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晶振也会老化,如何降低晶振老化率?

时间:2018-01-10   浏览量:741

人会慢慢的长大、变老,衣物穿久了会褪色、变旧,手机用久了也会变卡,这都可以说是老化现象,这也是自然发生的必然过程。同样的,晶振也会老化,晶振的老化现象也是不可避免的。


石英晶体元件的频率随着时间的变化而变化,称为老化,造成晶体老化的原因是,在生产过程中存在应力、污染物、残留气体、结构工艺缺陷等问题。沉积在晶体片上的污染物和残留气体,会或使晶体电极氧化,振荡频率越高,所用的晶体片越薄,这种影响就越厉害,要经过一段较长的时间才能逐渐稳定,这种稳定随着温度或工作状态的变化会有反复——使污染物在晶体表面再度集中或分散。

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虽然老化是不可避免的,但是我们也可以对它进行有效的保护,这样就可以使晶振老化的速度慢一点,就跟跟汽车一样,不管多名贵的车,要想各项性能良好就要定时保养。


要降低晶振的老化率,就要在其生产过程中做好防老化处理:

1、保证镀膜室和微调室的真空度,镀膜前最好进行离子轰击清洗。镀膜过程中,晶片的温度,溅射的速度均对电极质量有影响。

2、镀膜前后,上架点胶后,微稠后都应进行高温烘烤,以消除应力的影响,烘烤老化最好在可抽真空充氮气的烘箱里进行。

3、为防止电极氧化,晶振壳内部应充高纯氮气。

4、要保证晶片的光洁度和清洁度,包括其边缘的光洁度,要对晶片进行多遍仔细清洗,对谐振件和外壳也要清洗。

5、应采用深腐蚀工艺,确保破坏层被全部清除。

6、适当减薄电极膜的厚度,保证镀膜公差,尽量减小微调量。

7、封装时要保证晶振的低漏气率和高密封性。

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生产完成后,因为有源晶振和无源晶振的属性不同,防老化处理的方式也不一样:

晶体谐振器(也称为无源晶振)在生产完成后,需要高温老化3天;

而晶体振荡器(也称为有源晶振)一般是3天加电压,然后测试7天。


最后,为减小晶体的老化率,要求客户在使用晶振时,对晶振的频率、温度等参数,不要高于或约等于晶振的极限值,若是超出晶振的使用范围,不仅会影响到晶振老化,也会直接破坏到晶振。


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