石英晶體基礎(chǔ)知識(shí)

1、深圳市銳晶星電子科技有限公司培訓(xùn)教材2007年7月1日第一章石英晶體的基本特性第一節(jié)石英晶體的壓電特性圖1-1示出了石英晶體具有壓電效應(yīng)的兩種現(xiàn)象。圖1-1a當(dāng)沿Y軸加壓縮力時(shí)，則在X軸正端垂直面 上，出現(xiàn)正電荷（晶體的伸縮彎曲振動(dòng)就是按此激起的）。圖1-1b中當(dāng)對(duì)晶體施加正切應(yīng)力時(shí)，則在垂直Y 軸的正端面出現(xiàn)正電荷（晶體的剪切振動(dòng)就是按此激起的）。IZx HZx+ + +Zx+ + +X (b) /y圖1-1晶體加外力示意圖上述現(xiàn)象表明石英晶體是一種各向異性的結(jié)晶體，它具有壓電效應(yīng)。當(dāng)沿某一機(jī)械軸或電軸施以壓力或 拉力，則在垂直于這些軸的兩個(gè)表面上產(chǎn)生異號(hào)電荷土q。其值與機(jī)械壓力所產(chǎn)生的機(jī)械

2、形變（位移）X成 正比。即：q=k 1x （1-1）式（1-1）所表征的效應(yīng)稱為正壓電效應(yīng)，正壓電效應(yīng)是以機(jī)械能為因，電能為果的效應(yīng)。石英晶體還具有逆壓電效應(yīng)。如果在石英晶體片兩面之間加一電場(chǎng)E，則視電場(chǎng)的方向不同，晶體將沿電軸 或機(jī)械軸延伸或壓縮，延伸或壓縮量X與電場(chǎng)強(qiáng)度E成正比，即：X=K2E（1-2）式（1-2）所表征的效應(yīng)稱壓電逆效應(yīng)。是以電能為因，機(jī)械能為果的效應(yīng)。由上面的討論可以看出，正、逆壓電效應(yīng)互因果關(guān)系。如果將石英晶體片置于交變電場(chǎng)中，則在電場(chǎng)的 作用下，晶體片的體積將起壓縮和伸張的變化，由此形成機(jī)械振動(dòng)，晶體的振動(dòng)屬體波振動(dòng)，當(dāng)晶體片振動(dòng) 時(shí)，逆壓電效應(yīng)使得晶體片具有導(dǎo)電性

3、，這種壓電性叫做壓電導(dǎo)電性。石英片固有的振動(dòng)頻率取決于晶體片 的幾何尺寸、密度、彈性和泛音次數(shù)。當(dāng)晶體片的固有振動(dòng)頻率與加于其上的電場(chǎng)頻率相同時(shí)，則晶體片將 發(fā)生諧振。此時(shí)振動(dòng)的幅度最大，壓電效應(yīng)在晶體片表面產(chǎn)生的電數(shù)值和壓電導(dǎo)電性也達(dá)最大。因此，外電 路中的交變電流也就最大。這是用以穩(wěn)定頻率的理論基礎(chǔ)。第二節(jié)石英晶體在不同溫度下的各種變體在正常的壓力下，石英晶體隨著溫度的不同共有五種不同性質(zhì)的變體，即：（1）a石英，其溫度低于573C時(shí)為穩(wěn)態(tài)，就是我們通常用的壓電石英晶體。（2）8石英，對(duì)a石英加溫超過573C時(shí)，即轉(zhuǎn)變?yōu)?石英，它在573C870C之間為穩(wěn)態(tài)，但此時(shí)沒有壓電效應(yīng)，也不能用作

4、壓電元器件了。（3）磷石英，當(dāng)對(duì)8石英加溫超過870C，8石英變?yōu)榱资?，它?70C1470C之間為穩(wěn)態(tài)。（4）方石英，當(dāng)對(duì)磷石英加溫超過1470C時(shí)，磷石英變?yōu)榉绞ⅲ?470C1710C之間為穩(wěn)態(tài)。（5）石英玻璃，當(dāng)對(duì)方石英加溫超過1710C時(shí)及以后即開始溶化，熔化后的石英，將溫度降低也不能上述 五種形態(tài)可用下式開示：573C870C 1470C1710Ca石英 一 8石英 一磷石英一方石英一石英玻璃由此看出，我們常用的a石英，其臨界溫度為573C 。若超過這一溫度，它將失去壓電效應(yīng)，這是我 們?cè)诩庸み^程中必須十分注意的問題。第三節(jié)石英晶體的物理特性各向異性是石英晶體典型的物理特性，

