晶体、晶振可靠性应用规范
晶振检验规范
7．“★”表示选定项目。
检验项目Biblioteka 品质现象描述检验手段
及工具
缺陷类别
备注
CR
MA
MI
包
装
1. 包装无标识，外标识与实物不一致。
目测
★
2. 包装箱破损及严重脏污，包装不良。
★
3. 不同规格型号混装。
★
外
观
1. 表面脏污。
目测
★
2. 丝印不良，模糊不清晰。
锡炉
★
见仪器操作规程
试装
实装不符要求（使用对应的PCB进行试装，）。
★
★
3. 表面破损、变形，引脚断裂。
★
4. 无丝印。
★
5． 引脚脏污、氧化。
★
6. 混料，混有其它规格型号。
★
尺寸
外形尺寸不符要求（每批抽10PCS检验,判定标准AC=0）。
游标卡尺
★
见技术要求
及仪器操作
性能
１．不起振。
频率计
测试夹具
★
２．频率不符要求。
★
可焊性
可焊性不符要求（技术要求中未注明试验条件时，以温度为235℃，时间为3S试验。
晶振检验规范
1．目的：规范物料检验，保证产品质量。
2．范围：适用于IQC物料检验。
3．抽样标准：依据GB2828-87 II级一次抽样，致命缺陷（CR）AQL0.1；重缺陷（MA）AQL0.4；轻缺陷（MI）AQL1.5。
4．试验项目：可焊性、试装项目每批试验10PCS，判定标准AC=0。
5．本检验规程未尽项目，需检验可参照国标要求。当检验规范的检验项目在技术要求中未作规定时，可不作检验要求。
晶振检验规范
v
核准
审核
作成
编带品之胶带的晶孔长度和宽度必须符合sir要求任一不符合sir要求环保目视查询sap外箱须按要求粘贴环保标识无环保标识或漏贴标识物质环保资料符合规定期限查询sap显示检测报告已超期核准审核作成
文件名称 制定日期
20xx-xx-xx
xxxxx有限公司
晶振 检验规范
版本
1.0
文件编号 页次
3-PE-15 1-1
ˇ
2.本体丝印必须与SIR或样品相符全清晰， 1.丝印与SIR不符
放大镜 目视
完整
2.丝印模糊不清
依据AQL 抽样
3.引脚无变形，无氧化，无生锈现象
引脚变形、氧化、生锈
4.编带品胶带要整齐，方向一致
1.胶带扭曲变形、胶带散 2.方向不一致
卡尺 抽样 5pcs
1.本体长度、宽度、厚度各尺寸需符合SIR 要求
任一尺寸不符合SIR要求
2.引脚直径、长度及脚距需符合SIR要求
引脚直径、长度脚距任一不符合SIR或样品 要求
3.编带品之胶带的晶孔长度和宽度必须符合 SIR要求
任一不符合SIR要求
ˇ v
ˇ ˇ ˇ ˇ ˇ v
外箱须按要求粘贴环保标识 目视
无环保标识或漏贴标识
v
查询SAP
物质环保资料符合规定期限
查询SAP显示检测报告已超期
材料名称
晶振
料号
J类四、
检验 项目 包装
外观
尺寸 环保
检查 方式
目视
规格要求
缺点描述
1.包装方式不当，不能有效保护物料而造
1.包装方式应能有效保护物料在运输过程中 成物料损坏
不被损坏.
