晶振是各板卡的'心跳'发生器,选择好的晶振,保障线路板的经久耐用性。然而难免会碰到晶振停振或者烧坏的问题。晶振的作用就是向显卡、网卡、主板等配件的各部分提供基准频率,它是时钟电路中最重要的部件。晶振就像个标尺,工作频率不稳定会造成相关设备工作频率不稳定,自然容易出现问题。首先要清楚的一件事情是:晶振分为无源晶振与有源晶振两大类,接下来就让丙通MRO带你了解晶振损坏的原因!
一、晶振烧坏的原因
针对无源晶振被烧坏的情况有以下两点:
1、手焊操作不当
假如利用高温或长时间对导脚部位进行加热,会导致晶振内部晶片镀银层破坏,电阻超差等问题,引发晶振不起振。
2、激励功率过大
因为电路提供的激励功率过大可能会导致石英晶片振幅变大,因此过多的热量产生导致石英晶片振动区域的温度升高。石英晶片本身则产生梯度性温度攀升,直接破坏频率稳定度。由于晶片机械性变形程度可能会超出弹性极限,造成晶格不可恢复性的位移,造成晶振输出频率永久性频偏。更严重的情况下,石英晶片振碎,导致晶振彻底不起振(停振),也就是我们所说的“烧坏”。造成等效电阻变大(注:一般晶振电阻值为10~100Ω),影响晶振起振,严重情况下造成晶振停振。
针对有源晶振被烧坏的情况也分为以下两点:
1、电压输入接错方向
石英晶体振荡器通常用法:一脚悬空,二脚接地,三脚接输出,四脚接电压。电压正确接法:必须把电压输入接到晶振的电压输入脚(VCC)。若错接到接地脚,晶振就会被电流 “烧坏”。
2、输入电压参数选错
一般输入电压:1.8V、2.8V、 3.3V、5V。如果把5V供给额定电压为1.8V的有源晶振,就会带来晶振被烧坏的高风险。
二、晶振停振的原因
1、电路原因:其他元件不良、负载电容或电路设计或加工造成的杂散电容离散度大、晶体两端电压不足、电路静态工作点有问题。
2、具有不稳定性:引起不稳定性的原因有很多,可能是晶振质量问题,更多原因则是晶振参数与电路参数不相匹配,例如系统要求精度20ppm,而晶振参数只有50ppm;再或者匹配电容要求12PF,而实际电容只有9PF诸多原因。
3、晶振本身的原因:晶片碎裂、过大、频率不良、晶体牵引力不足过大寄生反应。或在电路上,负载电容或电路设计或加工造成的杂散电容离散度大,晶体两端电压不足,这些也会导致晶振停振!
三、晶振停振注意要点
1、由于晶振在剪脚和焊锡的时候容易産生机械应力和热应力,而焊锡温度过高和作用时间太长都会影响到晶体,容易导致晶体处于临界状态,以至出现时振时不振现象,甚至停振。
2、在焊锡时,当锡丝透过线路板上小孔渗过,导致引脚跟外壳连接在一块,或是晶体在制造过程中,基座上引脚的锡点和外壳相连接发生单漏,都会造成短路,从而引起停振。
3、当晶体频率发生频率漂移,且超出晶体频率偏差范围过多时,以至于捕捉不到晶体的中心频率,从而导致芯片不起振。
4、由于芯片本身的厚度很薄,当激励功率过大时,会使内部石英芯片破损,导致停振。
5、在检漏工序中,就是在酒精加压的环境下,晶体容易产生碰壳现象,即振动时芯片跟外壳容易相碰,从而晶体容易发生时振时不振或停振。
6、在压封时,晶体内部要求抽真空充氮气,如果发生压封不良,即晶体的密封性不好时,在酒精加压的条件下,其表现为漏气,称之为双漏,也会导致停振。
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