1、中华人民共和国国家标准电子设备用压电陶瓷谐振器总规范可供认证用国家技术监督局 批准 实施范围本标准适用于电子设备用压电陶瓷谐振器本标准规定了有鉴定批准和质量评定体系的电子元器件分规范和详细规范中使用的标准术语 检验程序和试验方法总则引用标准电工技术用文字符号第一部分总则国际电工技术词汇基本环境试验规程第一部分总则试验 寒冷第一次补充试验 干热第一次补充试验 稳态湿热试验 振动正弦的第一号修改试验 低气压试验 温度变化试验 密封试验 锡焊试验 引出端和整体安装件强度试验 冲击试验 碰撞试验 循环湿热 周期推荐使用的图形符号工作频率范围达 的压电振子的标准定义和测量方法计数检查抽样方案和程序频率控
2、制和选择用压电陶瓷谐振子和谐振器电子元器件质量评定体系 基本章程电子元器件质量评定体系 程序规则优先数 优先数系优先数系及其化整值选择指南国际单位制及其应用注 上述文件除 必须采用指定的版本外 其余均采用现行版本单位符号和术语概述单位图形符号文字符号和术语应尽可能从下列标准中选取当有更多需要时应按上述文件的原则导出类型具有相似的设计特征和相似的制造工艺在鉴定批准或质量一致性检验中能把它们组合到一起的一组元件这些元件通常用一个单独的详细规范来概括形式类型的再划分具有特定的特性和尺寸要素一个形式可以包括几个派生形式 通常是机械方面的等级表示预定用途的附加一般特性的术语 例如 长寿命用族类 电子元件
3、的突出地表现某一特定的物理特性和 或完成某一规定功能的一组电子元件分族类 电子元件的在一个族类内用相似的工艺方法制造的一组电子元件类别温度范围谐振器设计所确定的能连续工作的环境温度范围该范围取决于它的相应类别的温度极限值上限类别温度谐振器设计所确定的能连续工作的最高环境温度下限类别温度谐振器设计所确定的能连续工作的最低环境温度最低贮存温度谐振器在非工作状态下不会出现损伤的允许最低环境温度注 允许最高贮存温度等于上限类别温度振荡频率随温度的变化振荡频率随温度的变化可以用二种方式表示振荡频率温度特性振荡频率温度系数振荡频率温度特性该术语主要适用于振荡频率随温度变化不管其为线性或非线性均不能精确和肯
4、定地表示出来的这样一类谐振器振荡频率的温度特性是在类别温度范围内的给定一个温度范围所出现的谐振频率的最大可逆变化 通常以相对于 为基准温度的振荡频率的百分数表示振荡频率温度系数和振荡频率温度循环漂移这两个术语适用于振荡频率随温度变化是线性或近似线性的并可相当精确地表示出这两个特性的这样一类谐振器对于这些谐振器在类别温度范围内任一温度下的振荡频率的变化 可以分为二种振荡频率温度系数在规定温度范围测得的振荡频率随温度的变化率通常以百万分子之一每摄氏度为单位表示振荡频率温度循环漂移在规定次数的温度循环期间或结束后 在室温下所测到的振荡频率的最大不可逆变化通常以相对于基准温度的振荡频率的百分数表示基准
5、温度通常为测量条件 在温度循环期间内或在温度循环之后的测量条件 温度循环的种类和循环次数应有规定额定电压是指在下限类别温度与上限类别温度之间任一温度下可连续施加于谐振器的最大直流电压 最大交流电压有效值或峰值脉冲电压可见损伤对谐振器预期的用途来说 是降低其使用性的可见损伤采用陶瓷谐振器的振荡电路具有正反馈环路的放大器 在该环路中含有陶瓷谐振器并振荡在谐振或反谐振频率处 此时环路增益在 以上环路相位为振荡频率从使用陶瓷谐振器的振荡电路馈给的输出信号频率谐振频率见 表谐振电阻基频或泛音振动模式的最小谐振阻抗 其值等于等效电路串联谐振臂的电阻 并与机械 值有关自由电容在远低于最低谐振的频率处 谐振器
6、引出端之间的电容优先值概述每个分规范应规定适用于该分族类的优先值标志概述分规范应规定在谐振器和或包装上标志的准则和其他内容 应规定小型谐振器的标志的优先顺序质量评定程序鉴定批准和或质量评定体系作为一个完整的质量评定体系 诸如有鉴定批准和质量一致性检验的 电子元器件质量评定体系 使用者应遵守 条和 条的程序对于不采用质量一致性检验的鉴定批准 如设计验证或鉴定试验可以采用 和 条的程序和要求 但应该按照试验一览表规定的程序进行各项试验初始制造阶段对于压电陶瓷谐振器规范来说 初始制造阶段应在分规范中规定结构类似元件对于鉴定批准和质量一致性检验用的结构类似元件的划分应在分规范中规定鉴定批准程序制造厂应
7、遵守管理鉴定批准的程序规则的一般要求本标准 条规定的初始制造阶段的要求除 条的要求外 还应采用下述的程序 或程序制造厂应在尽可能短的时间内进行三个批次的逐批检验和一个批次的周期检验 以证明符合规范要求 在组成检验批的周期期间内制造工艺应无重大改变 样品应按 见附录 规定从批中抽取 授于鉴定批准的振荡频率及外壳尺寸 按分规范规定的抽样方案的取样来决定 应使用正常检查但当样品数按零个失效予以接收时 应增加样品以满足按一个失效予以接收所需的样品数制造厂应按分规范规定的固定样品数试验一览表进行试验 以证明符合规范要求 样品应从现行生产的产品中随机抽取或按国家监督检查机构同意的方法抽取作为质量评定体系组
