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10-2020

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Fachzeitschrift für Hochfrequenz- und Mikrowellentechnik

Quarze und Oszillatoren

Quarze und Oszillatoren Hinweise zum Umgang mit Quarzen Montage Zu unterscheiden sind SMDs und bedrahtete Quarze. • SMD-Komponenten Bitte achten Sie darauf, die entsprechenden Reflow-Bedingungen nicht zu überschreiten, etwa die Spitzentemperatur, die maximale Dauer, die Anzahl der Expositionen, die Geschwindigkeit der Temperaturänderung usw. Das Handlöten kann bei einer Temperatur von maximal 350 °C durchgeführt werden für 3 s maximal. Das Löten der metallischen Gehäuseoberfläche (zum Beispiel zur mechanischen Fixierung) ist nicht möglich. Bitte vermeiden Sie extreme Verformungen der Leiterplatte. Verformungen können zu einer Ablösung von PCB-Kontakt- Pads führen oder zu einer Ablösung der SMD-Bauteilanschlüsse oder zu Rissen in den Lötstellen. Volle Aufmerksamkeit ist besonders dann erforderlich, wenn die Platine bereits mit der Komponente bestückt ist. Jegliche Verformung oder Biegung der Platine sollte vermieden werden. Kommt ein automatisches Montagesystem zum Einsatz, wählen Sie bitte ein Gerät mit geringer Stoßerzeugung und prüfen Sie vor Gebrauch auf die Intensität des Schocks hin. • Pin-Komponenten Bitte wenden Sie keine übermäßige Lötwärme oder Lötdauer auf die Anschluss-Pins an. Beachten Sie die empfohlenen Wellenlötbedingungen. Handlöten kann bei einer Temperatur von maximal 350 °C erfolgen und sollte höchstens 3 s lang dauern. Das Löten der metallischen Gehäuseoberfläche (zum Beispiel zur mechanischen Fixierung) ist nicht möglich. Wenden Sie keine übermäßige Kraft an, um Anschlüsse zu schneiden oder zu biegen. Andernfalls könnte die Glasisolierung oder die Harzdichtung reißen; Sie verursachen ein Bildquelle: Jauch Quartz GmbH Im Allgemeinen sind Quarzkristalle gegenüber Umgebungsbedingungen ziemlich unempfindlich. Doch das bedeutet nicht, dass die Hand habung von Quarzen immer unbedenklich ist. Die Firma Jauch Quartz weiß, worauf es ankommt. Quelle: Ch. Büchler: Handling Notes for Quartz Crystals, Jauch Quartz GmbH, www.jauch.de übersetzt von FS Auch bei Quarzen sollte beim Transport, bei der Lagerung und beim Einsatz darauf geachtet werden, dass keine Schäden auftreten. Unangemessener Umgang kann zu verminderter Quarzleistungsfähigkeit bis zur Zerstörung des Bauelements führen. Lagerbedingungen und Feuchtigkeit Ein Quarz ist hermetisch abgedichtet, daher gelangt keine Feuchtigkeit in das Gehäuse. Die Handhabungsbedingungen und die Vorproduktionskonditionierung gemäß JEDEC J-STD- 020 gilt nur für nichthermetische Bauteile. Trotzdem sollte eine lange Lagerung von Quarzkristallen unter heißen und feuchten Bedingungen vermieden werden. Daher wird empfohlen, Quarze mit verzinnten Drähten unter den Lagerbedingungen, die als MSL Level 2 beschrieben werden, zu lagern, um eine Oxidation des Kontakts der Komponente zu vermeiden. SMD-Quarze mit vergoldeten Kontaktflächen sind noch weniger anfällig für Oxidation und die Lagertemperatur- und Feuchtigkeitsbedingungen gemäß MSL- Stufe 1 genügen hier. Während der Lagerung des Bauteils sollten niemals die Temperaturgrenzwerte gemäß Katalog überschritten werden. Halten Sie die Lagertemperatur vorzugsweise zwischen 10 und 45 °C und bleiben Sie unter 60 % relativer Luftfeuchtigkeit, solange die Komponente verpackt und aufgewickelt ist. Wenn die Komponenten über einen längeren Zeitraum gelagert wurden oder die Lagerbedingungen nicht angemessen waren, so stellen Sie vor der Verwendung sicher, dass die Komponenten noch ihren Spezifikationen entsprechen. Dies durch visuelle und elektrische Inspektionen. Transport und Handhabung Vermeiden Sie während des Transports und während des Einsatzprozesses hohe Stöße und Vibrationspegel an der Komponente, die ihre maximalen Spezifikationen überschreiten. Starke Stürze oder Stöße mit einem harten Gegenstand können ebenfalls zu Schäden am Bauteil führen. Quarze, die unter übermäßigen Stößen und Vibrationen gelitten haben, zeigen Risse an ihrer inneren Kristallplatte (Kristallrohling) oder teilweise Risse ihrer Zementierung. Das sind Punkte, die zu zeitweiligen Ausfällen der Komponente führen können. 14 hf-praxis 10/2020

