影响晶振寿命的因素有哪些
晶振的损坏
在行业中被人们堪比为电路板的心脏：晶振。
在如今的电子科技时代，我们已离不开生活中的智能产品。
而决定了整块电路板的“生死”，是一颗比米粒还要小的晶振，。
如果它不运作，整个系统就会瘫痪。
在工作电路中，如果晶振损坏会哪些原因呢？
一、机械冲击：晶体是一个石英薄片，容易被剧烈的机械冲击损坏。
比如摔到地上，敲击，撞击等等。
二、机械应力：焊接或修理时过度弯曲/桡折，会通过连接头使石英晶片产生应力甚至直接损坏损坏。
晶体应力可能会导致中心频点轻微偏移。
三、电冲击：如果振荡激励信号过强，可能会导致晶体损坏。
即所谓过载。
四、高温：事实上适应晶体耐高温的能力挺强，几百上千度都没有问题。
但是其两侧是镀银然后焊接到连接头上的。
焊接的部位耐高温能力就比较有限，产线过锡时就需要确认其温度曲线是否符合。
另外请注意，非恒温/温补晶振在高温时频点会漂移。
五、辐射损伤：X射线，宇宙射线等会强辐射可能会引起石英晶格被破坏，从而导致晶体受损。
如果要用于军工、航天等对辐射比较关心的领域，建议采用SC切型的石英晶片（普通的为AT切型），甚至加上必要的屏蔽措施。
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晶振失效条件
晶振失效条件
晶振是现代电子设备中常用的元器件之一，它发挥着关键的作用。
然而，晶振也会在使用中发生失效，这样会严重影响设备的性能和稳
定性。
那么，晶振失效的条件是什么呢？下面我们来一一探讨。
首先，晶振的失效与外界环境密切相关。
例如，晶振在工作过程
中受潮、受高温、受强磁场等都会导致失效。
其中，受潮是晶振失效
的主要原因之一。
因为晶振内部结构的组成材料以及工艺制作过程，
使其对潮气具有较强的敏感性。
如果晶振在通电状态下受潮，水分将
导致晶振内部的电路元件氧化、腐蚀，进而降低晶振的性能甚至彻底
失效。
其次，晶振本身的制作工艺也影响了它的使用寿命。
在制作过程中，如果生产厂家的质量控制不到位，或者工艺不过关，就很可能导
致晶振失效。
例如，过量焊接或焊接时间过长、氧化、污染等因素都
会影响晶振的性能。
另外，由于晶振本身的工作特性，如果晶振长期处于频繁切换运
作的状态，也会影响其寿命。
因为在高频率切换运作过程中会产生大
量的热量和微小的机械振动，这很容易导致晶振内部的物质结构改变，从而降低其稳定性和精度。
总之，晶振的失效是由多种因素综合作用形成的结果。
为了保证
晶振的正常使用寿命，我们需要在使用过程中注意避免潮气、高温、
强磁场等有害条件的影响，并且选择质量可靠的品牌产品，避免使用
低质量的晶振产品。
保持晶振的正常使用寿命，是保证设备正常工作的关键之一。
晶振工作电压
晶振工作电压晶振是一种常见的电子元器件，它在许多电子设备中起到了非常重要的作用。
晶振工作电压是指晶振在正常工作状态下所需的电压范围。
本文将从晶振的工作原理、工作电压的选择和调节以及晶振工作电压的影响等方面进行探讨。
一、晶振的工作原理晶振是一种能将电能转化为机械振动能的器件。
它由一个压电谐振器和一个激励电路组成。
当激励电路给晶振施加电压信号时，晶振会产生机械振动，从而产生相应的频率信号。
晶振的频率由其物理结构和材料决定，一般常见的频率有4MHz、8MHz、16MHz等。
晶振工作电压的选择需要考虑晶振的额定工作电压范围和电路的供电电压。
一般情况下，晶振的额定工作电压范围为3.3V至5V，但也有一些特殊的晶振可以在低电压下工作，比如1.8V或2.5V。
因此，在选择晶振时，需要根据电路的供电电压来确定晶振的工作电压。
调节晶振的工作电压可以通过调节供电电压来实现。
一般情况下，供电电压的调节范围是有限的，因此在设计电路时需要注意选择适合的晶振工作电压范围。
