经验分享|浅谈晶体的长期频率稳定度

晶体的长期频率稳定度指的是频率随时间的定向漂移率,我们一般更多使用“老化”(aging)来描述,晶体的老化可分为正向老化和负向老化两种。
正向老化是因为石英片在加工制造过程中,其不论作何清洁处理,在石英片抛磨的留下的缝隙中总会存在一些细微的石英颗粒。当晶体开始振荡时,上面的残留物会逐渐被抖动出来,使得石英片质量逐步降低,导致晶体的振荡频率不断升高,这就是晶体由质量迁移引起的正向老化。这种老化是可逆的,当振荡停止后,部分被振荡出来的物质又会重新沉淀到石英片上,如此反复。
石英片上的电极通常使用铝、银或金做成。当铝被残留的氧气氧化,或者金银与卤族元素化合时,石英片的质量增加,导致频率负向老化。
故用户在选用内置晶体的RTC时,晶体的年老化率也是不可忽视的重要参数。
目前国内外RTC的年老化大多在首年±3ppm Max,下图为笔者查询国内外RTC数据手册所示。
 
 
 
兴威帆的RTC在生产制造过程中,经过长期不断地摸索和测试,针对RTC的年老化率制定了一套特殊的生产工艺流程,极大地降低了晶体的年老化率,使其年老化能做到±0.5ppm以内。
下图3为其产品真实年老化率测试记录。

 

 

 
关于兴威帆电子
 

兴威帆电子成立于2000年,总部位于深圳坂田。公司拥有芯片设计中心、可靠性实验室、模块生产基地,为国家高新技术企业、深圳市专精特新中小企业。

公司一直专注于时钟芯片和模块的研发生产,始终坚持技术创新、自主研发。在RTC方面,公司有着二十多年的技术积累,芯片及模块产品累计出货量数以亿计。

兴威帆RTC应用广泛,目前已有3000多家客户选用,涵盖了汽车电子如BMS、TBOX、EDR;智能交通如高铁、地铁、ETC;安防类如监控、门禁、考勤等;水电气三表类;计算机类有政府电脑、服务器、工业网关;家电类如破壁机、中央空调、热水器等产品,兴威帆RTC的产品稳定性和可靠性得到了众多品牌客户的认可。

未来兴威帆电子将以“为世界提供更精确的时间”为己任,不断推出全场景、高精度的RTC产品,致力打造具有全球市场竞争力的一流RTC芯片企业。

 

2024年8月19日 14:42