如何确保晶振在低温环境下正常起振?

如何确保晶振在低温环境下正常起振?

石英晶体具有温度曲线变化物理特性,即温漂,因此在工作中,晶振会随周围温度变化发生一定程度的频偏。若晶振频率偏差超出芯片捕捉范围,设备就会出现功能性不良,如系统紊乱或不开机等,这就是我们常说的低温下晶振不起振现象。

根据工作温度温度及温度频差,晶诺威科技把晶振分为三类:

  • ±10PPM或±20PPM (-20℃~+70℃)
  • ±15~±30ppm (-40℃~+85℃)
  • ±30~±50ppm (-55℃~+105℃/+125℃)

为确保晶振在低温环境下正常起振,晶诺威科技在晶振研发及制造过程中,严格遵循以下三点:

1、确保晶振在百万级洁净车间制造完成

在晶振制造过程中,尤其是对石英晶片镀膜时,空气洁净度需要严格控制,一旦石英晶片被尘埃或水蒸气污染,在晶片振动过程中,污染物可能会附着于石英晶片表面(包括低温下水蒸气凝结成小水滴,附着在石英晶片表面),引发质量负载,导致在某一个特定情况下(激励功率、温度等)其阻抗发生突变,最终体现在晶振阻抗不能满足负性阻抗要求,直接导致晶振停振。

2、确保晶振填充氮气及制品100%气密性

对于晶振而言,除了内部足够洁净之外,还需要抽真空或充氮气,确保晶振内部石英晶片在安全环境下工作,并同时保持内外气压平衡。

3、持续提升石英晶片研发技术

晶诺威科技研发团队专门针对石英晶片温漂问题进行了耐低温晶振的研发,通过采用特殊石英晶片切型及进一步加工,提高了晶振在低温度环境下的起振能力,为芯片正常获取时钟信号提升了保障,如晶振工作温度由-20℃延展至-40℃及-55℃,频偏范围可控制在±30PPM~±50ppm。在低温晶振研发领域,晶诺威科技在国内处于领先水平。

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