晶振不起振的原因要点.docx

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晶振不起振的原因要点

晶振不起振的原因

一，晶振失振的缘由；

1.在检漏工序中，就是在酒精加压的环境下，晶体容易产生碰壳现象，即振动时芯片跟外壳容易相碰，从而晶体容易发生时振时不振或停振；

2.在压封时，晶体内部要求抽真空充氮气，如果发生压封不良，即晶体的密封性不好时，在酒精加压的条件下，其表现为漏气，称之为双漏，也会导致停振；

3.由于芯片本身的厚度很薄，当激励功率过大时，会使内部石英芯片破损，导致停振；

4.有功负载会降低Q值（即品质因素），从而使晶体的稳定性下降，容易受周边有源组件影响，处于不稳定状态，出现时振时不振现象；

5.由于晶体在剪脚和焊锡的时候容易产生机械应力和热应力，而焊锡温度过高和作用时间太长都会影响到晶体，容易导致晶体处于临界状态，以至出现时振时不振现象，甚至停振；

6.在焊锡时，当锡丝透过线路板上小孔渗过，导致引脚跟外壳连接在一块，或是晶体在制造过程中，基座上引脚的锡点和外壳相连接发生单漏，都会造成短路，从而引起停振；

7.当晶体频率发生频率漂移，且超出晶体频率偏差范围过多时，以至于捕捉不到晶体的中心频率，从而导致芯片不起振

8，未用超生波清洗焊好的晶振

9，PCB板布线错误；

10，单片机质量有问题；

11,晶振质量有问题；

12，负载电容或匹配电容与晶振不匹配或者电容质量有问题；

13.PCB板受潮，导致阻抗失配而不能起振；

14.晶振电路的走线过长；

15.晶振两脚之间有走线；

16.外围电路的影响。

二，解决方案，建议按如下方法逐个排除故障；

（1）排除电路错误的可能性，因此你可以用相应型号单片机的推荐电路进行比较。

（2）排除外围元件不良的可能性，因为外围零件无非为电阻，电容，你很容易鉴别是否为良品。

（3）排除晶振为停振品的可能性，因为你不会只试了一二个晶振。

（4）试着改换晶体两端的电容，也许晶振就能起振了，电容的大小请参考晶振的使用说明。

（5）在PCB布线时晶振电路的走线应尽量短且尽可能靠近IC，杜绝在晶振两脚间走线。

三，有关晶振不起振问题的讨论；

现在我们的问题是晶振与串联接地的晶振不匹配的原因。

单片机的功率决定了晶振的功率P1而电容的大小又取材于单片机的单片机功率。

选择合适又要于晶振比较匹配才是合适的。

这里请注意P1于电容的匹配符合于p1=c1*c2/c1+c2+p2【这里的P2是一般是3~5p的一个值】选择的电容的值越大单片机的耗电能力也就越强。

而且易造成不起振的情况。

当出现双漏现象时，也会导致晶振不起振。

这时就需要我们在此环节中找出漏洞，并予以弥补。

双漏现象时出现在压封工序中。

所谓的压封工序，就是指将已经调整好的谐振器在氮气的保护下和外壳封装在一起，用来稳定石英晶体谐振器的电器的性能。

在压封工序过程中，应该保证送料仓库、压封的仓和出料的仓干净，压封仓要连续不断地冲入氮气，并且在压封的过程中，应该注意焊头磨损的情况以及模具的位置情况，电压、气压和氮气流量是否正常的情况，如果出现不正常的情况，需要及时处理。

它的质量标准就是：

无伤痕、毛刺、顶坑、弯腿、压印对称不可歪斜。

我们都知道石英晶振它是被动的一种组件，主要是由IC提供一定的激励功率才会正常工作的。

所以呢，这个激励功率是分厂重要的一部分。

激励功率太低了，晶振就不容易产生信号，也就不容易起振。

但是激励功率太高的话，就会形成过激励，这样容易造成石英芯片的破损，从而产生停振的现象。

所以，一定要提供适当的激励功率。

另外，有些情况下，有功负载也会消耗一定的功率，这样就会降低陶瓷晶振的Q值，从而会使晶体的稳定性产生下降，导致晶体容易遭到周边有源组件的影响，长期处于一种不稳定的状态，这样就会出现我们常见的时振时不振的现象。

所以呢，在外部加有功负载时，应该匹配一个比较合适的有功负载。

为了能更好的防止焊锡时出现的单漏现象，建议在晶体下面加上一个绝缘垫片。

这样既能控制好剪脚和焊锡工序过程中发生的一些故障，也能保证基座的绝缘性能和引脚的质量问题。

使引脚镀层光亮均匀无麻面，无变形、裂痕、变色、划伤、污迹以及镀层剥落。

当遇到晶振发生频率漂移并且晶体频率偏差范围过多时就应该检查是否有匹配的合适的负载电容，这时可以通过调节晶振的负载电容来解决晶振不起振的问题。

在日常生活中，我们有很多地方都是要用到晶振的，但当晶振停振的时候，我们能解决吗？

能有自己的方式去操作吗？

有许多工程师在遇到，晶振在电路板，一会儿起振，一会儿不起振，或用电吹风吹一下又可以正常工作等问题。

如果遇到这种问题，首先要检测晶振的频率参数和晶振的电阻是不是在要求的范围内，如果是在要求的范围内;其次要检查晶振的焊接温度会不会高，造成晶振的第二次损坏，一般要求焊接的温度是在250度左右或更低，最高不要超过300度。

