发布时间:2025-11-19 阅读量:4947 来源: 发布人: suii
晶振老化是影响其长期频率稳定性的核心因素,主要表现为输出频率随时间的缓慢漂移。无论是晶体谐振器还是晶体振荡器,在生产过程中均需经过针对性的防老化处理,但二者的工艺路径与耗时存在显著差异。
老化是指在某一段特定时间范围内,石英晶振共振子随时间的频率变化, 以百万分之一为表示的单位,为预测石英晶振的频率老化,提出了一种非线性时变模型。

晶振的频率老化率是指在恒定的环境条件下测量振荡器频率时,振荡器频率和时间之间的关系。这种长期频率漂移是由石英晶体元件和贴片振荡器电路元件的缓慢变化造成的,因此,其频率偏移的速率叫老化率。
晶体谐振器生产完后,需要高温老化,一般是3天。而晶体振荡器,一般是3天加电,再测试7天。晶体谐振器比较简单,晶体振荡器在加电压的情况下,需要观察测试记录,故而耗时更久。
任何物品都有耗损率,有些年代越久越好,而有些年代越久,距离退休的日子就越近,晶振也不例外,在使用中,有那些措施可以有效的防止老化呢?
1、保证电子元器件晶片的清洁度,要对石英晶振晶片进行多遍仔细清洗。最好不要裸手触碰,以防汗渍侵蚀,戴静电手套防静电,生产车间中还有穿静电服和静电鞋等措施。
2、对于生产工厂来说,应尽量减少电极在空气里的暴露时间,防止晶片的再污染,保证镀膜和微调真空度,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。但是,生产过程中有一定概率存在应力、污染物、残留气体、结构工艺缺陷等问题。
3、镀膜前后,上架点胶后,微稠后应该进行高温烘烤,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
4、污染物和残留气体的分子会沉积在晶体片上或使晶体电极氧化,振荡频率越高,所用的晶体片就越薄,这种影响就会越厉害。而这种影响需要经过一段较长的时间才能趋于稳定。为防止电极氧化,晶振壳内部应充高纯氮气,要保证晶振的高密封性和低漏气率。
5、对于终端来说,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,这样容易超出晶振的使用范围,对晶振的破坏和老化有很大的影响。
6、在特殊环境中使用晶振,特别是激励功率的大小也会影响贴片晶振的老化,激励功率大,则老化加大。在加工过程中,应尽量减少电极在空气里的暴露时间,防止晶片的再污染。
按晶振的功能和实现技术的不同,分为温度补偿晶振(TCXO)、压控晶振(VCXO)、恒温晶振(OCXO)。
为了在性能与功耗之间取得最佳平衡,需要根据具体应用场景,对基准时钟进行相应的分频、倍频或转换处理,从而为各模块提供适宜的时钟信号。此时,分频技术就成为连接晶振基准频率与系统需求的关键,通过数字电路将晶振原始频率按固定比例降低,输出符合要求的低频时钟信号。
RTC芯片是一种专门用于精准计时、掉电续时的专用集成电路,其核心功能是提供精准、稳定的时间信息(包括秒、分、时、日、月、周、年),并能在主电源断电后依靠备用电池继续保持计时,从而确保时间持续不间断。
晶振的启动时间,通常是指其通电后进入稳定振荡状态所需的时间。若启动时间过长,可从以下五个常见的影响因素方面进行优化。
RTC(Real-Time Clock,实时时钟)芯片作为一种独立的专用计时器件,其核心功能包括提供稳定的日历时钟、在主电源断电后持续运行、支持定时中断以及输出高精度时间戳,为各类嵌入式系统提供可靠的时间基准。