晶振頻率與切片厚度,切割工藝的關系
· 晶振切割工藝
就是對晶體坐標軸某種角度去切割。切型有非常多的種類,因為石英是各向異性的,所以不同的切型其物理性質不同。
切面的方向與主軸的夾角對其性能有著非常重要的影響,比如頻率穩定性、Q值、溫度性能等。
![wKgZomdAIw6AMh_aAAEzXLlk928687.png](https://file1.elecfans.com/web2/M00/0C/2F/wKgZomdAIw6AMh_aAAEzXLlk928687.png)
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· 晶振較為常見的切割類型,簡單介紹三種:AT、BT、SC切。
AT切:是一種常見的石英晶體切割方式,其晶片頻率溫度特性等效于三次方程,具有頻率高、頻率范圍寬、壓電活力高、寬溫度范圍內(-40℃~85℃)頻率溫度特性好和易批量加工的特點。主要用于制造石英振蕩器。
BT切:主要用于制造高頻振蕩器和濾波器,適用于需要高溫穩定性的應用,如工業控制設備和航空電子設備。
同種頻率的晶振,AT切比BT切的溫度系數要小,切片厚度要薄,但是Q值比BT切要低。
SC切:在開機特性、短穩、長期老化、抗輻射等方面具有其它切型晶體無法比擬的優勢,而高精密S切晶體諧振器技術含量高,對設計、制作工藝、制作經驗等各方面都有很高的要求,主要用于高精度和高穩定性的應用,如精密計時器、通信設備中的參考振蕩器、導航系統等。
總結:
AT切:適用于寬溫度范圍內的高頻率應用,成本較低,易于批量生產。
BT切:適用于需要高溫穩定性的高頻應用,Q值較高。
SC切:適用于需要極高頻率穩定性和精度的高端應用,成本較高。
· 晶體頻率同切片厚度、切割類型的關系:
![wKgaomdAI1mAdTaKAACJ9VNRUrc806.png](https://file1.elecfans.com/web2/M00/0D/11/wKgaomdAI1mAdTaKAACJ9VNRUrc806.png)
可以簡單計算出兩種切割方式的頻率計算公式,分別是AT切和BT切。
k代表不同的切割方式系數(AT切為1670,BT切為2560),t代表厚度(單位:米),f代表頻率(單位:赫茲)。公式如下:
![wKgZomdAI3OAIeGrAAABFz6tV-E379.png](https://file1.elecfans.com/web2/M00/0C/2F/wKgZomdAI3OAIeGrAAABFz6tV-E379.png)
對于AT切,k=1670;對于BT切,k=2560。這樣只需要知道切割方式的厚度就可以直接計算出頻率。
SC切的計算公式與AT切和BT切不同,具體數值取決于具體的制造商和應用。假設SC切的系數為KSC(其中ksc需要根據具體應用和制造商數據確定),則公式為:
![wKgZoWdAI6SAMNpyAAACaKb6qRE266.png](https://file1.elecfans.com/web1/M00/F5/9F/wKgZoWdAI6SAMNpyAAACaKb6qRE266.png)
YXC晶振手冊中也會給出晶振的切割類型,以下舉例的是YSX321SL,切割方式就是AT切。
![wKgZoWdAI8aAJd4EAAGkBb__Jq8174.png](https://file1.elecfans.com/web1/M00/F5/9F/wKgZoWdAI8aAJd4EAAGkBb__Jq8174.png)
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