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帶你了解石英晶振的金屬封裝和玻璃封裝區別

如意 ? 來源:晶科鑫 ? 作者:晶科鑫 ? 2020-06-19 10:25 ? 次閱讀

我們都知道貼片類的石英晶振其封裝蓋帽材料分為金屬材料和玻璃材料(又稱陶瓷封裝),簡稱SEAM系列和GLASS系列。

由圖可顯而易見 圖1,2,3為 GLASS產品,圖4為SEAM產品;SEAM產品使用范圍最為廣泛,全系列晶振規格都有SEAM封裝;而GLASS目前市場只有主流的幾個規格,如8045,7050,5032,3225,2520 等最為常見,那么金屬和玻璃封裝的晶體他們之間有什么不同,下面我們就來分別介紹。

1、結構上的區別:

SEAM結構的基座在陶瓷材料上有一個KOVAR材料的金屬環,以鎢及金鍍焊在基座上源。金屬上蓋是表面鍍鉻的KOVAR材料。

GLASS結構的上蓋是與基座同樣的陶瓷材料,在上蓋或基座的邊緣另外加上高溫高純度的玻璃結合在一起。這種玻璃材料的熱膨脹系數與陶瓷很接近的特殊設計。

如圖所示:

帶你了解石英晶振的金屬封裝和玻璃封裝區別

2、SEAM 和GLASS的封裝方法

SEAM 的封裝方法:以滾輪式的電極將KOVAR與金屬上蓋壓迫在一起,加上低電壓和高電流的脈沖直流電配合電極的滾動,用阻抗封焊的方法將上蓋與基座封裝很一體。

帶你了解石英晶振的金屬封裝和玻璃封裝區別

GLASS封裝方法:工件在高純度高溫的氮氣隧道爐運動,配合適當的升降溫度曲線及基座設計,在較低的溫度時將氣體排出,在高溫降溫時將高純度氮氣吸入,最高溫區時玻璃融化將基座與上蓋封合,降溫后便合成一體。

帶你了解石英晶振的金屬封裝和玻璃封裝區別

3、EMI分析比較

SEAM封裝和GLASS封裝的最主要的區別就是金屬上蓋與陶瓷上蓋的區別,這個叫導引了晶振的EMI問題。當然不可否認,SEAM封裝竟真在振動時的電場確實會有MHZ高頻輻射,這個高頻輻射因SEAM封裝的金屬上蓋 經由PAD接地后可以被屏蔽衰減一些。

又由于小型化的SEAM封裝的晶體目前基本上都采用的是真空封裝,而GLASS封裝的內部采用的是高純度的氮氣。真空封裝并不能有對電場的減低作用,相對而言,GLASS封裝警惕因其內部的氮氣分子,反而又具有較好的衰減作用。

總體而言,SEAM 封裝的屏蔽效果較好,但是還是要考慮在不同應用時的實際差異,不可一概而論。

總結:

SEAM晶振和GLASS晶振在電氣特性上因為兩者只是上蓋差異,其它設計完全一樣,所以電氣特性一樣品,又因為FOOT PAD也是相同的,所以同規格產品可以相互替換,不會造成使用問題。

因上蓋結構的因數,GLASS晶振會比同規格的SEAM晶振要略為高一些,大致差異在0.1~0.15之間。

SEAM產品和GLASS產品的可靠度無論是在商業級還是工業級均沒有本質的差異。良好設計的GLASS產品同樣可以滿足汽車工業要求的可靠性水平。

因為GLASS材料具有一定的優勢,所以就成本的考量,GLASS具有一定的成本優勢。所以針對一些對成本由較高限制的產品,比如藍牙產品,手機等消費類市場,選擇GLASS系列產品具有一定優勢。

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