使用注意事项

为正确使用本公司生产的晶体谐振器并充分发挥其性能，请务必阅读以下注意事项。

1. 为满足电气性能

1-1 关于晶体谐振器的振荡电路
晶体谐振器与电阻、电容一样属于被动元器件。
因此为了让晶体谐振器在短时间内起振并获得所需精度的稳定振荡输出，需要有一个被充分考虑的的振荡电路，这是重要的。
典型的振荡电路实例已在其他章节中列出，请参照。晶体谐振器的振荡频率由负载电容（CL）和晶体谐振器固有的等效参数决定。
该值是电路固有的值，但若更换IC或晶体管，或电路布线不同, 那示例的电路参数值则可能无法获得相同的特性。
图11所示的基本振荡电路中的负载电容大致可由以下公式计算：
C_L={C1 C2/(C1+C2)}+C_S+C_IC
其中：CS：寄生电容　CIC：IC的内部电容　CL：负载电容　C1、C2：外部电容
例如，当 CS = 2pF，CIC = 4pF，C1 = C2 = 20pF 时，该电路的负载电容 CL = 16pF。
在此情况下，需使用在负载电容 CL = 16pF下的中心频率被调好的晶体谐振器。

1-2 振荡电路的振荡能力及其验证
起振时的晶体谐振器与振荡电路的等效电路如下图所示。
用电路的负载电容 CL 与负性阻抗 -R 的串联电路来表示。
晶体谐振器一侧可等效为有效电感 X = ωLe 与有效电阻 Re 的串联电路。
在这种情况下，同时满足以下条件是使其振荡的必要充分条件。
（1） 相位条件： ωLe - 1 / (ωCL) = 0
（2） 振幅条件： Re ≦｜-R｜（-R 为负性阻抗值）
上述（1）的相位条件决定振荡频率，并由负载电容 CL 所决定，此前已说明。
（2）振幅条件作为起振和维持振荡的条件，是获得稳定振荡输出所必需的。
电路设计需要确保在起振阶段，电路的负性阻抗值 -R 的绝对值要显著大于晶体谐振器振的有效电阻 Re。
负性阻抗越大，表示电路的振荡能力越强（即有振荡裕量）。
　(振荡裕量)= ｜-R｜ - (Re)
必要的振荡裕量的值会因客户产品的用途、使用环境条件、频率以及晶体谐振器的型号和特性等不同而很大不同，但通常最低值是300Ω～3000Ω 左右。若无法确保必要的振荡裕量，则电路将无法作为振荡电路工作，因此请务必进行充分确认。

图11 晶体谐振器的振荡电路示例

―简易的验证方法―
请在晶体谐振器上串联一个与期望振荡裕量相当的固定电阻（串联位置如图11所示的※处），然后进行电源的开关操作（ON-OFF），确认每次通电时晶体谐振器都能可靠起振。
（由于此时电阻与晶体谐振器串联，振荡频率会发生变化。）
此时如果出现晶体谐振器无法起振、起振时间较长，或振荡不稳定等情况，则可以推定是由于前述的振幅条件未能被充分满足。
可认为由于某种原因，电路构成在存在不合理之处，需进行改善。 若晶体谐振器确实起振了且稳定地振荡，请在移除该串联电阻后使用该电路。

1-3 晶体谐振器的驱动功率

晶体谐振器在被激励过程中的振荡姿态是机械振荡。
但如果不对该振幅加以一定限制，在特定温度下可能会出现频率连续性丧失或晶体谐振器的等效电阻增大的情况，因此请在适当的驱动功率下使用。
对于对频率稳定性要求较高的移动通信等用途，推荐使用10～100μW的驱动功率。

1-4 频率温度特性

图12 电路对频率温度特性的影响

用晶体谐振器单体测得的频率温度特性，和将其安装到电路中并作为振荡器件使用时测得的频率温度特性是不同的。
作为振荡电路，如果频率温度特性的规格变窄，则可能不满足规格要求。
这是因为不仅是晶体谐振器，振荡电路本身也具有温度特性。
因此在此类情况下，请务必充分了解所使用振荡电路的温度特性，并订购具有补偿频率温度特性功能的晶体谐振器。（请参照图12）
若需更严格的规格，建议使用温度补偿型晶体振荡器（TCXO）。
详情 请与我们联系咨询。