Quarze und Oszillatoren Leck, das die Quarzleistung verschlechtert. Es ist zu empfehlen, ein geeignetes Biegewerkzeug zu verwenden, um einen sicheren Abstand zwischen Bauteilkörper und Biegepunkt einzuhalten. Reinigung Bei AT-geschnittenen Quarzen (keine Stimmgabelquarze) sollte Ultraschallreinigung wegen der Gefahr einer Beschädigung des Kristallrohlings vermieden werden. Denn bei Verwendung der Ultraschallreinigung besteht die Gefahr, dass mechanische Resonanzen entstehen, die eine intermittierende oder dauerhafte Beschädigung der Kristallkomponente verursachen. Bitte beachten Sie, dass sich Ultraschallwellen auf eine Weise ausbreiten, die nicht unter der Kontrolle des Quarzherstellers steht. Daher ist es ihm unmöglich, die Montage- und Reinigungsbedingungen jedes Kunden zu bestätigen (mechanischen Resonanzbedingungen der Platine, Reinigertyp, aufgebrachte Leistung, Zeit, Platzierung im Reinigungstank usw.). Was für AT-geschnittene Quarze gilt, gilt noch stärker bei Stimmgabelquarzen: Es wird dringend empfohlen, während der Reinigung keine Ultraschallwellen anzuwenden, da die Resonanzfrequenzen von Stimmgabelkristallen nahe an den Ultraschallfrequenzen liegen. Es wird empfohlen, wässrige Reinigungsmethoden wie entmineralisiertes Wasser oder Hochdruck-Wasserreinigung zu verwenden, um physikalische Schäden durch Lösungsmittel zu vermeiden. Einige aggressive Lösungsmittel (wie solche, die Chlor enthalten) können eine Oxidation von verursachen oder eine Verfärbung auf der Bauteiloberfläche oder Markierung. Während der Reinigung bitte eine Temperatur von 50 °C nicht überschreiten. Verpackungsmethode (ESD) Obwohl Quarze nicht ESD-empfindlich sind, liefern Hersteller wie Jauch Quarz ihre Produkte in antistatischen Beuteln für besseren Schutz in ESD-konformen Produktionsumgebungen. Verwendung finden verschiedene ESD-Verpackungsmethoden wie antistatischer Schlauch, Schaum, Klebeband und Rolle oder Munitionsverpackung. Man sollte Verpackungsröhrchen oder -beutel vorsichtig öffnen, um Beschädigungen der Produkte zu vermeiden. Betriebsbedingungen Alle Kristalle sollten innerhalb der im Katalog angegebenen Temperaturgrenzen betrieben werden. Im Interesse hoher Langzeitstabilität sollte man diese nicht völlig ausnutzen. Alle Kristalle sollten höchstens mit der im Katalog angegebenen maximalen Leistung (Drive Level) betrieben werden. Übermäßige Antriebspegel können die langfristige Frequenzstabilität beeinträchtigen oder sogar den Kristallrohling zerstören. Zum Leiterplatten-Layout ist zu empfehlen, Verbindungsleitungen zum Quarz in der Nähe der Chip- oder Treiberschaltungs-Eingänge anzubringen. Vermeiden Sie insbesondere lange Leitungen. Vermeiden Sie bei mehrschichtigen Platinen Streuinduktivität und -kapazität, indem Sie innere Spuren unter der Fläche des Quarzbauteils weglassen. Hersteller machen Vorschläge für das Pad-Layout als Referenz. Ungenutzte Stifte (NC, not connected) sollten nicht verbunden werden. ◄ CPX-21 UNIT: mm 2.0 x 1.6 x 0.45 CPX-32 CPX-22 ...klein, kleiner, am kleinsten Top View 0.65 0.70 0.65 ➀ ➁ Recommended Solder Pattern 1.1 0.8 ±0.1 0.9 ±0.2 0.8 ±0.1 ➁ 1.8 ➂ UNIT: mm 2.5 x 2.0 x 0.45 hf-praxis 10/2020 15 1.6 ±0.1 2.0 ±0.1 0.45 ±0.1 0.75 ±0.1 0.5 ±0.2 0.75 ±0.1 2.5 ± 0.2 ➀ 4 C0.3 UNIT: mm 2.5 ±0.1 1.05 4 Top View 1.3 ➁ & 4 are connected with a cover Top View 4 ➂ ➀ 1.3 1.0 ➁ 3.2 ± 0.2 ➀ ➁ C0.3 ➃ 4 ➀ 2.0 ±0.1 ➂ ➂ Quarze und Oszillatoren 0.55 0.45 ±0.1 0.55 0.5 0.7 MAX 4 ➀ ➂ ➁ ➁ Recommended Solder Pattern 0.85 0.5 0.85 0.75 0.3 0.75 ➂ 1.35 1.1 1.1 0.8 Recommended Solder Pattern 3.2 x 2.5 x 0.8/0.6 · Sonderfrequenzen verfügbar! · Muster für Entwicklung & 2nd Source Freigabe kostenfrei! · Cross-Referenzen verfügbar zu EPSON, CITIZEN, NDK, Jauch, u.a. Hersteller! 2.50 ±0.10 SCO-22 Top View 4 ➂ 1.70 ➀ ➁ 4 ➂ ➀ 2.50 ±0.10 ➁ 0.8 4 UNIT: mm 4 UNIT: mm SCO-53 UNIT: mm ➂ ➀ ➁ ➂ ➀ ➁ 2.0 ±0.10 0.9 MAX 0.7 0.9 0.9 Recommended Solder Pattern 1.10 1.10 1.70 2.5 x 2.0 x 0.9 SCO-32 4 Top View 3.20 ±0.10 1.00 1.20 5.00 ±0.10 3.20 ±0.10 1.20 MAX 1.3 MAX ➂ ➀ ➁ Recommended Solder Pattern 1.20 1.00 1.20 1.20 1.20 3.2 x 2.5 x 1.2 Top View 2.54 4 ➂ ➀ ➁ 1.3 1.20 Recommended Solder Pattern 1.40 1.40 2.54 5.0 x 3.2 x 1.3 1.3 1.00 0.75 0.95 0.95 0.8 1.20 Rudolf-Wanzl-Straße 3 + 5 D-89340 Leipheim / Germany www.digitallehrer.de digital@digitallehrer.de Tel. +49 (0) 82 21 / 70 8-0 Fax +49 (0) 82 21 / 70 8-80 2.20

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