導致晶振停振的“隱形殺手”
之所以說晶振是數字電路的心臟,就是因為所有的數字電路都需要一個穩定的工作時鐘信號,常見的就是用晶振來解決,可以說只要有數字電路的地方就可以見到晶振。而晶振停振對于工程師多么懊惱的一件事情,今天,瑞泰分享有關于導致晶振停振的“隱形殺手”
案例分析
某晶振產品在客戶處使用出現異常,做溫度循環測試時,在38~46℃之間不起振,其余溫度正常工作,比例為5%左右,導致此批貨無法正常上線。
過程分析:
1.將異常晶振和良品晶振進行常溫測試,數據如下表。
測試項目 | DLDH2 | DLD2 | RLD2 | RR | SPDB | 備注 |
規格 | ≤12 Ohms | ≤10 Ohms | ≤70 Ohms | ≤60 Ohms | ≥3 dB | |
樣品1 | 0.42 | 2.33 | 18.92 | 18.35 | -10.80 | 正常 |
樣品2 | 0.07 | 2.11 | 19.18 | 18.87 | -11.44 | 異常 |
樣品3 | 0.29 | 2.20 | 23.05 | 22.71 | -9.51 | 異常 |
DLD2:不同激勵功率下阻抗差;
DLDH2:不同激勵功率下,磁滯現象大阻抗與小阻抗之差值;
RLD2:激勵功率范圍內,大電阻值;
RR:諧振電阻;SPDB:寄生強度
從表中數據來看
在常溫下各項參數正常,都在技術規格要求之內。
2.對異常產品進行升溫測試,在升溫過程中的30~50℃區間晶振不起振。晶振在某溫度區間不起振,其可能原因有:
1
2
3
3.對異常產品進行拆蓋分析,用顯微鏡觀察晶片表面,發現異物。
如圖1&圖2所示,在電極區域及非電極區域均出現異常物質,可能在鍍膜之前的烘烤流程被污染。
4.檢查鍍膜之前使用的設備,在晶片清洗后烘烤段的烤箱內發現顆粒污染物。這些顆粒污染物在烤箱抽真空時被激活,然后沉淀于晶片表面,晶片在此工序被污染。
5.檢查此工序烤箱清潔程序,為一周清潔一次,清潔后的檢查不夠仔細。經過此次檢查,要求每天進行清潔,清潔方式為:用微濕無塵布擦拭烤箱,擦拭之后烤箱內無任何可見污染。
解決措施:
將此批晶振全數退回供應商,更換同規格的另一批次的產品。
要求晶振廠商對烤箱清潔程序進行整改。
石英晶體晶振在鍍膜過程中的污染需要控制的非常嚴格,如鍍膜過程中石英晶片被污染,在晶片振動過程中,有些污染物會松動并形成質量負載,導致在某一個特定情況下(激勵功率、溫度等)其阻抗會發生突變,出現諧振單元的阻抗不能滿足負性阻抗要求的情況,從而使得器件停止工作。晶體晶振生產過程是否會引入污染,應作為新器件認證的重點。
深圳廣瑞泰電子有限公司前身深圳市瑞泰電子科技有限公司,2015年正式更名為深圳市廣瑞泰電子有限公司。是一家從事晶體/晶振的服務商,長達14年的進口晶振銷售經驗,使得我們在技術咨詢以及晶振選型方面有一定的優勢。不斷的創新,不懈的努力,使得我們在市場上占據著有利之勢。我們代理銷售品牌如下:晶技晶振(TXC Crystal),加高晶振(HELE CYRSTAL),希華晶振(Siward Crystal),嘉碩晶振(TST Crystal),泰藝晶振(Taitien Crystal)。以及日系品牌如下
愛普生晶振
介紹:EPSON愛普生公司成立于1942年5月,總部位于日本長野縣諏訪市。
主營:晶體諧振器,晶體振蕩器,TCXO,VCXO,TC-VCXO
特性:超小型、薄型、質地輕
結語:愛普生晶振在32.768KHZ,MHZ,以及GHZ上都有重大突破,使得愛普生拓優科夢的晶體元器件已以23%的市場占有率位于業界第一。
京瓷晶振
介紹:2003年 8月 金石株式會社(現為京瓷金石株式會社)完全子公司化,在日本成立京瓷SLC技術株式會社。即為現在的京瓷金石公司(kyocera kinseki)。京瓷金石公司是京瓷株式會社水晶制品制造公司。京瓷晶振即是日本京瓷株式會社的簡稱,英文簡寫為KYOCERA
主營:時鐘振蕩器,晶體諧振器,TCXO,VCXO
結語:為了人類和社會的進步與發展以獨創性和高品質,不斷創造新價值。作為“價值的開拓者”,力爭成為全球有價值的品牌。
NDK晶振
介紹:NDK是日本電波工業株式會社的英文縮寫(NIHON DEMPA KOGYO CO., LTD.),公司成立于1948年,NDK在日本建有多個工廠,海外則在中國、馬來西亞、美國分別建立了工廠。其銷售網點也遍布世界各地。
主營:晶體諧振器、振蕩器、濾波器、聲表面波濾波器和光學低通濾波器等
應用:移動通信、固定通信、消費類電子、汽車電子、物聯網等多個市場領域。
KDS晶振
介紹:株式會社-大真空(簡稱KDS,即商標)是全球多的晶振制造商之一,成立于1959年,至今已有51年歷史。
主營:溫補晶振(TCXO)、恒溫晶振(OCXO)、壓控晶振(VCXO)、時鐘晶振(SPXO)、晶體諧振器(Crystal Resonators)、晶體濾波器(Crystal Filters)
應用:手機、對講機、GPS/北斗定位儀、汽車電子系統、倒車雷達、小型基站、LTE、RFID、激光測距儀、筆記本、平板電腦、數字集群通信系統、儀器儀表
西鐵城晶振
介紹:西鐵城于2001年7月在梧州投資成立領冠電子(梧州)有限公司,注冊資本3000萬元港幣,主要生產石英晶振、手表、液晶反光塊及其它新型電子元器件,當年12月投產,2002年出口額為1000多萬美元。
主營:水晶振動子/MHz帯水晶振動子,音叉型水晶振動子/kHz帯水晶振動子,基本波抑制オーバトーン水晶振動子/MHz帯水晶振動子,水晶振動子/MHz帯水晶振動子〈カーエレクトロニクス用〉,音叉型水晶振動子/kHz帯水晶振動子〈カーエレクトロニクス用〉
特性:小型、薄型優良的耐環境特性,包括耐熱性、耐沖擊性等
村田晶振
介紹:村田陶瓷晶振是由日本一家電子零件制造廠生產,名叫株式會社村田制作所(Murata Manufacturing Co., Ltd.),其總部設于京都府長岡京市。該公司于1944年10月創業,1950年12月正式改名為株式會社村田制作所,創業者是村田昭。
主營:陶瓷電容器,高居世界首位。其他具領導地位的零件產品計有陶瓷晶振,陶瓷濾波器,陶瓷振蕩子,高頻零件,感應器等。
應用:PC、手機、汽車電子等領域
特性:振蕩電路無需任何外接負載電容器,內部采用了村田專有技術添加內部負載電容。產品外觀尺寸小,超薄,也很適合汽車電子防盜遙控等小型產品應用
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