2.对静电敏感之LCD未用防静电胶袋包装
晶振检验作业指导
晶振检验作业指导引言概述：晶振是电子设备中常用的元器件之一，其作用是提供稳定的时钟信号。
在电子设备的生产过程中，对晶振的检验是非常重要的环节。
本文将详细介绍晶振检验的作业指导，包括检查外观、测量频率、测试温度稳定性、检验质量等方面的内容。
一、外观检查1.1 外观完整性检查晶振外壳是否完好，无裂纹、划痕或其他物理损伤。
1.2 引脚连接检查晶振引脚与外部电路连接是否良好，无松动或断开。
1.3 清洁度检查晶振表面是否清洁，无灰尘、污渍或其他污染物。
二、频率测量2.1 仪器准备准备频率计或示波器等测量设备，并确保其正常工作。
2.2 测量方法将晶振引脚连接至测量设备，根据晶振的规格要求选择合适的测量范围，进行频率测量。
2.3 频率误差判断根据晶振的频率规格，判断测量结果是否在允许的误差范围内，若超出范围则判定为不合格。
三、温度稳定性测试3.1 温度控制将晶振置于恒温箱或温度控制室中，确保环境温度稳定。
3.2 测试方法将晶振连接至频率计或示波器，并在不同温度下进行频率测量，记录测量结果。
3.3 温度稳定性判断根据晶振的温度稳定性规格，比较不同温度下的频率测量结果，判断晶振的温度稳定性是否符合要求。
四、质量检验4.1 灵敏度测试通过改变晶振的工作电压，观察频率是否发生变化，以检验晶振的灵敏度。
4.2 震动测试在晶振正常工作状态下，施加一定的机械震动，观察频率是否发生变化，以检验晶振的抗震性能。
4.3 寿命测试将晶振长时间工作，观察频率是否稳定，以检验晶振的寿命。
五、总结通过以上的检验步骤，可以对晶振的外观、频率、温度稳定性和质量进行全面检验。
在实际作业中，需要仔细按照指导进行操作，并记录检测结果，以便后续的质量控制和追溯。
晶振检验的准确性和严谨性对于保证电子设备的正常运行至关重要，因此每一步的操作都需要专业人员进行，并遵循相关的标准和规范。
晶振与晶体的参数详解
晶振与晶体的参数详解晶振和晶体是电子器件中常见的元器件，被广泛应用于各种电子设备中。
下面将详细解释晶振和晶体的参数及其作用。
首先，我们来解释一些晶振的参数：1.频率：晶振频率是指晶振器产生的振荡信号的频率。
晶振的频率通常通过外部电路进行调节，可以根据需要选择不同的频率值。
2.稳定度：晶振的稳定度是指晶振器在一段时间内产生的频率变化范围。
晶振的稳定度越高，产生的频率变化越小，可以提供更稳定、可靠的时钟信号。
3.温度系数：晶振的温度系数是指晶振器频率随温度变化的比例。
温度系数越小，晶振器的频率随温度变化的影响越小。
4.驱动能力：晶振的驱动能力是指晶振器输出信号的电流或电压幅度。
不同的应用场景需要不同幅度的驱动能力。
5.电源电压：晶振器需要一定的电源电压才能正常工作，通常以工作电压范围表示。
接下来，我们来解释一些晶体的参数：1.晶体结构：晶体的结构是指晶体的原子排列方式。
晶体结构可以分为立方晶体、六方晶体、斜方晶体等。
2.晶体尺寸：晶体尺寸是指晶体的长度、宽度和厚度。
晶体的尺寸可以影响晶体的振荡频率和稳定度。
3.谐振频率：晶体的谐振频率是指晶体在特定尺寸和结构下能够实现最佳振荡的频率。
4.谐振模式：晶体的谐振模式是指晶体在振荡时所产生的振动模式，可以分为纵向谐振模式、横向谐振模式等。
5.振荡电路：晶体需要通过外部的振荡电路来产生振荡信号。
振荡电路的设计和参数设置可以影响晶体的性能和稳定度。
晶振和晶体在电子设备中具有重要的作用，主要用于提供稳定的时钟信号和振荡信号。
晶振器通过晶体的振荡产生稳定的信号，可以被用作时钟信号源，用于同步控制电路的工作。
晶振器通常被广泛应用于各种电子设备中，例如计算机、通信设备、汽车电子等。
总结起来，晶振和晶体在电子器件中扮演重要角色，他们的参数和性能直接影响着整个电子设备的稳定性和可靠性。
只有合理选择和使用晶振和晶体，才能确保电子设备的正常工作和性能表现。
晶振怎么选？有哪些注意点？这里有详细说明!
