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來源：http://www.xh458.com 作者：康比電子 2019年01月19
AT條形諧振器/BT條形諧振器的切割對(duì)比
晶體的切割面積取決于整體產(chǎn)品的大小,常見的AT和BT切割方式是大多數(shù)人耳熟聞詳?shù)?高頻的石英晶體諧振器通常會(huì)采用厚度切割方式,低頻的就反之,根據(jù)使用的不同頻率要求可以體現(xiàn)出上千兆赫至數(shù)百兆赫茲之間,隨著水晶控制的好處越來越受到重視,晶振廠家改造了他們的生產(chǎn)機(jī)器設(shè)備,將晶振的市場(chǎng)范圍迅速擴(kuò)大,壓電石英晶體可以很好的控制市場(chǎng)需求.
術(shù)語"條形諧振器","AT條形諧振器"和"BT條形諧振器"通常用于描述薄型表面安裝晶體單元,"條帶"和"諧振器"這兩個(gè)詞意味著它們與傳統(tǒng)的晶體單元根本不同,但是,沒有這樣的差異,術(shù)語"諧振器"同樣可以用于描述傳統(tǒng)的圓形石英板晶體,"諧振器"簡(jiǎn)單地是"一種裝置或系統(tǒng),作為壓電晶體或電路,能夠通過另一系統(tǒng)中的振蕩而振蕩""條帶"這個(gè)詞確實(shí)意味著一個(gè)矩形形狀,但由于許多表面貼裝晶體封裝都裝有方形諧振器板.
壓電諧振器可以控制石英振蕩器頻率的發(fā)現(xiàn)創(chuàng)造了晶體單元市場(chǎng),最初主要由業(yè)余無線電操作員組成,晶體行業(yè)現(xiàn)在似乎已經(jīng)完全循環(huán):在表面貼裝器件中對(duì)小尺寸封裝的不斷增長(zhǎng)的需求的驅(qū)動(dòng)下,四邊形板已經(jīng)重返市場(chǎng),盡管技術(shù)有所改進(jìn),但四角形板仍然存在一些麻煩的特征,這些特性挑戰(zhàn)了當(dāng)今制造商,因?yàn)樗麄兲魬?zhàn)了昔日的制造商,今天的大多數(shù)需求是針對(duì)更高頻率的"AT-"和"BT-"切割晶體,因此我們將討論限制在那些,重點(diǎn)是AT切割晶體.
圖1表示培養(yǎng)(人造)石英晶振的頂視圖,Y軸是機(jī)械軸,如圖所示從一端到另一端延伸,從石頭上切下Y形切割板,使得厚度尺寸平行于Y軸,Y切割板的頻率主要由它們的厚度決定,然而,Y切割板表現(xiàn)出不希望的特性,使得它們不適合商業(yè)用途,因此目前使用的大多數(shù)板以略微旋轉(zhuǎn)的角度切割,導(dǎo)致板具有更理想的,可再現(xiàn)的屬性(最重要的是頻率穩(wěn)定性與溫度的關(guān)系),兩個(gè)最常見的單圈Y切口是AT切口和BT切口,從圖1中可以看出,它們?cè)诜较蛏蠋缀醣舜讼鄬?duì).
圖2說明了可以在石英板中引起的各種振動(dòng)模式,AT和BT板主要在厚度剪切模式下振動(dòng),然而,重要的是要理解,可以使任何石英板以一種或多種所示模式振動(dòng),甚至以兩種或更多種的某種組合振動(dòng),"其他"類型的振動(dòng)可以通過電,機(jī)械,聲學(xué),熱或這些因素的某種組合來感應(yīng),這些誘導(dǎo)響應(yīng)通常被稱為"耦合"或"不需要"模式,作為進(jìn)一步的復(fù)雜性,每當(dāng)厚度剪切模式通電時(shí),任何單個(gè)旋轉(zhuǎn)的厚度剪切諧振器也將在面剪切模式下振動(dòng).
到目前為止,我們只考慮了特定溫度+25°C下四邊形與圓形板的性能,壓電石英晶體的彈性常數(shù)隨溫度的變化而變化,從而產(chǎn)生新的頻率響應(yīng),這些不僅影響厚度剪切響應(yīng),還影響任何其他通電振動(dòng),正如厚度剪切將以其基頻的奇數(shù)倍整數(shù)激勵(lì),其他振動(dòng)模式也是如此,通常,"其他"模式中的溫度引起的頻率偏移非常大,大約為每度百度的百萬分之幾,因此,干擾主模式響應(yīng)的耦合模式可以是面部的第n個(gè)泛音,剪切或其他一些反應(yīng).
由于AT-和BT-切口是通過石英晶體諧振器在不同角度制成的,因此它們的操作特性不同,最顯著的差異是在給定頻率下,BT板將是AT板厚度的約1.5倍,在上面的例子中,為了產(chǎn)生在20.000MHz下工作的晶體,AT板的厚度約為0.083mm,而BT板的厚度約為0.128mm,因此,可以使用BT切割板制造具有更高基模頻率的晶體,如果板厚度任意限制,例如0.05mm,則AT切割板將以33.200MHz振蕩,而BT切割板將以51.200MHz振蕩.
