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　　市場(chǎng)上目前對(duì)于攜帶型電子產(chǎn)品所使用的表面黏著型電子零件，越來越期待能夠開發(fā)出更輕薄短小的制品。頻率控制組件之一的石英晶體也同樣進(jìn)入輕薄短小的競(jìng)爭(zhēng)紀(jì)元。石英晶體發(fā)展成表面黏著型之后，其耐熱性與沖擊性也更加提升。而這些功勞都?xì)w功于AT CUT技術(shù)的突破。
什么是石英晶體?　　
　　水晶是SiO2的單晶，在電力與物理方面則是具有安定性的壓電物質(zhì)。利用水晶安定的壓電效應(yīng)與逆壓電效應(yīng)來控制頻率的組件就稱為石英晶體。水晶的壓電效應(yīng)是在1880年由法國(guó)的居里兄弟發(fā)現(xiàn)的，而1881年水晶的逆壓電效應(yīng)更從實(shí)驗(yàn)上得到確認(rèn)。石英晶體就是利用水晶的「壓電效應(yīng)」（在結(jié)晶板上施壓而在兩面生出逆極性的電荷）與「逆壓電效應(yīng)」（在結(jié)晶板加上電極會(huì)產(chǎn)生機(jī)械性的歪曲并產(chǎn)生力量）的組件。
　　水晶依照切割方向的不同，會(huì)得到各種不同的振動(dòng)模式。以下為各種切斷圖。

在各種的切割之中，AT CUT在高頻上的利用具有獨(dú)占性的地位。理由說明如下：
1. 溫度安定性較他種切割方法優(yōu)異（兩軸回轉(zhuǎn)之切割方法除外）。以下為各種切斷的溫度特性圖。AT CUT的溫度特性為三次曲線，其他的切斷則為二次曲線。在人類生存環(huán)境溫度范圍之內(nèi)以AT CUT的溫度特性較佳。

2. 可以做到小型化。AT CUT為厚度振蕩，振動(dòng)頻率由芯片的厚度決定，因此芯片外型尺寸可以縮小。其他的切斷法由于是輪廓或Bending振動(dòng)，長(zhǎng)邊由振頻率決定，因此要做到小型化是很困難的。以下為各種振動(dòng)模式圖。
AT-CUT的厚度與頻率關(guān)系可由下列公式求得。
T (mm) = 1670/f (kHz)

3. 等價(jià)串聯(lián)抵抗比其他切割法低。表一為各種切割與阻抗的比較表。等價(jià)串聯(lián)抵抗低與振蕩起動(dòng)時(shí)間短都可能影響間歇?jiǎng)幼鳌?br />

4. 溫度特性的管理較易。AT CUT依據(jù)切割角度的不同會(huì)影響溫度特性。從角度上加以控制，就可得到預(yù)期的溫度特性。輪廓與Bending必須要求切割角度以及芯片外型尺寸的邊比管理，在處理上則較為繁雜。以下為切斷角度與溫度特性圖。

5. 可以做到高頻化。AT CUT的振動(dòng)頻率由厚度決定，因此加工技術(shù)的進(jìn)步可以使厚度更薄，也能使振動(dòng)頻率提高。現(xiàn)在已經(jīng)知道基本波動(dòng)可以達(dá)到600MHz。由剛剛提到的厚度公式計(jì)算，可以得到約2.8μm。以下為Invert Mesa型高頻化概念圖。

6. 機(jī)械性強(qiáng)度優(yōu)異。由于AT CUT是厚度振動(dòng)，因此芯片的外緣可堅(jiān)固地加以固定。外型與Bending在外緣部份會(huì)振動(dòng)，因此芯片的中心部份(Node)須以細(xì)線支撐，要堅(jiān)固的加以固定是困難的。以下為SMD石英晶體構(gòu)造圖。

7. 電容較小。將石英晶體連接在振蕩回路上，在可變電量可使頻率變動(dòng)的情況下，石英晶體的電容雖小，但少量的電容變化就能得到極大的頻率改變。以下為切斷與容量比的比較表。TCXO、VCXO就是這種利用較小的容量比得到的應(yīng)用制品。

SMD型石英晶體的構(gòu)造
　　使用金屬封裝的石英晶體以BANE等金屬支持芯片。SMD在使用陶瓷基板的情況是可以直接在芯片上定位的。從人工水晶切出的芯片，在電極上鍍膜，并在基板上定位，以導(dǎo)電性黏著劑加以固定后封裝。整體來說，雖然是相當(dāng)簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，但是無論是材料的選擇、制程的條件，都會(huì)影響到石英晶體的性能。這幾年，特別是移動(dòng)電話上使用的石英晶體，相當(dāng)要求具有防摔特性，其他的特性也都被要求具有可信度。石英晶體在作成SMD之后，其落下沖擊性與Reflow特性也會(huì)大大提升。這是因?yàn)镾MD是以兩端支撐的方式來固定芯片，使石英晶體趨向無壓力的狀態(tài)。

AT-CUT SMD型石英晶體的特性
　　盡管結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但是石英晶體的特性還是有難以理解的一面。要理解石英晶體，從它的外觀入手應(yīng)該是最簡(jiǎn)單的。石英晶體一般的樣態(tài)如表三所示。

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