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貼片晶振老化率的老問題這次終于來了次徹底的解答

來源：金洛鑫瀏覽：- 發(fā)布日期：2017-07-15 16:58:49【大中小】

晶振的老化率雖然不是主要的參數(shù)，但也是非常重要的一項指標，做過石英晶振行業(yè)的人都知道，貼片晶振常規(guī)的老化率是±3ppm和±5ppm，特殊的晶體也會有±2ppm甚至是±1ppm，那都是什么原因導致這些晶體元器件擁有不一樣的老化率的呢？

咱們都知道世界萬物都會有著消逝的那天，比如人會歷經(jīng)生老病死，物件從新到舊這一過程等。從生物學角度上來講，這個過程被稱為衰老，衰老是生物隨著時間的推移，自發(fā)的必然過程，它是復雜的自然現(xiàn)象，表現(xiàn)為結構和機能的衰退，適應性能和抵抗力的退減。就拿當下最為熱門的電子元器件晶振來做為敘述的關鍵吧！雖其改變不了物件朝老化的腳步走去，但是在好的方法實施下，其實也可以讓其壽命延長，但前提的條件是，你必須掌控足夠多的頻率老化一功課，那么跟隨著金洛鑫電子的腳步走進這一課堂吧！

忘乎其晶振本身是屬于頻率元件，隨著時間越久頻率就會相差越大，一般情況下石英晶體諧振器本身的偏差大概是在1年5ppm的范圍。這樣的偏差還是正常環(huán)境中的正常誤差，有個別一些環(huán)境誤差相對來說就會更大了，比如在極冷的天氣和到炎熱的環(huán)境頻率的誤差相對就會比較大。有這么個點兒，不知道對晶振有過輕微接觸的小伙伴是否得知，在污染物和殘留氣體的分子會沉積在晶體片上或使晶體電極氧化，振蕩頻率越高，所用的晶體片就越薄，這種影響就越厲害。這種影響要經(jīng)過一段較長的時間才能逐漸穩(wěn)定，而且這種穩(wěn)定隨著溫度或工作狀態(tài)的變化會有反復——使污染物在晶體表面再度集中或分散。因此，頻率低的貼片晶振比頻率高的晶振、工作時間長的晶振比工作時間短的晶振、連續(xù)工作的晶振比斷續(xù)工作的晶振的老化率要好。

若真要著手降低晶振老化率的話，有十個可行的辦法：

1、要保證晶片的光潔度，包括其邊緣的光潔度。

2、應采用深腐蝕工藝，確保破壞層被全部清除。

3、保證晶片的清潔度，要對晶片進行多遍仔細清洗，對石英晶體和外殼也要清洗。

4、適當減薄電極膜的厚度,保證鍍膜公差,盡量減小微調(diào)量。

5、保證鍍膜和微調(diào)真空度，鍍膜前最好進行離子轟擊清洗。鍍膜過程中，晶片的溫度，濺射的速度均對電極質(zhì)量有影響。

6、鍍膜前后，上架點膠后，微稠后應該進行高溫烘烤，以消除應力的影響，烘烤老化最好在可抽真空充氮氣的烘箱里進行。

7、導電膠的揮發(fā)物也會影響無源晶振的老化，點膠后至少應有一遍清洗。

8、為防止電極氧化,晶振殼內(nèi)部應充高純氮氣。

9、要保證晶振的高密封性和低漏氣率。

10、客戶的使用狀態(tài)，特別是激勵功率的大小也會影響晶振的老化，激勵功率大，則老化加大。在加工過程中，應盡量減少電極在空氣里的暴露時間，防止晶片的再污染。

清楚壽命是晶振老化，所謂的頻率老化就是在恒定的環(huán)境條件下測量振蕩器頻率時，振蕩器頻率和時間之間的關系。這種長期頻率漂移是由晶體元件和石英晶體振蕩器電路元件的緩慢變化造成的，因此，其頻率偏移的速率叫老化率，可用規(guī)定時限后的最大變化率。

通過分析得出造成老化是因為在生產(chǎn)貼片晶振的時候存在應力、污染物、殘留氣體、結構工藝缺陷等問題。污染物和殘留氣體的分子會沉積在晶體片上或使晶體電極氧化，振蕩頻率越高，所用的晶體片就越薄，這種影響就越厲害。這種影響要經(jīng)過一段較長的時間才能逐漸穩(wěn)定，而且這種穩(wěn)定隨著溫度或工作狀態(tài)的變化會有反復——使污染物在晶體表面再度集中或分散。因此，頻率低的晶振比頻率高的晶振、工作時間長的晶振比工作時間短的晶振、連續(xù)工作的晶振比斷續(xù)工作的晶振的老化率要好。短穩(wěn)：短期穩(wěn)定度，觀察的時間為1mS、10mS、100mS、1S、10S。

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