5、它具有以下物理常數(shù)。即：、密度率：2.649克/立方百米；、折射率：1.553（或1.5574）,有旋光性；、聲 速:V=E/e E為楊氏系數(shù),隨方向改變有不同的取值；、熱膨脹系數(shù)：平行于光軸X=77.10X10（0r時(shí)）垂直于光軸X=15.24X10（0r時(shí)）；、絕緣性能:平行于光軸R=1X10歐姆.厘米垂直于光軸R=2X10歐姆.厘米；、導(dǎo)熱性能:沒Z方向比沿垂直Z方向的導(dǎo)熱性約大一倍；、彈性性能:其楊氏系數(shù)在各截面上是不相同。第四節(jié)石英晶體的化學(xué)特性石英晶體的化學(xué)性能穩(wěn)定，不受強(qiáng)酸的腐蝕，在一般情況下不溶解于水，不產(chǎn)生潮解，但石英晶體在氫 氟酸和水玻璃中能夠溶解，因此，在加工過程中我們常

6、用氫氟酸（HF）作石英晶體的腐蝕劑，其化學(xué)反應(yīng)式 如下：（1）Si0+6HF=SiF+2H0+2HF=HSiF+2H0242262（2）Si0+4HF=SiF+2H03SiF+3H0=HSi0+2HSiFfi242422226上述的溶解特性對(duì)石英也是各向異性的，沿光軸方向的溶解速度比沿垂直光軸方向要快100倍；電軸方 向慢，而且電軸的負(fù)端比正端腐蝕速度還要慢。第五節(jié)石英晶體的機(jī)械特性石英晶體的硬度為莫氏硬度七級(jí)，有良好的機(jī)械性能，但性脆，易碎裂，加工中要特別注意。由于石英 晶體的硬度較高，幫通常采用高于它的硬度的磨料來研磨和切削。常用磨料見下表：磨料名稱硬度特征碳化硼（BC）10綠色天然金剛砂

7、（C）10效率高壽命長(zhǎng)天然金剛砂（AL203）7-9常用天然白剛玉（AL203）9破壞層大人造白剛玉（AL203）9白色人造碳化硅（SiC）9.5 9.75淺綠或灰色第六節(jié)石英晶體的缺陷上述石英晶體的一些特性都是對(duì)無缺陷的石英晶體而言，但實(shí)際上這種理想的石英在自然界是很少見， 實(shí)際見到的多數(shù)都有某種缺陷，即使是人造石英也難以做到?jīng)]有缺陷，常見的缺陷有：（1）雙晶：即兩個(gè)以上的晶體按一定的取向而生長(zhǎng)的現(xiàn)象，其中兩光軸平行共生的有道芬雙晶，巴西雙晶;而兩 光軸成一定的角度而共生的有日本雙晶等.（2）蘭針:在晶體中呈現(xiàn)蘭色的針狀物，（當(dāng)光線通過晶體除蘭色光外，其余的光線被吸收），稱蘭針.（3）節(jié)瘤:

8、在晶體中出現(xiàn)彼此大致平行的晶塊，好似小晶體塊嵌在大晶塊之中，稱節(jié)瘤.（4）包裹體:在晶體中呈現(xiàn)不均一的裹物,常見的包裹體有固體、液體、氣體三種，這些物體在晶體中破壞了晶體的均一性。 裂隙：在晶體中看似縫隙的痕物現(xiàn)象，稱裂隙，有開口裂隙和閉口裂隙兩種情況，在制造石英諧振器時(shí) 是不允許有裂隙存在。（6）幻境：晶體生長(zhǎng)過程中多次中斷的痕跡，但它并不破壞晶格的完整性，若無其它毛病，這種晶體還是可 以利用的。上述缺陷均應(yīng)在選料和加工的過程中，通過檢查及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理。第七節(jié)AT切石英諧振器的特點(diǎn)AT切石英諧振器屬于厚度切變的理論、機(jī)電特性、規(guī)格設(shè)計(jì)、制造工藝、應(yīng)用條件等已完善，成為當(dāng) 今壓電技術(shù)領(lǐng)域中應(yīng)用