對(duì)于需要具有高可牽引性的晶體的應(yīng)用,應(yīng)用導(dǎo)致這種晶振的電極是簡(jiǎn)單的,相反,如果要避免可牽引性,可以容易地設(shè)計(jì)避免這種情況的電極,如果應(yīng)用所需的電極與諧振器板一樣大或甚至大于諧振器板,則通?？梢栽谥付ǖ闹Ъ苤惺褂蒙源蟮陌?雖然理論上可以采用相同的設(shè)計(jì)和制造技術(shù)去除諧振器,但這樣做實(shí)際上要少得多,四角諧振器的制造量極大,以滿足高要求,標(biāo)準(zhǔn)化對(duì)提高生產(chǎn)率至關(guān)重要.
晶體的切割面積取決于整體產(chǎn)品的大小,常見的AT和BT切割方式是大多數(shù)人耳熟聞詳?shù)?高頻的石英晶體諧振器通常會(huì)采用厚度切割方式,低頻的就反之,根據(jù)使用的不同頻率要求可以體現(xiàn)出上千兆赫至數(shù)百兆赫茲之間,隨著水晶控制的好處越來越受到重視,晶振廠家改造了他們的生產(chǎn)機(jī)器設(shè)備,將晶振的市場(chǎng)范圍迅速擴(kuò)大,壓電石英晶體可以很好的控制市場(chǎng)需求.
術(shù)語"條形諧振器","AT條形諧振器"和"BT條形諧振器"通常用于描述薄型表面安裝晶體單元,"條帶"和"諧振器"這兩個(gè)詞意味著它們與傳統(tǒng)的晶體單元根本不同,但是,沒有這樣的差異,術(shù)語"諧振器"同樣可以用于描述傳統(tǒng)的圓形石英板晶體,"諧振器"簡(jiǎn)單地是"一種裝置或系統(tǒng),作為壓電晶體或電路,能夠通過另一系統(tǒng)中的振蕩而振蕩""條帶"這個(gè)詞確實(shí)意味著一個(gè)矩形形狀,但由于許多表面貼裝晶體封裝都裝有方形諧振器板.
壓電諧振器可以控制石英振蕩器頻率的發(fā)現(xiàn)創(chuàng)造了晶體單元市場(chǎng),最初主要由業(yè)余無線電操作員組成,晶體行業(yè)現(xiàn)在似乎已經(jīng)完全循環(huán):在表面貼裝器件中對(duì)小尺寸封裝的不斷增長(zhǎng)的需求的驅(qū)動(dòng)下,四邊形板已經(jīng)重返市場(chǎng),盡管技術(shù)有所改進(jìn),但四角形板仍然存在一些麻煩的特征,這些特性挑戰(zhàn)了當(dāng)今制造商,因?yàn)樗麄兲魬?zhàn)了昔日的制造商,今天的大多數(shù)需求是針對(duì)更高頻率的"AT-"和"BT-"切割晶體,因此我們將討論限制在那些,重點(diǎn)是AT切割晶體.
圖1表示培養(yǎng)(人造)石英晶振的頂視圖,Y軸是機(jī)械軸,如圖所示從一端到另一端延伸,從石頭上切下Y形切割板,使得厚度尺寸平行于Y軸,Y切割板的頻率主要由它們的厚度決定,然而,Y切割板表現(xiàn)出不希望的特性,使得它們不適合商業(yè)用途,因此目前使用的大多數(shù)板以略微旋轉(zhuǎn)的角度切割,導(dǎo)致板具有更理想的,可再現(xiàn)的屬性(最重要的是頻率穩(wěn)定性與溫度的關(guān)系),兩個(gè)最常見的單圈Y切口是AT切口和BT切口,從圖1中可以看出,它們?cè)诜较蛏蠋缀醣舜讼鄬?duì).
由于AT-和BT-切口是通過石英晶體諧振器在不同角度制成的,因此它們的操作特性不同,最顯著的差異是在給定頻率下,BT板將是AT板厚度的約1.5倍,在上面的例子中,為了產(chǎn)生在20.000MHz下工作的晶體,AT板的厚度約為0.083mm,而BT板的厚度約為0.128mm,因此,可以使用BT切割板制造具有更高基模頻率的晶體,如果板厚度任意限制,例如0.05mm,則AT切割板將以33.200MHz振蕩,而BT切割板將以51.200MHz振蕩.
對(duì)于需要具有高可牽引性的晶體的應(yīng)用,應(yīng)用導(dǎo)致這種晶振的電極是簡(jiǎn)單的,相反,如果要避免可牽引性,可以容易地設(shè)計(jì)避免這種情況的電極,如果應(yīng)用所需的電極與諧振器板一樣大或甚至大于諧振器板,則通?？梢栽谥付ǖ闹Ъ苤惺褂蒙源蟮陌?雖然理論上可以采用相同的設(shè)計(jì)和制造技術(shù)去除諧振器,但這樣做實(shí)際上要少得多,四角諧振器的制造量極大,以滿足高要求,標(biāo)準(zhǔn)化對(duì)提高生產(chǎn)率至關(guān)重要.
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