晶振作為電子產(chǎn)品的重要組成部分
可稱(chēng)為電子產(chǎn)品的心臟

但想必大部分人對(duì)晶振了解不多

那么，石英晶振的發(fā)展歷史有多長(zhǎng)？

一起來(lái)看看石英晶振的發(fā)展里程碑時(shí)間線(xiàn)

#01

啟蒙期：技術(shù)啟蒙 初級(jí)產(chǎn)品出現(xiàn)

1880年，居里兄弟研究石英水晶片時(shí)，發(fā)現(xiàn)在晶片上施加機(jī)械應(yīng)力時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生電荷的偏移，提出壓電效應(yīng)這個(gè)概念。

壓電效應(yīng)

1918年，朗之萬(wàn)研究了使用從石英晶體切割的板來(lái)開(kāi)發(fā)用于探測(cè)潛艇的早期聲納系統(tǒng)。

在這項(xiàng)工作中，朗之萬(wàn)使用X切割石英板來(lái)生成并檢測(cè)水中的聲波。

1921年，衛(wèi)斯理大學(xué)的凱蒂教授為石英晶體振蕩器申請(qǐng)了專(zhuān)利。

對(duì)于這項(xiàng)專(zhuān)利，他使用石英晶體諧振器來(lái)控制振蕩器的頻率，他還描述了使用石英條和板作為頻率標(biāo)準(zhǔn)和濾波器。人們普遍認(rèn)為，凱蒂是第一個(gè)使用石英晶體來(lái)控制振蕩器電路頻率的人。

1923年，哈佛大學(xué)教授 GW Pierce 開(kāi)發(fā)了一種晶體振蕩器電路，該電路將晶體放置在閥門(mén)/真空管的柵極和陽(yáng)極之間。這是皮爾斯振蕩器配置的前身。

皮爾斯振蕩器

1925年，西屋電氣為他們的廣播電臺(tái) KDKA 的主振蕩器安裝了一個(gè)晶體振蕩器。

隨后，范戴克開(kāi)發(fā)了石英晶體諧振器的等效電路。

石英晶體諧振器等效電路

1926年，許多廣播電臺(tái)使用晶體控制振蕩器來(lái)控制其信號(hào)頻率。

隨著越來(lái)越多的電臺(tái)開(kāi)始廣播，頻道分配開(kāi)始變得越來(lái)越緊密，因此對(duì)更緊密的頻率控制的需求變得很重要。

1926年，Y切割晶體首先被發(fā)現(xiàn)和使用。直到此時(shí)，X切割石英晶體一直是唯一使用的形式。發(fā)現(xiàn)雖然X切割晶體的溫度系數(shù)約為-20ppm/°C，而Y切割晶體的溫度系數(shù)約為+100ppm/°C，但它表明不同晶片的切割方式可能呈現(xiàn)不同的溫度系數(shù)。

顯示不同軸和面的石英晶體的結(jié)構(gòu)

1927年，貝爾實(shí)驗(yàn)室的沃倫·馬里森開(kāi)發(fā)的第一個(gè)石英晶體振蕩器標(biāo)準(zhǔn)。

1934年，石英晶體諧振器的AT和BT切割首次出現(xiàn)。這些切口是由美國(guó)的拉克、威拉德和費(fèi)爾、日本的古賀以及德國(guó)的貝克曼和斯特勞貝爾獨(dú)立發(fā)現(xiàn)的。

#02

開(kāi)發(fā)期：石英晶振實(shí)現(xiàn)量產(chǎn) 初級(jí)產(chǎn)品出現(xiàn)

1950年，貝爾實(shí)驗(yàn)室開(kāi)發(fā)了一種用于以商業(yè)規(guī)模生長(zhǎng)石英晶體的水熱工藝。

1956年，合成生長(zhǎng)的石英變得廣泛可用。

#03

發(fā)展期：批量化規(guī)模化發(fā)展 由軍用轉(zhuǎn)民用

1968年，北美航空的Juergen Staudte發(fā)明了制造石英晶體振蕩器的光刻工藝。這使它們能夠做得足夠小，可以用于手表等便攜式產(chǎn)品。

機(jī)械手表

1976年，第一個(gè)SC切割晶體可用。它們主要用于恒溫晶體振蕩器，因?yàn)樗鼈冊(cè)谶@些恒溫晶體振蕩器工作的溫度下具有最佳溫度系數(shù)。

#04

快速發(fā)展期：產(chǎn)品多樣化 應(yīng)用多元化

1990年-現(xiàn)在，縱觀這30多年來(lái)，石英晶振發(fā)展方向從DIP向SMD小尺寸，封裝由傳統(tǒng)的金屬外殼向覆蓋塑料、金屬和陶瓷封裝的轉(zhuǎn)變；精度、頻率也越來(lái)越高，工藝要求越發(fā)精細(xì)化；使用范圍也從單一應(yīng)用領(lǐng)域到如今5G、物聯(lián)網(wǎng)、汽車(chē)電子、智慧醫(yī)療、智能家居等多元化場(chǎng)景。

|小結(jié)

1880～1956年的70多年是石英晶振的起步期，這個(gè)時(shí)期內(nèi)創(chuàng)新人才輩出，深遠(yuǎn)影響的發(fā)明層出不窮。石英晶振經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展才發(fā)展到今天的地步，科技進(jìn)步不可能一撮而就，它是一個(gè)逐步認(rèn)識(shí)、發(fā)現(xiàn)和成熟的過(guò)程。

目前我們使用的多層、多金屬的濺射鍍膜技術(shù)：是目前研發(fā)及生產(chǎn)高精度、高穩(wěn)定性石英晶體元器必須攻克的關(guān)鍵技術(shù)之一。 我司國(guó)內(nèi)領(lǐng)先，國(guó)際先進(jìn)。我們目前晶片加工使用高精度晶片的拋光技術(shù)：是目前晶片研磨技術(shù)中表面處理技術(shù)的最高技術(shù)，最終使晶片表面更光潔，平行度及平面度更好，降低諧振電阻，提高Q值。

我們現(xiàn)在加工的石英晶片尺寸精度可以到達(dá)±0.0018mm以?xún)?nèi)，國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平,國(guó)際先進(jìn)。Mhz 晶振可做到1210封裝、 khz晶振可做到 1610封裝、 osc可做到 2016封裝，可幫助廣大工程師朋友們更好的完成集成度較高的項(xiàng)目。