如果这些都是在要求的范围内，那就要考虑是不是整个单片机电路的问题了。

如果遇到这样的问题，检测晶振参数和调整焊接温度可以很容易做到，如果单片机电路的问题可以找方案商来解决，再则是看晶振有没有漏气，晶振在潮湿的天气情况下也会出现这种问题，这样就建议更换质量较好的晶振。

四，晶振最佳接地方式；

不同类型的晶振请区分开来：

1、32.768KHZ有直插和贴片之分，直插的就只有2个脚，都是功能脚，就不存在接地脚了。

如果需要接地，那么只能想其他的办法如；铁丝固定万科顶部然后接地（接地主要是为了避免电路电磁干扰，因为有些电路在布线的时候不太合理，极易引起电磁干扰，导致晶振出问题。

）

贴片的32.768KHZ则要看有几个引脚，如果只有两个引脚，那么跟直插的相同。

如果有4个引脚的，那么确定功能脚是哪两个？

另外两个脚可以接地，也可以悬空。

如果是有源晶振，包括SPXO、TCXO、VC-TCXO、VCXO，那么它们的脚位定义中就有一脚是GND，直接接地就OK。

五，晶振的分类；

1、按材质封装

（1）.金属封装-SEAMTYPE

（2）.陶瓷封装-GLASSTYPE

2、贴装方式

（1）.直插封装-DIP

（2）.贴片封装-SMD

3、按产品类型

（1）.crystalresonator—晶体谐振器（无源晶体）

（2）.crystaloscillator—晶体振荡器（有源晶振）

---SPXO普通有源晶体振荡器（DSO）

---VCXO电压控制晶体振荡器（DSV）,

---TCXO温度补偿晶体振荡器（DSB）,

---VC-TCXO压控温补晶体振荡器（DSA）

（3）.crystalfilter—晶体滤波器（DSF）

（4）.tuningforkx’tal（khz）-水晶振动子，（DST,DSX）

六，晶振的原理；

石英晶体振荡器是利用石英晶体（二氧化硅的结晶体）的压电效应制成的一种谐振器件，它的基本构成大致是：

从一块石英晶体上按一定方位角切下薄片（简称为晶片，它可以是正方形、矩形或圆形等），在它的两个对应面上涂敷银层作为电极，在每个电极上各焊一根引线接到管脚上，再加上封装外壳就构成了石英晶体谐振器，简称为石英晶体或晶体、晶振。

而在封装内部添加IC组成振荡电路的晶体元件称为晶体振荡器。

其产品一般用金属外壳封装，也有用玻璃壳、陶瓷或塑料封装的。

七，晶振的内部结构图；

石英晶体振荡器器内部结构图:

Constructionfigofquartzresonator:

序号

NO

部件名称

COMPONENT

材料

MATERIALS

数量

OTY

表面处理方法

SURFACE

①

晶体白片

CRYSTALBLANK

Y/Z棒

Y/ZBAR

1

抛光/腐蚀

POLISH/ETCHED

②

支架

SUPPORTER

铜合金

COPPER

2

③

基座

BASE

碳钢镍合金

Fe-NI

1

镀镍

NIPLATED

④

外壳

CAN

镍铜合金

NICKEL-COPPER

1

引线

LEAD

可伐丝

KOVAR

2

镀镍+浸锡

NIPLATED+SOLDERDIPPED

⑥

玻璃子

GLASS

可伐玻璃子

KOVER-GLASS

2

⑦

导电胶

ADHESIVEGENT

银胶树脂

Ag-URETHANE

2

垫片

CUSHIONFLAKE

聚四氟乙烯

PLOYTETRAFLUOROETHYLENE

1

八，晶振的应用领域；

（一）、智能电表、水表、燃气表、煤气表

1、32.768KHz—匹配MCU和CLOCKIC

2、3.579545M、4M、8M、11.0592M、12M、16M、24M

（二）、电脑

晶振的作用是向显卡、网卡、主板等配件的各部分提供基准频率，它就像个标尺，工作频率不稳定会造成相关设备工作频率不稳定。

1、时钟晶振：

14.318MHZ（一般与时钟芯片在一起，北桥）为主板的所有元器件提供时钟信号。

2、实时晶振：

32.768KHZ（一般在南桥旁边）。

南桥芯片主要负责IO输入输出，开机电路，总线管理，一般不会覆盖散热片。

北桥芯片主要负责CPU与内存的管理，一般会覆盖散热片。

3、声卡晶振：

24.576MHZ（一般在声卡芯片旁）主要负责高频信号的输入与输出。

4、网卡晶振：

24.576MHZ、25.000MHZ保证了数据传输的精确同步性，大大减少了丢包的可能性。

5、DVD-ROM即DVD光驱，用25.0M陶振。

6、鼠标：

6M、8M、18.432M、18.48M

无线鼠标：

27.042M、26.590M

（三）、MP3、MP4、MP5、U盘

24.576MHZ、24.000MHZ、6.000MHZ、12.000MHZ、32.000MHZ

（四），GPS

TCXO16.367667M、16.368M、16.369M、24.5536M、26M

（五），手机

X‘tal26MHz

VC-TCXO19.2M、19.5M、26M

九，晶振的发展趋势；

石英晶体元件小型化是电子产品更新换代的要求。

随着技术的进步与科学的发展，电子产品不断地更新换代：

数码相机、摄像机不断取代传统的光学相机、摄像机，DVD取代VCD，平板电视逐渐取代显像管电视，笔记本电脑越来越多地取代台式电脑，集GPS、蓝牙、相机、MP3于一身的多功能3G手机将取代2G手机，所有这些电子产品的换代几乎都需要体积更小、性能更好的石英晶体元件为之配套。

KDSVC-TCXO晶振电子产品的便携式、数字化、节能、低功耗已成为社会发展的趋势。