如果供电电压和晶振的工作电压范围不匹配，可能会导致晶振无法正常工作，甚至损坏晶振。
三、晶振工作电压的影响晶振的工作电压对其性能和稳定性有一定的影响。
一般来说，晶振的工作电压越高，其频率稳定性越好，抗干扰能力也越强。
但是，过高的工作电压可能会增加功耗，产生过多的热量，影响晶振的寿命。
因此，在选择晶振工作电压时，需要综合考虑频率稳定性、抗干扰能力和功耗等因素。
晶振工作电压还会对整个电路的稳定性和性能产生影响。
如果晶振的工作电压不稳定或超出范围，可能会导致整个电路无法正常工作，甚至引起系统崩溃。
因此，在设计电路时，需要合理选择晶振的工作电压，并采取必要的措施来保证其稳定性。
总结：晶振工作电压是晶振正常工作所需的电压范围，选择适合的工作电压对于保证晶振的性能和稳定性至关重要。
在选择晶振时，需要考虑晶振的额定工作电压范围和电路的供电电压，并进行合理的调节。
同时，晶振工作电压还会对整个电路的稳定性和性能产生影响，因此需要合理选择和调节，以确保电路的正常运行。
晶振的损坏原因与焊接知识
晶振的损坏原因与焊接知识一、晶振有哪些因素会致使其损坏1：生产过程种有摔落现象，意思是只晶振造成外界的过大冲击力，因为晶振晶片比较薄，需要轻拿轻放。
2：晶振焊接到线路板上时候可能焊接温度过高导致晶振不良。
3：焊接过程中产生虚焊，也就是假焊接，使晶振不通电。
4：晶振焊接之后，焊锡与线路相连，造成短路现象。
5：在检漏工序中，就是在酒精加压的环境下，石英晶体谐振器容易产生碰壳现象，即振动时芯片跟外壳容易相碰，从而晶体容易发生时振时不振或停振；6：在压封时，晶体内部要求抽真空充氮气，如果发生压封不良，即晶体的密封性不好时，在酒精加压的条件下，其表现为漏气，称之为双漏，也会导致停振；7：由于芯片本身的厚度很薄，当激励功率过大时，会使内部石英芯片破损，导致停振；8：有功能负载会降低Q值（即品质因素），从而使晶体的稳定性下降，容易受周边有源组件影响，处于不稳定状态，出现时振时不振现象；9：由于晶体在剪脚和焊锡的时候容易产生机械应力和热应力，而焊锡温度过高和作用时间太长都会影响到晶体，容易导致晶体处于临界状态，以至出现时振时不振现象，甚至停振；10：在焊锡时，当锡丝透过线路板上小孔渗过，导致引脚跟外壳连接在一块，或是晶体在制造过程中，基座上引脚的锡点和外壳相连接发生单漏，都会造成短路，从而引起停振；11：当晶体频率发生频率漂移，且超出石英晶振偏差范围过多时，以至于捕捉不到晶体的中心频率，从而导致芯片不起振。
二、焊接晶振需要注意什么首先其焊锡的温度不宜过高，焊锡时间也不宜过长，防止晶体因此发生内变，而产生不稳定。
晶振外壳需要接地时，应该确保外壳和引脚不被意外连通而导致短路。
从而导致晶体不起振。
保证两条引脚的焊锡点不相连，否则也会导致晶体停振。
对于需要剪脚的晶振，应该注意机械应力的影响。
焊锡之后，要进行清洗，以免绝缘电阻不符合要求。
三、关于晶振我们如何焊接首先我们知道石英晶振焊接方法和他的封装有关，插件和贴片是二种不同的焊接方式。
影响晶振寿命的因素有哪些
一个完整的晶体参数包括频率，精度，负载电容，型号，温度等，而一个完整的晶振参数包括频率，精度，负载电容，型号，温度，电压等。
晶体是一种无源器件，而晶振是一种有源器件，专业的讲，我们可以称之为石英振荡器，或者是温补振荡器，压控振荡器等。
两者均属于频率元器件，因此频率这项参数，我们不难理解。
晶振的精度即是指晶振的误差大小，通常我们所听到的“我希望我的产品在5年时间偏差不超过5分钟”，意思就是对晶振的精度要求。
温度则是包括了晶体和晶振的储存温度和工作温度。
型号毋庸置疑，一个型号可以让我们准备的判断出晶振的品牌信息，规格信息等。
负载电容是指在电路中跨接晶体两端的外界有效电容，是晶振正常震荡所需要的电容，一般外接电容，是为了使晶振两端的等效电容等于或者接近负载电容。
