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更多>>封裝晶振必須考慮以下因素
來源：http://m.jqhs.com.cn 作者：康比電子 2019年01月09
晶振的使用范圍及其廣泛,可以說但凡是電子類的產品體內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,更小的封裝已經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部的二次包裝中.
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陶瓷面貼片晶振
陶瓷諧振器是浸漬環氧樹脂或塑料密封劑,類似于通常使用的電容器.鋸通常包裝在電阻焊接金屬包裝中.
晶體標準包裝的兩個來源是EIA(電子工業協會)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.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,幫助開發多個源.
應用
多年來,電子工業一直使用通孔封裝(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.盡管頻率控制行業落后于電子行業的其他行業,但許多制造商已經開發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:
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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,以防止損壞內部晶體.
3.焊接操作必須限制熱量,以防止內部任何焊料回流.
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,可能需要特殊設備.在設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,以防止在過程結束時低產率.
規格
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.對于數字設備,制造商的數據表或應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.
規格應包括以下內容:
1.操作頻率.
2.串聯或并聯操作模式.
3.如果并聯,則表示電路中的負載電容.
4.串聯晶體的最大運動電阻或并聯晶體的最大等效串聯電阻.
5.參考溫度下的頻率容差(校準)和溫度范圍內的頻率偏移(漂移)或頻率容差可以被指定為包括在總容差中,允許制造商相互權衡.
6.老化,或長時間的頻率偏移量,應該在上面的#5中指定或包含.
如前所述,優選標準包裝.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(負載電容發生特定變化時所需的頻移).諧振器在電路中預期的最大驅動電平.必須說明設備在應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,但是在最終確定規范之前,最好與幾個制造商進行可行性檢查.
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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,然后將該組合放入CI-meter中,可以測量并聯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發展成為晶振測量的標準.一個是EIA-512,它使用網絡分析儀(或類似類型的設備).在該方法中,信號和測量設備直接連接到晶體.另一個(在歐洲開發的)是IEC#444.這種方法與EIA-512非常相似,只是它使用π網絡將晶體連接到信號和測量設備.這兩種方法都測量相位和阻抗與頻率的關系來計算晶體參數.如果要使用這些方法,應該研究詳細的標準.迄今為止,至少有一個軟件程序已經上市,以幫助使用EIA-512測量方法進行測試.
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,更小的封裝已經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部的二次包裝中.
陶瓷面貼片晶振
晶體標準包裝的兩個來源是EIA(電子工業協會)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.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,幫助開發多個源.
應用
多年來,電子工業一直使用通孔封裝(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.盡管頻率控制行業落后于電子行業的其他行業,但許多制造商已經開發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
1.通常,組裝到pc板上是手動操作.
2.切割引線時必須小心,以防止損壞內部晶體.
3.焊接操作必須限制熱量,以防止內部任何焊料回流.
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,可能需要特殊設備.在設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,以防止在過程結束時低產率.
規格
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.對于數字設備,制造商的數據表或應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.
規格應包括以下內容:
1.操作頻率.
2.串聯或并聯操作模式.
3.如果并聯,則表示電路中的負載電容.
4.串聯晶體的最大運動電阻或并聯晶體的最大等效串聯電阻.
5.參考溫度下的頻率容差(校準)和溫度范圍內的頻率偏移(漂移)或頻率容差可以被指定為包括在總容差中,允許制造商相互權衡.
6.老化,或長時間的頻率偏移量,應該在上面的#5中指定或包含.
如前所述,優選標準包裝.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(負載電容發生特定變化時所需的頻移).諧振器在電路中預期的最大驅動電平.必須說明設備在應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,然后將該組合放入CI-meter中,可以測量并聯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發展成為晶振測量的標準.一個是EIA-512,它使用網絡分析儀(或類似類型的設備).在該方法中,信號和測量設備直接連接到晶體.另一個(在歐洲開發的)是IEC#444.這種方法與EIA-512非常相似,只是它使用π網絡將晶體連接到信號和測量設備.這兩種方法都測量相位和阻抗與頻率的關系來計算晶體參數.如果要使用這些方法,應該研究詳細的標準.迄今為止,至少有一個軟件程序已經上市,以幫助使用EIA-512測量方法進行測試.
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