晶体振荡器技术要求

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1、晶体振荡器(SPXO)技术要求1适用范围11.1适用范围12引用和参考的相关标准13定义14要求14.1一般要求14.2电气要求24.3防静电等级(ESD) 54.4 抗闩锁能力(Latch-Up) 54.5 残余气体分析(Residual Gas Analysis) 64.6机械和环境试验要求64.7质量与可靠性94.8 加工工艺说明 94.9 其它要求 91适用范围1.1适用范围适用于供应厂商进行普通晶体振荡器（SPXO）设计、生产以及检验，指导质量部对供应厂 商提供的普通晶体振荡器进行技术认证及进货检验，指导采购部采购合格产品，研发部在设计新 产品时选用合格物料。2 引用和参考的相关标准

2、SJ/T11256-2001 有质量评定的石英晶体振荡器 第1 部分：总规范GB12274-90 石英晶体振荡器总规范GB2423.10-95 电工电子产品基本试验规程 试验 Fc: 振动试验方法GB/T 2423.1-2001电工电子产品环境试验 第2部分：试验方法试验A：低温GB/T 2423.2-2002电工电子产品环境试验 第2部分：试验方法 试验B:高温GB/T 2423.3-1993电工电子产品基本环境试验规程试验Ca:恒定湿热试验方法GB/T 2423.10-1995电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验Fc和导则:振动（正 弦）GB/T 3873-1983 通信设备产品包装

3、通用技术条件GB2829-87 周期检查计数抽样程序及抽样表3 定义普通晶体振荡器（SPXO）： 一种没有温度控制和温度补偿装置的、频率温度特性基本上由所 用石英谐振器确定的振荡器。4 要求4.1 一般要求4.1.1外观要求外表面涂覆应完整，无明显划痕、无刮伤、无毛刺，无锈蚀、花纹、起泡、起皮和较重的 花印，产品标识应清晰，外形尺寸及材料、引脚定义等应与厂家资料一致。4.1.2 标识要求标识上应有制造公司名称或商标、生产批号、产品型号，标识要牢固、清晰，查看方便。4.1.3 使用环境要求温 度：0C70C相对湿度：45%75%大 气 压： 86kPa106kPa4.2 电气要求4.2.1引出脚

4、功能厂家资料应说明引出脚名称、尺寸、功能4.2.2测试环境温 度： 25C2C相对湿度： 4575气 压： 86kPa106kPa4.2.3技术指标要求和测试方法423.1 输入电流(Supply Current)指标要求：频率输入电流1.000 20.000 MHz20mA Max20.001 40.000 MHz30mA Max40.001 80.000 MHz40mA Max80.001 125.000 MHz50mA Max测试方法：图1 输入电流测试方法连接如图 1 所示，给晶振上电，待输出频率稳定时，测量晶振的输入电流。4.2.3.2 频率允许偏差(Frequency Tolera

5、nce)指标要求：频率频率偏差1.000 30.000 MHz20ppm Max30.001 60.000 MHz30ppm Max测试方法：晶体振荡器*负载测试夹具频率il数器图2 频率允许偏差测试方法连接如图 2 所示，给晶振上电，待输出频率稳定时，测量晶振的输出频率。423.3工作电压指标要求：3.3V10%或5V10%测试方法：连接如图 1 所示，给晶振上电，待输出频率稳定时，在电压允许变化范围内改 变输入电压，测试晶振输出频率应正常。4.2.3.4频率温度系数指标要求：0.1ppm/C测试方法：图3频率温度系数测试方法连接如图3所示，给晶振上电，在晶振工作温度范围内取若干温度点，每个