9、最廣泛的一種切型。一、AT切同其它切型相比，它具有以下特點(diǎn)：1、在很寬的溫度范圍內(nèi)（-55+125C ）具有良好的頻率溫度特性，因此無需進(jìn)行溫度補(bǔ)償，就能滿足許多石英晶體諧振器基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)教材 應(yīng)用領(lǐng)域的頻率穩(wěn)定度。比如，一般通信（訊）系統(tǒng)，家用電器、計(jì)算機(jī)、通用儀表等領(lǐng)域。2、Q值高，目前高穩(wěn)定晶體振蕩器用的高精密石英晶體大多采用AT切制成的高穩(wěn)定振蕩器其老化率可達(dá)5 X10o3、石英晶片體積小，便于小型化，片式化。4、頻率覆蓋范圍寬，從0.5M350MHZ可穩(wěn)定地工作。5、設(shè)計(jì)和工藝制造比較成熟，適合于大量生產(chǎn)。6、不可廣泛用于穩(wěn)頻，而且可廣泛用于選頻，比如10.7MHZ21.4MHZ70

10、MHZ單片晶體濾器.二、AT切頻率溫度特性所謂頻率溫度特性，即石英諧振器的頻率依賴于溫度的變化關(guān)系，通常AT切頻率溫度特性曲線可用如 下公式表示：F/FAu （T-T0） +A2 （T-T0） 2+A3（T-T0）石英諧振器的主要性能指標(biāo)有：標(biāo)稱頻率、調(diào)整頻差、溫度頻差或總頻差），負(fù)載諧振電阻、機(jī)械性能等。 晶體的頻率：由于晶體在電路的應(yīng)用中其電氣特性表現(xiàn)較復(fù)雜，與其相關(guān)的指標(biāo)頻率也有多個(gè)，主要的是：、標(biāo)稱頻率（FO石英諧振器的主要性能指標(biāo)有：標(biāo)稱頻率、調(diào)整頻差、溫度頻差或總頻差），負(fù)載諧振電阻、機(jī)械性能等。晶體的頻率：由于晶體在電路的應(yīng)用中其電氣特性表現(xiàn)較復(fù)雜，與其相關(guān)的指標(biāo)頻率也有多個(gè)，主

11、要的是：、標(biāo)稱頻率（FO）:技術(shù)條件中所指定的頻率，也即用戶在電路設(shè)計(jì)和元件選購(gòu)時(shí)所希望的理想工作頻率。、串聯(lián)諧振頻率（Fr）：指在規(guī)定條件下，晶體元件電氣阻抗為電阻性的兩個(gè)頻率中較低的一個(gè)頻率。根據(jù)圖1的等效電路，當(dāng)不考慮C0的作用，F(xiàn)r由C1和L1決定，近似等于所謂串聯(lián)（支路）諧振頻率、負(fù)載諧振頻率（FL）：在規(guī)定條件下，石英揩振器和負(fù)載電容串聯(lián)后所產(chǎn)生的諧振頻率。、工作頻率：在給定電路上和規(guī)定條件下石英諧振器工作所產(chǎn)生的實(shí)際頻率。負(fù)載電容（CL）:從石英揩振器插腳兩端向振蕩電路方向看進(jìn)去的全部有效電容為該振蕩器加給石英諧振 器的負(fù)載電容，負(fù)載電容常用的標(biāo)準(zhǔn)值有12、16、20、30、50

12、PF。負(fù)載電容與石英諧振器一起決定振蕩器 的工作頻率，通過調(diào)整負(fù)載電容，一般可以將振蕩器的工作頻率調(diào)到標(biāo)稱值。產(chǎn)品說明書中規(guī)定的負(fù)載電 容既是一個(gè)測(cè)試條件，也是一個(gè)使用條件，這個(gè)值可以根據(jù)具體情況作適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。負(fù)載電容太大時(shí)，雜 散電容影響減小，但微調(diào)頻率下降、負(fù)載電容小時(shí)、微調(diào)率增加，但雜散電容影響增加，負(fù)載諧振電阻增式中：F/FA一頻率隨溫度的相對(duì)變化率T一任意溫度（C）A1A2A3一系數(shù)值，它與石英片切角，幾何外形、振動(dòng)形式、泛音次數(shù)等有關(guān)。在實(shí)際工作中，AT切頻率溫度特性曲線，通常稱為三次曲線。三、AT切厚度t的計(jì)算。公式=1660N/F式中N一泛音次數(shù) f一標(biāo)稱頻率（KHZ）1660