晶振除了清楚自身的负载电容外，还需要掌握外接电容的大小。
晶振的负载电容=[(Cd*Cg)/(Cd+Cg)]+Cic+△C式中Cd,Cg为分别接在晶振的两个脚上和对地的电容,Cic（集成电路内部电容）+△C（PCB上电容).就是说负载电容15pf的话，两边个接27pf的差不多了，一般a为6.5～13.5pF有关于晶振的匹配电容主要作用就是对晶体和震荡电路的补偿和匹配，让电路容易起振并处于合理的激励状态下，同时对震荡频率也有一定的“微调”作用。
晶振的过激货欠激虽然可工作，但前者容易让晶振老化，影响使用寿命，并导致振荡电路的EMC特性变劣。
而后者则导致晶振不容易起振，稳定度较难掌握，所以电容量的大小会轻微影响震荡频率的高低。
各种逻辑芯片的晶振引脚可以等效为电容三点式振荡器.瑞泰电子分析得出晶振引脚的内部通常是一个反相器, 或者是奇数个反相器串联. 在晶振输出引脚XO 和晶振输入引脚XI 之间用一个电阻连接, 对于CMOS 芯片通常是数M 到数十M 欧之间. 很多芯片的引脚内部已经包含了这个电阻, 引脚外部就不用接了. 这个电阻是为了使反相器在振荡初始时处与线性状态, 反相器就如同一个有很大增益的放大器, 以便于起振. 石英晶体也连接在晶振引脚的输入和输出之间, 等效为一个并联谐振回路, 振荡频率应该是石英晶体的并联谐振频率. 晶体旁边的两个电容接地, 实际上就是电容三点式电路的分压电容, 接地点就是分压点. 以接地点即分压点为参考点, 振荡引脚的输入和输出是反相的, 但从并联谐振回路即石英晶体两端来看, 形成一个正反馈以保证电路持续振荡. 在芯片设计时, 这两个电容就已经形成了, 一般是两个的容量相等, 容量大小依工艺和版图而不同, 但终归是比较小, 不一定适合很宽的频率范围. 外接时大约是数PF 到数十PF, 依频率和石英晶体的特性而定. 需要注意的是: 这两个电容串联的值是并联在谐振回路上的, 会影响振荡频率. 当两个电容量相等时, 反馈系数是0.5, 一般是可以满足振荡条件的, 但如果不易起振或振荡不稳定可以减小输入端对地电容量, 而增加输出端的值以提高反馈量.。
晶振年老化率
晶振年老化率摘要：1.晶振年老化率的定义2.晶振年老化率的影响因素3.晶振年老化率的测量方法4.晶振年老化率的应用领域5.晶振年老化率的降低方法正文：晶振年老化率是指晶振在使用过程中，由于受到环境因素、材料质量、制造工艺等因素的影响，其性能参数随时间推移而逐渐降低的现象。
晶振是电子设备中常用的时钟元件，它的稳定性和精度直接影响到整个系统的稳定性和精度。
因此，了解晶振年老化率的影响因素、测量方法以及降低方法具有重要意义。
一、晶振年老化率的影响因素1.环境温度：温度是影响晶振年老化率的重要因素。
温度过高或过低都会导致晶振的性能参数发生变化，从而加速其老化过程。
2.湿度：湿度对晶振的影响主要体现在晶振内部的材料上。
潮湿的环境容易导致晶振内部材料发生腐蚀，进而影响其性能。
3.制造工艺：晶振的制造工艺对晶振年老化率也有很大影响。
制造工艺不良容易导致晶振内部结构不完整，从而影响其性能和寿命。
4.材料质量：晶振的材料质量是决定其年老化率的关键因素。
高质量的材料可以减缓晶振的老化过程，提高其使用寿命。
二、晶振年老化率的测量方法1.静态参数测量：静态参数测量主要包括晶振的频率、周期、相位等参数的测量。
通过这些参数的变化，可以了解晶振的老化程度。
2.动态参数测量：动态参数测量主要包括晶振的相位噪声、频率稳定性等参数的测量。
这些参数可以反映晶振在实际工作过程中的性能变化。
3.寿命测试：寿命测试是通过模拟实际工作环境，对晶振进行长时间的工作测试，以评估其使用寿命。
三、晶振年老化率的应用领域晶振年老化率的研究广泛应用于通信、计算机、航空航天、军事等领域。