晶振怎么选？有哪些注意点？这里有详细说明！1.引言1.1 概述晶振是一种电子元件，广泛应用于电子设备中的时钟电路、计时器、通信系统等领域。
它主要用于产生稳定的时钟信号，确保电子设备的正常运行。
在电子设备中，晶振起到了至关重要的作用。
它能够提供稳定、准确的时钟信号，使得电子设备能够按照预定的时序工作。
通过晶振产生的时钟信号，我们可以精确地控制各个元器件的工作状态，从而保证整个电子系统的稳定性和可靠性。
在选择晶振的时候，需要考虑一些注意点。
首先，需要确定所需的频率范围。
不同的应用场景对晶振的频率要求是不同的，因此我们需要根据具体的需求来选择适合的频率范围。
其次，需要考虑晶振的稳定性和准确性。
晶振的稳定度和准确度决定了时钟信号的精度，对于一些对时间要求较高的应用场景，我们需要选择稳定性和准确度较高的晶振。
此外，还需要考虑晶振的尺寸和功耗。
不同的应用场景对晶振的尺寸和功耗要求也是不同的，我们需要根据具体的应用来选择适合的晶振类型。
总结起来，选择晶振时需要考虑频率范围、稳定性、准确性、尺寸和功耗等因素。
根据具体的应用需求，在这些因素中找到一个平衡点，选择合适的晶振，将有助于确保电子设备的正常运行和稳定性。
在进行晶振选择时，我们可以参考一些相关的技术规范和数据手册，以便更好地理解和评估不同晶振的性能指标，从而做出明智的决策。
1.2文章结构1.2 文章结构本文将按照以下结构进行叙述，以便读者更好地了解晶振的选择要点和注意事项。
第一部分是引言。
在引言中，我们将概述晶振的作用，并明确本文的目的。
第二部分是正文。
正文将分为两个小节，分别介绍晶振的作用以及晶振的选择要点。
在2.1小节中，我们将详细介绍晶振的作用。
晶振作为电子设备中的重要元件，其作用十分关键。
我们将从频率稳定性、时钟精确性以及电路可靠性等方面逐一进行讲解，以帮助读者充分了解晶振的重要性。
在2.2小节中，我们将重点介绍晶振的选择要点。
在选择晶振时，需要考虑多种因素，如频率稳定性、温度特性、功耗以及封装形式等。
晶振质量检验规范
晶振质量检验规范
（ISO9001-2015）
检验项目缺陷描述检验方式
缺陷分类
A B C
外观1.晶振的来料型号与实物需一致且印字清晰；表面
不能有严重的刮花、脏污、破损等现象；引脚无氧
化生锈现象。
目测
尺寸 2.符合图纸及安装要求（或比对样件）游标卡尺√
可焊性3.各引脚上锡光滑、饱满、无针孔、气泡上锡面积
大于95%。
恒温烙铁√
抗溶性4.用酒精等有机溶剂擦拭表面印字部分，不能有掉
字或印字颜色变浅现象。
(表面激光打标的除外)
有机溶剂√
频率 5.规定值符合规格书要求
频率计/
晶体阻抗
计
√
输出特性 6.输出高、低电平及占空比符合规定值测试工装√
绝缘电阻7.≥500MΩ(引脚对外壳) 耐压测试
仪
√
图示：
备注：
1、抽样计划：
1.1 MIL-STD-105E正常检验单次抽样计划，一般检验按II级,特殊检验按S-3水准
1.2 破坏性实验检测（产品经检测后不可使用）之抽样标准，每批1-5PCS， IQC依实际情况而定。
1.3允收标准：检验规范项目之允收水准（AQL）
严重缺点（CRT）：0 重要缺点（MAJ）：0.65 次要缺点（MIN）：1.0
2、当允收时,若于生产过程中发现不良之数量超过进料允收标准,则通知供货商全检,并要求提出改善对策。
晶振选型与应用知识
石英晶振选型与应用知识石英晶体是压电晶体的一种，沿着特定的方向挤压或拉伸，它的两端会产生正负电荷，这种效应称为正压电效应；相反，对晶体施加电场导致晶体形变的效应，称为逆压电效应。
所以在石英晶片两面施加交变电场，晶片就会产生形变，而形变又会产生电场，这是一个周期转换的过程。
对于特定的晶片，这个周期是固定的，我们利用这个周期来产生稳定的基准时钟信号。
石英晶体元器件，是利用石英晶体的压电效应实现频率控制、稳定或选择的关键电子元器件。
包括石英晶体谐振器、石英晶体振荡器和石英晶体滤波器。
在石英晶片的两面镀上电极，经过装架、调频、封装等工序后制成石英晶体元件。
石英晶体元件与集成电路等其它电子元件组合成石英晶体器件。
本文主要介绍石英晶振：即所谓石英晶体谐振器（无源晶振）和石英晶体振荡器（有源晶振）的统称。
