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Jauch的40MHz的石英毛坯有多厚？

來源：http://m.xwpc.com.cn 作者：金洛鑫電子 2024年03月04
Jauch的40MHz的石英毛坯有多厚？
詢問技術(shù)部門:40MHz的石英毛坯有多厚？
讓我們以一個(gè)小測(cè)驗(yàn)開始這篇博文:自己猜猜看——答案會(huì)在文中出現(xiàn)。
40 MHz的石英毛坯有多厚？像…一樣厚..
●甲:指甲
●一張普通的打印紙
●一根頭發(fā)
你自己猜——答案會(huì)在課文中出現(xiàn)。但首先，讓我們看看這個(gè)理論:
一般來說，石英坯的諧振頻率與石英板的厚度之間存在反比關(guān)系。
換句話說，諧振頻率越高，所需石英晶振坯體的厚度就越小。這是因?yàn)樵谑⒈P的界面之間形成了所謂的駐波。該駐波通過在厚度方向上傳播的橫向聲波的兩個(gè)界面上的反射而在石英晶片內(nèi)部積累。最大的機(jī)械位移在垂直于波傳播方向的石英板平面內(nèi)。
在諧振頻率下，聲波波長(zhǎng)的一半的奇數(shù)適合石英坯的厚度平面。因此，坯料的厚度是AT部分生產(chǎn)的石英的主要頻率決定尺寸。截面石英晶體通常在以下頻率范圍內(nèi)制造:
●1MHz~60MHz，在基本模式下運(yùn)行
●30MHz~250MHz，泛音模式下運(yùn)行（第三；5日；7號(hào)；第九泛音）
如前所述，可以估計(jì)石英板（毛坯）的所需厚度d，因?yàn)槠鏀?shù)個(gè)半波長(zhǎng)應(yīng)該適合石英毛坯的厚度平面。
除了石英坯的厚度之外，必須考慮聲波在石英材料中的傳播速度v，以便計(jì)算共振頻率f .對(duì)于AT截面石英，傳播速度v約為3320米/秒。基于此，給定頻率下所需的厚度d可估算如下:
d ≈ n x x v/f，n = 1，3，5，…
在基本模式下，將在10.0MHz和40.0MHz貼片晶振的頻率下獲得以下厚度的石英坯體:
●10.0MHz? d = 166.0μm
●40.0MHz? d = 41.5μm
因此，諧振頻率為40MHz的石英坯件是相對(duì)較薄的圓盤。它的厚度只有41.5μm，約為0.04mm。因此，厚度約為人頭發(fā)的直徑，約為一張紙的十分之一。所以正確答案是c。



特寫顯示:40兆赫的石英空白大約有人類頭發(fā)的厚度。
為了讓您更好地了解照片中頭發(fā)的位置和石英空白的位置，下面是實(shí)驗(yàn)設(shè)置的另一個(gè)視圖：



例如，我們現(xiàn)在如何確保諧振頻率的容差與所需諧振頻率的偏差僅為10ppm（百萬分之一）？
如果我們將其轉(zhuǎn)換為石英坯的標(biāo)稱厚度，則+/-10ppm的共振頻率偏差對(duì)應(yīng)的厚度公差僅為+/-0.415nm。
這是最復(fù)雜的機(jī)械操作也無法實(shí)現(xiàn)的。此外，振蕩石英晶體諧振器據(jù)說是一種成本非常低的組件，也將用于消費(fèi)領(lǐng)域。
那么如何實(shí)現(xiàn)這種僅+/-10ppm的低頻容差呢？
我們使用一個(gè)技巧來代替機(jī)械公差，這在實(shí)踐中是無法實(shí)現(xiàn)的。這是因?yàn)橥ㄟ^耦合額外的重量，石英坯件的諧振頻率可以在非常小的范圍內(nèi)受到影響。
為了理解這個(gè)技巧是如何工作的，重要的是要知道石英坯可以在兩個(gè)電極的幫助下被激發(fā)振蕩。這僅僅是因?yàn)閴弘娦?yīng)，我們將在其他地方解釋。
石英坯件的相對(duì)表面上的兩個(gè)電極具有非常小的質(zhì)量，除了坯件的厚度之外，這也影響諧振頻率。由于這個(gè)原因，石英坯件做得比計(jì)算的薄一些，因?yàn)橹C振頻率由于電極的額外耦合質(zhì)量而有所下降。
在通過濺射工藝施加兩個(gè)電極之后，產(chǎn)生的諧振頻率應(yīng)該仍然剛好高于最終的標(biāo)稱頻率。在密封石英外殼之前的最后一個(gè)制造步驟中，真正的“把戲”開始了。
它包括在現(xiàn)有電極上再涂一層極薄的金屬層。這是使用另一種濺射工藝來完成的，同時(shí)連續(xù)測(cè)量石英盤的諧振頻率。該第二濺射過程相對(duì)較慢，并且一旦達(dá)到精確的標(biāo)稱頻率就停止。