6、温度稳定30min后，测试晶振的输出频率，计算频率温度系数。4.2.3.5频率电压系数指标要求：在电压变化范围内不超过2ppm。测试方法：连接如图 2，所有其他参数保持其规定值不变的条件下，将电源电压分别调整到规格书中列出的标称值、最小值和最大值，测量晶体振荡器的输出频率。每次电压调整时，都应达到规定的稳定时间后测量频率。4.2.3.6起振时间指标要求：W 10ms 测试方法：用示波器同时晶振供电脚与输出脚的波形，计算从直流电源上升的起始点到参 考频率信号满足给定条件时的时间段，需多次测量，最后取其平均值。4.2.3.7稳定时间指标要求：W30min测试方法：将未加电的晶体振荡器放入高低温试验

7、箱，使用图3 的测试电路连接规定负载。试验箱的温度应调整到详细规范规定的温度。然后给晶体振荡器加电，记录输出频率随时间的变 化。稳定时间 ts 是规格书中规定的时间过后晶体振荡器的输出频率达到长期值的稳定频率允许 偏差的时间。4.2.3.8上升/下降时间指标要求：W 10ns测试方法：图4上升/下降时间连接如图 4，晶体振荡器输出稳定后，设置好示波器，保证示波器显示屏上能显示 2 个周期 的信号，用示波器进行单次采样，测试采样波形的上升时间，下降时间。应多次测量，取平均值。4.2.3.9输出波形及幅度指标要求：视具体晶振而定测试方法：连接如图4，晶体振荡器输出稳定后，设置好示波器，保证示波器显

8、示屏上能显 示 2 个周期的信号，用示波器进行单次采样，测试采样波形的峰峰值、最高低电平、最低高电 平。应多次测量，取平均值。4.2.3.10占空比指标要求： 5010测试方法：连接如图 4 所示。除非另有规定，应在 VOH 最小值和 VOL 最大值的中点或在电平的 50处测量。4.2.3.11三态特性指标要求：视具体晶振而定测试方法：图5 三态特性测试方法 本测试用于确定带三态控制功能的晶体振荡器处于禁止状态时的输出波形与控制脚漏电流 情况。晶体振荡器按图5 连接。电源2 给晶体振荡器的控制脚提供控制电压，控制电源2 的输出， 给晶体振荡器的控制脚输入规格书要求的最低高电平与最高低电平，用示

9、波器观察晶振的输出情 况。同时，在禁止状态下，读取毫安表的数值，应不超过规格书所列最大漏电流要求。4.3防静电等级(ESD)指标要求：对HBM,最小1000V；对CDM,最小500V。试验方法：由于晶振内部采用了 CMOS器件，如输出门，它们是静电敏感器件，在晶振制造、 运输、我公司加工时都容易受到静电损伤，所以规定ESD要求，能够提高器件的可靠性。推荐按 照 MIL-STD-883 方法 3015 (HBM) JESD22-C101(CDM)进行测试。最小试验样品：3 (HBM)+3 (CDM)，允许失效数=0。所有内部使用有半导体器件的晶振，都必须满足此要求。4.4抗闩锁能力(Latch-

10、Up)指标要求：最小 100mA；试验方法：晶振内部采用了 CMOS器件，通过试验可以检验晶振的抗闩锁能力，防止电浪涌等造成晶振内部的CMOS器件闩锁影响晶振的可靠性。推荐按照EIA/JESD78标准进行测试。 最小样品数=6，允许失效数=0。对所有内部使用CMOS器件的晶振，都必须满足此要求。4.5 残余气体分析(Residual Gas Analysis )指标要求：内部水蒸气含量最大为5000ppmV。对于所有满足粗漏、细漏要求的密封器件， 都必须要求。试验方法：对于混合电路，器件内部可能含有能够引起晶振质量下降或者失效的污染物的 内部气体或者能够加速腐蚀的气体（比如氨气）。通过此试验要

