标签: 晶振温度

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)

工作温度对晶振的影响 在选购晶振时，温度频差和温度范围一直都是必选参数。选择合适的温度范围和温度频差可以保证晶体的输出频率以及各种性能都符合指标的工作温度范围。这款时钟振荡器KS50分为5个常见的温度范围: 温度范围：元器件可以工作的环境温度，其中-20~70℃属于普通级/民用级；-40~85℃属于工业级；-55~125℃属于宽温产品/军工级。 温度频差：不同的温度范围内，频率的变化量用ppm或者ppb表示。ppm=part per million；ppb=part per billion。温度频差标识外部条件导致输出频率和理想频率的偏差。 如果晶振的工作温度范围是-20℃~70℃，在-40℃~85℃也可能会正常运行。但是，它在最低和最高温度下工作的稳定性会变差,因为极端温度会导致频率漂移。具体详见往期文章 《晶振超出工作温度范围会怎么样？》 KOAN晶振会根据特定频率的温度特性规律，结合客户实际应用的温度范围，进行晶片切割误差的精选和推荐。以最大限度减少晶振在极端温度下的总频差。希望您在采购的时候，尽量预判产品的使用环境给我们作为参考。 焊接温度对晶振的影响 如果焊接操作不当会对晶振造成损伤，严重时会造成停振；或造成软伤害，即使可以正常工作，在未来的使用中也会造成停振的现象。晶振安装焊接环节需要格外的注意。焊接分为手工和机器焊接。具体详见往期文章 《晶振的焊接方法：回流焊和波峰焊》