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从晶振着手,频率老化解决有妙招

来源：http://www.jinluodz.com 作者：jinluodz 2013年10月14

    频率老化率是在恒定的环境条件下测量振荡器频率时，振荡器频率和时间之间的关系。这种长期频率漂移是由晶体元件和振荡器电路元件的缓慢变化造成的，因此，其频率偏移的速率叫老化率，可用规定时限后的最大变化率。
    衣服穿久会变形，会褪色，甚至长时间的穿着会使布料破裂。手机用久了，会反复出现死机等现象。然而在压电行业中，晶振会有个频率老化，晶振的使用年限随着时间的变化而变化。从生物学上来讲，这个过程被称为衰老，衰老是生物随着时间的推移，自发的必然过程，它是复杂的自然现象，表现为结构和机能的衰退，适应性能和抵抗力的退减。当然在好的办法下，也可促使其寿命延迟，但前提是得做足频率老化这一功课，就让金洛电子带你走进晶振老化这堂课吧！
    然而造成晶体老化是因为在生产晶体的时候存在应力、污染物、残留气体、结构工艺缺陷等问题。污染物和残留气体的分子会沉积在晶体片上或使晶体电极氧化，振荡频率越高，所用的晶体片就越薄，这种影响就越厉害。这种影响要经过一段较长的时间才能逐渐稳定，而且这种稳定随着温度或工作状态的变化会有反复——使污染物在晶体表面再度集中或分散。因此，频率低的晶振比频率高的晶振、工作时间长的晶振比工作时间短的晶振、连续工作的晶振比断续工作的晶振的老化率要好。短稳：短期稳定度，观察的时间为1mS、10mS、100mS、1S、10S。
    如若要降低老化率，要从下述几个方面着手:
1、要保证晶片的光洁度，包括其边缘的光洁度。
2、应采用深腐蚀工艺，确保破坏层被全部清除。
3、保证晶片的清洁度，要对晶片进行多遍仔细清洗，对谐振件和外壳也要清洗。
4、适当减薄电极膜的厚度,保证镀膜公差,尽量减小微调量。
5、保证镀膜和微调真空度，镀膜前最好进行离子轰击清洗。镀膜过程中，晶片的温度，溅射的速度均对电极质量有影响。
6、镀膜前后，上架点胶后，微稠后应该进行高温烘烤，以消除应力的影响，烘烤老化最好在可抽真空充氮气的烘箱里进行。
7、导电胶的挥发物也会影响晶振的老化，点胶后至少应有一遍清洗。
8、为防止电极氧化,晶振壳内部应充高纯氮气。
9、要保证晶振的高密封性和低漏气率。
10、客户的使用状态，特别是激励功率的大小也会影响晶振的老化，激励功率大，则老化加大。在加工过程中，应尽量减少电极在空气里的暴露时间，防止晶片的再污染。
    后记：在晶体使用初期，老化主要受元件内部应力释放影响，频率向升高方向变化，而后期受电极膜吸附的影响，，其频率按对数关系向降低方向变化，随时间增加变化量逐渐降低。为减小出厂时的老化率，众多晶振厂家会对产品进行了预老化。

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