石英晶振动力应力可靠性试验

KOAN晶振 2022-03-28 11:09

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石英晶振动力应力可靠性试验包括跌落Drop Test、振动Vibration、机械冲击Mechanical Shock、板子弯曲度Curvature。KOAN晶振凯擎小妹将讲述其试验目的，方法，以及对晶振的影响。

跌落测试

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目的

确定在搬运装卸及在现场工作条件下所引起的重复随机撞击对晶振的影响。参照标准：GJB 360B.203.

将3.2x2.5mm以上尺寸晶振从75cm高度自由跌落到水泥地板3次；3.2x2.5mm含以下尺寸晶振加重跌落：150g/150cm高度自由跌落到水泥地板18次(6面12边方向各跌落一次).

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跌落测试对晶振的影响

晶体谐振器：频率升高1ppm左右(5max), 谐振阻抗增大4Ω左右(5max or +10%)
晶体振荡器：频率降低2ppm左右(-5max)

振动测试

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目的

高低频振动测试：确定晶振对在现场使用中可能经受到的主要振动的适应性和结构的完好性。参照标准GJB 360B.201/204。

随机振动测试：确定晶振受随机振动环境应力的适应性及结构的完好性.随机振动代表了导弹、喷气机和火箭发动机等产生的振动环境。晶振按GJB 360B.214方法试验。

试验振动频率10Hz—2000Hz—10Hz(低频在10Hz-55Hz范围内采用201方法), 每个循环扫描时间20min，三个方向各做12个循环，总试验时间12hrs；将试验品焊接于PCB板(车载试验); 加速度5g，普通产品试验，幅度/加速度：1.52mm/20g。

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振动测试对晶振的影响

晶体谐振器: 频率升高1ppm左右,5max;谐振阻抗增大4Ω左右,5max or+10%
晶体振荡器: 频率降低2ppm左右,-5max

机械冲击测试

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目的

稳态加速度试验：验证晶振在预期的使用环境下经受稳态加速度应力时能否正常工作以及结构的承受能力。安装在飞机和导弹上的晶振，需要进行此试验。晶振按GJB 360B.212方法试验。

冲击（规定脉冲）试验：确定晶振在运输、搬运及军用操作中可能经受到的非重复性冲击作用时的适应能力。试验方法参考GJB 360B.213-1(C)。

稳态加速度试验：

试验条件分6方向加速度100g/总时间30min，60min和规定方向经受1min的加速度10000g

冲击试验：

峰值=1000m/s^2(100g); 持续时间=6ms; 波形=半正弦; 速度变化=3.75m/s (12.3ft/sec).

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冲击测试对晶振的影响

晶体谐振器: 频率升高1ppm左右(5max)，谐振阻抗增大4Ω左右(5max or+10%)；
晶体振荡器: 频率降低2ppm左右(-5max)

板子弯曲测试

将试验品焊接在100*40*1.6mm FR4镀层35um+/-10的PCB板上，器件朝下，保持2mm的弯曲度60sec以上。通过氦检漏仪检测密封性合格，基板无裂纹，电性能测试合格，外观良好。

备注

上述试验属于破坏性试验，不可重复利用与其它项目测试和产品认证。

加速度: 加速度表示速度变化的快慢，加速度的单位是m/s²，在国际单位制中的单位为米每二次方秒。重力加速度是一个物体受重力作用的情况下所具有的加速度，是矢量，常用于航天领域，度量重力加速度单位是符号g或G。g=9.8m/s^2（g=9.8米/秒^2）。一般用物体所受重力与质量关系写成公式是F=G=mg（其中g=9.8n/kg，表示质量为1kg的物体所受的重力为9.8n）。同时，g还代表质量单位克，G代表流量单位，是GB的缩写（代指单位时间内流经封闭管道的流体量）。