一、石英晶片的制作流程

準備晶棒——晶片切割——晶片排盤——車圓加工——厚度分類——表面粗研——頻率檢查—— 表面精研——頻率檢查——頻率分類——化學腐蝕——頻率檢查——頻率分類

二、石英晶體的制作工藝流程

晶片清洗——鍍膜——上架、點膠——微調——壓封——檢漏——老化——測試——終檢——包裝——入庫

三、術語解釋

1、 阻帶衰耗：指整個阻帶內的最小衰耗值。

2、 匹配阻抗：濾波器技術條件中要求的端接匹配阻抗值。

3、 通帶波動：通帶內衰耗的最大峰值與最小谷值之差。

4、 插入損耗：信號源直接傳送給負載阻抗的功率（P0）和插入濾波器后傳送給負載阻抗的功率（P1）之比的對數值。通常用分貝（dB）為單位進行度量，表示為IL=10 lg （P0/ P1）。

5、 通帶寬度；指相對衰耗小于和等于某一規定值時的頻率寬度（如1dB、2dB、3dB、6dB等）。

6、 阻帶寬度：相對衰耗等于和大于某規定值時的頻帶寬度（如40dB、50dB、60dB、80dB等）。

晶振行業人士眾所周知石英晶體原名稱呼為水晶體，主要成分有天然和人工，人工主要成分SiO2，以及化學材料，和到光學材料，當然最主要的還是壓電材料了。壓電石英晶體最主要的特征是原子或者是分子，是非常有規律的排列。反映在宏觀上是外形的對稱性。人造水晶在高溫高壓下結晶而成。在電場的作用下，晶振內部產生應力而形變，從而產生機械振動，獲得特定的頻率。我們利用它的這種逆壓電效應特性來制造石英晶體諧振器。

四、應用指南

石英晶體濾波器根據其結構不同分為集成式單片濾波器和分離式濾波器。

集成式濾波器結構簡單、體積小、價格低，但其帶寬和頻率受到限制，分離式濾波器則可以彌補集成式濾波器的不足，使可實現的頻率和帶寬得以拓展。

數字通訊技術的發展，對晶體濾波器的群延時特性及互調失真指標提出要求，而分離式濾波器能夠較容易解決。

五、聲表面濾波器－術語解釋及其應用指南

術語 定義

ＡＴ切割 用特殊的切割角度加工晶體的一種切割方法，用這種切割方法加工的晶體有良好的溫度特性，是制造石英晶體元件最常用的方法。

老化率 石英晶振產品頻率相對于時間的穩定性，一般情況下它的變化是幾個ppm/年

等效電阻ＲＩ 等效電阻（ESR）通常表明石英晶體諧振器在連續振蕩中阻抗性能的好壞

調整頻差 各種頻率可接收的變化范圍（一般情況下用ppm表示）

溫度頻差 石英晶體元件頻率隨溫度變化而變化的特性。不同的切割方法和不同的切割角度都有不同的特性曲線。

工作溫度范圍 貼片晶振晶體元件工作在規定頻差之內的工作溫度范圍。

儲存溫度范圍 晶體能在它的特殊性中得到完好保存的范圍。

激勵電平 電路中用來驅動晶體元件振蕩的電源叫激勵電平，越好的產品需要的激勵電平越小。

負載電容 從晶體的兩個引腳向電路系統看去電路所呈現的全部有效電容，即為負載電容，它與晶體元件一起決定晶振在電路上的工作效率。

等效電路 晶體的等效電路。可利用其表述晶體在諧振頻率附近的工作特性，Co表示靜態電容，是晶體兩電極之間的電容和加上引線及基座帶來的電容。RI、LI、CI組成晶體等效電路的動態臂。CI表示石英的動態電容。LI為動態電感，RI為動態電阻。

六、石英晶體諧振器主要技術指標

工作溫度范圍：能夠保證振蕩器輸出頻率及其化各種特性符合指標的溫度范圍。

負載電容：與晶體一起決定負載諧振頻率FL的有效外界電容，用CL表示。

負載電容系列：8PF 12PF 15PF 20PF 30PF 50PF 100PF

激勵電平：貼片晶振晶體工作時所消耗功率的表征值。激勵電平可選值有：2mW、1mW、0.5mW、0.2mW、0.1mW、50μW、20μW、10μW、1μW、0.1μW 等

