最佳長(zhǎng)期老化表現(xiàn)的緩慢進(jìn)展令人費(fèi)解,因?yàn)樵谶^(guò)去30年中,已經(jīng)取得了許多進(jìn)步,應(yīng)該取得了進(jìn)展.其中包括：SC切割,更好的超高真空系統(tǒng),更好的清潔技術(shù),更好地理解應(yīng)力效應(yīng),以及更好的溫補(bǔ)晶體振蕩器電路.這些進(jìn)步似乎已經(jīng)導(dǎo)致初始老化的顯著改善,但不會(huì)導(dǎo)致長(zhǎng)期老化.隨著制造商采用這些進(jìn)步,這些進(jìn)步也導(dǎo)致大批量生產(chǎn)中諧振器老化的改善.
1983年至1984年,進(jìn)行了一項(xiàng)關(guān)于制造低老化諧振器的全球能力的非正式調(diào)查.確定了10個(gè)組織,這些組織可以在連續(xù)運(yùn)行30天后制造每天10十一次方個(gè)部件的諧振器.盡管用于制造這些SMD無(wú)源晶體的工藝變化很大,但長(zhǎng)期老化的最終結(jié)果卻沒(méi)有(然而,穩(wěn)定期對(duì)于某些人而言比其他人要短得多).

使用AT,BT和SC切割諧振器實(shí)現(xiàn)了10的十一次方老化的部件;玻璃封閉,金屬封閉,陶瓷扁平封閉諧振器;天然,培養(yǎng)和掃掠的石英;使用輕微蝕刻和深蝕刻的諧振器板;機(jī)械拋光和化學(xué)拋光板;在密封諧振器之前進(jìn)行高溫真空烘烤似乎是產(chǎn)生低老化的所有過(guò)程共同的關(guān)鍵步驟.雖然烘烤溫度,時(shí)間和真空條件變化很大,但從調(diào)查和其他證據(jù)可以清楚地看出,密封前的真空烘烤是生產(chǎn)低老化石英晶體諧振器的必要步驟.
除了高溫處理之外,在某些方面,所有工藝共有的唯一參數(shù)是石英材料.在過(guò)去的30年中,在減少石英缺陷(例如位錯(cuò)和氫含量)方面沒(méi)有顯著改進(jìn).事實(shí)上,多年來(lái)培養(yǎng)石英中的位錯(cuò)密度可能已經(jīng)增加.由于商業(yè)上可獲得的培養(yǎng)石英的質(zhì)量對(duì)于幾乎所有大批量應(yīng)用都是足夠的,并且由于種植者通過(guò)使用天然石英定期“更新”種子是昂貴的,因此種植者幾乎沒(méi)有動(dòng)力來(lái)刷新種子.如果種子沒(méi)有被更新,則在連續(xù)幾代培養(yǎng)的石英種子上生長(zhǎng)的培養(yǎng)石英將包含增加的位錯(cuò)密度.盡管從30年前開(kāi)始就沒(méi)有關(guān)于低老化諧振器中的缺陷密度的數(shù)據(jù),但可以想象,最低老化諧振器的老化與石英缺陷有某種關(guān)系.石英的除氣也可能限制可達(dá)到的最低老化.
所有諧振器共有的另一個(gè)參數(shù)是由于宇宙射線和土壤和建筑材料中的放射性微量元素引起的背景電離輻射.背景輻射量取決于位置.據(jù)報(bào)道,美國(guó)天然來(lái)源的年平均輻射劑量約為0.1弧度.

諧振器的輻射靈敏度是低劑量劑量的高度非線性函數(shù).低劑量輻射效應(yīng)尚不清楚.低劑量時(shí)每rad的頻率變化可比高劑量高幾個(gè)數(shù)量級(jí);初始輻照時(shí)報(bào)告的靈敏度高達(dá)每X射線10X-9次方.具有這種靈敏度的諧振器將表現(xiàn)出明顯的老化(即漂移),每年1×10-1次方0或3×10的-13次方每天由于背景輻射.雖然已經(jīng)發(fā)現(xiàn)其他共振器具有較小的靈敏度,并且在實(shí)驗(yàn)中輻射的沉積速度比背景輻射的沉積速度快得多,因?yàn)榈蛣┝啃?yīng)尚不清楚,并且速率依賴性非常低速率是未知的,可以想象,背景輻射的影響在最低老化諧振器中是不可忽略的.更好地理解低劑量效應(yīng)(以及最小化這些影響的方法)可能是對(duì)超低老化壓電陶瓷晶振技術(shù)進(jìn)行實(shí)質(zhì)性改進(jìn)的先決條件.
為了實(shí)現(xiàn)最低的老化速率,還必須仔細(xì)設(shè)計(jì)有源晶體振蕩器電路.然而,實(shí)現(xiàn)低于每天10的12次方個(gè)振蕩器穩(wěn)定性的部件并非易事;最好的電路似乎還沒(méi)有限制小型C1諧振器可實(shí)現(xiàn)的長(zhǎng)期老化,例如5-MHz5次諧波SC切割.
盡管在改善最低老化振蕩器的老化方面缺乏顯著進(jìn)展,但沒(méi)有證據(jù)表明進(jìn)一步改進(jìn)的障礙是不可克服的.尚未完成所有已知衰老機(jī)制最小化的確定性實(shí)驗(yàn)

正在載入評(píng)論數(shù)據(jù)...

此文關(guān)鍵字：低老化諧振器 SC切割諧振器有源晶體振蕩器

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