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晶體安裝結(jié)構(gòu)的重要性

來源：http://eitherspanlaw.com 作者：億金電子 2024年11月13
晶體鑲嵌
    從歷史上看，大多數(shù)精密晶體諧振器都是圓形的，典型的鑲嵌結(jié)構(gòu)在圓形晶體坯料上使用兩條相距 180 度的鎳帶。但后來發(fā)現(xiàn)，這并不是處理高沖擊和振動的最佳選擇，并且兩點安裝的晶體可能會繞其軸旋轉(zhuǎn)并在受到足夠高的沖擊時破裂。因此，在精密高可靠性晶體上使用三點式或四點式貼片已成為標準。那不會讓晶體旋轉(zhuǎn)和破裂。在其他條件相同的情況下，圓形晶體上的四點安裝是最佳配置。
 
將支架連接到晶體
    晶體與其安裝結(jié)構(gòu)的物理和電氣連接非常重要。幾乎總是通過使用環(huán)氧樹脂將石英晶體連接到金屬安裝結(jié)構(gòu)（通常是鎳帶）來實現(xiàn)的。環(huán)氧樹脂必須具有低釋氣性，并且必須在非常高的溫度下長時間小心固化。最困難的要求是盡量減少石英諧振器上的機械應(yīng)力。安裝結(jié)構(gòu)總會有一些應(yīng)力，但可以而且必須將其降至最低。使用的環(huán)氧樹脂種類很重要，其適當(dāng)?shù)墓袒潜夭豢缮俚模褂玫沫h(huán)氧樹脂的量及其在諧振器上的物理位置也是必不可少的。此外，金屬安裝結(jié)構(gòu)的特性也很關(guān)鍵。
 
安裝更小的晶體
    隨著電子設(shè)備變得越來越小，在小至 5 x 7 mm 甚至更小的封裝中使用晶體振蕩器的情況并不少見。在這些小封裝中，不能使用圓形晶體，而必須使用矩形或“條狀”晶體。在矩形晶體上使用四點安裝非常困難，因為四個安裝點的位置不可能完全對稱（與圓形晶體不同）。因此，矩形晶體上的四點安裝總是會導(dǎo)致一些不必要的應(yīng)力。
    好消息是，在如此小的晶體坯料上，兩點式鑲樣在高沖擊下不再容易破裂。這是因為小晶體的物理質(zhì)量非常小，以至于它無法產(chǎn)生足夠的扭矩來在其軸上扭轉(zhuǎn)太多。事實上，大多數(shù)兩點安裝矩形晶體可以輕松承受 22,000 G 或更高的壓力。
 
NASA 對晶體安裝
    NASA 對晶體安裝的限制由于之前存在兩個兩點安裝圓形晶體的問題，NASA 長期以來一直禁止它們在太空中使用。Q-Tech 已仔細鑒定了用于太空的四點安裝矩形晶體。這些四點安裝微型矩形晶體可以承受額外的高沖擊水平，通常高達 36,000 G。
 
滿足近地軌道要求
    制造四點安裝微型晶體相當(dāng)困難且昂貴。許多公司現(xiàn)在將 5 x 7 mm 或更小封裝的更便宜的兩點安裝微型晶體振蕩器用于 LEO 應(yīng)用，例如衛(wèi)星集群。但對于深空或 GEO 應(yīng)用，大多數(shù)仍然需要四點安裝晶體。
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