從晶振著手,頻率老化解決有妙招
來源：http://wyss.net.cn 作者：jinluodz 2013年10月14
頻率老化率是在恒定的環(huán)境條件下測(cè)量振蕩器頻率時(shí)，振蕩器頻率和時(shí)間之間的關(guān)系。這種長(zhǎng)期頻率漂移是由晶體元件和振蕩器電路元件的緩慢變化造成的，因此， 其頻率偏移的速率叫老化率，可用規(guī)定時(shí)限后的最大變化率。
衣服穿久會(huì)變形，會(huì)褪色，甚至長(zhǎng)時(shí)間的穿著會(huì)使布料破裂。手機(jī)用久了，會(huì)反復(fù)出現(xiàn)死機(jī)等現(xiàn)象。然而在壓電行業(yè)中，晶振會(huì)有個(gè)頻率老化，晶振的使用年限隨著時(shí)間的變化而變化。從生物學(xué)上來講，這個(gè)過程被稱為衰老，衰老是生物隨著時(shí)間的推移，自發(fā)的必然過程，它是復(fù)雜的自然現(xiàn)象，表現(xiàn)為結(jié)構(gòu)和機(jī)能的衰退，適應(yīng)性能和抵抗力的退減。當(dāng)然在好的辦法下，也可促使其壽命延遲，但前提是得做足頻率老化這一功課，就讓金洛電子帶你走進(jìn)晶振老化這堂課吧！
然而造成晶體老化是因?yàn)樵谏a(chǎn)晶體的時(shí)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(huì)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(zhǎng)的時(shí)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(huì)有反復(fù)——使污染物在晶體表面再度集中或分散。因此，頻率低的晶振比頻率高的晶振、工作時(shí)間長(zhǎng)的晶振比工作時(shí)間短的晶振、連續(xù)工作的晶振比斷續(xù)工作的晶振的老化率要好。短穩(wěn)：短期穩(wěn)定度，觀察的時(shí)間為1mS、10mS、100mS、1S、10S。
如若要降低老化率，要從下述幾個(gè)方面著手:
1、要保證晶片的光潔度，包括其邊緣的光潔度。
2、應(yīng)采用深腐蝕工藝，確保破壞層被全部清除。
3、保證晶片的清潔度，要對(duì)晶片進(jìn)行多遍仔細(xì)清洗，對(duì)諧振件和外殼也要清洗。
4、適當(dāng)減薄電極膜的厚度,保證鍍膜公差,盡量減小微調(diào)量。
5、保證鍍膜和微調(diào)真空度，鍍膜前最好進(jìn)行離子轟擊清洗。鍍膜過程中，晶片的溫度，濺射的速度均對(duì)電極質(zhì)量有影響。
6、鍍膜前后，上架點(diǎn)膠后，微稠后應(yīng)該進(jìn)行高溫烘烤，以消除應(yīng)力的影響，烘烤老化最好在可抽真空充氮?dú)獾暮嫦淅镞M(jìn)行。
7、導(dǎo)電膠的揮發(fā)物也會(huì)影響晶振的老化，點(diǎn)膠后至少應(yīng)有一遍清洗。
8、為防止電極氧化,晶振殼內(nèi)部應(yīng)充高純氮?dú)狻?br /> 9、要保證晶振的高密封性和低漏氣率。
10、客戶的使用狀態(tài)，特別是激勵(lì)功率的大小也會(huì)影響晶振的老化，激勵(lì)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(shí)間，防止晶片的再污染。
后記：在晶體使用初期，老化主要受元件內(nèi)部應(yīng)力釋放影響，頻率向升高方向變化，而后期受電極膜吸附的影響，，其頻率按對(duì)數(shù)關(guān)系向降低方向變化，隨時(shí)間增加變化量逐漸降低。為減小出廠時(shí)的老化率，眾多晶振廠家會(huì)對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行了預(yù)老化。
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