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石英晶体振荡器生产工艺

来源：http://konuaer.net 作者：konuaer 2013年03月23

我司对石英振荡器这一块非常注重，从生产到质量检验再到出货每个环节我们都是很常注重，所以每个月的销量也是相当高的，质量价格包装方面全方位保证，当然32.768K表晶和陶瓷晶振方面我们公司也毫无逊色，那振荡器方面主要有普通晶体振荡器(SPXO)、压控晶体振荡器(VCXO)、温补晶体振荡器(TCXO)、恒温晶体振荡器(OCXO)四类。石英晶体振荡器是目前精确度和稳定度最高的振荡器，被广泛用于GPS设备、移动通信和无线系统等应用领域中提供频率基准。
尽管石英晶体振荡器的应用已有几十年的历史，但因其具有频率稳定度高、成本相对较低这一特点，故在电子技术领域中一直占有重要的地位。尤其是信息技术（IT）产业的高速发展，更使这种晶体振荡器焕发出勃勃生机。石英晶体振荡器目前广泛应用于远程通信、卫星通信、移动电话系统、全球定位系统（GPS）、导航、遥控、航空航天、高速计算机、精密计测仪器及消费类民用电子产品中。小型化、片式化、低噪声化、低成本、超薄、低功耗、频率高精度化与高稳定度及高频化，是现代电子工业对石英晶体振荡器提出的新的要求。事实上石英晶体振荡器在发展过程中，也面临着自身技术发展无法满足飞速发展的电子工业对其性能要求的潜在威胁和挑战。从石英晶振的制作工艺看，这些需求对石英晶振来讲，确实是一个无法克服的障碍。

       图显示了石英晶振的生产工艺流程，石英晶振的生产要包括切割、披银、点胶、微调、起振芯片（有源）、密封等数十道工序，而且需要大量的人工参与。这就好比一条铁链，其结实程度取决于拉力最差的那条环节。
       下面我们看一下石英晶振的大体生产工艺流程：首先，切割：我们要在石英晶棒上面进行打磨、切割。切割出该频点相对应的石英晶片，（这里面要注意的是，石英晶片与频点是一一对应的关系。）这时候的切割角度决了石英晶振的基本频率偏差。
       次，披银：为了提高工作精度，所以要在切割好的石英晶片上面镀一层纯银。
         第三步：点胶：要在基座上面用银胶（导电胶）固定，这个时候的固定角度再一次决定了石英晶振的基本频率偏差。
        第四步：微调：这时候配合测试设备，就可以测量石英晶振的输出频率了，在测试的时候可以再次补银做微调，以提高工作精度。
         第五步：如果是无源晶振的话，就可以充满氮气密封了。而有源晶振，则还需加起振芯片，然后氮气密封。
         整个个工序都需要严格的环境下制作，对工作环境的管控不严，或生产人员的稍不注意都会对石英晶振的质量产生最直接的影响。

我们再返过头来看一下，现代电子工业对石英晶振的要求：
1、片式化、薄型化：石英晶振不同的频点需切割不同的晶片，而对于小体积、薄型的工艺，是非常复杂的，就算能做到，也将会导致性能的降低。
2、高精度、高稳定度：石英晶振内部的石英晶片需渡一层纯银，所以石英晶振需用惰性气体---氮气密封在金属壳与基座形成的空腔内。长时间工作后，会由于老化、震动等因素，造成“漏气”现象。直接将石英晶片上面的银氧化，这就是为什么石英晶振会有停振、不起振现象。另外由于石英的“温漂”特性，也将使其在全温工作环境中的稳定度大大降低。
3、低成本：石英晶振生产厂商都需购买基座与外壳，由于下游原材料成本无法降低，使得石英晶振，经过了几十年后，价格一直在这个水平，而以后的价格下降空间，更是少之又少。

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