13、一頻率常數(shù)第八節(jié)BT切石英晶體的特性BT切型是早期發(fā)展的高頻切型之一，后來由于AT切型的優(yōu)點(diǎn)顯著，它就幾乎被AT切型所取代。近幾年 來對(duì)BT切型的進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)它的Q值比AT切型高一倍以上，此外它還有短穩(wěn)好、頻率常數(shù)大、加工較易等 優(yōu)點(diǎn)。因此在現(xiàn)代電子玩具，兒童游戲機(jī)中廣泛地采用BT切石英晶體做為頻率源。BT切頻率溫度特性為一拋物線。它的頻率溫度物性議程來：F/F0=ABO （T-T0）21、式中參考溫度T0與零溫度系數(shù)點(diǎn)（即拋物線預(yù)點(diǎn)）重合F/F0一頻率隨溫度的相對(duì)變化率T一任意溫度 BO一系數(shù)點(diǎn)2、BT切的厚度計(jì)算公式為：T=2560N/F 式中：kf頻率常數(shù) f一頻稱頻率第一章石英諧振器主

14、要名詞、術(shù)語、定義1、石英諧振器是一種用于穩(wěn)定頻率和選擇頻率的重要電子元件。在有線通信、元線通信、廣播電視、衛(wèi)星 通訊、軍用和民用產(chǎn)品中得到了廣泛的使用。以它具有的高度精確和高度穩(wěn)定的特點(diǎn)，充分顯示了它在現(xiàn)代高技術(shù)的迅速發(fā)展中的作用和地位。2、2、石英晶體諧振器基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)教材 力口，甚至起振困難，負(fù)載電容標(biāo)為8即為串聯(lián)諧振。6、激勵(lì)電平（DL）：為石英諧振器工作時(shí)消耗的有效功率。其常用的標(biāo)準(zhǔn)有0.1、0.5、1、2、1mw，產(chǎn)品說明 書中每種產(chǎn)品規(guī)定的激勵(lì)電平值是一個(gè)測(cè)試條件，也是一個(gè)使用條件，實(shí)際使用時(shí)，激勵(lì)電平可以適當(dāng)調(diào) 整，激勵(lì)強(qiáng)，容易起振，但頻率老化加大。激勵(lì)太強(qiáng)甚至使石英片破碎，降

15、低激勵(lì)，頻率老化可以改善， 但激勵(lì)太弱時(shí)頻率瞬穩(wěn)變差，甚到不起振。7、AT切型的基頻與泛音：AT切石英片的基頻是指晶片振動(dòng)的基波。由于工藝限制，最高在50MHZ以下，電 氣諧波與基頻是整數(shù)倍關(guān)系，兩者同時(shí)存在，AT切石英片泛音是指晶片振動(dòng)的機(jī)械諧波。近以為晶片基頻 的奇數(shù)倍。晶片泛音頻率必須工作在相應(yīng)的電路上才能獲得。我國(guó)晶體產(chǎn)品基頻單位用KHZ，泛音頻率用 MHZ。8、基準(zhǔn)溫度：測(cè)量石英諧振器參數(shù)時(shí)指定的環(huán)境溫度。恒溫型石英揩振器一般為拐點(diǎn)溫度范圍的中心值。非恒溫型石英諧振器為252C。9、晶體的頻差：在規(guī)定條件下，基準(zhǔn)溫度的工作頻率相對(duì)于標(biāo)稱頻率的最大偏離值。頻差有以下幾個(gè)：、調(diào)整頻差：在

