发布时间:2025-12-23 阅读量:421 来源: 发布人: suii
晶振老化通常指在特定时间范围内,石英晶振共振子频率随时间产生的变化,其单位通常以百万分之一(ppm)表示。在生产过程中,无论是晶体谐振器还是晶体振荡器,都需要经过专门的防老化处理,但两者的处理方法并不完全相同。为预测晶振的频率老化趋势,工程上通常采用非线性时变模型来进行分析和评估。

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。
任何物品都存在自然老化与性能耗损,其寿命与价值随时间呈现不同规律:有些随年代增长而愈加珍贵,而另一些(如晶振这类电子元件)则随使用时间增加逐渐趋近其使用寿命终点。为有效延缓晶振老化、维持其长期稳定性,在应用中可采取以下关键措施:
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。
在电子系统设计中,晶振的性能参数直接决定了系统的稳定性和可靠性。
无源晶振与有源晶振是电子系统中两种根本性的时钟元件,其核心区别在于是否内置振荡电路。晶振结构上的本质差异,直接决定了两者在应用场景、设计复杂度和成本上的不同。
RTC(实时时钟)电路广泛采用音叉型32.768kHz晶振作为时基源,但其频率稳定性对温度变化极为敏感。温度偏离常温基准(通常为25℃)时,频率会产生显著漂移,且偏离越远漂移越大。
有源晶振作为晶振的核心类别,凭借其内部集成振荡电路的独特设计,无需依赖外部电路即可独立工作,在电子设备中扮演着关键角色。本文将系统解析有源晶振的核心参数、电路设计及引脚接法,重点阐述其频率稳定度、老化率等关键指标,并结合实际电路图与引脚定义,帮助大家全面掌握有源晶振的应用要点,避免因接线错误导致器件失效。
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。