晶振故障檢測(晶振損壞后有哪些故障現象)

前沿拓展：

PCB設計在電子產品中的重要性不言而喻，也因此，產品一旦出現了問題，就需要考慮是否是因為PCB設計不良的問題。比如，產品調試時晶振不起振，這可能是因為晶振器件本身的問題，也有可能是因為PCB設計上的原因。

晶振不起振的原因

01

晶振器件本身有問題

這個可能性較大，主要體現在下面一些地方：

1）物料參數選型錯誤

例如：某產品需要匹配32.768KHz 6PF的晶振，結果選用12.5PF的，導致晶振不起振。

解決辦法：更換符合要求的規格型號的晶振即可。

2）頻率偏移超出正常值

如果實際振蕩頻率超出了模塊所需的頻率范圍，就會發生數據傳輸/接收錯誤，從而引起晶振不起振。

解決辦法：選擇合適的PPM值的產品。當電路中心頻率正偏時，說明CL偏小，可以增加晶振外接電容Cd和Cg的值。當電路中心頻率負偏時，說明CL偏大，可以減少晶振外接電容Cd和Cg的值。

3）晶振內部水晶片破裂或損壞

運輸過程中損壞、或使用過程中跌落、撞擊等因素都造成晶振內部水晶片損壞，從而導致晶振不起振。

解決辦法：更換好的晶振即可。

提醒注意：為了避免晶振在運輸過程中發生強烈的碰撞，要用泡沫包厚一些；從高空中跌落、或發生過重壓、撞擊等情況的晶振，應禁止再使用。

4）晶振內部水晶片上附有雜質或塵埃

晶振在制作中有水晶片鍍電極這一過程，即在水晶片上鍍上一次層金或銀電極，若空氣中的塵埃顆粒附在電極上，或有金渣銀渣殘留在電極上，也會導致晶振不起振。

解決辦法：更換新的晶振。

提醒注意：水晶片鍍電極要求在萬級無塵車間作業完成，廠商的設備、車間環境及工藝直接關系到產品的品質問題。

5）晶振出現漏氣

晶振在制程過程中要求將內部抽真空后充滿氮氣，如果出現壓封不良，導致晶振氣密性不好出現漏氣；或者晶振在焊接過程中因為剪腳等過程中產品的機械應力導致晶振出現氣密性不良；均會導致晶振出現不起振的現象。

解決辦法：更換好的晶振。在制程和焊接過程中一定要規范作業，避免誤操作導致產品損壞。

02

PCB設計上的原因

雖然這個原因的概率比較小，但也存在。晶振在PCB需要檢查核對并關注的內容有：

1）晶體電路盡可能地靠近芯片的時鐘管腳放置，布線盡可能的短，以減少走線的負載電容和防止不必要的噪聲；

2）晶振距離板邊太近，易導致晶振輻射雜訊，建議離PCB板邊10mm以上。

3）時鐘走線Xin和Xout以及晶體下方第二層需要是完整的地平面做隔離，投影區域建議禁止任何走線，避免噪聲耦合進入時鐘電路；

4）晶體電路圍繞放置地環。地環通過過孔與相鄰的接地層連接，以隔離噪聲，如果芯片有晶振的模擬地，需要單獨地孔到平面；

5）晶振的兩個負載電容靠近晶振，信號先經過后再到主芯片。有源晶振的濾波電容應盡量靠近晶振的電源引腳，位置擺放順序：按電源流入方向，依容值從大到小依次擺放，容值最小的電容最靠近電源引腳。

確認好以上這些問題基本就可以斷定PCB上的晶振電路設計是否合理了。

知識擴展：晶振

晶振是電子產品中最常用的不可或缺的組件，小到手機、電腦，大到導彈、衛星都需要晶體振蕩器，它被譽為“電子設備的心臟”，在電子系統中扮演關鍵角色。

晶振的作用

晶振是時鐘電路中最重要的部件，它的主要作用是向顯卡、網卡、主板等配件的各部分提供基準頻率，它就像個標尺，工作頻率不穩定會造成相關設備工作頻率不穩定，自然容易出現問題。在通常工作條件下，普通的晶振頻率絕對精度可達百萬分之五十，高級的精度更高。

晶振的另一個作用是為系統提供基本的時鐘信號。通常一個系統共用一個晶振，便于各部分保持同步。有些通訊系統的基頻和射頻使用不同的晶振，而通過電子調整頻率的方法保持同步。

（圖文內容由快點PCB整理自專治pcb疑難雜癥及網絡）

拓展知識：