16、規(guī)定條件下，基準(zhǔn)溫度的工作頻率相對(duì)于標(biāo)稱頻率的最大偏離值，計(jì)算公式為：AF/FOMAXu（F1-F0） /FO （F1為基準(zhǔn)溫度下的工作頻率，F(xiàn)0為標(biāo)稱頻率）。、溫度頻差：在規(guī)定條件下，工作在溫度范圍內(nèi)諧振器的工作頻率相對(duì)于標(biāo)稱頻率的最大偏離值，計(jì)算公 式為：F/F0MAX= （F2-F0） /Fo （F2為工作溫度范圍內(nèi)的最大工作頻率，F(xiàn)1為基準(zhǔn)溫度下的工作頻率）。10、晶體的電阻負(fù)載諧振電阻：在規(guī)定條件下，石英揩振器和負(fù)載電容串聯(lián)后在諧振頻率時(shí)的電阻。諧振電阻：在規(guī)定條件下，石英諧振器不串負(fù)載電容在諧振頻率時(shí)的是阻。11、靜態(tài)電容C0： CO主要是石英片上電極間的電容和支架電容。支架電容較

17、小，通常為0.5PF。C0=叮A式中 122與一Y方向有關(guān)的介電常數(shù),A一電極面積,T一晶片厚度。12、動(dòng)態(tài)電容C1： C1=KcA/TA2 Kc-電容系數(shù)N-泛音次數(shù)。13、動(dòng)態(tài)電感L1:L1=KlT3 /A KL一電感系數(shù)。14、激勵(lì)電平相關(guān)性（DLD）: IEC1178中規(guī)定，在高、低兩激勵(lì)電平檢測(cè)晶體元件諧振電阻的非線性。在額定 激勵(lì)電平下具有相同電阻的晶體元件，在十分低的激勵(lì)電平下其電阻值就可能相差很大。低激勵(lì)電平下相 差很大的電阻值說明阻尼力的非線性是離散的。通過DLD試驗(yàn)測(cè)量高、低兩激勵(lì)電平時(shí)，諧振電阻的非線 性變化，可以嚴(yán)格地檢驗(yàn)工藝水平。其試驗(yàn)條件是晶體元件工作后至少貯存5天

18、，先在不大于50uA，再在 不小于1000uA條件下測(cè)出兩個(gè)諧振電阻。Rr1/Rr2不應(yīng)超過規(guī)定值。15、品質(zhì)因數(shù)Q:Q=W L1/R1=1/w c1L1 Q值是反映晶體性能好壞的一個(gè)重要參數(shù)，在一定程度上講，當(dāng)其他條 件相同時(shí),Q值愈高晶振的頻率穩(wěn)定度愈高。16、頻率可調(diào)性：定義為（FL-FS） /FS （FL為加規(guī)定負(fù)載電容的諧振頻率，F(xiàn)S為串聯(lián)諧振頻率）。17、老化（老化率）：晶體諧振頻率隨時(shí)間的變化稱為“老化率”。18、石英諧振器的應(yīng)用：主要應(yīng)注意其負(fù)載電容及激勵(lì)電平。對(duì)泛音晶體在電路上要采措施，將其不需要的 泛音振蕩頻率抑制。第二章部分石英晶體在電子工業(yè)中的應(yīng)用及分類由于壓電石英晶體

19、具有極其穩(wěn)定的物理，化學(xué)性能用它制成的產(chǎn)品作為各種優(yōu)質(zhì)的選擇穩(wěn)頻，傳能裝置 設(shè)備被廣泛地運(yùn)用于電子工業(yè)的各個(gè)方面，成為電子產(chǎn)品發(fā)展不可缺少的重要之器件，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域 發(fā)揮著越來越重要的作用，使之成為開發(fā)前景看好，經(jīng)久不衰的產(chǎn)產(chǎn)品，在電子領(lǐng)域的問世起就被用于軍事 目的，第一次，第二次世界大戰(zhàn)推動(dòng)了石英晶體產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展，可以說是戰(zhàn)爭(zhēng)把石英晶體產(chǎn)品的應(yīng)用送到 了前沿陳地。由于軍用的以美、英等國(guó)為首的許多男家都投入了大量的人力、物力、財(cái)力對(duì)石英晶體的基礎(chǔ) 理論、性能特點(diǎn)、設(shè)計(jì)技術(shù)、生產(chǎn)工藝、應(yīng)用領(lǐng)域等各個(gè)方面都進(jìn)行了廣泛的深入的研究，取得了許多突出 的成績(jī)，在戰(zhàn)爭(zhēng)中發(fā)揮了意想不到的效果，其應(yīng)用