一般的概念中把晶振就等同于谐振器理解了，振荡器就是通常所指钟振。
石英晶振是一种用于稳定频率和选择频率的电子元件，已被广泛地使用在无线电话、载波通讯、广播电视、卫星通讯、仪器仪表等各种电子设备中.一、石英晶振的型号命名方法1.国产石英晶体谐振器的型号由三部分组成：–第一部分：表示外壳形状和材料，B表示玻璃壳，J表示金属壳，S表示塑料封型；–第二部分：表示晶片切型，与切型符号的第一个字母相同，A表示AT切型、B表示BT切型，–第三部分：表示主要性能及外形尺寸等，一般用数字表示，也有最后再加英文字母的。
JA5为金属壳AT切型晶振元件，BA3为玻壳AT切型晶振元件。
2石英晶体振荡器的型号命名有四部分组成：.–第一部分：主称用大写字母Z表示石英晶体振荡器；–第二部：类别用大写字母表示，其意义见下表：–第三部分：频率稳定度等级用大写字母表示，其意义见下表：–第四部分：序号用数字表示，以示产品结构性能参数的区别从型号上无法知道晶振元件的主要电特性，需查产品手册或相关资料才行。
二、石英晶振的结构特点1.石英晶体谐振器一般由外壳、晶片、支架（金属座）、外引线、引线等组成。
电子元器件选型与可靠性应用(印刷稿)全篇
18
机柜温升计算
△ T= 0.05 Q/V
Q：机柜内的散热功率（W） V：风机的体积流量（m3/min） 基于机柜内耗散功率均匀分布的前提。
V=3.16 Q / △T
19
半导体制冷
• 冷却功能模块的电功率≤冷却功率*（3-6%）； • 适用于器件和仪器仪表的冷却，大功率散热慎用。
49
• 聚苯乙烯电容器： 1. 优点：额定DC电压范围宽，从几百到数千伏；精度可达5‰；绝
缘电阻高，一般在10000MΩ以上。高频损耗小，电容量稳定； 2. 缺点：工作温度范围不宽，上限为+75℃。
• 聚苯乙烯薄膜电容： 1. 优点：介质损耗小，绝缘电阻高，温度特性和容量稳定性优于涤
纶电容器，可取代部分电解电容器，性能优于电解电容。体积小， 容量大。 2. 缺点：工作电压低，DC电压40V；温度系数大； 3. 适用场合：高频电路。
2.1 外购件规格书 2.2 器件在产品生命周期不同阶段的
注意事项
35
2.1 器件文档要素组成
• 供货商指定为生产商； • 指标齐全（Esp. 工艺选项）
外购件规格书示例（电机）.pdf
36
2.2 器件在产品生命周期不同阶段的注意事项
37
3、元器件选型
3.1 电子元器件的选型基本原则 3.2 无源元件（电阻、电容、电感、接插件） 3.3 二极管/三极管 3.4 晶振 3.5 散热器件 3.6 数字IC 3.7 电控光学器件（光耦、LED） 3.8 AD/DA 及 运放 3.9 电控机械动作器件 3.10 能量转换器件（开关电源、电源变换芯片、变压器） 3.11 保护器件（保险丝、磁环磁珠、压敏电阻、TVS管等）
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6、对于没有特殊要求的电路应用中，低于（包括）27MHz晶振谐振器要求，选用AT切基频晶体，高于27MHz晶体谐振器选用AT切泛音晶体，对于泛音晶体的振荡电路需加谐波抑制电路
存储温度
晶体的存储温度，晶体是温度敏感器件，限制存储温度有助于保证晶体的可靠性
Load capacitance
负载电容，CL
负载电容除了CL1、CL2之外，还包括单板的杂散电容
EqurvalentSenesResistance
等效串联电阻
等效串联电阻是R1或者R10
Drive Level
驱动电平
晶体正常工作需要的激励功率
压控晶振：输出频率随着外加控制电压而改变的晶体振荡器。这种改变通常是将控制电压加到作为石英谐振器负载电容的变容二极管来实现的，频率可以根据压控电压在一定范围内调节，多用于锁相环电路
恒温晶振：将石英谐振器至于恒温器内来改善频率特性的晶体振荡器。通常有单层恒温和双层恒温两种形式。恒温晶振频率变化受温度影响小。其频率准确度高，多用于时钟要求高的系统电路中，如三级时钟板。
反馈网络：将通过选频网络的频率信号反馈到放大器输入端，形成一个闭环的正反馈网络
输出网络：被放大的稳定频率信号，通过输出网络的整形和驱动，输出到其他器件。
1.2.2.
