眾所周知，在電子行業(yè)有這樣一個形象的比喻：如果把MCU比作電路的“大腦”，那么晶振毫無疑問就是“心臟”了。同樣，電路對“晶體晶振”（以下均簡稱：“晶振”）的要求也如一個人對心臟的要求一樣，最需要的就是穩(wěn)定可靠。晶振在電路中的作用就是為系統(tǒng)提供基本的頻率信號，如果晶振不工作，MCU就會停止導(dǎo)致整個電路都不能工作。然而很多工程師對晶振缺乏足夠的重視和了解，而一旦出了問題卻又表現(xiàn)的束手無策，缺乏解決問題的思路和辦法。

本文主要羅列出客戶端常見的晶振不良問題及解決方法。希望能對廣大工程師朋友有實質(zhì)性的幫助。

一、晶振不起振問題歸納

1、 物料參數(shù)選型錯誤導(dǎo)致晶振不起振

例如：某MCU需要匹配6PF的32.768KHz，結(jié)果選用12.5PF的，導(dǎo)致不起振。

解決辦法：更換符合要求的規(guī)格型號。必要時請與MCU原廠或者我們確認(rèn)。

2、 內(nèi)部水晶片破裂或損壞導(dǎo)致不起振

運(yùn)輸過程中損壞、或者使用過程中跌落、撞擊等因素造成晶振內(nèi)部水晶片損壞，從而導(dǎo)致晶振不起振。

解決辦法：更換好的晶振。平時需要注意的是：運(yùn)輸過程中要用泡沫包厚一些，避免中途損壞；制程過程中避免跌落、重壓、撞擊等，一旦有以上情況發(fā)生禁止再使用。

3、 振蕩電路不匹配導(dǎo)致晶振不起振

影響振蕩電路的三個指標(biāo)：頻率誤差、負(fù)性阻抗、激勵電平。

頻率誤差太大，導(dǎo)致實際頻率偏移標(biāo)稱頻率從而引起晶振不起振。

解決辦法：選擇合適的PPM值的產(chǎn)品。

負(fù)性阻抗過大太小都會導(dǎo)致晶振不起振。

解決辦法：負(fù)性阻抗過大，可以將晶振外接電容Cd和Cg的值調(diào)大來降低負(fù)性阻抗；負(fù)性阻抗太小，則可以將晶振外接電容Cd和Cg的值調(diào)小來增大負(fù)性阻抗。一般而言，負(fù)性阻抗值應(yīng)滿足不少于晶振標(biāo)稱最大阻抗3-5倍。

激勵電平過大或者過小也將會導(dǎo)致晶振不起振

解決辦法：通過調(diào)整電路中的Rd的大小來調(diào)節(jié)振蕩電路對晶振輸出的激勵電平。一般而言，激勵電平越小越好，處理功耗低之外，還跟振蕩電路的穩(wěn)定性和晶振的使用壽命有關(guān)。

4、 晶振內(nèi)部水晶片上附有雜質(zhì)或者塵埃等也會導(dǎo)致晶振不起振

晶振的制程之一是水晶片鍍電極，即在水晶片上鍍上一次層金或者銀電極，這要求在萬級無塵車間作業(yè)完成。如果空氣中的塵埃顆粒附在電極上，或者有金渣銀渣殘留在電極上，則也會導(dǎo)致晶振不起振。

解決辦法：更換新的晶振。在選擇晶振供應(yīng)商的時候需要對廠商的設(shè)備、車間環(huán)境、工藝及制程能力予以考量，這關(guān)系到產(chǎn)品的品質(zhì)問題。

5、 晶振出現(xiàn)漏氣導(dǎo)致不起振

晶振在制程過程中要求將內(nèi)部抽真空后充滿氮?dú)猓绻霈F(xiàn)壓封不良，導(dǎo)致晶振氣密性不好出現(xiàn)漏氣；或者晶振在焊接組裝過程中因為剪腳等過程中產(chǎn)品的機(jī)械應(yīng)力導(dǎo)致晶振出現(xiàn)氣密性不良；均會導(dǎo)致晶振出現(xiàn)不起振的現(xiàn)象。

解決辦法：更換好的晶振。在制程和焊接組裝過程中一定要規(guī)范作業(yè)，避免誤操作導(dǎo)致產(chǎn)品損壞。

6、 焊接時溫度過高或時間過長，導(dǎo)致晶振內(nèi)部電性能指標(biāo)出現(xiàn)異常而引起晶振不起振

以32.768KHz直插型為例，要求使用178°C熔點的焊錫，晶振內(nèi)部的溫度超過150°C，會引起晶振特性的惡化或者不起振。焊接引腳時，280°C下5秒以內(nèi)或者260°C以下10秒以內(nèi)。不要在引腳的根部直接焊接，這樣也會導(dǎo)致晶振特性的惡化或者不起振。

