描述石英晶體諧振器性能的指標參數有很多,打開其中可測試指標加起來差不多有30多項,然而我們在給客戶的承認書SPEC通常給出的最多不過5項,如常溫頻偏,溫度頻偏,等效阻抗,絕緣電阻,靜電容等常見的參數,這些常見常熟參數只能的代表晶振產品的常規制造水平,并不能把產品的設計,不同廠家的差異很直觀的體現出來。如果我們要更換制造商僅根據幾個常見參數就直接替代的話,是很容易出問題的。所以我就在這里給大家介紹相關參數的重要性,這些參數主要的作用是什么,或如果忽略它的重要性可能會帶來的什么隱患和風險。
下圖為晶科鑫SJK在產品出貨之前所要測試及監控的主要指標:
我將上述參數分為三類,按類別分別介紹,其中重點介紹根設計相關的指標。
類:規格書承諾指標是否在要求的范圍內;如常溫頻偏,溫度頻偏,等效阻抗,負載電容等。
這類指標任何供應商都能按要求滿足,無關設計,也無關制造水平。也就是說一個正常的供應商他共給你的產品肯定是滿足規格書要求的,這是最起碼的條件。但是他的產品品質怎么樣,這要看他的制造水平;他的產品能不能替代現有產品,還要看設計是否相同或相近。
第二類:有關品質即制程水平的參數,主要看它們的實際值的分布。這些參數包括常溫頻偏,溫度頻偏,等效阻抗,DLD-R系列,DLD-F系列,寄生特性等。
這類參數如果要求為正負公差那么越集中越好,如果要求極大或極小那么就是越小或越大越好;因為這些參數的實測結果,非常直接的能體現出一個工廠的軟硬件的實力。對于同一規格的晶振產品,其設計是多種多樣的,設計本身對這些參數并不能做根本決定性影響,其實工藝控制,設備精度,環境因素等,對產品的這些參數影響最直接。舉例,1 制造過程的中間設備的精度不高,必然導致產品常溫頻偏散差大,集中度不好。2 工藝穩定性不好必然導致很多參數不一致,散差大,一看測試亂七八糟就知道產品不咋地。 3 車間潔凈度不好,就會導致產品很多的穩定性,直觀的就是DLD-R,DLD-F系列的值超出常規,這樣的產品品質隱患是非常大的。所以好的產品,有實力的正規的公司生產出來的產品就應該是這些指標非常好的產品,同時其產品合格率也是的。當然他們需要的軟硬件成本必然會高些,雖然合格率高,但是比較差的供應商,他們的合格率也可以高,只不過他們是放寬標準,或一些關鍵的參數根本就不測試,這樣他們的成本就變低,可以低價在市場上橫行。
第三類,有關設計的指標參數。不同廠家其石英晶片設計,關鍵工序的設計,以及成品制造設計可能不盡相同。雖然他們都是優秀的供應商,品質控制的都非常的好,但是因為其設計不一樣,在一些特色場合的產品是不能直接替代的,必須根據各自的產品分別作相應的匹配測試,否則一樣會出品質事故的,就會造成非常不值得的損失。
那么我們要重點關注那幾個參數呢?
1、 TS值和Fa,TS值叫牽引量,它指的是當晶振負載電容變化1個PF時,頻率改變多少ppm;TS值變化是非線性的,負載越大,改變越小。Fa是負載為無窮大下的頻率值。為什么要把他們放在一起說呢,主要是因為有時不同廠家的相同產品,TS值差異不是很大,簡單一看或一算,兩者不會差太多,可以替代,其實則不然,這時就需要看Fa差別大不,如何Fa之間的差異可以滿足使用,那就通常就不會有問題。這說明兩家產品不會因為負載的變化導致頻偏過大,至于產品不能使用。常見的案例在于無線電子產品使用中,因為無線產品對頻偏要求比較苛刻,稍有頻偏就可能導致數據傳輸異常,無法定位,或距離變短等。所以這類產品的應用,一旦承認就必須穩定供應,無論是供應商自己不要輕易變更設計,還是使用方也不得隨意變更供方,如有變更就必須*行匹配試驗,然后小批量嚴重。否則極易出現問題。
2、 機械因子 C1 ,靜電容C0 ,C0/C1等;這些參數一旦設計成型其參數基本定型,不同設計會有一定差異,其本身的值變化很小,也就是說很集中,這些固定參數之間也相互關聯,同大或同小,看似沒有什么特別的作用,但是正是由于跟其初始的設計相關,也體現出他們的重要性。比如基頻和三倍頻的差異,但從常規測試可能看不出來問題,但是從這些參數就能明顯看出差異,兩者差異很明顯,所以監控這些參數就能保證產品不混淆。又如AT切 和BT切產品也可以很明顯區別。等等,所以如果不對這些參數進行劃分,兩者混淆了,常規測試都一樣,均在規格范圍內,但是在PCB電路上,輸出的頻率差別很大,肯定是不能使用的,偶有會遇到這樣的錯誤。BT切 的產品混到AT產品中,頻率輸出偏差達到200K,再最產品要求寬松的產品,也不能再這條件下工作啊,所以還是有血的教訓的。