在第二次濺射過程中，向坯件施加“附加質(zhì)量”。

這種以有針對(duì)性和單獨(dú)控制的方式施加非常輕微的附加質(zhì)量的“技巧”允許非常精確地設(shè)置諧振頻率，從而可以實(shí)現(xiàn)+/-10 ppm或更好的諧振頻率公差。這種精度無法通過純機(jī)械加工步驟實(shí)現(xiàn)。

進(jìn)口貼片晶振 品牌 系列 頻率
Q 0.032768-JTX310-12.5-20-T1-HMR-LF Jauch晶振 JTX310 32.768kHz
Q 0.032768-JTX310-12.5-20-T2-HMR-LF Jauch晶振 JTX310 32.768kHz
Q 0.032768-JTX310-9-20-T1-HMR-LF Jauch晶振 JTX310 32.768kHz
Q 0.032768-JTX310-12.5-20-T3-HMR-LF Jauch晶振 JTX310 32.768kHz
Q 0.032768-JTX310-12.5-20-T1-HMR-50K-LF Jauch晶振 JTX310 32.768kHz
Q 0.032768-JTX310-12.5-20-T1-HMR-60K-LF Jauch晶振 JTX310 32.768kHz
Q 0.032768-JTX310-7-20-T1-HMR-LF Jauch晶振 JTX310 32.768kHz
Q 0.032768-JTX310-9-20-T2-HMR-LF Jauch晶振 JTX310 32.768kHz
Q 0.032768-JTX310-7-20-T2-HMR-LF Jauch晶振 JTX310 32.768kHz
Q 0.032768-JTX310-9-20-T3-HMR-LF Jauch晶振 JTX310 32.768kHz
Q 0.032768-JTX310-12.5-20-T2-HMR-70K-LF Jauch晶振 JTX310 32.768kHz
Q 0.032768-JTX310-7-20-T3-HMR-LF Jauch晶振 JTX310 32.768kHz
Q 0.032768-JTX310-12.5-20-T3-HMR-70K-LF Jauch晶振 JTX310 32.768kHz
Q 0.032768-JTX310-6-20-T1-HMR-LF Jauch晶振 JTX310 32.768kHz
Q 0.032768-JTX310-6-20-T2-HMR-LF Jauch晶振 JTX310 32.768kHz
Q 0.032768-JTX210-12.5-20-T1-LF 進(jìn)口晶振 JTX210 32.768kHz
Q 0.032768-JTX210-9-20-T1-LF Jauch晶振 JTX210 32.768kHz
Q 0.032768-JTX310-6-20-T3-HMR-LF Jauch晶振 JTX310 32.768kHz
Q 19.2-JXS32-10-10/10-WA-LF Jauch晶振 JXS32-WA 19.2MHz
Q 19.2-JXS32-12-10/10-WA-LF Jauch晶振 JXS32-WA 19.2MHz
Q 19.2-JXS32-8-10/10-WA-LF Jauch晶振 JXS32-WA 19.2MHz
Q 19.2-JXS32-9-10/10-WA-LF Jauch晶振 JXS32-WA 19.2MHz
Q 20.0-JXS32-10-10/10-FU-WA-LF Jauch晶振 JXS32-WA 20MHz
Q 20.0-JXS32-12-10/10-FU-WA-LF Jauch晶振 JXS32-WA 20MHz

 

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