原创 石英晶振温度变化应力可靠性试验

之前我们讲过晶振的动力应力可靠性试验。本期KOAN凯擎小妹将讲解石英晶振温度变化相关的应力可靠性试验的目的，方法，以及对晶振的影响。

可焊性和耐热性测试

>>>>试验目的和方法

确定晶振能否经受焊接(烙焊/浸焊/波峰焊/回流焊)过程中所产生的热效应考验。焊料温度260℃+/-5℃,10秒,3次; SMD产品保持30秒1次, 引脚产品锡面离本体1.5mm, SMD产品锡覆盖PAD. (参照GJB 360B.208/210)

>>>>对晶振的影响

• 晶体谐振器: 频率降低2ppm左右(5max), 谐振阻抗变化3Ω左右(5max)或10%；

• 晶体振荡器: 频率降低2ppm左右(5max)

温度循环/冷热冲击试验

>>>>试验目的和方法

确定晶振在高低温极端温度下，和抗高低温交替冲击的能力。(参照GJB360B.107)

• 温度循环：低温-40±5℃，高温125±5℃，循环1000次，高低温度保持最长时间30分钟，高低温切换时间最大1分钟，实验结束后24±2小时进行电性能测试.

• 冷热冲击：低温-55±5℃，高温125±5℃，循环100次，高低温度保持时间5分钟，高低温切换时间5秒。实验结束后24±2小时进行电性能测试。

>>>>对晶振的影响

• 晶体谐振器频率降低2.5ppm左右(5max)，谐振阻抗增大3Ω左右(5max)/±10%。

• 晶体振荡器频率降低3ppm左右(5max)。

高温高湿条件下绝缘电阻测试

>>>>目的和方法

晶振在热带和亚热带高温高湿条件下的耐潮湿能力，以及晶振的绝缘性能在经受高温、潮湿等环境应力时，其绝缘电阻是否符合有关标准规定。试验方式是将晶振放置在温湿度85℃/85%RH，试验时间1000±12小时，实验结束后24±2小时内进行电性能测试。(参照GJB 360B 106/302）

>>>> 对晶振的影响

• 晶体谐振器频率降低4ppm左右(5max)，谐振阻抗增大3Ω左右(5max)/±10%；

• 晶体振荡器频率降低3.5ppm左右(5max)。

高低温存储试验

>>>>高低温试验目的和方法

高温试验：晶振在高温条件下工作一段时间后，评定高温对KOAN晶振的电气和机械性能的影响，或者长时间高温存储（不带电）后，评定晶振的质量稳定性。高温存储温度/高温工作温度（带电）125±5℃，时间1000±12小时。(参照GJB 360B.108)。

低温试验：长时间低温存储（不带电）后，评定晶振的质量稳定性，以及检测封装中足以对晶振产生不良影响的残存湿气，即通常的露点测试(参照GJB 548B.1013.1)。低温存储温度-55℃±5℃，存储时间1000±12小时（对通常的露点测试温度-65℃），实验结束后24±4小时进行电性能测试。

>>>>对晶振的影响

• 晶体谐振器频率变化：高温频率降低3.5ppm左右(5max); 低温频率降低2.5ppm左右(5max), 谐振阻抗增大3Ω左右(5max)/±10%.

• 晶体振荡器频率降低：3.5ppm左右(5max).

高温工作寿命和老化试验

>>>>高温工作寿命试验

确定晶振在高温条件下工作一段时间后，高温对KOAN晶振的电气和机械性能的影响，用于评定晶振质量稳定性(参照GJB 360B.108). 工作温度125±5℃, 时间1000±2小时(带电)。实验结束后24±2小时内测量，每两小时测一次并计算寿命。

• 晶体谐振器频率降低：高温3.5ppm左右(5max)

• 晶体振荡器频率降低：3.8ppm左右(5max)

>>>>老化试验

通过计算晶振工作寿命大于15年。老化试验温度：105±5℃和85±5℃，每个温度时间：250±12小时，实验结束后24±2小时内进行电性能测试。

• 晶体谐振器: 1年老化-1ppm左右(2max)

• 晶体振荡器: 1年老化-1.5ppm左右(3max)