晶振的振动及噪声检测

在现如今随处可见的科技以及智能化电子产品等,电子元件已经是现代社会不可缺少的东西,没有他们的存在就不会出现科技及任何的电子产品,由此可见它的重要性.晶振电子元件被广泛的应用在各种行业领域中.这在剧烈振动应用环境和工业制造板取代刳刨工具时期非常重要.利用这种现代的制造与构造,石英晶体谐振器不再是娇嫩易碎的东西.如今很多的制造商都能提供耐千g机械振动力的晶体和振荡器.即便如此,在大多数要求非常严格的应用场合,普通的晶体和振荡器并不合适,如军用和导弹电子.因为这其中的振动能达到几万g.

振动

许多应用要求晶体在振动环境中起作用.振动环境可能是石英晶振被放置在振动设备或机器附近或在各种道路条件下被驱动的车辆中的结果.车载,飞机和太空发射环境是石英晶体谐振器最严重的振动环境之一,

振动有可能破坏或完全破坏石英晶圆,损坏晶圆导线/安装界面并引起振动异常,如不需要的一面频带和相位噪声性能的下降.

晶体设计可以优化内部晶圆安装结构,以提高石英晶体谐振器对振动的抵抗力.

将谐振器以最小化振动影响的方式安装在应用中也是至关重要的.由于晶体和/或电路板中的自然机械共振,振动的机械效应可以被放大.振动的这种放大可能导致g电平显着增加,同时可能损坏有源晶振谐振器或引起不需要的边带或噪声进入电路.

军用规格MIL-PRF-3098/H和MIL-STD-204方法107,TCA设定贴片晶振的振动标准和测试条件:

DeltaF<5ppm

所有频率:10g,10-500Hz.,15分钟每个扫描周期3小时.每个轴,总测试时间为9小时.

在更高频率(高达2000Hz)下可获得更严格的振动性能要求.和/或更高的g水平.

PIND-粒子撞击噪声检测

晶振封装内部的外部固体材料如果与石英板碰撞,安装或板安装接口,可能会导致谐振器发生灾难性故障.石英板甚至可以通过颗粒撞击而破裂.材料可以是石英,来自基座的玻璃,来自引线或支架的金属,或焊球.

检测外来固体材料的测试称为PIND,粒子撞击噪声检测.这是一种声学测试,其中晶体受到轻微震动,同时进行声学监测.可以检测由于震动而由粒子产生的声音.如果PIND测试检测到32.768K晶体内部的颗粒,则晶体会被报废或重新加工以去除颗粒.