在这些领域中，晶振的稳定性和精度对整个系统的性能具有举足轻重的作用。
了解晶振年老化率，可以为设计和选用晶振提供重要参考。
四、晶振年老化率的降低方法1.选择高质量的材料：高质量的材料可以减缓晶振的老化过程，提高其使用寿命。
2.优化制造工艺：采用先进的制造工艺，可以提高晶振的性能和寿命。
晶振应用中之常见问题及解决方法
众所周知，在电子行业有这样一个形象的比喻：如果把MCU比作电路的“大脑”，那么晶振毫无疑问就是“心脏”了。
同样，电路对“晶体晶振”（以下均简称：“晶振”）的要求也如一个人对心脏的要求一样，最需要的就是稳定可靠。
晶振在电路中的作用就是为系统提供基本的频率信号，如果晶振不工作，MCU就会停止导致整个电路都不能工作。
然而很多工程师对晶振缺乏足够的重视和了解，而一旦出了问题却又表现的束手无策，缺乏解决问题的思路和办法。
晶振不起振问题归纳1、物料参数选型错误导致晶振不起振例如：某MCU需要匹配6PF的，结果选用的，导致不起振。
解决办法：更换符合要求的规格型号。
必要时请与MCU原厂或者我们确认。
2、内部水晶片破裂或损坏导致不起振运输过程中损坏、或者使用过程中跌落、撞击等因素造成晶振内部水晶片损坏，从而导致晶振不起振。
解决办法：更换好的晶振。
平时需要注意的是：运输过程中要用泡沫包厚一些，避免中途损坏;制程过程中避免跌落、重压、撞击等，一旦有以上情况发生禁止再使用。
3、振荡电路不匹配导致晶振不起振影响振荡电路的三个指标：频率误差、负性阻抗、激励电平。
*频率误差太大，导致实际频率偏移标称频率从而引起晶振不起振。
解决办法：选择合适的PPM值的产品。
负性阻抗过大太小都会导致晶振不起振。
解决办法：负性阻抗过大，可以将晶振外接电容Cd和Cg的值调大来降低负性阻抗;负性阻抗太小，则可以将晶振外接电容Cd和Cg的值调小来增大负性阻抗。
一般而言，负性阻抗值应满足不少于晶振标称最大阻抗3-5倍。
激励电平过大或者过小也将会导致晶振不起振解决办法：通过调整电路中的Rd的大小来调节振荡电路对晶振输出的激励电平。
一般而言，激励电平越小越好，处理功耗低之外，还跟振荡电路的稳定性和晶振的使用寿命有关。
4、晶振内部水晶片上附有杂质或者尘埃等也会导致晶振不起振晶振的制程之一是水晶片镀电极，即在水晶片上镀上一次层金或者银电极，这要求在万级无尘车间作业完成。
晶振老化和晶振引脚氧化的原因与影响
晶振老化和晶振引脚氧化的原因与影响1.引言1.1 概述概述部分的内容：晶振老化和晶振引脚氧化是晶体振荡器在长期使用过程中出现的常见问题。
晶振老化指的是晶体振荡器在工作过程中逐渐失去其准确性和稳定性的现象，而晶振引脚氧化则是指晶振引脚表面逐渐形成氧化层的问题。
这两个问题非常关键，因为它们会直接影响到晶体振荡器的性能和可靠性。
晶振老化的主要原因包括温度变化和电压波动。
温度变化会导致晶振元件的物理特性发生变化，进而影响到晶振的频率稳定性。
而电压波动则会造成电场的扰动，使晶振元件的特性发生变化，从而影响晶振的频率和振幅。
晶振引脚氧化的主要原因可以归结为氧化物的存在和湿度及环境因素的影响。
晶振引脚的金属材料容易与空气中的氧气发生反应，形成氧化层。
这种氧化层的存在会导致晶振引脚的电阻增加，从而影响晶振的性能。
同时，湿度和环境因素也会加速晶振引脚的氧化过程，进一步影响晶振的稳定性和可靠性。
晶振老化和晶振引脚氧化对晶体振荡器的影响是不可忽视的。
晶振老化会使晶体振荡器的频率不再准确，从而影响到整个系统的正常工作。
晶振引脚氧化则会导致晶振引脚的电阻增加，影响信号传输的质量和可靠性。
因此，了解和解决晶振老化和晶振引脚氧化问题对于保持晶体振荡器的正常工作和长寿命具有重要意义。
接下来的文章将详细探讨晶振老化和晶振引脚氧化的原因和影响，并提出相应的解决方案和建议。
