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衣服衣服穿久了,會(huì)褪色,會(huì)變形。手機(jī)用久了,也會(huì)也會(huì)變得很卡,或者經(jīng)常死機(jī)等等。而在壓電行業(yè)中,晶振用久了,會(huì)出現(xiàn)老化。從生物學(xué)上來(lái)講,這個(gè)過(guò)程被稱為衰老,衰老是生物隨著時(shí)間的推移,自發(fā)的必然過(guò)程,它是復(fù)雜的自然現(xiàn)象,表現(xiàn)為結(jié)構(gòu)和機(jī)能的衰退,會(huì)養(yǎng)生的人,身體的機(jī)能也保持的比較好。晶振也一樣,如果能夠有效的保護(hù),晶振的老化也可能減緩。
頻率老化率是在一定的條件下,晶振衰老的速度。晶振老化后振動(dòng)就會(huì)越來(lái)越不穩(wěn)定。
然而造成晶體老化是因?yàn)樵谏a(chǎn)晶體的時(shí)候存在應(yīng)力、污染物、殘留氣體、結(jié)構(gòu)工藝缺陷等問(wèn)題。污染物和殘留氣體的分子會(huì)沉積在晶體片上或使晶體電極氧化,振蕩頻率越高,所用的晶體片就越薄,這種影響就越厲害。這種影響要經(jīng)過(guò)一段較長(zhǎng)的時(shí)間才能逐漸穩(wěn)定,而且這種穩(wěn)定隨著溫度或工作狀態(tài)的變化會(huì)有反復(fù)——使污染物在晶體表面再度集中或分散。因此,老化率從小到大:頻率低的晶振小于頻率高的晶振、工作時(shí)間長(zhǎng)的晶振小于工作時(shí)間短的晶振、連續(xù)工作的晶振小于斷續(xù)工作的晶振。短穩(wěn):短期穩(wěn)定度,觀察的時(shí)間為1mS、10mS、100mS、1S、10S。
如若要降低老化率,要從下述幾個(gè)方面著手:
1、保證鍍膜和微調(diào)真空度,鍍膜前最好進(jìn)行離子轟擊清洗。鍍膜過(guò)程中,晶片的溫度,濺射的速度均對(duì)電極質(zhì)量有影響。
2、鍍膜前后,上架點(diǎn)膠后,微稠后應(yīng)該進(jìn)行高溫烘烤,以消除應(yīng)力的影響,烘烤老化最好在可抽真空充氮?dú)獾暮嫦淅镞M(jìn)行。
3、導(dǎo)電膠的揮發(fā)物也會(huì)影響晶振的老化,點(diǎn)膠后至少應(yīng)有一遍清洗。
4、為防止電極氧化,晶振殼內(nèi)部應(yīng)充高純氮?dú)狻?br />
5、要保證晶片的光潔度,包括其邊緣的光潔度。
6、應(yīng)采用深腐蝕工藝,確保破壞層被全部清除。
7、保證晶片的清潔度,要對(duì)晶片進(jìn)行多遍仔細(xì)清洗,對(duì)諧振件和外殼也要清洗。
8、適當(dāng)減薄電極膜的厚度,保證鍍膜公差,盡量減小微調(diào)量。
9、要保證晶振的低漏氣率和高密封性。
10、客戶的使用狀態(tài),特別是激勵(lì)功率的大小也會(huì)影響晶振的老化,激勵(lì)功率大,則老化加大。在加工過(guò)程中,應(yīng)盡量減少電極在空氣里的暴露時(shí)間,防止晶片的再污染。
后記:在晶體使用初期,老化主要受元件內(nèi)部應(yīng)力釋放影響,頻率向升高方向變化,而后期受電極膜吸附的影響,其頻率按對(duì)數(shù)關(guān)系向降低方向變化,隨時(shí)間增加變化量逐漸降低。為減小出廠時(shí)的老化率,眾多晶振廠家會(huì)對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行了預(yù)老化。
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