按照晶振的应用方式，分为普通晶振、压控晶振、恒温晶振、温补晶振
缩略语
英文全名
中文解释
XO
Crystal Oscillator
普通晶振
VCXO
Extension mode：伸缩振动晶体，主要用于569~2100kHz，温度性能较Flexure mode要好，较Thickness Shear mode差。
Thickness Shear mode：厚度切变形振动型晶体。这类晶体通过不同厚度和切的角度控制晶体的频率、通常的切型包括：AT切、BT切、SC切等。AT切石英晶体，因具有零温度系数点，且零温度系数点大致落在大气环境温度范围内，具有好的温度特性而被广泛应用。
Storage Temperature Range
存储温度
晶振的存储温度，晶振是温度敏感器件，限制存储温度有助于保证晶振的可靠性
Frequency Stability Vs Temperature Range
频率-温度稳定度
缓慢变化的环境温度，主要引起输出频率偏离标称频率，频率温度特性不好会造成频率偏差超出系统的容限，导致锁相环的失锁，时序混乱等。对于快速变化的温度温度，特别是温度晶振和恒温晶振，主要引起短期稳定度恶化，造成锁相环相位噪声增加，误码率增加等。在晶振的应用时，应注意晶振的环境温度变化速率，推荐小于0.5℃/分钟。
1.1.2.
按照晶体的振荡实现方式，可以分为三种：Flexure mode、Extension mode和Thickness Shear mode。
Flexure mode：曲变振动型晶体，通常的音叉晶体就是这类晶体。通过调整晶体的弯曲度来调整晶体的输出频率，这类晶体有两种应用：a）小于200kHz的基频模式应用；b）200~560kHz的谐振应用。这类晶体的功耗都很小（1μW左右），但温度性能较差，主要用于电源存储或者睡眠晶体、RTC低功率晶体要求场合。
6 (worst case)[kOhm]
C10typ(overtone 200kHz)
700±30%[fF]
L10(overtone 200kHz)
C0:静态电容、是以水晶为介质，两个电极形成的电容，通常为几个pF
C1、C10：动态电容，表示石英谐振器的机械特性，为fF级（10-15）
R1、R10：动态电阻，表示谐振器振动时候的能量消耗，从几十欧到几千欧不等
该值在25℃左右时测试得到，代表晶体出厂25℃室温，晶体输出频率相对标称频率的偏差
Frequency Stability
频率稳定度△f/f0
振荡频率的稳定性常用频率的准确度和稳定度两个指标来衡量，其中频率准确度是指实际工作频率fosc与标称频率之间的偏差△f，即△f=fosc-f0来表示，频率稳定度是指：在规定的时间间隔内，输出频率相对于初始频率的变化量。特别注意理解频率稳定度和频率准确度的关系，他们是没有关系的，也就是说频率稳定度好不意味着频率准确度好
三种模式的晶体谐振器
1.1.3.
常见的晶体封装形式见下表
HC49U/S
HC49U
HC49U/SMD
UM1
UM5
SMD
圆柱晶体
1.2.
1.2.1.
