在說(shuō)石英晶體片切割問題前我們先來(lái)了解一下石英晶振的組成結(jié)構(gòu)。它是由石英切片、兩個(gè)電極、底部基座、上蓋以及導(dǎo)電膠等共同組成，其中核心部分就是那薄薄小小的石英晶體片，這也是石英晶振與陶瓷晶振的最本質(zhì)區(qū)別，在陶瓷晶振內(nèi)部是由陶瓷晶體片組成的。這個(gè)石英晶體片是彈性體也是絕佳的半導(dǎo)體，它有固有頻率，并且能發(fā)生壓電效應(yīng)，所以我們也叫它壓電晶體。當(dāng)石英晶體片在進(jìn)行諧振是振動(dòng)幅度最大阻抗最小，當(dāng)失諧時(shí)阻抗也隨之迅速增大。

一顆晶振晶體從生產(chǎn)過程到出廠銷售中途一定都是經(jīng)過很多次檢測(cè)塞選的，這樣的情況下石英晶振一般都是保證100%的良好概率，但很多晶振采購(gòu)廠家也遇上過這樣的問題，那就是買來(lái)的晶振明明好好的，上樣機(jī)后卻出現(xiàn)了石英晶體振蕩頻率值不在規(guī)定范圍值內(nèi)，有些還出現(xiàn)了故障甚至不起振現(xiàn)象，這到底是什么原因呢？

第一種解釋石英晶振振蕩頻率值偏差的原因是：泛音貼片晶振的基頻波的3倍頻（3次諧波）與3次泛音的頻率靠得很近，選頻電路難于將其濾除，造成跳頻現(xiàn)象。如果可能有這種情況發(fā)生，在與深圳市冠杰電子訂貨時(shí)，應(yīng)提出基頻3倍頻與3次泛音頻率的間隔要求，一般在150ppm-250ppm間，或也可在設(shè)計(jì)電路時(shí)適當(dāng)減小電路增益，減低3次諧波的成分。

還有一種原因是：大多數(shù)出現(xiàn)這種現(xiàn)象都是與石英水晶振動(dòng)子的寄生振動(dòng)有關(guān)，有時(shí)也會(huì)和電路設(shè)計(jì)不合理有關(guān)。我們都只到石英晶體諧振器會(huì)有多個(gè)寄生響應(yīng)，對(duì)厚度切變晶體來(lái)說(shuō)頻率在20MHZ以上，尤其是泛音晶體更易產(chǎn)生寄生響應(yīng)。泛音晶體的基頻諧振電阻有時(shí)會(huì)與三次泛音的諧振電阻相差較小，在不加濾波電路時(shí)有可能在基頻頻率上振蕩，因此可能時(shí)應(yīng)在電路設(shè)計(jì)加上選頻回路避免該情況發(fā)生。

而無(wú)論是基頻波的3次倍頻還是3次泛音或諧振器寄生響應(yīng)，都與石英晶體片的切割方式有著密切關(guān)聯(lián)，不同切割方式得到的晶體片生產(chǎn)出的晶振電氣特性是有非常巨大的差異的。石英晶振的的切割方式一般有AT切和BT切兩種，通常AT切晶體要比BT切晶體溫度特性更好，AT切的溫度曲線相對(duì)平滑，而且又比較容易加工，因此目前我們市場(chǎng)上的大多數(shù)晶體都采用AT切。BT切雖然相對(duì)在溫度特性上差一些，但晶片要厚一些，如果加工晶體的基頻（fundamental）很高，而且產(chǎn)品又不需要很高的溫度特性時(shí)，采用BT切比AT切更容易加工，且產(chǎn)品的可靠性也會(huì)好很多。

而AT切割的基頻振動(dòng)模式又有三次泛音和五次泛音，晶振的封裝尺寸也會(huì)有影響，通常像2016晶振，2520晶振，3225晶振和5032晶振封裝等比較小型的，很少會(huì)用到五次泛音。貼片晶振上到40M以上的，三次泛音會(huì)比較少。舉個(gè)例子：我司冠杰電子某款石英晶體諧振器48MHz三次泛音的厚度約為0.104mm（與16MHz基本波的厚度相同），48MHz基本波產(chǎn)品的厚度約為0.034mm。在設(shè)計(jì)芯片厚度時(shí)，AT切的無(wú)源晶振的厚度與頻率，及振蕩模式有關(guān)，而與芯片的尺寸大小無(wú)關(guān)。做成成品后的AT切基頻產(chǎn)品，AT切3泛音產(chǎn)品與BT切產(chǎn)品可以通過觀察其C0/C1值，TS值，電阻值及TC特性來(lái)區(qū)分。當(dāng)發(fā)現(xiàn)石英諧振器與電路組裝后，頻率不在要求的數(shù)值上，造成電路不能正常工作。

在2017年也就是今年，北斗三步走的最后一步，”北斗三號(hào)”衛(wèi)星在年中完成發(fā)射。如果成功發(fā)射了”北斗三號(hào)”衛(wèi)星，那么沉靜了幾年的北斗導(dǎo)航系統(tǒng)，很有可能會(huì)重新出現(xiàn)在人們的口中，這距離2004年發(fā)射的”北斗二號(hào)”過去了第13個(gè)年頭。國(guó)內(nèi)導(dǎo)航定位系統(tǒng)一直被美國(guó)的GPS壟斷，讓北斗導(dǎo)航施展不開，才造成如今只認(rèn)GPS不識(shí)北斗的局面。隨著這即將來(lái)臨的最后一步，國(guó)內(nèi)華為、小米、魅族等三大手機(jī)領(lǐng)頭企業(yè)紛紛響應(yīng)國(guó)家號(hào)召，支持北斗定位導(dǎo)航功能，目前搭載北斗系統(tǒng)的手機(jī)總共達(dá)到了759款。