2. 为满足功能性能

由于晶体谐振器的内部结构特殊，为保持性能，其外壳内部采用真空或充入惰性气体的方式密封。
2-1 关于使用超声波焊接机
使用超声波焊接机时，若超声波的频率与晶片发生共振，可能会导致特性劣化。
如需使用，本公司也有不会共振的产品，请向销售人员咨询。

2-2 关于表面贴装型晶体谐振器的安装
（1）基板安装后的急剧温度变化
若表面贴装型晶体谐振器的封装材料为陶瓷，而电路版的材质与陶瓷的热膨胀系数差异较大，在长期反复经历剧烈温度变化的环境下，焊接部位可能会产生裂纹。
如预计在此类环境中使用，建议事先进行确认。
（2）自动贴装时的冲击
在自动贴装过程中，若晶体谐振器被吸附或夹持、安装至电路板时受到超过标准的冲击，可能会引起性能变化或劣化，请特别注意。
（3）由于基板弯曲产生的应力
晶体谐振器被焊接到印刷电路板上后，若弯曲电路板表面，应力可能导致焊接部位剥离，或晶体谐振器的封装出现裂纹，请避免此类操作。
（4）接地引脚的处理
若晶体谐振器具有接地引脚，请务必焊接至GND或电源端，否则在悬空状态下可能无法获得正确的频率。

2-3 关于焊接与超声波清洗
晶体谐振器的焊接温度条件设计上可与一般电子元器件同时进行作业，但根据不同产品型号，可能存在特定限制条件。
请务必在使用前确认相关要求。
此外，使用超声波清洗去除助焊剂是允许的，但超声波清洗机的振荡频率与晶体谐振器发生共振，引起性能劣化的情况可能会发生。
因此使用前请确认安装好的电路板上是否发生异常。

2-4 腐蚀性材料的影响
若晶体谐振器接触到盐分或其他腐蚀性材料，或长时间处于氯系、硫化物气体等环境中，可能会因腐蚀造成封装气密性下降，从而导致严重缺陷。
因此请在选择用于晶体谐振器周围的粘合剂、封装材料等时务必谨慎，避免选用含腐蚀性成分的材料。

2-5 关于插件型晶体谐振器的安装
（1） 当将晶体谐振器安装到电路板上时，为防止晶体谐振器的支撑结构中的玻璃部分因上方冲击而破损，请确保安装位置低于其他电子元件的高度。
若玻璃部分破损，封装的气密性会降低，导致性能下降。
（2） 当将插件型晶体谐振器贴合安装到印刷电路板时，请确保电路板上孔的间距与晶体谐振器引脚间距一致。
即使是微小的间距偏差，也可能导致晶体谐振器的支撑玻璃部分出现裂纹。
（3） 将插件型晶体谐振器安装到印刷电路板时，若未紧贴电路板而焊接，可能因机械共振导致插脚疲劳并断裂。建议将晶体谐振器紧贴电路板后进行焊接（请参照图13）。
（4） 将晶体谐振器安装到电路板上后，若如图14所示移动晶体谐振器，可能会使支撑基座的玻璃部分产生裂纹，导致特性劣化，请务必注意。

图13　晶体谐振器的安装方法	图14 晶体谐振器安装后的注意事项

3. 关于回流焊

适用于表面贴装的晶体谐振器的回流焊温度曲线标准如下：
焊接条件示例

＊峰值温度： 260±5℃，维持10秒以内 　正式加热： 高于230℃，维持30±10秒 ＊升温速度： 不超过3℃/秒 ＊降温速度： 不超过6℃/秒 ＊预热阶段： 150～180℃，维持90±30秒

