無論晶體諧振器(XTAL)還是晶體振動器(XO),核心都是一片非常脆弱的石英晶片,因此都對震動、超聲波和電磁干擾非常敏感。經(jīng)過了頻率特性、溫度穩(wěn)定性、老化性能、負載電容、驅(qū)動電平、匹配電阻、工作溫度范圍等一系列參數(shù)的層層篩選和測試,晶振是可以安裝到線路板上了。
由于晶振的特殊性,PCBA生產(chǎn)中須遵守專門的安裝工藝,以下以32768Hz晶體為例對此做簡要介紹。
PCB布線
布板時,應盡量靠近MCU芯片的XTAL1、XTAL2引腳放置,距離不能超過5mm。由于晶體振蕩器較弱,距離太遠會導致晶體振蕩不穩(wěn)定,建議32768Hz晶體兩管腳中間開槽(0.6mm),防止焊接晶體時留下的松香等助焊劑吸潮,減小晶體引腳間的阻抗,造成頻率變化。

圖1. PCB布線中的晶振XTAL1和XTAL2管腳考慮
在鋪地時,建議網(wǎng)絡XTAL1和XTAL2與地的安全間距設置>=25mil。
焊接方式
目前的貼片焊接工藝主要有兩種,一種是波峰焊,一種是回流焊。在進行貼片焊接工藝時,最好能夠采用回流焊接工藝。
如果采用焊接安裝,焊接部位僅局限于引腳離開PCB1.0mm以上的部位,并且不能對外殼進行焊接操作。
另外,如果利用高溫或長時間對引腳部位進行加熱,會導致晶振特性惡化甚至于損壞。因此,對引腳部位的加熱溫度要控制在300度以下,且加熱時間要控制在5秒以內(nèi)(外殼部位的加熱溫度要控制在150度以內(nèi))。

圖2. 晶振的焊接注意事項
固定外殼時,不得采用點錫方式將外殼與地進行固定,點錫時過高的溫度會導致32768Hz晶體的永久性損傷。
清洗順序
PCBA模塊在焊接完成后必須進行清洗(無論是否采用了免清洗的助焊劑),必要時可對模塊進行三防處理。
若采用超聲波工藝對PCBA模塊進行清洗時,32768Hz晶體不得焊接,必須在超聲波清洗工藝完成以后,再焊接上32768Hz晶體,否則超聲波會導致32768Hz晶體的永久性損傷。
防潮控制
32768Hz晶體和高頻晶體的防潮一樣重要,為降低在電池供電時系統(tǒng)功耗盡可能低,晶體振蕩電路功耗較低(驅(qū)動較弱),易受外圍環(huán)境尤其是濕度的影響,所以做好防潮處理對于使用這類晶體就非常的必要。
安裝了晶體的PCBA模塊濕敏控制等級為MSL3,建議客戶在打開模塊包裝后的3天內(nèi)完成組裝,最長不應超過7天。
審核編輯:符乾江
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