SMD貼片晶振在使用過程中應規避的問題
來源：http://www.cbjur26.cn 作者： 2017年06月07
貼片晶振是一種無突出引腳的的石英晶體振蕩器，體積小，能提供高精度振蕩，因其形狀相似貼片故被稱作貼片晶振或SMD (Surface Mounted Devices)晶振。貼片晶振分為無源晶振和有源晶振兩類。無源晶振的英文為crystal（晶體），而有源晶振叫做oscillator（振蕩器）。有源就是帶有電壓功能，是指產品在使用過程中先要通過電壓起振，一般有源晶振的電壓在3.3V-5V之間。
貼片晶振在使用過程中需要注意哪些事項？在使用過程中產生的不良狀況都由哪些原因照成？發生不良狀況時我們該怎么處理？如何預防并確保在以后的生產過程中品質不再出問題?
其實有源晶振在細分的情況下又能分成壓控振蕩器（VCXO）以及溫補晶振(TCXO),這兩者又可以合并為壓控溫補晶振（VC-TCXO），壓控晶振的原理簡單的說就是產品在工作過程中有一個電壓穩定控制功能，當產品在使用過程中遇到電壓變大或者變小的情況下，產品可以在自帶電壓功能的情況下把電壓控制在可接受范圍，以及控制振蕩器的PPM精度，不超出在需要的頻率內，使其能夠穩定的給CPU提供精準信號，這就是壓控振蕩器的主要特點。
那么溫補晶振（TCXO）又有什么特點，溫補晶振簡單的來說就是在工作過程中起到溫度補償功能，那怎么個溫度補償法呢？其實原理跟壓控振蕩器一樣，比如說溫補晶振電壓有1.6V-1.8V-2.2V-2.8V-3V-3.3V-5V等幾款常用電壓。溫補晶振在工作過程中如果遇到了溫度變化很大的情況下，那這個時候溫度補償就起作用了，比如說溫補晶振的基本精度要求是0.5PPM，常溫要求是2ppm，那如果低溫超出的常溫的情況下，石英晶振的溫補功能就會把精度控制在一定的范圍內，使精度變化在一個要求值的范圍，穩定在高精度要求內給CPU提供穩定的信號。
下面我們來講一下如何正確的使用有源晶振，及確保貼片晶振在使用過程保持高精度。
1.1電源
將電源連接到指定的終端的正確的極性,這目錄所示。注意電源的正負電極逆轉或者連接到一個終端以外的指定一個,產品部分內的石英晶振假如損壞,那將不會工作此外,如果外接電源電壓高于晶振的規定電壓值，就很可能會導致石英晶振產品損壞。所以外接電壓很重要，一定要確保使用正確的額定電壓的振蕩,但如果電壓低于額定的電壓值,部分產品將會不起振，或者起不到最佳精度。
1.2石英晶振的負載電容與阻抗
設置一個規定的負載阻抗值。當一個值除了規定的一個設置為負載阻抗,輸出頻率和輸出電平不會滿足指定的值,這可能會導致問題,例如失真的輸出波形。特別是,設置電抗根據規范的負載阻抗。
1.3輸出頻率和輸出電平
當測量輸出頻率或輸出水平石英晶體振蕩器,調整的輸入阻抗測量儀器的負載阻抗晶體振蕩器。當輸入阻抗的測量儀器不同的負載阻抗的石英晶體振蕩器,測量輸出頻率或輸出水平高阻抗,阻抗測量可以忽略。
2。機械處理
發生2.1級地震
不執行任何強烈的沖擊晶體振蕩器。當振蕩器或安裝在另一個設備,保護單位從任何沖擊,小心不要放棄或重創一個對象。強烈的沖擊可能會導致損壞零件內部的晶體振蕩器,這可能導致振蕩器不工作。如果一個強大的沖擊已經給振蕩器,確保在使用前檢查其特點。
2.2安裝Lead-mount晶體振蕩器
不適用任何終端和過度使用武力晶體振蕩器的安裝螺絲。當越來越多的印刷電路板上的石英晶體振蕩器,對齊安裝孔之間的距離之間終端。如果振蕩器安裝強制這些距離不同,終端損壞。不要彎曲直徑0.6毫米或密封終端更多。即使有必要彎曲直徑的終端0.6毫米或更少,不要直接從他們的彎曲密封的基地,這樣封閉的玻璃可以保護。如果玻璃裂縫,空氣密封和絕緣影響,單位可能無法交付規定的特征。當non-hermetic晶體振蕩器(其產品情況下有一個洞的頻率校正)安裝,小心,以防止因為通量進入洞可移動的組件,如可變電容器和可變電阻器,放置在內部的洞。焊料在260°C(終端的溫度終端)最多5秒鐘。不焊終端直接覆蓋或基地。