解決辦法：焊接制程過程中一定要規(guī)范操作，對焊接時間和溫度的設(shè)定要符合晶振的組裝要求。如有疑問可與我們聯(lián)系確認(rèn)。

7、 儲存環(huán)境不當(dāng)導(dǎo)致晶振電性能惡化而引起不起振

在高溫或者低溫或者高濕度等條件下長時間使用或者保存，會引起晶振的電性能惡化，可能導(dǎo)致不起振。

解決辦法：盡可能在常溫常濕的條件下使用、保存，避免晶振或者電路板受潮。

8、 MCU質(zhì)量問題、軟件問題等導(dǎo)致晶振不起振

解決辦法：目前市場上面MCU散新貨、翻新貨、拆機(jī)貨、貼牌貨等魚龍混雜，如果沒有一定的行業(yè)經(jīng)驗或者選擇正規(guī)的供貨商，則極易買到非正品。這樣電路容易出現(xiàn)問題，導(dǎo)致振蕩電路不能工作。另外即便是正品MCU，如果燒錄程序出現(xiàn)問題，也可能導(dǎo)致晶振不能起振。

9、 EMC問題導(dǎo)致晶振不起振

解決辦法：一般而言，金屬封裝的制品在抗電磁干擾上優(yōu)于陶瓷封裝制品，如果電路上EMC較大，則盡量選用金屬封裝制品。另外晶振下面不要走信號線，避免帶來干擾。

10、其他問題導(dǎo)致晶振不起振

二、晶振其他不良問題歸納：

1、頻率偏移超出正常值。

解決辦法：當(dāng)電路中心頻率正偏時，說明CL偏小，可以增加晶振外接電容Cd和Cg的值。當(dāng)電路中心頻率負(fù)偏時，說明CL偏大，可以減少晶振外接電容Cd和Cg的值。

2、晶振在工作中出現(xiàn)發(fā)燙，逐漸出現(xiàn)停振現(xiàn)象。

排除工作環(huán)境溫度對其的影響，最可能出現(xiàn)的情況是激勵電平過大。

解決辦法：將激勵電平DL降低，可增加Rd來調(diào)節(jié)DL。

3、晶振在工作逐漸出現(xiàn)停振現(xiàn)象，用手碰觸或者用電烙鐵加熱晶振引腳又開始工作。

解決辦法：出現(xiàn)這種情況是因為振蕩電路中的負(fù)性阻抗值太小，需要調(diào)整晶振外接電容Cd和Cg的值來達(dá)到滿足振蕩電路的回路增益。

4、晶振虛焊或者引腳、焊盤不吃錫。

出現(xiàn)這種情況一般來說引腳出現(xiàn)氧化現(xiàn)象，或者引腳鍍層脫落導(dǎo)致。

解決辦法：晶振的儲存環(huán)境相當(dāng)重要，常溫、常濕下保存，避免受潮。另外晶振引腳鍍層脫落，可能跟晶振廠商或者SMT廠商的制程工藝有關(guān)，需要進(jìn)一步確認(rèn)。

5、同一個產(chǎn)品試用兩家不同晶振廠商的產(chǎn)品，結(jié)果不一樣。

出現(xiàn)這種情況很好理解，不同廠商的材料、制程工藝等都不一樣，會導(dǎo)致在規(guī)格參數(shù)上有些許差異。例如同樣是+/-10ppm的頻偏，A的可能大部分是正偏，B的可能大部分是負(fù)偏。

解決辦法：一般來說在這種情況下，如果是射頻類產(chǎn)品最好讓晶振廠商幫忙做一些電路匹配測試，這樣確保電路匹配的最好。如果是非射頻類產(chǎn)品則一般在指標(biāo)相同的情況下可以兼容。

6、晶振外殼脫落。

有時晶振在過回流焊后會出現(xiàn)晶振外殼掉落的現(xiàn)象；有些是因為晶振受到外力撞擊等原因?qū)е峦鈿っ撀洹?/p>

解決辦法：SMT廠在晶振過回流焊之前，請充分確認(rèn)爐溫曲線是否滿足晶振的過爐要求，一般來說正規(guī)的晶振廠商提供的datasheet中都會提供參考值。

如果是外力因素導(dǎo)致的脫落則盡量避免這種情況發(fā)生。