三次泛音的諧振電阻相差較小，在不加濾波電路時(shí)有可能在基頻頻率上振蕩，因此可能時(shí)應(yīng)在電路設(shè)計(jì)加上選頻回路避免該情況發(fā)生。

而無論是基頻波的3次倍頻還是3次泛音或諧振器寄生響應(yīng)，都與石英晶體片的切割方式有著密切關(guān)聯(lián)，不同切割方式得到的晶體片生產(chǎn)出的晶振電氣特性是有非常巨大的差異的。石英晶振的的切割方式一般有AT切和BT切兩種，通常AT切晶體要比BT切晶體溫度特性更好，AT切的溫度曲線相對(duì)平滑，而且又比較容易加工，因此目前我們市場(chǎng)上的大多數(shù)晶體都采用AT切。BT切雖然相對(duì)在溫度特性上差一些，但晶片要厚一些，如果加工晶體的基頻（fundamental）很高，而且產(chǎn)品又不需要很高的溫度特性時(shí)，采用BT切比AT切更容易加工，且產(chǎn)品的可靠性也會(huì)好很多。

而AT切割的基頻振動(dòng)模式又有三次泛音和五次泛音，晶振的封裝尺寸也會(huì)有影響，通常像2016晶振，2520晶振，3225晶振和5032晶振封裝等比較小型的，很少會(huì)用到五次泛音。貼片晶振上到40M以上的，三次泛音會(huì)比較少。舉個(gè)例子：我司冠杰電子某款石英晶體諧振器48MHz三次泛音的厚度約為0.104mm（與16MHz基本波的厚度相同），48MHz基本波產(chǎn)品的厚度約為0.034mm。在設(shè)計(jì)芯片厚度時(shí)，AT切的無源晶振的厚度與頻率，及振蕩模式有關(guān)，而與芯片的尺寸大小無關(guān)。做成成品后的AT切基頻產(chǎn)品，AT切3泛音產(chǎn)品與BT切產(chǎn)品可以通過觀察其C0/C1值，TS值，電阻值及TC特性來區(qū)分。當(dāng)發(fā)現(xiàn)石英諧振器與電路組裝后，頻率不在要求的數(shù)值上，造成電路不能正常工作。

日本進(jìn)口晶振是有目共睹的，愛普生晶振更是早在2010年就位居全球晶振廠家NO.1，而精工晶體也一直以高精度的32.768K晶振征服者世界各大晶振采購(gòu)商和代理商，還有大真空晶振一直在我國(guó)晶振行業(yè)內(nèi)是銷量最高的進(jìn)口晶振品牌，除了這些日本進(jìn)口晶振還有很多有名的其他石英晶振品牌，我司冠杰電子不僅是國(guó)內(nèi)知名晶振廠家還是全球著名進(jìn)口晶振品牌一線代理商。

在2017年也就是今年，北斗三步走的最后一步，”北斗三號(hào)”衛(wèi)星在年中完成發(fā)射。如果成功發(fā)射了”北斗三號(hào)”衛(wèi)星，那么沉靜了幾年的北斗導(dǎo)航系統(tǒng)，很有可能會(huì)重新出現(xiàn)在人們的口中，這距離2004年發(fā)射的”北斗二號(hào)”過去了第13個(gè)年頭。國(guó)內(nèi)導(dǎo)航定位系統(tǒng)一直被美國(guó)的GPS壟斷，讓北斗導(dǎo)航施展不開，才造成如今只認(rèn)GPS不識(shí)北斗的局面。隨著這即將來臨的最后一步，國(guó)內(nèi)華為、小米、魅族等三大手機(jī)領(lǐng)頭企業(yè)紛紛響應(yīng)國(guó)家號(hào)召，支持北斗定位導(dǎo)航功能，目前搭載北斗系統(tǒng)的手機(jī)總共達(dá)到了759款。