晶振跳频不良现象根本原因分析

作者:晶诺威科技

时间:2020年07月03日

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晶振跳频不良现象根本原因分析

首先需要指出的是晶振出现跳频现象，是一个因晶振本身品质不良问题所造成的严重问题。

晶振跳频，在晶振电气参数上体现为SPDB不达标，造成晶振目标频率在工作中跳到了另外一个频率上，SPDB也就是我们常说的寄生。导致晶振跳频的根本原因是由生产制造过程中诸多因素造成。一般情况下，该类问题晶振在出货之前无法通过品质全检，会被归类为不良品，直接淘汰报废。

现将导致晶振跳频的具体原因归纳为如下三点：

晶振跳频不良现象根本原因分析

1、晶片本身材质纯度不达标

选材必须为石英单结晶体，晶体的Q值至少为200万以上高纯度水晶，如晶片杂质超标，不仅等效电阻增大，也会发生电阻值无法控制的问题。

2、晶片加工技术与工艺不达标

晶振制程复杂，每道工序必须严格按照要求进行及完成，比如：晶体的切割角度、厚度、晶片平行度及清洗是否彻底达标，镀银层是否足够均匀等。

3、晶振封装技术不达标

晶振抽真空程度是否达标，是否已经填充氮气，这都直接影响着着晶振在PCBA实际应用中的性能。如果晶振内部存在水蒸气，镀银层就会存在被氧化或腐蚀的风险。严重时，镀银层氧化脱落，造成晶振电阻值突变，造成跳频隐患。

补充说明一下：

在晶振生产前，如果电极设计不合格，比如有的晶振设计者为了减小晶振的等效电阻阻值，而盲目增加镀银的面积，这将导致的问题是晶片的镀银层面积越大，产生的谐波和杂波的震荡幅度也会越大。如果一些寄生振荡频率靠近主振频率（即目标频率与主振频率相差不大时），频谱仪测量时就会出现双峰成多峰，这说明晶振已经存在跳频风险，应该视为不合格产品进行淘汰。

晶振跳频不良现象根本原因分析

总之晶振生产厂家要制造出频率稳定，精度高的晶振产品，除严格挑选石英晶体外，必须保持一个严谨的正确科学态度，时时刻刻严格对待每一道晶振的生产工艺和流程。对于因寄生（SPDB）不达标造成的客户端晶振应用不良问题的发生，一旦发生，绝对不可忽视。因为这说明晶振本身质量问题已经在生产制程中发生，却又成功通过了出货检验，导致最终不合格产品流入SMT产线。晶振跳频所导致的问题的严重性是不可预测的，原因是在晶振正常贴片完成的情况下，PCBA上电测试，存在工作正常，不良现象无法捕捉的可能性。这对后期电子产品的性能稳定性的控制造成了隐患。对此，晶振生产厂家必须严禁该类不良品流入客户端的应用阶段。