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五月 20 2020

晶振不起振的原因及解决方法


目录

1.参数选型不符
2.储存环境不当
3.内部水晶片破损
4.晶振内部水晶片上附有杂质导
5.晶振出现漏气
6.振荡电路匹配值不符导致
7.焊接时温度过高或时间过长
8.电磁兼容性(EMC)问题
9.质量差
10.单片微型计算机(MCU)质量问题、软件问题

  晶振作为电路中的心脏,具有极其重要的作用,在各种电子产品设备中广泛应用,如果出现不振就会导致整个设备不能正常工作,那么引起晶振不起振的原因有哪些呢?又如何去解决呢?下面一起看看:

  1.参数选型不符

  例如:某MCU需要匹配6PF的32.768KHz,结果选用12.5PF的,导致不起振。

  解决措施:更换符合要求的规格型号。必要时请与MCU原厂确认。

  2.储存环境不当

  在高温或者低温或者高湿度等条件下长时间使用或者保存,会引起晶振的电性能恶化,可能导致不起振。

  解决措施:尽可能在常温常湿的条件下使用、保存,避免晶振或者电路板受潮。

  3.内部水晶片破损

  运输过程中损坏、或者使用过程中跌落、撞击等因素造成晶振内部水晶片损坏,从而导致晶振不起振。

  解决措施:更换好的晶振。平时需要注意的是:运输过程中要用泡沫包厚一些,避免中途损坏;制程过程中避免跌落、重压、撞击等,一旦有以上情况发生禁止再使用。

晶振

晶振

  4.晶振内部水晶片上附有杂质导

  晶振的制程之一是水晶片镀电极,即在水晶片上镀上一次层金或者银电极,这要求在万级无尘车间作业完成。如果空气中的尘埃颗粒附在电极上,或者有金渣银渣残留在电极上,则也会导致晶振不起振。

  解决措施:更换新的晶振。在选择晶振供应商的时候需要对厂商的设备、车间环境、工艺及制程能力予以考量,这关系到产品的品质问题。

  5.晶振出现漏气

  晶振在制程过程中要求将内部抽真空后充满氮气,如果出现压封不良,导致晶振气密性不好出现漏气;或者晶振在焊接过程中因为剪脚等过程中产品的机械应力导致晶振出现气密性不良;均会导致晶振出现不起振的现象。

  解决措施:更换好的晶振。在制程和焊接过程中一定要规范作业,避免误操作导致产品损坏。

  6.振荡电路匹配值不符导致

  影响振荡电路的三个指标:频率误差、负性阻抗、激励电平。

  (1)频差太大,导致实际频率偏移标称频率从而引起晶振不起振。

  解决措施:选择合适的PPM值的产品。

  (2)负性阻抗过大或过小都会导致晶振不起振

  解决措施:负性阻抗过大,可以将晶振外接电容Cd和Cg的值调大来降低负性阻抗;负性阻抗太小,则可以将晶振外接电容Cd和Cg的值调小来增大负性阻抗。一般而言,负性阻抗值应满足不少于晶振标称最大阻抗3-5倍。

  (3)激励电平过大或者过小也将会导致晶振不起振

  解决措施:通过调整电路中的Rd的大小来调节振荡电路对晶振输出的激励电平。一般而言,激励电平越小越好,处理功耗低之外,还跟振荡电路的稳定性和晶振的使用寿命有关。

  7.焊接时温度过高或时间过长

  焊接时温度过高或时间过长,导致晶振内部电性能指标出现异常而引起晶振不起振。以32.768KHz直插型为例,要求使用178°C熔点的焊锡,晶振内部的温度超过150°C,会引起晶振特性的恶化或者不起振。焊接引脚时,280°C下5秒以内或者260°C以下10秒以内。不要在引脚的根部直接焊接,这样也会导致晶振特性的恶化或者不起振。

  解决措施:焊接制程过程中一定要规范操作,对焊接时间和温度的设定要符合晶振的要求。

  8.电磁兼容性(EMC)问题

  解决措施:一般而言,金属封装的制品在抗电磁干扰上优于陶瓷封装制品,如果电路上电磁兼容性(EMC)较大,则尽量选用金属封装制品。另外晶振下面不要走信号线,避免带来干扰。

贴片晶振

贴片晶振

  9.质量差

  采购到晶振产品劣质导致晶振不起振。解决措施:选择正规的晶振厂家,可以从厂家实力,原材料及品质把控等方面来分析,从而可以在源头上剔除采购到不良晶振导致不起振问题。

  10.单片微型计算机(MCU)质量问题、软件问题

  解决措施:目前市场上面单片微型计算机(MCU)散新货、翻新货、拆机货、贴牌货等鱼龙混杂,如果没有一定的行业经验或者选择正规的供货商,则极易买到非正品。这样电路容易出现问题,导致振荡电路不能工作。另外即便是正品单片微型计算机(MCU),如果烧录程序出现问题,也可能导致晶振不能起振。

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