禁止事项

为避免产品特性劣化或损坏，请勿在超过以下条件的环境下使用本产品。

SMD晶体谐振器产品的耐热性
【回流焊耐热性】
峰值温度：265℃，持续10秒
正式加热：230℃以上，持续40秒
升温速度：≤3℃/秒
降温速度：≤6℃/秒
预热温度：150～180℃，持续120秒
回流焊通过次数：最多2次
【手工焊接耐热性】
使用条件：使用400℃的烙铁头接触端子电极4秒
使用次数：最多2次
(1) 玻璃封装产品
进行手工焊接时，烙铁应接触封装部分以下位置，不得接触封装玻璃区域。
（若烙铁接触玻璃，可能导致玻璃熔化，损坏气密性。）
(2) 金锡封装产品
进行手工焊接时，不得将烙铁接触封装部位。（接触封装部位可能导致金锡封装材料熔化，气密性丧失。）
本产品建议尽可能避免使用烙铁或热风枪，推荐采用回流焊方式进行安装。
在执行返工操作时，如从电路板或模块上拆卸本产品或模块时，若加热过度，封装材料（金锡）可能熔化，导致特性劣化或气密性破坏。
因此，请严格遵守上述热条件进行操作。
若不得不使用热风枪，请确保不超过以下条件：
热风枪温度：280℃　持续时间：10秒以内
非SMD晶体谐振器产品的耐热性

【波峰焊耐热性】
焊接温度：265℃　持续时间：10秒
焊接次数：最多2次
【手工焊接耐热性】
使用条件：使用400℃的烙铁接触引脚电极4秒
使用次数：最多2次

4．保证项目

关于晶体谐振器的环境与机械特性，主要测试项目包括：温度、湿度、抗冲击性和耐热性等。
我们将根据不同产品设定各项测试条件与标准，以保证产品性能。
但由于晶体谐振器的形状、特性、用途或使用环境等不同，具体的保证项目与条件也会有所不同。

(*) 一般消费类产品：用于AV、办公自动化设备等最常见用途的产品。

（*1）ΔF/F ≦ ±5×10⁻⁶，ΔCL ≦ ±15% 或 5Ω（取较大值）
如需了解各产品的详细信息，请与我们联系。

5．在怀疑产品故障前请确认以下内容

在客户使用晶体谐振器的过程中，如发生故障，我司将尽快确定真正原因，并努力把给客户带来的不便降到最低。
若发生故障，请客户在将晶体谐振器退回给我司之前，先确认以下几点，
这将有助于我们更快速地进行故障分析并向您报告。

5-1. 需要确认的步骤

为了尽可能保留故障状态并确定原因，理想情况下请按照下图所示的 "步骤1" → "步骤2"的顺序进行确认。
但是，根据客户的实际情况，也可以省略"步骤1"而直接执行。在这种情况下，可能会出现故障无法再现的情况，请您注意。

5-2. 具体的确认方法

(步骤1 : 通过非接触探头进行确认)
对于发生故障的设备的电路板A，可使用天线等非接触式探头，并通过频谱分析仪观测是否有振荡，以及大致的频率。这样可以初步判断：设备的故障原因是来自晶体谐振器的振荡电路，还是其他部分。具体的测量方法示例如图1所示。天线示例如图2所示。

图1　使用天线(非接触探头)的确认方法

图2　天线示例

(步骤2 : 通过交叉检查进行确认)
如果在步骤1中判断电路板A的故障原因可能来自晶体谐振器，则取下晶体谐振器并通过交叉检查进行确认是有效的方法。
在此确认方法中，请准备一块良品"电路板B"，并按照下图3所示进行交叉检查(更换验证)。

➤ 通过以下交叉检查，如果结果为案例1或案例2，则可推定故障原因不在晶体谐振器。

➤ 如果结果为案例3或案例4，则可能是晶体谐振器本身或使用条件存在问题，请将故障症状告知我司。

【故障症状信息】

① 请告知在您PCB上出现的故障症状(如输出停止、图像异常、噪声等)。
② 如果在特定温度（低温或高温）下发生故障，请提供故障发生的温度。
③ 如果您注意到导致 PCB故障的晶体谐振器的特性变化(如频率偏移等)，请告知我司。
④ 请提供故障发生的情况(发生数量、发生批次)。并请拍摄故障品的标识或标签并发送给我司。

（图表）