电路中晶振损坏的原因与解决方法
如今的电子科技时代 , 我们越来越离不开生活中的智能电子产品 , 尤其是手机 , 几乎成了每日的必需品 。假设你一天都不碰手机 , 恐怕会有诸多不便 。而手机却依赖它 , 一颗小小不显眼的晶振 , 决定了整块电路板的"生死" 。如果它不运作 , 整个系统就会瘫痪 , 在行业中被人们堪比为电路板的心脏 。
晶振停振:
晶振是各板卡的"心跳"发生器 , 选择好的晶振 , 保障线路板的经久耐用性 。然而难免会碰到晶振停振的问题 。晶振的作用就是向显卡、网卡、主板等配件的各部分提供基准频率 , 它是时钟电路中最重要的部件 。晶振就像个标尺 , 工作频率不稳定会造成相关设备工作频率不稳定 , 自然容易出现问题 。在实际应用中 , 遇到晶振停振 , 要结合实际情况和产品规格 。
大量晶振不起振造成整机无电问题的原因有:
【电路中晶振损坏的原因与解决方法】
◆晶体本身原因:晶片碎裂、寄生、DLD不良、阻抗过大、频率不良、晶体牵引力不足或过大 。
◆电路原因:其他元件不良、负载电容或电路设计或加工造成的杂散电容离散度大、晶体两端电压不足、电路静态工作点有问题 。
在工作电路中 , 如果晶振损坏会有哪些特征现象呢?
晶振损坏分为两大类:
i. 彻底停振:如果晶振停振 , 对手机而言可能无法正常开机 , 就像心脏突然停止跳动 , 以该晶振为时钟信号的电路都会停顿罢工 。
ii. 具有不稳定性:引起不稳定性的原因有很多 , 可能是晶振质量问题 , 更多原因则是晶振参数与电路参数不相匹配 , 例如系统要求精度20ppm , 而晶振参数只有50ppm;再或者匹配电容要求12PF , 而实际电容只有9PF诸多原因 。
解决办法:
◆彻底损坏
彻底损坏时 , 可将其拆下 , 与正常同型号集成电路对比测其每一引脚对地的正、反向电阻 , 总能找到其中一只或几只引脚阻值异常 。
◆晶振不稳定
有许多工程师在工作中都遇到过,晶振在板上,一会儿起振,一会儿不起振,或用电吹风吹一下又可以正常工作等问题 。
遇到这种不稳定情况 , 不能简单的更换器件完事 , 应该从多方面分析 , 找出问题的真正所在 。
我们以内外因来分析晶振不稳的原因:
1.排除外界元件不良的情况 , 因为外界零件无非为、 , 让你很容易鉴别是否为不良品 。
2.排除晶振为不起振品的可能性 , 这里你不会只试了1~2个晶振就停止了 。
3.排除线路错误的可能性 , 这样先试着用相应型号线路的推荐电路进行比较 。
4.可以改变晶体两端的电容 , 没准晶振就能正常工作了 , 电容的大小请参考晶振的使用说明 , 相匹配的电容很重要 。
晶振本身的原因 , 晶片碎裂、过大、频率不良、晶体牵引力不足过大寄生反应 。或在电路上 , 负载电容或电路设计或加工造成的杂散电容离散度大 , 晶体两端电压不足 , 这些也会导致晶振停振!
如果遇到这种问题 , 首先要检测晶振的频率参数和晶振的电阻是不是在要求的范围内 , 如果是在要求的范围内;其次要检查晶振的焊接温度会不会高 , 造成晶振的第二次损坏 , 一般要求焊接的温度是在250度左右或更低 , 最高不要超过300度 。如果这些都是在要求的范围内 , 那就要考虑是不是整个电路的问题了 。
检测晶振参数和调整焊接温度可以很容易做到 , 如果单片机电路的问题可以找方案商来解决 , 再则是看晶振有没有漏气 , 晶振在潮湿的天气情况下也会出现这种问题 , 这样就建议更换质量较好的晶振 。
以下总结了几点晶振停振的注意事项:
a. 由于晶振在剪脚和焊锡的时候容易産生机械应力和热应力 , 而焊锡温度过高和作用时间太长都会影响到晶体 , 容易导致晶体处于临界状态 , 以至出现时振时不振现象 , 甚至停振 。
b. 在焊锡时 , 当锡丝透过线路板上小孔渗过 , 导致引脚跟外壳连接在一块 , 或是晶体在制造过程中 , 基座上引脚的锡点和外壳相连接发生单漏 , 都会造成短路 , 从而引起停振 。
c. 当晶体频率发生频率漂移 , 且超出晶体频率偏差范围过多时 , 以至于捕捉不到晶体的中心频率 , 从而导致芯片不起振 。
d. 由于芯片本身的厚度很薄 , 当激励功率过大时 , 会使内部石英芯片破损 , 导致停振 。
e. 在检漏工序中 , 就是在酒精加压的环境下 , 晶体容易产生碰壳现象 , 即振动时芯片跟外壳容易相碰 , 从而晶体容易发生时振时不振或停振 。
f. 在压封时 , 晶体内部要求抽真空充氮气 , 如果发生压封不良 , 即晶体的密封性不好时 , 在酒精加压的条件下 , 其表现为漏气 , 称之为双漏 , 也会导致停振 。
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