将二氧化硅(SiO2)结晶体按一定的方向切割成很薄的晶片, 再将晶片两个对应的表面抛光和涂敷银层, 并作为两个极引出管脚, 加以封装, 就构成石英晶体谐振器。石英晶体谐振器, 简称石英晶体, 具有非常稳定的固有频率。下面CEOB2B晶振平台要给大家介绍的是晶振的压电效应以及等效电路,石英晶体振荡电路等.
1.压电效应和压电振荡
在石英晶体两个管脚加交变电场时, 它将会产有利于一定频率的机械变形, 而这种机械振动又会产生交变电场, 上述物理现象称为压电效应。 一般情况下, 无论是机械振动的振幅, 还是交变电场的振幅都非常小。但是, 当交变电场的频率为某一特定值时, 振幅骤然增大, 产生共振, 称之为压电振荡。这一特定频率就是石英晶体的固有频率, 也称谐振频率。在石英水晶振子上TDK晶振目前最为人知大概就是32.768K的圆柱晶振了,与其他品牌圆柱晶振不同,TDK晶振品牌无论是2*6晶振还是3*8晶振都是直接分正负PPM值两类,客户可以自己选择要正值的或是负值的精准度音叉晶振。陶瓷晶振上TDK晶振分长脚陶瓷晶振与短脚陶瓷晶振,想要继续了解的朋友可以直接联系我CEOB2B晶振平台客服,或者直接联系在我司平台入驻的晶振厂家及晶振品牌代理商。
科学家最早发现一些晶体材料,如石英,经挤压就象电池可产生电流(俗称压电性),相反,如果一个电池接到压电晶体上,晶体就会压缩或伸展,如果将电流连续不断的快速开关,晶体就会振动.
在1950年,德国科学家GEORGE SAUERBREY研究发现,如果在石英晶体.贴片晶振,石英晶体振荡器的表面上镀一层薄膜,则晶体的振动就会减弱,而且还发现这种振动或频率的减少,是由薄膜的厚度和密度决定的,利用非常精密的电子设备,每秒钟可能多次测试振动,从而实现对晶体镀膜厚度和邻近基体薄膜厚度的实时监控.那么要如何控制这些石英晶振晶体薄膜的厚度呢?于是膜厚控制仪便出现了. 一台镀膜设备往往同时配有石英晶体振荡监控法和光学膜厚监控法两套监控系统,两者相互补充以实现薄膜生产过程中工艺参数的准确性和重复性,提高产品的合格率.
石英晶体法监控膜厚,主要是利用了石英晶体的两个效应,即压电效应和质量负荷效应. 石英晶体是离子型的晶体,由于结晶点阵的有规则分布,当发生机械变形时,例如拉伸或压缩时能产生电极化现象,称为压电现象.石英晶体在9.8×104Pa的压强下,承受压力的两个表面上出现正负电荷,产生约0.5V的电位差.
压电现象有逆现象,即石英晶体振荡器,石英晶振,贴片晶振,石英晶体在电场中晶体的大小会发生变化,伸长或缩短,这种现象称为电致伸缩.石英晶体压电效应的固有频率不仅取决于其几何尺寸,切割类型,而且还取决于芯片的厚度.当芯片上镀了某种膜层,使芯片的厚度增大,则芯片的固有频率会相应的衰减.石英晶体的这个效应是质量负荷效应.石英晶体膜厚监控仪就是通过测量频率或与频率有关的参量的变化而监控淀积薄膜的厚度.在我国晶振市场可以说日产进口晶振最为吃香,其次是我国宝岛台湾晶振,它们两者可以说是3225晶振、2520晶振、3215晶振以及7015晶振等常用贴片晶振的最大供应者,而后就是美国进口晶振品牌占有一定比例市场,但由于美国晶振的价格与台产晶振和日产晶振相比明显更不具优势。但是美国晶振在有源差分晶振和大体积钟振领域却异样的很受欢迎,可以说美国品牌晶振大多数封装尺寸都是在3225以上。
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