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2.3安裝表面的貼片晶振
(1)快速溫度變化在一個振蕩器安裝在一個開發板當安裝板的材料,表面-山與陶瓷、貼片晶振包一個不同的膨脹系數陶瓷,焊接角部分可能在一個裂縫環境中重復和極端溫度變化發生在很長一段時間。在這種情況下,建議事先檢查情況。
(2)沖擊自動安裝
當吸附或被晶體振蕩器自動安裝或超過指定的沖擊值給出當它被安裝在開發板,這將導致其特點改變或惡化。
(3)由板彎曲應力
如果電腦板彎曲貼片晶振單元焊接后印刷電路板,機械應力可能引起的焊接部分脫落或石英晶體單元包裂縫。
2.4清潔
請不要使用一切液體清洗或者浸泡晶振產品，所有oven-controlled石英晶體振蕩器(OCXO)預防措施的使用如圖3所示。
2.5存儲
石英晶體振蕩器的環境溫度和濕度存儲應基于正常溫度和正常濕度(+ 5到45°C和10 - 75%)。溫度和濕度如上圖4所示,。即使讓周圍環境達標確保晶體振蕩器品質不被惡化，或已使用過且有很長一段時間沒有再通電，然而,電氣和機械特征，如振蕩頻率老化特征和焊接性能都可能隨時間改變。因此,建議晶體振蕩器存儲時間不要超過3個月以上，規格和配置不同，存儲周期也不盡相同。此外,不宜存儲貼片晶振的環境有包括高溫、高濕度(相對濕度≥75%)，和易生成腐蝕性氣體的地方。如果你需要使用晶體振蕩器的環境處于接觸到海風，或在濕度高的地方，又或者容易發生露水凝結時，請考慮使用密封包裝的石英晶體振蕩器。
以上簡述了貼片晶振在使用過程中的幾點注意事項，只要我們了解并正確使用，貼片晶振或SMD晶振的應用將能滲透到人類地球各個方面，甚至其它星系，如太空空間站的發展等等......
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貼片晶振在使用過程中需要注意哪些事項？在使用過程中產生的不良狀況都由哪些原因照成？發生不良狀況時我們該怎么處理？如何預防并確保在以后的生產過程中品質不再出問題?
其實有源晶振在細分的情況下又能分成壓控振蕩器（VCXO）以及溫補晶振(TCXO),這兩者又可以合并為壓控溫補晶振（VC-TCXO），壓控晶振的原理簡單的說就是產品在工作過程中有一個電壓穩定控制功能，當產品在使用過程中遇到電壓變大或者變小的情況下，產品可以在自帶電壓功能的情況下把電壓控制在可接受范圍，以及控制振蕩器的PPM精度，不超出在需要的頻率內，使其能夠穩定的給CPU提供精準信號，這就是壓控振蕩器的主要特點。
那么溫補晶振（TCXO）又有什么特點，溫補晶振簡單的來說就是在工作過程中起到溫度補償功能，那怎么個溫度補償法呢？其實原理跟壓控振蕩器一樣，比如說溫補晶振電壓有1.6V-1.8V-2.2V-2.8V-3V-3.3V-5V等幾款常用電壓。溫補晶振在工作過程中如果遇到了溫度變化很大的情況下，那這個時候溫度補償就起作用了，比如說溫補晶振的基本精度要求是0.5PPM，常溫要求是2ppm，那如果低溫超出的常溫的情況下，石英晶振的溫補功能就會把精度控制在一定的范圍內，使精度變化在一個要求值的范圍，穩定在高精度要求內給CPU提供穩定的信號。
下面我們來講一下如何正確的使用有源晶振，及確保貼片晶振在使用過程保持高精度。
1.1電源
