石英晶振,是一種利用石英晶體的壓電效應產生穩定頻率信號的電子元件。石英晶片經過精密切割成特定的形狀和尺寸,在壓電效應下能夠產生百萬分之一(ppm)量級精度的穩定頻率信號,具有高精度、高穩定、高可靠的特點。
石英晶振如同電子設備的 “心臟起搏器”,為設備提供穩定且精確的時鐘信號,確保各個部件能夠有條不紊地協同工作,被廣泛應用于智能穿戴、網絡通信、工業控制、汽車電子以及航空航天等領域。
石英晶振的工作原理
石英晶振的工作原理基于著名的壓電效應:當對石英晶體施加機械壓力時,其表面會產生電荷;反之,當在石英晶體兩端施加電場時,晶體又會產生機械變形。這種電能與機械能之間的相互轉換是可逆且穩定的。如果給晶片加上適當的交變電壓,晶片就會產生振蕩,由于石英晶體本身的物理特性,其振蕩頻率極為穩定,這就為電子設備提供了可靠的頻率基準。
石英晶振結構
石英晶振是由精密切割的石英晶片,搭配陶瓷基座、金屬蓋、導電膠、電極板、IC(僅晶體振蕩器有)組成的。
u石英晶片:是從高純度的石英晶體按一定方位角切下的薄片,按需可切割成圓形或正方形,矩形等。
u導電膠:是一種固化或干燥后具有一定導電性能的膠黏劑,通常以基體樹脂和導電填料即導電粒子為主要組成成分,兼具導電性和抗震性
u電極板:是鍍在石英晶片表面的金屬電極,一般采用金、銀等導電性良好的金屬。
u陶瓷基座:陶瓷基座表面是黑色,基座上覆上一定與陶瓷緊密接合的金屬層,也稱之為陶瓷金屬化。陶瓷基座的絕緣性佳、熱穩定性好,有利于減少對晶振頻率的影響。
u金屬蓋:即外殼,外殼材料通常有金屬、玻璃、膠木、塑料等,外形有圓柱形、管形、長方形、正方形等。
uIC:是將大量的微型元器件,諸如晶體管、電阻、電容等等集合在一起形成的電路,其中包含芯片。注意:IC僅在晶體振蕩器中存在,晶體諧振器沒有IC。
u焊盤:是晶振與電路板焊接的部位,又稱 “腳位”,實現石英晶振與電路板上其他元件(如芯片、電容、電阻等)之間的電氣連接。