高頻低功耗晶振晶體的使用需求量在不斷增加,特別是對于物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的無線應(yīng)用.我們越來越多地發(fā)現(xiàn)設(shè)備彼此通信并通過無線電交換數(shù)據(jù),例如通過藍牙,ZigBee或ISM.所有這些無線電標準都使用三位數(shù)兆赫茲或千兆赫茲范圍內(nèi)的頻段.為了產(chǎn)生這些RF頻率,器件需要非常精確的參考石英晶振晶體,其頻率范圍從大約20到52兆赫茲.

無線應(yīng)用對于晶振的要求不僅超薄小并且具備高精度.具有如此高諧振頻率的石英晶體必須是超薄的.石英越厚,其頻率越低,不太適合無線應(yīng)用.

需要一系列生產(chǎn)步驟來生產(chǎn)足夠薄的石英晶片.原始晶體塊逐漸分成更小的單元.最小的單元最終是“空白”,鋸切,研磨,蝕刻和拋光,以產(chǎn)生正確的厚度和特別光滑的表面.例如,為了制造共振頻率為40MHZ的石英坯料,石英晶片的厚度必須僅為41.5微米.

由于其標稱頻率為40MHZ,這種石英晶片已經(jīng)非常適合用于無線應(yīng)用;但事情并非那么簡單.除了相當高的標稱頻率外,還需要ppm范圍內(nèi)的最小誤差容限（ppm =百萬分率）.這種高精度是必要的,因為各個通道的射頻彼此非常接近,特別是在高頻范圍內(nèi).如果要避免不同射頻的重疊,必須確?；A(chǔ)參考頻率的最低頻率容差.

這對晶體生產(chǎn)提出了挑戰(zhàn),可以使用40MHZ晶振的例子來說明.如上所述,石英片理想地具有恰好41.5微米的標稱厚度.目標誤差容限僅為+/- 10 ppm,實際值可能偏離該理想值最多+/- 0.415納米.這不到百萬分之一毫米.

僅通過機械生產(chǎn)步驟不能實現(xiàn)亞納米范圍內(nèi)的這種精度.石英貼片晶振制造商通過根據(jù)生產(chǎn)工廠的特性從一開始就生產(chǎn)出極薄,極小尺寸的晶體來解決這個問題.然后對晶體進行微調(diào)以達到所需的標稱頻率.

微調(diào)：蒸發(fā)后或離子轟擊石英晶振晶體生產(chǎn)中的最后一個加工步驟是在石英片的兩側(cè)上施加電極.該電極對于電激勵坯料的振動是必要的.同時,該電極也是以下兩種微調(diào)石英的過程的起點.

1）后蒸發(fā)/濺射：

為了能夠使用后蒸發(fā)工藝-也稱為“濺射”-石英盤制造得稍微過薄,因此即使在施加電極之后,共振頻率也是極低的.為了糾正這一點,石英電極用銀蒸發(fā).以這種方式,施加超薄的銀層,這增加了石英晶體,Jauch石英晶振的質(zhì)量并降低了其頻率.在此過程中,連續(xù)測量石英盤的頻率.如果達到所需的標稱頻率,則立即停止后蒸發(fā).

2）離子轟擊調(diào)整

石英盤產(chǎn)生的稍微過厚的先決條件意味著即使在施加電極之后,共振頻率仍然略低.在這種情況下,通過用足夠高能量的離子進行靶向轟擊來減少電極的質(zhì)量.通過減小質(zhì)量,頻率不斷增加.與濺射一樣,在整個過程中監(jiān)控頻率.一旦達到所需的標稱頻率,該過程就結(jié)束.

Jauch Crystals適用于所有無線應(yīng)用

由于這兩種微調(diào)工藝,可以為各種無線應(yīng)用制造超薄和高精度石英晶體,有源晶體振蕩器.Jauch JXS21和JXS22型號也以這種方式生產(chǎn).這些晶體的頻率范圍為16至52MHZ,容錯率僅為+/- 10 ppm,具有極高的頻率穩(wěn)定性,專為無線設(shè)備而設(shè)計.

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