11、求，可以检验出要影响晶振可靠 性的有害气体，提高晶振的可靠性。推荐按照MIL-STD-883方法1018进行测试。最小样品数：10,允许失效数=0。4.6机械和环境试验要求4.6.1可焊性试验技术要求：元器件的焊端经过试验后，焊端表面超过95%的面积被焊料覆盖，且无针孔。 试验方法：将元器件的焊端经过8 小时蒸汽老化，将25的水白松香和 75的异丙醇组成 的R型焊剂涂抹在表面安装元器件的焊端上，再将焊端浸入235C5C熔融的Sn63Pb37焊料中 5秒钟，取出元器件，用10X显微镜观察焊端覆盖焊料的情况。4.6.2 耐焊接热试验技术要求：外观无可见损伤，标志清晰，频率满足规格要求。试验方法：不

12、预先干燥，置入达到2705C锡槽内，持续时间在10秒内，取出恢复室温, 进行 3 次试验，其性能不降低，无表面损伤。经历10次回流焊接，在温度为215C持续时间90秒，表面安装元器件性能不降低，无表面 损伤。升温速率小于6C/秒，降温速率小于6C/秒时，表面安装元器件性能不降低，无表面损伤。4.6.3温度试验463.1高温贮存试验测试目的：检查在高温环境存储之后有无损坏。所用仪器：高温箱线路图：无测试步骤：（1）初始检测：在正常条件下，对样品进行外观检查和各项指标测试。（2）试验：把不包装、不通电的样品放入高温箱内，将箱温调至样品存储温度的最高值，试验时间从箱温达到规定值时算起。(3) 最后检

13、测：经16小时试验后，将样品取出，在正常条件下，恢复2h后，对样品进行外观检查和指标测试。463.2低温贮存试验测试目的: 检查在低温环境存储之后有无损坏。所用仪器：低温箱线路图：无测试方法(1) 初始检测：在正常条件下，对样品进行外观检查和各项指标测试。(2) 试验：把不包装、不通电的样品放入低温箱内，将箱温调至样品存储温度的最低值， 试验时间从箱温达到规定值时算起。(3) 最后检测：经2小时试验后，将样品取出，在正常条件下，恢复2h后，对样品进行外观检查和指标测试。4.6.3.3 循环湿热试验测试目的：检查在低温环境存储之后有无损坏。所用仪器：湿热箱测试方法：本试验按照IEC60068-2

14、-30试验Db变化1的规定进行，严酷度等级b： 55C, 6个循环。4.6.3.4 高温带电老化试验测试目的: 检查在高温时的带电工作情况。所用仪器：高温箱、晶振测试夹具测试方法：晶体振荡器在规定温度下，连续带电工作30天，试验期间，温度的控制和频率 测量的准确度应与规定的最大频率变化的准确度一致。应在第一个24小时结束时和30天结束时 测量输出频率。此外还应以不小于1天不大于5天的间隔至少测量4次频率。4.6.3.5 低温带电工作试验测试目的: 检查在低温的启动及带电工作情况。所用仪器：高温箱、晶振测试夹具测试方法：晶振在最小工作温度下放置1小时后，给晶振上电，并持续2小时，每隔20分钟测试

15、晶振输出频率。4.6.3.6 高低温循环试验测试目的：在工作温度范围(Opera ting Tempera ture Range)内晶振的工作情况是否正常 所用仪器：可编程高低温箱、晶振测试夹具测试方法：可编程高低温箱以0.5C/min的温度变化速率，从晶体振荡器规格书中工作温 度的一个极限温度变化到另一极限温度，试验期间应记录频率和温度。4.6.3.7 高低温冲击试验测试目的： 考察晶振的抗空气温度冲击能力 所用仪器：高温箱、低温箱、晶振测试夹具 测试方法：对于非温度控制晶振，将低温箱、高温箱分别设置为规格书中的最小工作温度 与最大工作温度。对于温度控制晶振，除规格书中另有规定，低温和高温分别为-40C3C至85C 3C。晶振应在每一极限温度下保持30min。晶振应经受10次完整的循环，然后放在标准大气 压条件下恢复，时