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优质石英晶振核心制造技术首次曝光

来源：http://www.konuaer.net 作者：康华尔电子 2018年08月11

石英和水晶被发现有压电效应已经有一百多年了，做为石英晶振的主要原材料，已被人们大量人工培植，降低晶体制造商的成本，虽然石英水晶本身具有独特的功能，但要利用其制造一颗完整的石英晶振，还需要非常多的加工工序和生产流程。晶振是一种压电元器件，作用是把电能转换成机械能，带过IC，芯片等其他电子元件工作，使机器设备正常运作。在设计厚度，直径，电极直径和选择电极材料，支架，密封方式时，对最终成品晶振都有影响，晶体谐振器制造方法有平凸，双凸，斜面多种，大到可以分为平行和成型两种。
下图是石英晶体的等效电路图，一般是在谐振频率的旁边，其中CO表示的是电路上的并联电容，所谓的并联电容就是晶振支架，电极，外壳与引线四者之间的电容。L1代表的是机械惯性的运动电感，C1是机械弹性的运动电容，另外一个R1则代表机械损耗的运动阻力。CO+L1+C1+R1组成了贴片石英晶振的核心等效电路。

每一颗MHZ或KHZ的石英晶体谐振器会因为每个泛音，而产生一种主要模式，让厚度剪切振动以及不需要的响应，主要是在谐振频率之上的非谐振厚度剪切模式。常用的不是只有厚度剪切C模式一种，第二种是被叫做B模式的厚度剪切模式，这就是石英晶振的伪模式，每一次设计石英晶振方案时，可作为优先考虑的技术。
不需要的响应和不和谐通常比C模式具备更高的的频率和通常更低的运动阻力，但具有更大的温度系数。有时需要过滤此模式以使谐振器在C模式下工作。进一步不需要的模式是剪切，弯曲，厚度和扭曲振动，其可以出现在所需的共振频率之上和之下。通过正确的振荡器设计，不需要的模式很少会引接近共振频率的不需要的模式会影响贴片石英晶振的启动行为，或在操作过程中导致频率偏移。其他不希望的影响是由不需要的模式引起的频率和电阻随温度下降。杂散模式通常被指定为非谐振模式的谐振电阻与主模式电阻的比率。
下图是共振频率的相位，振幅，谐振周围频率响应的公式及线图：

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