老化率：在確定時間內輸出頻率的相對變化。

基頻：在振動模式最低階次的振動頻率。

泛音：晶體振動的機械諧波。泛音頻率與基頻頻率之比整數倍，這是它與電氣諧波的主要區別。泛音振動有3次泛音，5次泛音，7次泛音，9次泛音等。

標稱頻率：有源晶振振蕩器輸出的中心頻率或頻率的標稱值。

頻率準確度：振蕩器輸出頻率在室溫(25℃±2℃)下相對于標稱頻率的偏差。

調整頻差：在指定溫度范圍內振蕩器輸出頻率相對于25℃時測量值的最大允許頻率偏差。

負載諧振頻率（fL）：在規定條件下，晶體與一負載電容相串聯或相并聯,其組合阻抗呈現為電阻性時（產生諧振）的兩個頻率中的一個頻率。在串聯負載電容時，負載諧振頻率是兩個頻率中較低的一個，在并聯負載電容時，則是兩個頻率中較高的一個。

靜電容：等效電路中與串聯臂并接的電容，也叫并電容，通常用C0表示。

頻率溫度穩定度：在標稱電源和負載下，工作在規定溫度范圍內的不帶隱含基準溫度或帶隱含基準溫度的最大允許頻偏。

ft=±(fmax-fmin)/(fmax+fmin)

ftref＝±MAX[｜(fmax-fref)/fref｜，｜(fmin-fref)/fref｜]

ft：晶振頻率溫度穩定度(不帶隱含基準度)

ftref：頻率溫度穩定度(帶隱含基準溫)

fmax ：規定溫度范圍內測得的最高頻率

fmin：規定溫度范圍內測得的最低頻率

fref：規定基準溫度測得的頻率

說明：采用ftref指標的晶體振蕩器其生產難度要高于采用ft指標的石英晶體振蕩器,故ftref指標的晶體振蕩器售價較高。

七、其他晶振術語說明

負載諧振頻率

圖1 表示AT切厚度切變石英晶體隨切角變化的頻率溫度特性曲線。由于AT切頻率溫度特性等效于三次方程，因此在較寬的溫度范圍內有較好的頻率穩定性。

等效電路

圖2 為晶體的等效電路，可利用其表述晶體在諧振頻率附近的工作特性。Co表示靜態電容，是晶體兩電極之間的電容再加上引線及基座帶來的電容。R1， L1，C1組成晶體等效電路的動態臂，C1表示石英晶振的動態電容，L1為動態電感，R1為動態電阻。

諧振頻率 fr 及 fa

晶體元件電氣阻抗為純電阻時，對應著兩個頻率，其中較低的一個為串聯諧振頻率 fr, 較高的一個為并聯諧振頻率 fa, 在 fr 時晶體元件對應的電阻值 Rr 稱為晶體的諧振電阻，在近似情況下：

負載諧振頻率

在規定條件下，晶振元件與一負載電容相串聯或并聯，其結合阻抗為純電阻時的兩個頻率中的一個頻率即為 f L 。在串聯電容時，負載諧振頻率是兩個頻率中較低的那個頻率，而在并聯電容時，負載諧振頻率則是其中較高的那個頻率。對某一個給定的負載電容值（ C L ），實際上這兩頻率是相等的，可近似表述為

負載電容

從SMD晶振的兩個引腳向電路系統看去電路所呈現的全部有效電容，即為負載電容，它與晶體元件一起決定晶體在電路上的工作頻率。

品質因素

“ Q ”值是晶體等效電路中動態臂諧振時的品質因素。振蕩電路所能獲得的最大穩定性直接與電路中晶體的 Q 值相關。 Q 值越高，晶體帶寬（ △ f ）越小，電抗值（ fs - fa ）變化越陡，外部電抗對晶體的影響越小。

1、 阻抗匹配：性能優良的濾波器在與其端接的電路阻抗不匹配時，濾波特性會變差，引起通帶波動增大，插損增加。當外電路阻抗低于濾波器特性阻抗時，中心頻率將下移，反之上移。濾波器的測試或使用應符合以下原理圖

"信號源+電平表"功能由網絡分析儀完成

Ri、R0：儀器內阻：一般為50Ω

R1--濾波器輸入端外接阻抗，阻抗值為匹配阻抗減去50Ω。

R2--濾波器輸出端外接阻抗，阻抗值為匹配阻抗減去50Ω。

在濾波器條件的匹配阻抗中有時有并接電容要求，應按上圖連接。

2、 合理的測量電平；如同晶體對激勵電平的要求一樣，濾波器中其核心元件仍是貼片晶振，因此激勵電平在沒有規定時，一般選0dB作為輸入電平。

3、 良好的屏蔽：對濾波器的輸入端和輸出端進行良好屏蔽，以使信號源的能量不能直接耦合到負載端。對甚高頻以上濾波器，則應使濾波器與儀器間的連接盡量符合同軸線原理。濾波器在線路上時應盡可能采用大面積接地，并將輸入、輸出端隔離，保證濾波器的阻帶衰耗。

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