石英晶振的金属封装和玻璃封装的区别

2017-09-08

 

石英晶振的金属封装和玻璃封装区别

摘自网络文章


我们都知道贴片类的石英晶振其封装盖帽材料分为金属材料和玻璃材料(又称陶瓷封装),简称SEAM系列和GLASS系列。如图所示。

GLASS 石英晶振 GLASS 石英晶振 GLASS 石英晶振 SEAM 石英晶振

由图可显而易见 图1,2,3为 GLASS产品,图4为SEAM产品;SEAM产品使用范围最为广泛,全系列晶振规格都有SEAM封装;而GLASS目前市场只有主流的几个规格,如8045,7050,5032,3225,2520 等最为常见,那么金属和玻璃封装的晶体他们之间有什么不同,下面我们就来分别介绍。

1、结构上的区别:

SEAM结构的基座在陶瓷材料上有一个KOVAR材料的金属环,以钨及金镀焊在基座上源。金属上盖是表面镀铬的KOVAR材料。

GLASS结构的上盖是与基座同样的陶瓷材料,在上盖或基座的边缘另外加上高温高纯度的玻璃结合在一起。这种玻璃材料的热膨胀系数与陶瓷很接近的特殊设计。

如图所示:

金属封装和玻璃封装示意图

2、SEAM 和GLASS的封装方法

SEAM 的封装方法:以滚轮式的电极将KOVAR与金属上盖压迫在一起,加上低电压和高电流的脉冲直流电配合电极的滚动,用阻抗封焊的方法将上盖与基座封装很一体。

SEAM 的封装方法

GLASS封装方法:工件在高纯度高温的氮气隧道炉运动,配合适当的升降温度曲线及基座设计,在较低的温度时将气体排出,在高温降温时将高纯度氮气吸入,最高温区时玻璃融化将基座与上盖封合,降温后便合成一体。

GLASS封装方法

3、EMI分析比较

SEAM封装和GLASS封装的最主要的区别就是金属上盖与陶瓷上盖的区别,这个叫导引了晶振的EMI问题。当然不可否认,SEAM封装竟真在振动时的电场确实会有MHZ高频辐射,这个高频辐射因SEAM封装的金属上盖 经由PAD接地后可以被屏蔽衰减一些。

又由于小型化的SEAM封装的晶体目前基本上都采用的是真空封装,而GLASS封装的内部采用的是高纯度的氮气。真空封装并不能有对电场的减低作用,相对而言,GLASS封装警惕因其内部的氮气分子,反而又具有较好的衰减作用。

总体而言,SEAM 封装的屏蔽效果较好,但是还是要考虑在不同应用时的实际差异,不可一概而论。


总结:

SEAM晶振和GLASS晶振在电气特性上因为两者只是上盖差异,其它设计完全一样,所以电气特性一样品,又因为FOOT PAD也是相同的,所以同规格产品可以相互替换,不会造成使用问题。

因上盖结构的因数,GLASS晶振会比同规格的SEAM晶振要略为高一些,大致差异在0.1~0.15之间。

SEAM产品和GLASS产品的可靠度无论是在商业级还是工业级均没有本质的差异。良好设计的GLASS产品同样可以满足汽车工业要求的可靠性水平。

因为GLASS材料具有一定的优势,所以就成本的考量,GLASS具有一定的成本优势。所以针对一些对成本由较高限制的产品,比如蓝牙产品,手机等消费类市场,选择GLASS系列产品具有一定优势。

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