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石英晶振小型化结构现状及未来趋势分析

来源:http://www.zhaoxiandz.com 作者:zhaoxiandz 2013年08月30

       石英晶体振荡器面世至今已有接近百年的历史,第一颗石英晶体振荡器是于1921年由Walter Guyton Cady制作而成。多年来,鉴于石英晶体振荡器高Q值和稳定的温度特性,目前已成为消费、商业、工业及军工产品的重要时钟源。随着科学技术的进步与发展,石英晶体与晶体振荡器的体积正在不断缩小,然而却没有降低产品的性能或提高成本。自2000至2001年的互联网市场衰退之后,石英晶体与晶体振荡器的需求每年以4%~10%的速度稳步增长。到2008年,石英晶体振荡器的市场规模超过41亿美元。而这一年正是石英振荡器诞生90周年。目前在我们身边的几乎所有便携式与固定电子设备中都能找到这些石英晶体及晶体振荡器,其中一个很好的范例就是我们大家都在用的手机。
       娱乐、游戏及可携式电子产品在过去几年的巨幅成长,将小型石英晶体及晶体振荡器的需求带向一个空前的层级。目前已能大量供应小至2毫米×1.6毫米的AT切割石英晶体,而金属管封装32.768kHz的胶模石英音叉晶振亦已供货多年,但这在几年前仍难以想象。近年来,使用传统AT切割晶体封装方法的音叉石英晶振亦能以4.1毫米×1.5毫米、3.2毫米×1.5毫米及2毫米×1.2毫米这样的小尺寸供货。目前主要的目标是将这类石英音叉的厚度推向0.4毫米或更薄,以供轻薄型产品使用。预计在几年后,即会出现需要更小尺寸石英晶体(1.6毫米×1毫米及1毫米×0.8毫米)的应用,而石英晶体制造商正对此进行相应准备。
       整体而言,在过去15年中,石英晶体及晶体振荡器制造商已完成以前所想象不到的成就,做到了将石英晶体、OCXO、SPXO、VCXO和TCXO的尺寸缩小到终端产品所需要的程度。最重要的是,没有牺牲产品性能及成本。现在每年已有越来越多的石英晶振组件上市,而成熟产品的平均销售价格也持续在下降中。

       在石英晶体振荡器面世即将届满百年的现在,其在电子产品中所扮演的角色日益重要。不但没有因众多挑战者的出现而有所动摇,反而衍生了许多始料未及的发展与变革:不但体积变得更小更适合现今电子产品的要求,各项效能也同时得到了提升。当然,就在石英晶体的技术不断向前迈进的同时,硅阵营也不会默不作声,同样出现许多创新的技术与应用。因此,未来将继续探讨石英与硅的进阶应用,并整合目前各界看法,推导出石英晶体产业未来的前景与挑战。

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