文章结构是指文章整体的组织框架和布局方式。
通过合理的文章结构，可以使读者更加清晰地理解和接受文章的内容。
本文的结构按照以下方式进行组织：1. 引言1.1 概述在本部分，将简要介绍晶振老化和晶振引脚氧化的问题，并强调其在电子设备中的重要性。
1.2 文章结构本部分将引述整篇文章的目录结构，并概述每个章节的内容和关系，提供读者一个整体的预览。
1.3 目的在本部分，将明确指定本文的写作目的，即通过探讨晶振老化和晶振引脚氧化的原因与影响，加深读者对这一问题的理解和认识。
2. 正文2.1 晶振老化的原因在本部分，将详细介绍晶振老化过程中可能的原因，包括温度变化和电压波动，并解释它们对晶振老化的影响。
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一个完整的晶体参数包括频率，精度，负载电容，型号，温度等，而一个完整的晶振参数包括频率，精度，负载电容，型号，温度，电压等。
晶体是一种无源器件，而晶振是一种有源器件，专业的讲，我们可以称之为石英振荡器，或者是温补振荡器，压控振荡器等。
两者均属于频率元器件，因此频率这项参数，我们不难理解。
晶振的精度即是指晶振的误差大小，通常我们所听到的“我希望我的产品在5年时间偏差不超过5分钟”，意思就是对晶振的精度要求。
温度则是包括了晶体和晶振的储存温度和工作温度。
型号毋庸置疑，一个型号可以让我们准备的判断出晶振的品牌信息，规格信息等。
负载电容是指在电路中跨接晶体两端的外界有效电容，是晶振正常震荡所需要的电容，一般外接电容，是为了使晶振两端的等效电容等于或者接近负载电容。
晶振除了清楚自身的负载电容外，还需要掌握外接电容的大小。
晶振的负载电容=[(Cd*Cg)/(Cd+Cg)]+Cic+△C式中Cd,Cg为分别接在晶振的两个脚上和对地的电容,Cic（集成电路内部电容）+△C（PCB上电容).就是说负载电容15pf的话，两边个接27pf的差不多了，一般a为6.5～13.5pF 有关于晶振的匹配电容主要作用就是对晶体和震荡电路的补偿和匹配，让电路容易起振并处于合理的激励状态下，同时对震荡频率也有一定的“微调”作用。
晶振的过激货欠激虽然可工作，但前者容易让晶振老化，影响使用寿命，并导致振荡电路的EMC特性变劣。
而后者则导致晶振不容易起振，稳定度较难掌握，所以电容量的大小会轻微影响震荡频率的高低。
各种逻辑芯片的晶振引脚可以等效为电容三点式振荡器.瑞泰电子分析得出晶振引脚的内部通常是一个反相器, 或者是奇数个反相器串联. 在晶振输出引脚XO 和晶振输入引脚XI 之间用一个电阻连接, 对于CMOS 芯片通常是数M 到数十M 欧之间. 很多芯片的引脚内部已经包含了这个电阻, 引脚外部就不用接了. 这个电阻是为了使反相器在振荡初始时处与线性状态, 反相器就如同一
个有很大增益的放大器, 以便于起振. 石英晶体也连接在晶振引脚的输入和输
出之间, 等效为一个并联谐振回路, 振荡频率应该是石英晶体的并联谐振频率. 晶体旁边的两个电容接地, 实际上就是电容三点式电路的分压电容, 接地点就
是分压点. 以接地点即分压点为参考点, 振荡引脚的输入和输出是反相的, 但从并联谐振回路即石英晶体两端来看, 形成一个正反馈以保证电路持续振荡. 在
芯片设计时, 这两个电容就已经形成了, 一般是两个的容量相等, 容量大小依工艺和版图而不同, 但终归是比较小, 不一定适合很宽的频率范围. 外接时大约是数PF 到数十PF, 依频率和石英晶体的特性而定. 需要注意的是: 这两个电容串联的值是并联在谐振回路上的, 会影响振荡频率. 当两个电容量相等时, 反馈系数是0.5, 一般是可以满足振荡条件的, 但如果不易起振或振荡不稳定可以减小输入端对地电容量, 而增加输出端的值以提高反馈量.。