晶振的使用范圍及其廣泛,可以說但凡是電子類的產(chǎn)品體內(nèi)都使用到了晶振這款電子元件.晶振可分為兩個大類,石英晶體諧振器和陶瓷諧振器,再往下細分可按照其性能類別分類,以及封裝尺寸等分類,目前市場上常用到的封裝尺寸有5032貼片晶振,3225貼片晶振,2520貼片晶振等體積較小的晶振,其次,外殼封裝還可分成金屬面封裝,陶瓷面封裝,玻璃面封裝等.該篇文章康比電子介紹關(guān)于封裝晶振必須考慮以下因素
要封裝晶體,必須考慮以下因素:
1.晶體振動,因此需要振動區(qū)域周圍的空氣空間.
2.晶體可能相當脆弱,所以機械沖擊和振動的應(yīng)用處理是非常重要的考慮.
3.晶體必須被惰性氣氛包圍.因此,包裝必須密封.
多年來,玻璃真空管和金屬包裝一直專門用于晶體.然而,最便宜的包裝之一是由金屬制成的.這些金屬面晶振型號封裝的密封技術(shù)可以是電阻焊接,焊料密封或冷焊(壓配合).里面的空氣必須沒有濕氣.通常使用真空,氮氣或氦氣.隨著條形諧振器的出現(xiàn),更小的封裝已經(jīng)成為許多公司的焦點.最近使用的一些材料有:陶瓷,塑料和玻璃.陶瓷或玻璃可能是一個不錯的選擇,因為密封可靠且密封.迄今為止,塑料不是密封的,需要將晶體密封在塑料內(nèi)部的二次包裝中.

陶瓷面貼片晶振

陶瓷諧振器是浸漬環(huán)氧樹脂或塑料密封劑,類似于通常使用的電容器.鋸?fù)ǔ０b在電阻焊接金屬包裝中.
晶體標準包裝的兩個來源是EIA(電子工業(yè)協(xié)會)RS-417和MIL-STD-683.一些常見的軍用型封裝是用于高頻AT切割晶體的HC-49/U,HC-25/U,HC-45/U或HC-18/U,以及用于低頻晶體的HC-6/U,HC-33/U,HC-13/U或HC-32/U.EIARS-192A可用作真空管類型標準包裝尺寸的參考.EIA也是標準包裝和注冊包裝的良好來源,可用于水晶行業(yè).只要有可能,就必須使用通用包,通過防止因包不可用而消除非常好的源,幫助開發(fā)多個源.
應(yīng)用
多年來,電子工業(yè)一直使用通孔封裝(即pc板上帶有引線或插座的封裝以及封裝上的引腳).引線選項仍然是最常用的封裝類型.盡管頻率控制行業(yè)落后于電子行業(yè)的其他行業(yè),但許多制造商已經(jīng)開發(fā)出表面貼片晶振貼裝封裝.這些封裝主要用于AT帶諧振器.需要考慮的一些因素如下:

DIP晶振封裝

通孔:
1.通常,組裝到pc板上是手動操作.
2.切割引線時必須小心,以防止損壞內(nèi)部晶體.
3.焊接操作必須限制熱量,以防止內(nèi)部任何焊料回流.
表面貼裝:
SMD工藝通常會使組件本身變熱,從而加速老化.修理通常比較困難,可能需要特殊設(shè)備.在設(shè)定標準包裝和增加使用量之前,成本會更高.一個重要的因素可能是選擇一個適合已經(jīng)為其他部件建立的制造流程的包裝.上面列出的許多因素必須被考慮,以防止在過程結(jié)束時低產(chǎn)率.
規(guī)格
在指定諧振器或濾波器晶體時,最重要的因素是知道它將用于哪個電路.對于數(shù)字設(shè)備,制造商的數(shù)據(jù)表或應(yīng)用筆記通常對識別晶體要求非常有用.在指定晶體之前,需要仔細評估晶體管和其他有源晶振振蕩器電路.雜散電路電容和電感會極大地影響晶體的實際工作點.
規(guī)格應(yīng)包括以下內(nèi)容:
1.操作頻率.
2.串聯(lián)或并聯(lián)操作模式.
3.如果并聯(lián),則表示電路中的負載電容.
4.串聯(lián)晶體的最大運動電阻或并聯(lián)晶體的最大等效串聯(lián)電阻.
5.參考溫度下的頻率容差(校準)和溫度范圍內(nèi)的頻率偏移(漂移)或頻率容差可以被指定為包括在總?cè)莶钪?允許制造商相互權(quán)衡.
6.老化,或長時間的頻率偏移量,應(yīng)該在上面的#5中指定或包含.
如前所述,優(yōu)選標準包裝.封裝必須與所需晶體兼容.可能需要咨詢制造商.如果電路操作依賴于Co,C1或L1,則需要指定這些要求.通常不需要為振蕩器電路指定C1或L1,Co通常是最大要求.需要諧振器改變頻率的振蕩器(如壓控振蕩器)需要指定Co和C1,或者簡單地指定可拉性(負載電容發(fā)生特定變化時所需的頻移).諧振器在電路中預(yù)期的最大驅(qū)動電平.必須說明設(shè)備在應(yīng)用中會受到的任何機械沖擊或振動.
MIL-C-3098可以作為許多這些要求的參考,但是在最終確定規(guī)范之前,最好與幾個制造商進行可行性檢查.

SMD貼片晶振封裝

測試
測試晶體的一種簡單但非定量的方法是將晶體放入電路中.如果使用這種方法,通常也為相關(guān)目的向制造商提供電路.這種方法只能驗證諧振器的功能,并且可以用頻率計數(shù)器測量頻率.CI計(晶體阻抗計)用于測量晶振的運動特性R1,C1和L1.后來的模型也測量分流電容(Co).通過添加頻率計數(shù)器來測量操作頻率.通過簡單地將CL值的電容器與晶體串聯(lián),然后將該組合放入CI-meter中,可以測量并聯(lián)諧振裝置的工作頻率.這種類型的主動測試器近年來得到了改進和擴展(如桑德斯和同事).一些改進包括R1的直接讀取,負載電容的自動插入等.
兩種被動測量方法已經(jīng)發(fā)展成為晶振測量的標準.一個是EIA-512,它使用網(wǎng)絡(luò)分析儀(或類似類型的設(shè)備).在該方法中,信號和測量設(shè)備直接連接到晶體.另一個(在歐洲開發(fā)的)是IEC#444.這種方法與EIA-512非常相似,只是它使用π網(wǎng)絡(luò)將晶體連接到信號和測量設(shè)備.這兩種方法都測量相位和阻抗與頻率的關(guān)系來計算晶體參數(shù).如果要使用這些方法,應(yīng)該研究詳細的標準.迄今為止,至少有一個軟件程序已經(jīng)上市,以幫助使用EIA-512測量方法進行測試.

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