20、也隨之迅猛擴(kuò)大，從有線無線通訊、微波接力通訊、衛(wèi)星石英晶體諧振器基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)教材 通訊，散射通訊、移動(dòng)通訊、電子對(duì)抗、電子干擾、運(yùn)載火箭到各種導(dǎo)彈，各種雷達(dá)及導(dǎo)航通訊、火控系統(tǒng)， 遙控遙測(cè)遙感、軍用計(jì)算機(jī)其應(yīng)用幾乎深入到所有重要的軍事系統(tǒng)，使“石英晶體”一度成為“戰(zhàn)略物 資”。進(jìn)入六七十年代以后由于以彩電為主代表的家電產(chǎn)品和計(jì)算機(jī)領(lǐng)域大量使用石英晶體產(chǎn)品數(shù)量大大超 過“軍用”而進(jìn)入了以“民用”展。同樣，由于電子工業(yè)特別是高科技產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，將IC技術(shù)、光刻技術(shù)、 微電子技術(shù)等引入石英晶體產(chǎn)品的生產(chǎn)加工工藝，又大大地促進(jìn)了石英晶體產(chǎn)品向小型化，微型化、SMT化、 功能化、高穩(wěn)定、高頻段、高精度、高

21、可靠、低老化、低功率方向發(fā)展。今天，石英晶體產(chǎn)品已經(jīng)使我們工作生產(chǎn)更有效，家庭生活更舒服的革命中擔(dān)任了主要支柱的角色。一、石英晶體具有以下幾方面的應(yīng)用1-1、目前主要應(yīng)用在以下幾個(gè)方面：、有線通信設(shè)備、載波通信、程控交換機(jī)、各種電話機(jī)、光通信機(jī)等；、各種廣播設(shè)備；、無線電通信設(shè)備（如：對(duì)講機(jī)、手機(jī)、尋呼機(jī)、數(shù)據(jù)通信、通信傳輸終端、衛(wèi)星通信、汽車電子、 微波通信、移動(dòng)通信、軍用電臺(tái)、雷達(dá)、航空航天工業(yè)等）；、各種計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)（板卡、網(wǎng)卡、網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品、調(diào)制解調(diào)器、顯示器、PC機(jī)、微處理機(jī)等）、U 盤、傳真機(jī)、復(fù)印機(jī)、計(jì)算機(jī)應(yīng)用機(jī)器、工業(yè)機(jī)器人、各種機(jī)械電子設(shè)備、各種醫(yī)療設(shè)備；、各種計(jì)測(cè)儀器儀表；

22、、各種消費(fèi)類電子設(shè)備和家用電器（如：彩電、無線話筒、VCD、DVD、EVD、MP3、CD機(jī)、錄音 筆、監(jiān)視器、音響、家庭影院、照相機(jī)、空調(diào)、自動(dòng)洗衣機(jī)、手表、時(shí)鐘、定時(shí)器等）、各種無線電玩具（如：遙控飛機(jī)、遙控車等）、電子游戲機(jī)等。1-2、正在和將來應(yīng)用的幾個(gè)方面：、新一代有線通信和無線通信設(shè)備（如:寬頻交換機(jī)網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品、IP電話、SDH光通信、第三代數(shù)字移 動(dòng)電話和通信設(shè)備等）；、新一代計(jì)算機(jī)、PC機(jī)、微處理機(jī)、顯示器、傳真機(jī)、打印機(jī)等；、新一代電子信息應(yīng)用類產(chǎn)品、各種IC卡和智能卡等；、各種檢測(cè)設(shè)備和辦公自動(dòng)化設(shè)備；、新一代家用電器（如:智能空調(diào)、智能冰箱、智能洗衣機(jī)、數(shù)字彩電、機(jī)頂盒等）數(shù)

23、碼照相機(jī)、數(shù)碼 攝像機(jī)、數(shù)碼錄音筆、微型攝像器材；、新一代軍事和航天航空工業(yè)；、數(shù)字技術(shù)、光通信、生物工程等新技術(shù)的發(fā)展對(duì)石英晶體元器件有了新的需求；特別是目前正在蓬勃發(fā)展的機(jī)頂盒將逐漸以中檔以上石英晶體元器件取代VCXO。從以上幾個(gè)方面可以看出石英晶體元器件具有異常廣闊的前景。應(yīng)用領(lǐng)域分類1、在雷達(dá)、導(dǎo)航、測(cè)控系統(tǒng)中的應(yīng)用。2、在通訊中的應(yīng)用、有線和無線（移動(dòng)）、微波等通訊領(lǐng)域。3、在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的應(yīng)用。4、在家電方面的應(yīng)用，如：彩電及搖控器、磁帶錄像機(jī)、攝像機(jī)、音響、CD盤、電子鐘與電子表。5、在電子儀器中的應(yīng)用，如：頻率計(jì)數(shù)器、超聲波應(yīng)用裝置、汽車電子裝置。6、在傳感器領(lǐng)域的應(yīng)用，如：微量

