如果说芯片对于PCBA如同人的大脑,那么晶振就是心脏了,它一旦出现跳动(振动)不正常,比如时跳(振)时不跳(振),后果可想而知,就更不用说这颗“心脏”完全停止“跳动”了。
晶振的基本结构原理比较简单,从外部来看就是外壳加基座,基座下面是引脚。基座里的弹片上用导电胶固着着非常薄的水晶晶片,比玻璃还易碎。在晶振受到足够激励功率的电流时,晶片就会有规律振动,这是水晶的物理特性。在这里,很容易明白的道理是:晶片越薄,晶振的振动频率就会越高,反之,晶振的频率越低,就说明它的晶片越厚,比如,54MHZ的晶振的晶片就会比4MHZ的晶片薄很多倍,因此受物理性冲击的破坏的可能性越高。这也就是我们常说的晶振要“小心轻放,跌落勿用”原则。
在SMT产线,超声波工艺有时会被采用,它的特点是成本低,操作便捷,比如针对完成后的PCBA的清洗,去除残留焊锡。或者在某些产品的封装方面,如读卡器,U盘等的封壳方面,以达到不用螺丝或打胶,并降低成本的目的。超声波封装会把晶振破坏了吗?答案是极有可能的!因为超声波是一种高频率震荡波,而晶振则是频率元器件,它们的共性都是依靠高频振动来实现自己的工作目的。

超声波仪器工作时会产生高频率震荡波,若与晶振的晶片产生共振效应,极其易碎的晶片就很有可能被震碎,造成晶振停振。从另外一方面来看,晶片是通过导电胶与基座上的弹片连接(固着)在一起,在超声波的高频震荡下,导电胶被震裂的可能性就会大大升高。一旦导电胶出现裂痕,晶振在工作中就会出现时振时不振的现象。原因很简单,当装有该PCBA的设备受热或晃动时,已出现裂缝的导电胶会因为热胀冷缩或物理振动而连通(导电)后,仍旧可以给晶片提供激励电流。当设备遇冷或静止放置后,导电胶裂缝可能会张开,晶片与基座之间出现断路,不再起振,即没了脉搏,心脏死了。作为大脑来工作的芯片无法再捕捉到晶振发出的频率信号,设备将无法再正常工作。

尽管如此,但鉴于超声波带来的成本优势,超声波工艺在某些SMT产线依旧很受欢迎。这就需要SMT产线提前明确告知晶振厂家,否则因晶振被破坏带来的电子产品不良的可能性就会提高。为此,晶诺威科技专门针对可以安全通过超声波的晶振进行了研发,除了采用了抗超声波的高强度导电胶以外,对晶片的固着点位也做了特殊处理。经反复验证,我们采用的该特殊生产工艺可以消除超声波对晶振的破坏性隐患,使晶振安全过关。
超声波焊接原理
超声波焊接原理是使两个物体表面相互摩擦而形成分子层之间熔合的原理。超声波焊接是通过超声波发生器将50/60赫兹电流转换成15、20、30或40KHz电能,超声波焊接机最常见的频率为15khz和20khz超声波塑料焊接机。超声波频率越高,焊接精度越好,但相对功率越小振幅也越小。
当工作频率很低(在人的听觉范围内)就会产生噪音。当频率低于20kHz时,工作噪音不仅变得很大,而且可能超出职业安全与保健法或其他条例所规定的安全噪音的限度。因此超声波焊接机频率选择就显得比较重要。
选择超声波焊接工艺时在可能的情况下尽量选择频率较高的焊接设备,在需要高功率焊接而不用考虑工件表面损伤的应用中,通常选择从15kHz较低频率超声波焊接设备。该频率范围内的超声波焊接设备常常被用于焊接大型、易焊接的工件。
高频率的焊接设备通常被用于焊接精密工件。高频还被用于被工件表面不允许损伤的应用。使用高频可从几个方面改善焊接性能。随着频率的增加,振幅降低,从而产生破坏性小的冲击波使其能进行更微波振动。从而有效地减小了对工件表面的损伤。
随着超声波焊接技术的不断进步,目前更高频率的超声波焊接设备使用越来越多,28khz、30khz、35khz、40khz。
