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晶振的起源

发布时间: 2022/7/19 11:39:47 | 185 次阅读

电子电路的正常工作,离不开规律、稳定的“时钟信号”。时钟信号既能让各个电路完成其功能,也能使电子设备与周边的控制器等连动(同步)。晶体振荡器是电路中常用的时钟元件,在数字电路中不可或缺。晶振的起源可追溯至1880年,但在近几十年才被大量使用。行业发展历程大致分为四个阶段:启蒙期、开发期、发展期以及爆发期。


启蒙期(1960年之前):

技术的启蒙,石英产品的出现。雅克和皮埃尔居里于1880年发现了石英压电效应,保罗·朗之万在第1次世界大战期间首先探讨了石英谐振器在声纳上的应用。1921年,Cady 制作了第1个石英晶体振荡器。20世纪50年代,人造水晶开始工业化生产,解决了制造石英晶体元器件的关键材料问题,晶体元器件的制造技术由此得到快速发展。


开发期(20世纪60年代~90年代):

石英晶体实现量产,主要应用在军事领域。随着表面组装技术、微电子技术和国际信息产业的发展,石英晶体元器件产品由插装式走向表贴式,其技术性能得以向高频率、高稳定、高可靠、低相位噪声方向发展,生产工艺技术和生产设备也实现了高度自动化。20世纪80年代前,石英晶体元件基本上用于军事,从80年代起则大量转为民用。


发展期(20世纪90年代~20世纪初):

现代社会进入信息时代,晶振行业快速发展,应用领域扩展民用市场。在家电及 PC 产业、通信大发展的共同推动下,石英晶体元器件行业迎来了发展的黄金时期。晶振的研发及生产也由海外逐步向中国转移,台湾企业崭露头角,大陆晶振企业开始萌芽。历经十年的发展,中国成为quan球石英晶体元器件的重要生产基地。


爆发期(2010年至今):


多种终端形态涌现带动晶振需求爆发式增长,MEMS硅晶振诞生,弥补了石英晶振的缺陷。以iPhone为代表的智能手机出货量急剧增长,中国通信技术完成3G到4G的升级再到5G的普及。智能手机、平板电脑、可穿戴设备等终端形态的出现带动晶振需求呈爆发式增长。台湾厂商已经凭借产量优势崛起,大陆厂商也以低成本占据了中低端市场。技术层面,MEMS 硅晶振逐步在军事、通信等高端领域渗透,硅晶振不仅在性能方面弥补了石英振荡器的先天缺陷,还降低了晶振的成本。