24、天平、電子稱、重力計(jì)、壓力計(jì)、溫濕度計(jì)、加速度計(jì)、濃度計(jì)等。7、光學(xué)方面的應(yīng)用，如：大小棱鏡、濾光片、光低通濾波器。二、石英晶體的盒型、封裝種類及應(yīng)用分類。1、盒型：HC-49/U、HC-49U/S、HC-49/T、HC-50/U、SMD、UM 型系列、TO 等。2、封裝種類：電阻封焊、冷壓焊、冷擠壓、火焰法、高頻感應(yīng)封裝等。3、石英晶體的應(yīng)用分類穩(wěn)定的頻率產(chǎn)生功能：有石英晶體諧振器、振蕩器和傳感器等。穩(wěn)定的頻率選擇功能：有石英晶體諧振器、晶體濾波器和晶體鑒定器等。穩(wěn)定的頻率傳播功能：如晶體延遲線。 穩(wěn)定的偏振光、雙折射旋第四章光學(xué)石英晶器片。的加工石英晶體諧振器的設(shè)計(jì)加工要達(dá)到客戶要求的指標(biāo)

25、，必須有一定的工藝條件來保證。石英晶體諧振器的 制造工藝流程方框圖如下：第一節(jié) 石英晶體的選料和磨面 第二節(jié)石英晶體的切型 第三節(jié)石英晶體的定向和劃線 第四節(jié)石英晶體的切割 第五節(jié) 石英晶片的測(cè)角計(jì)算和切角誤差的校正 第六節(jié)石英晶片的研磨和拋光 第七節(jié)石英晶片的倒邊和腐蝕第五章石英諧振器的成品加工第一節(jié)石英晶片的清洗通常石英晶片經(jīng)過研磨腐蝕后，表面沾附著多種有機(jī)或無機(jī)的污物，這些臟物的存在阻礙基至破壞了石 英振子的正常振動(dòng)，加此要進(jìn)行嚴(yán)格的清洗。（2）待被電極石英晶片的清洗經(jīng)過文化館分頻后的晶片要嚴(yán)格清洗，烘干后進(jìn)行電極鍍膜。我們用的是電子清洗液的方法，具體可看清洗工序作業(yè)指導(dǎo)書（3）返修片的

26、清洗返修片常常帶有金屬電極，銀點(diǎn)和導(dǎo)電膠等附著物清洗時(shí)首先要去除金屬和膠。對(duì)于銀可能酸來消除 導(dǎo)電膠用硝酸來消除。（4）水洗（自來水和去離子水）水洗是石英晶片清洗工藝中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，只有通過水的反復(fù)沖洗，才能把酸、堿洗后的殘留物及石英晶體諧振器基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)教材 酸、堿根洗凈。意事項(xiàng)“清洗干凈的石英晶片不要長(zhǎng)時(shí)間暴露在空氣中。因?yàn)榭諝庵械膲m埃和各種有害氣體會(huì)造成石 英晶片的再污染。實(shí)驗(yàn)指出。若將洗凈的石英晶片放在普通的房間中暴露48小時(shí)，晶片表面碳元素的 量就會(huì)明顯增加。第二節(jié)石英晶片的被電極1、被電極就是在石英晶片的兩個(gè)面上，蒸鍍上金屬膜。目的是便于施加電場(chǎng)和調(diào)整頻率。2、極所用的金屬材料有金、銀、鋁等。其中金的物理、化學(xué)性能穩(wěn)定、純度高、初始老化時(shí)間長(zhǎng)期老化 特性也好，銀的物理、化學(xué)性能比金稍差。鋁的電極質(zhì)地輕，且鋁易氧化，可形成一層自然保護(hù)膜， 性能穩(wěn)定，附差力好，但機(jī)械負(fù)載力小。3、被電極的方法有：陰極濺射法和真空蒸鍍法