壹兆電子是專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)銷(xiāo)售石英晶體,貼片晶振,石英晶體振蕩器,壓電陶瓷諧振器的制造商,一直以來(lái)專(zhuān)注用戶(hù)需求,為用戶(hù)提供高性能,低成本的產(chǎn)品.現(xiàn)通過(guò)五大要點(diǎn)概述石英晶振晶體,更多信息歡迎咨詢(xún)?cè)L問(wèn)壹兆官網(wǎng).

一、晶體的基本原理

石英晶體利用的基本原理是其固有的壓電特性。在施加機(jī)械應(yīng)力時(shí)，壓電性來(lái)自諸如石英的晶體。晶體的相對(duì)側(cè)變?yōu)閹щ姷?，并且電位差與所使用的應(yīng)力量成比例。逆轉(zhuǎn)應(yīng)力也會(huì)使電荷反轉(zhuǎn)。此外，壓電效應(yīng)是可逆的。晶體將作為機(jī)械應(yīng)變經(jīng)歷變化的電勢(shì)，因?yàn)樗_(kāi)始與施加的變化電壓成比例地振動(dòng)。

現(xiàn)代石英晶體振蕩器基于如下原理：如果在其表面上施加交流電，則正確安裝和支撐的石英晶體將以非常確定的頻率機(jī)械振動(dòng)。頻率取決于晶體的尺寸：對(duì)于AT型切割坯料，晶體越薄，振動(dòng)頻率越高。振動(dòng)晶體以其共振頻率消耗功率。因此，它可以用作振蕩器電路中的頻率控制元件。

二、石英晶振晶體廣泛應(yīng)用

石英晶振晶體幾乎可用于各種現(xiàn)代通信設(shè)備，如收發(fā)器，電話(huà)，傳真，數(shù)據(jù)傳輸數(shù)字設(shè)備，無(wú)線(xiàn)電和電視發(fā)射機(jī)，雷達(dá)和聲納設(shè)備，以及數(shù)據(jù)處理設(shè)備和時(shí)間片，尤其是微處理器的精確時(shí)序。對(duì)于所有這些應(yīng)用，利用晶體在某些條件下以極其恒定的頻率振蕩的固有特性。例如，手表中的石英晶體可以精確地以32.768K（每秒周期）振蕩。借助于電子電路，這些振蕩在手表的情況下非常精確地控制顯示機(jī)構(gòu)。

三、石英晶振晶體的生長(zhǎng)

石英晶振的生長(zhǎng)僅涉及從小芯片中溶解石英并使石英在準(zhǔn)備好的種子上生長(zhǎng)。這些包括批量過(guò)程，需要大約21天才能得到所需尺寸的晶體。每天大約需要一半的時(shí)間將電荷和設(shè)備帶到工作溫度。

采用水熱法，將石英片溶解在氫氧化鈉溶液中。溫度保持在溶液的臨界溫度以上。石英的生長(zhǎng)過(guò)程由雙區(qū)溫度系統(tǒng)控制，使得較高的溫度存在于溶解區(qū)中而較低的溫度存在于生長(zhǎng)區(qū)中。

在實(shí)際的制造過(guò)程中，石英碎片或營(yíng)養(yǎng)物被放置在長(zhǎng)立式鋼制高壓釜的底部，該高壓釜專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)用于承受高溫和高壓。沿基面切成的石英晶片懸浮在種子容器的頂部區(qū)域。加入計(jì)算量的去離子水和氫氧化鈉顆粒并密封容器?，F(xiàn)在施加外部熱量以實(shí)現(xiàn)兩個(gè)等溫區(qū)。特殊的絕緣和精心控制的加熱模式對(duì)于獲得適當(dāng)?shù)慕Y(jié)果非常重要; 原石的小石英碎片被苛性堿溶液溶解。

最重要的是溫度控制，因?yàn)闇囟扔绊憼I(yíng)養(yǎng)物的溶解速率，石英在種子上的沉積和區(qū)域之間營(yíng)養(yǎng)物的對(duì)流轉(zhuǎn)移。例如，區(qū)域之間的高溫差導(dǎo)致快速生長(zhǎng)，然而，如果溫差太高，將發(fā)生種子斷層。通過(guò)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，建立了約38攝氏度的可行差異。

四、振動(dòng)模式和定向角

石英晶振晶體是一種具有固有高Q值的壓電材料。它能夠?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)換為機(jī)械能，反之亦然。通過(guò)相對(duì)于其軸以各種角度切割新石英，可以獲得具有不同振動(dòng)模式和不同溫度特性的各種坯料。圖1和圖2示出了Z板石英晶體的取向角，其中對(duì)于最常使用的振動(dòng)模式，晶體單元的第一頻率溫度系數(shù)在正常室溫附近變?yōu)榱恪?/span>

五、石英晶振晶體制造過(guò)程.石英晶振的制造可分為四個(gè)部分：切割， 研磨， 整理和 質(zhì)量控制。

A.  切割

切割操作是在石英棒上進(jìn)行的第一個(gè)過(guò)程。用特殊的切片機(jī)將棒切成尺寸為1.27mm×1.27mm×0.04mm的小方形骰子。切割骰子的角度對(duì)于成品石英晶振晶體的整體性能非常重要。特殊的X射線(xiàn)單元用于確保相對(duì)于原子平面的適當(dāng)切割角度。

B. 研磨

從“母石”切下的石英骰子，稱(chēng)為“空白”，現(xiàn)在經(jīng)過(guò)研磨精密研磨機(jī)。當(dāng)晶體被研磨時(shí)，首先在一臺(tái)機(jī)器上，然后在另一臺(tái)機(jī)器上，實(shí)現(xiàn)在坯料主表面上逐漸更精細(xì)的光潔度。隨著研磨操作減小了坯料的厚度，晶體的頻率增加。對(duì)研磨機(jī)的適當(dāng)控制將導(dǎo)致生成具有極其精確頻率的晶體。

C. 整理

在將石英坯料研磨至將產(chǎn)生所需頻率的厚度之后，將它們徹底清潔并將金屬電極真空沉積在它們的兩個(gè)主面上。電極拾取存在于晶體表面上的電脈沖并將它們引導(dǎo)至彈簧。反過(guò)來(lái)，彈簧拾取電脈沖，此外，還有助于將晶體支撐在其安裝基座上。

安裝晶體后進(jìn)行最終頻率調(diào)整。在每個(gè)石英晶振晶體上真空沉積附加金屬。最后一步是通過(guò)將金屬罐焊接到其底部來(lái)密封晶體，以保護(hù)易碎的坯料免受濕氣，空氣，處理等的損害。

D.  質(zhì)量控制

在過(guò)程質(zhì)量控制中，在各個(gè)制造步驟中，確定有利的產(chǎn)量。在完成完成的裝置之前，它們?cè)谫|(zhì)量控制站進(jìn)行徹底測(cè)試，在最低-55攝氏度到125攝氏度的溫度范圍內(nèi)，最重要的是注意穩(wěn)定的晶體頻率。檢查晶體的“活性”，因?yàn)樗砻骶w振動(dòng)的強(qiáng)度，并且進(jìn)行“泄漏測(cè)試”以確保晶振與其環(huán)境密封，以防止單元的劣化。