晶体振荡器（简称晶振）的基本功能就是把直流电能转变具有一定频率、一定幅度和频率高度稳定的交流电能。
振荡器的种类很多，从振荡电路中有源器件的特性和形成的振荡的原理来看，可以把振荡器分为反馈型和负阻性两大类。前者是振荡回路通过正反馈网络和有源器件连接成的振荡电路；后者是把一个呈现负阻特性的两端有源器件直接与谐振电路连接构成的振荡电路。下面主要介绍负阻型晶振器件的可靠应用。
晶体负阻振荡器的基本结构主要是由放大网络、选频网络、反馈网络和输出网络组成。
放大网络：具有功率增益的放大网络，在起振时工作在线性区，将噪声信号或输入信号进行放大；一旦振荡已经建立，放大网络进入非线性状态，环路增益下降，达到稳幅和频率稳定的目的；
选频网络：对于放大器输出的各个频率信号进行选择，使选定频点的频率信号输出其他频率信号被抑制；
用于基频振动的晶体称为基音晶体，用于泛音振动的晶体称为泛音晶体，从等效电子模型来看，泛音晶体和普通晶体的不同之处在于，两种电路中除了C0以外阻、容、感参数值都不同。为了方便讲述，两种晶体采用不同的表示方式，泛音晶振等效电路为C0+C10+L10+R10，而普通晶体的等效电路为C0+C1+L1+R1。
Operating Temperature Range
工作温度范围
晶振能够正常工作的温度，这个温度是指晶振的壳温，，对于普通晶振来讲，因为晶振的功耗很小，壳温和晶体周围温度的相差不大。其他的恒温晶振会略有升高。超出工作温度范围，晶振可能会出现频率偏差超出规格书要求，跳频（振荡输出到其他频率）、停振等。恒温晶振还可能出现短期稳定度严重变坏
Temperature Coefficient
温度系数K
单位是ppm/（△℃）2，用来标识频率随温度的变化情况；Operating Temperature Range（工作温度范围）：晶体能够正常工作的温度，这个温度指的是晶体的壳温，对于晶体来讲，因为晶体的功耗很小，壳温和晶体周围温度的相差不大
Storage Temperature Range
Pull Range
频率牵引范围
规定牵引范围时，应当考虑输出容限，频率稳定度、老化等各种引起频率漂移的因素，并使牵引范围能够覆盖这些总的变化范围，推荐使用绝对牵引范围（Absolute Pull Range，APR），定义为总的牵引范围与晶振总稳定度之差。
牵引范围过大或者过小都可能造成应用的不可靠，比如在同步技术PLL应用中，如果牵引范围过小，刚工作时，PLL可能能够跟着输入信号，，在工作一段时间后，由于老化，电源电压的变化，温度变化等引起频率的偏移，实际可用的牵引范围就变窄，导致不能跟踪输入信号，如果牵引范围过大，晶振的频率稳定度就变差，压控线性度变差
晶体、晶振可靠性应用规范
1.
1.1.
1.1.1.
晶体谐振器、简称晶体：它是晶体经过弯曲、切割或者其他的处理，并安装底座和外壳，形成我们晶体看到的晶体器件。
晶体是由等效电容、电阻、电感组做的振荡电路。晶体是无缘器件，它没有电压问题，信号电平是可变的，即由起振电路决定的，所以同样的晶体可以适用于多种电压。
Output Logic Level
输出逻辑电平
在晶振的工作温度范围内，正常供电情况下，晶振输出的高电平范围/低电平范围
Phase noise
相位噪声
短期频率稳定度在频域方面可用单边带相位噪声来衡量，单位：dBc/Hz,定义为在离载频一定的频率偏移出1Hz带宽内的边带噪声功率和载频功率之比，对应由于PLL、PSK等系统的晶振必须严格规定频率源的相位噪声
厚度切变型晶体有三种应用：a）2~30Mhz的fundamental模式（基础晶体）；b）30~250Mhz基频晶体，频率在2MHz~30MHz的为standard manufactured fundamental mode;30MHz~250MHz的是high frequency fundamentals/inverted mesa晶体；c）多次谐波的高频晶体，AT切石英晶体一般为3,5,7等奇次谐波。而音叉性晶体，其泛音频率为6次谐波。谐波晶体通常应用在VCXO、TCXO、OCXO等晶振上。Thickness Shear mode晶体的功耗相对于前面两种晶体的功耗要大（500μW）
Jitter
抖动
定义为数字信号边沿的实际位置相对于其理想位置的短期变化。同时抖动和噪声又是一个相关联的概念，所以很多晶振的datasheet的抖动值经常有频率段的限定
Current Consumption
电流消耗
指晶振正常工作时，消耗的电流，
Aging
老化率
老化反应的是晶振长期稳定度，老化主要引起输出频率偏离标称频率，导致PLL失锁。在设计时，应当考虑老化引起的晶振精度的偏移
晶体等效模型
参数
取值
R1typ/max (fundamental mode)
50/80 [kOhm]
C1typ(fundamental mode)
2.1±20%[fF]
L1(fundamental mode)
C0typ(for both modes)