（石英晶片）

晶振频率稳定度（FREQUENCY STABILITY），指晶振在实际工作中保持稳定输出时钟芯片所需频率精度的能力，其中包括时间因素。

通常情况下，晶振的主要作用是在振荡电路中为时钟芯片提供时钟信号源，因此晶振的频率精度与频率稳定度被视为晶振最关键两个电气参数。我们从两个角度来分析晶振稳定性受影响的情况：一是工作环境对晶振的影响。 二是制程不良对晶振的影响。

一、从晶振应用角度来看

一般指的是晶振实际输出频率受环境温度变化影响而发生偏差的量。这种频偏与无源晶振的工作温度范围、负载电容、外接电容和激励功率等电气参数有关。而针对于有源晶振，输入电压的不稳定性也会造成频率输出精度的影响。PCB设计也会造成对晶振稳定性的影响，如晶振走线过长、电磁干扰、杂散电容过多、芯片不良或存在虚焊、晶振焊接不良、晶振布线不合理、软件问题等。

二、从晶振本身质量角度来分析：

晶振在使用和贮存过程中，随着时间的变化而出现老化现象，如使用的原材料不当、石英晶片表层加工不良、表层污染、蒸发的银膜层附着性差等，都会影响晶振输出频率的稳定性。

具体情况如下：

晶振主要由石英晶片、银膜层电极、引线、基座和外壳等组成。在电子线路中，晶振的主要失效模式是开路、短路、频率稳定性差等。造成开路、短路的原因主要为基座脱落、脱锡、外壳封装系统机械损伤等，而造成频率稳定性差的因素很多。

通过对客户提供的别家不良品解剖和原材料、制造工艺的分析，判定为晶振频率稳定度差是由石英晶片表面清洁处理不良，银膜层附着不牢以及石英晶片表面加工不佳等因素造成。

具体分析步骤如下：

• 晶片银膜斑痕

将频率稳定性差的晶振不良品开壳并取出石英晶片，发现晶片存在斑痕，证明晶振生产工艺存在问题。

用电子显微镜观察石英晶片电极银膜层时，发现具有斑痕的银膜层呈现连续性特征。一般情况 下，在谐振频率附近，晶振可等效成一个R、C、L组成的等效电路，这些等效参数与很多因素有关，其中电极面积大小即为因素之一。不连续银膜层使石英晶片电极的有效面积减小，必然影响晶振的频率稳定性。据晶诺威科技工程部验证，当银电极表面斑痕多且面积大时，会造成晶振不稳定性现象发生，严重时导致直接停振。该类产品在镀银制程中被应视为不良品给予淘汰。显然，这也反映出晶振生产环境及工艺不达标。

银膜层斑痕的出现与生产工艺有密切关系。通常，为了使蒸镀的银膜层牢固地附着在石英晶片上，要求晶片表面清洁干净，选用符合纯度的水清洗，再用无水乙醇脱水。

水质不纯是电子元器件生产不可忽视的问题。一般情况下，水含有多种杂质，如溶解的无机物和有机物，微细的泥土、尘埃、微生物等，若使用纯度不高的水清洗石英晶片烘干后，有些析出物等杂质附着在晶片表面上，蒸镀银膜时，由于杂质的存在，使银膜附着不牢，造成部分银层脱落，形成不连续的银膜层，影响了电极的有效面积。

• 晶片制程缺陷

经针对晶振不良品研究发现，晶片银膜层受石英晶片表面粗糙度的影响很大。银膜层愈薄，晶面表面愈粗糙。裂纹缺陷愈多时，基底缺陷显而易见。致使银膜层被敷不佳，以致形成不连续的银膜层。

在生产中，把按要求（角度及厚度）切成薄片的石英晶片进行研磨，为了消除研磨中造成的表面破坏层，减小等效电阻，同时也为了达到一定的厚度，满足频率要求，一般情况下，石英晶片用配制好的腐蚀液进行腐蚀，在腐蚀过程中，如果腐蚀时间、温度以及腐蚀液的浓度等控制不严，将使石英晶片腐蚀强度过大，造成石英晶片表面粗糙度大，裂纹多等缺陷。因此，必须提高腐蚀技术质量，减少石英晶片表面缺陷，使石英晶片银膜层形成连续膜，以保证电极的有效面积和阻值要求。

结论：选择正规晶振厂家，减少晶振质量及应用隐患。