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晶振被燒壞的兩大類情況講解

2022年07月08日 16:24 硬件攻城獅 作者:硬件攻城獅 用戶評論(0

首先要清楚的一件事情是:晶振分為無源晶振與有源晶振兩大類。

基于這兩類晶振的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與工作原理的差異,晶振被燒壞的情況也要分為兩大類:

針對無源晶振被燒壞的情況有以下兩點:

1、手焊操作不當(dāng)

假如利用高溫或長時間對導(dǎo)腳部位進行加熱,會導(dǎo)致晶振內(nèi)部晶片鍍銀層破壞,電阻超差等問題,引發(fā)晶振不起振。

2、激勵功率過大

根據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域的不同,選擇合適激勵功率的晶振,切不可只為了改變晶振的輸出頻率,任意改變電路輸入給晶振的激勵功率的大小。因為電路提供的激勵功率過大可能會導(dǎo)致石英晶片振幅變大,因此過多的熱量產(chǎn)生導(dǎo)致石英晶片振動區(qū)域的溫度升高。石英晶片本身則產(chǎn)生梯度性溫度攀升,直接破壞頻率穩(wěn)定度。由于晶片機械性變形程度可能會超出彈性極限,造成晶格不可恢復(fù)性的位移,造成晶振輸出頻率永久性頻偏。更嚴(yán)重的情況下,石英晶片振碎,導(dǎo)致晶振徹底不起振(停振),也就是我們所說的“燒壞”。造成等效電阻變大(注:一般晶振電阻值為10~100Ω),影響晶振起振,嚴(yán)重情況下造成晶振停振。激勵功率過大,還可能導(dǎo)致導(dǎo)致固著晶片與基座的導(dǎo)電膠受損,比如斷裂,后果是造成晶振內(nèi)部電路斷路、晶振停振。

在無源晶振的電路應(yīng)用中,加在晶振兩端的電壓很低,因此無源晶振被燒壞的情況極少。而該類事故卻更多發(fā)生在有源晶振的不當(dāng)應(yīng)用上,因此需要引起特別關(guān)注。

針對有源晶振被燒壞的情況也分為以下兩點:

1、電壓輸入接錯方向

石英晶體振蕩器通常用法:一腳懸空,二腳接地,三腳接輸出,四腳接電壓。

電壓正確接法:必須把電壓輸入接到晶振的電壓輸入腳(VCC)。若錯接到接地腳,晶振就會被電流 “燒壞”。

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2、輸入電壓參數(shù)選錯

一般輸入電壓:1.8V、2.8V、 3.3V、5V。如果把5V供給額定電壓為1.8V的有源晶振,就會帶來晶振被燒壞的高風(fēng)險。

如下圖所示:

有源晶振2.048MHz被燒壞案例

有源晶振2.048MHz在焊接前,各項電氣參數(shù)正常。在焊接后,發(fā)生停振現(xiàn)象。

針對該晶振開蓋檢驗,發(fā)現(xiàn)晶片電極面、IC無異常,金線表現(xiàn)為明顯的熔斷結(jié)球現(xiàn)象,從而造成電路斷路。

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分析為該顆有源晶振通電后受到超出自身負荷的電壓及電流導(dǎo)致金線熔斷,電路出現(xiàn)斷路現(xiàn)象,造成晶振停振。后續(xù)經(jīng)核實,證明確實如此。

針對有源晶振的特別提醒:有源晶振只有被輸入了超負荷高壓電源才會被擊穿。切勿輸入電壓接錯或接反。

編輯:黃飛

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( 發(fā)表人:黃飛燕 )

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