將電源連接到指定的終端的正確的極性,這目錄所示。注意電源的正負電極逆轉或者連接到一個終端以外的指定一個,產品部分內的石英晶振假如損壞,那將不會工作此外,如果外接電源電壓高于晶振的規定電壓值，就很可能會導致石英晶振產品損壞。所以外接電壓很重要，一定要確保使用正確的額定電壓的振蕩,但如果電壓低于額定的電壓值,部分產品將會不起振，或者起不到最佳精度。
1.2石英晶振的負載電容與阻抗
設置一個規定的負載阻抗值。當一個值除了規定的一個設置為負載阻抗,輸出頻率和輸出電平不會滿足指定的值,這可能會導致問題,例如失真的輸出波形。特別是,設置電抗根據規范的負載阻抗。
1.3輸出頻率和輸出電平
當測量輸出頻率或輸出水平石英晶體振蕩器,調整的輸入阻抗測量儀器的負載阻抗晶體振蕩器。當輸入阻抗的測量儀器不同的負載阻抗的石英晶體振蕩器,測量輸出頻率或輸出水平高阻抗,阻抗測量可以忽略。
2。機械處理
發生2.1級地震
不執行任何強烈的沖擊晶體振蕩器。當振蕩器或安裝在另一個設備,保護單位從任何沖擊,小心不要放棄或重創一個對象。強烈的沖擊可能會導致損壞零件內部的晶體振蕩器,這可能導致振蕩器不工作。如果一個強大的沖擊已經給振蕩器,確保在使用前檢查其特點。
2.2安裝Lead-mount晶體振蕩器
不適用任何終端和過度使用武力晶體振蕩器的安裝螺絲。當越來越多的印刷電路板上的石英晶體振蕩器,對齊安裝孔之間的距離之間終端。如果振蕩器安裝強制這些距離不同,終端損壞。不要彎曲直徑0.6毫米或密封終端更多。即使有必要彎曲直徑的終端0.6毫米或更少,不要直接從他們的彎曲密封的基地,這樣封閉的玻璃可以保護。如果玻璃裂縫,空氣密封和絕緣影響,單位可能無法交付規定的特征。當non-hermetic晶體振蕩器(其產品情況下有一個洞的頻率校正)安裝,小心,以防止因為通量進入洞可移動的組件,如可變電容器和可變電阻器,放置在內部的洞。焊料在260°C(終端的溫度終端)最多5秒鐘。不焊終端直接覆蓋或基地。
2.3安裝表面的貼片晶振
(1)快速溫度變化在一個振蕩器安裝在一個開發板當安裝板的材料,表面-山與陶瓷、貼片晶振包一個不同的膨脹系數陶瓷,焊接角部分可能在一個裂縫環境中重復和極端溫度變化發生在很長一段時間。在這種情況下,建議事先檢查情況。
(2)沖擊自動安裝
當吸附或被晶體振蕩器自動安裝或超過指定的沖擊值給出當它被安裝在開發板,這將導致其特點改變或惡化。
(3)由板彎曲應力
如果電腦板彎曲貼片晶振單元焊接后印刷電路板,機械應力可能引起的焊接部分脫落或石英晶體單元包裂縫。
2.4清潔
請不要使用一切液體清洗或者浸泡晶振產品，所有oven-controlled石英晶體振蕩器(OCXO)預防措施的使用如圖3所示。
2.5存儲
石英晶體振蕩器的環境溫度和濕度存儲應基于正常溫度和正常濕度(+ 5到45°C和10 - 75%)。溫度和濕度如上圖4所示,。即使讓周圍環境達標確保晶體振蕩器品質不被惡化，或已使用過且有很長一段時間沒有再通電，然而,電氣和機械特征，如振蕩頻率老化特征和焊接性能都可能隨時間改變。因此,建議晶體振蕩器存儲時間不要超過3個月以上，規格和配置不同，存儲周期也不盡相同。此外,不宜存儲貼片晶振的環境有包括高溫、高濕度(相對濕度≥75%)，和易生成腐蝕性氣體的地方。如果你需要使用晶體振蕩器的環境處于接觸到海風，或在濕度高的地方，又或者容易發生露水凝結時，請考慮使用密封包裝的石英晶體振蕩器。
以上簡述了貼片晶振在使用過程中的幾點注意事項，只要我們了解并正確使用，貼片晶振或SMD晶振的應用將能滲透到人類地球各個方面，甚至其它星系，如太空空間站的發展等等......
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