8、成部分所获得的鉴定批准应通过符合质量一致性 见 条 要求的常规试验来维持 否则该鉴定批准必须用 电子元器件质量评定体系 程序规则 第条和 条规定的鉴定批准的维持规则来检验质量一致性检验与某分规范有关的空白详细规范应规定质量一致性检验的试验一览表该试验一览表还应规定逐批和周期试验的组别划分 抽样方案和周期检查水平 和合格质量水平 应从 中选取如果需要 可以规定一个以上的一览表放行批证明记录有关规范规定有放行批证明记录而且用户要求时 至少应给出下列内容周期检验中各分组试验的计数数据 即受试元件数和不合格元件数 而不涉及造成拒收的参数按分规范的要求在耐久性试验之后振荡频率谐振电阻 自由电容及绝缘电阻
9、的变量数据延期交货保存周期超过一年的谐振器除非分规范另有规定这种批在交货之前 应按分规范规定的要求重新检验制造厂的总检查员所采取的重新检验程序应由国家监督检查机构批准一旦某一批满意地通过了重新检验其质量就再次保证一个规定的周期组试验完成之前的放行对于 组所有试验当 转为放宽检查的条件得到满足时 允许制造厂在该试验完成之前放行元件替换的试验方法有关规范中规定的试验和测量方法并不是必须使用的唯一方法 因而制造厂可以使用任何替换的方法 但应使国家监督检查机构确信它得到的结果与用规定方法所获得的结果等效 在有争议的情况下 只能使用规定的方法进行判定和仲裁试验和测量程序概述分规范和或空白详细规范应列表说
10、明需要进行的各种试验 每项试验或每个分组试验前后需要进行的测量和试验顺序 每项试验的各个阶段应按规定的顺序进行初始测量和最后测量的条件应相同如果某一质量评定体系的国家规范包含有不同于上述文件规定的方法则应完整地加以叙述本章所采用的 各项试验的版本和修订情况在 条中给出标准大气条件试验用标准大气条件除非另有规定所有试验和测量都应在 第 条规定的试验用标准大气条件下进行温度相对湿度气压进行测量之前谐振器应在测量温度下存放足够长的时间 以使谐振器达到该温度为此目的 规定与试验后恢复时间一样长的时间 通常是足够的当不在规定的温度下进行测量时 必要时应将其测量结果校正到规定温度时的数值 测量期间的环境温
11、度应在试验报告中说明 在有争议的情况下应采用仲裁温度中的一种 按 条规定 重新测量 而其他条件应按本规范规定当按某一顺序进行试验时一项试验的最终测量可以作为下一项试验的初始测量注 在测量期间 不应使谐振器受到气流日光直射或可能引起误差的其他影响恢复条件除非另有规定恢复应在试验用标准大气条件 条下进行 如果恢复必须在严格控制的条件下进行应采用 第 条的控制恢复条件除非在有关规范中另有规定恢复时间应为仲裁条件对仲裁试验来说仲裁试验用标准大气条件应从 第 条规定的下列条件中选取一种温度 相对湿度气压基准条件作为基准用的标准大气条件采用 第 条规定的标准温度气压外观和尺寸检查外观检查用目视法检查产品状
12、态 加工工艺和表面质量应符合要求见 条用目视法检查标志应清晰 并应符合详细规范要求尺寸 规检的在详细规范中所标注适合用量规检验的尺寸 都应进行检查 并应符合规定值尺寸 详细的详细规范中规定的所有尺寸都应进行检查并应符合规定值绝缘电阻在进行测量之前 谐振器应充分放电除非有关规范中另有规定绝缘电阻应使用下面规定的电压和在表 规定的测量点之间进行测量谐振器的电压额定值测量电压注 当能证明测量电压对测量结果没有影响或存在已知的关系时可以用额定电压来进行测量在有争议的情况下应采用 是使用时规定的额定电压 测量电压是在标准大气条件下测试时使用的测量电压当谐振器的外壳是非金属 或当谐振器具有绝缘套管的金属外
13、壳时 试验点为 和 见表试验电压应按下述方式之一施加表 测量点试验 单一谐振器引出端之间 引出端之间内部绝缘 连接在一起的引出端与外壳之间仅适用于金属外壳型 外壳为一个引出端者除外外部绝缘 连接在一起的引出端与金属板或金属箔之间 非金属外壳的绝缘型外壳与金属板或金属箔之间 仅适用于绝缘的金属外壳型金属箔法用一块金属箔紧密地包裹在谐振器本体周围 金属箔到引出端的距离不小于带有固定装置的谐振器的试验方法谐振器应按正常方式固定在一块金属板上金属板在所有的方向上至少应超出谐振器的安装面形块法谐振器应夹在一个 角的 形金属块的凹槽内 形金属块的尺寸应使谐振器的本体不超出形金属块的两端夹持力应保证谐振器和
14、金属块之间保持充分接触按照上述方法选择的夹持力 应不使谐振器产生破坏或损伤除非详细规范另有规定绝缘电阻应在施加电压 时测量当详细规范有规定时 应注明测量时的温度 如果该温度与 不一致 应用在分规范中规定的适当的修正系数乘以测量值进行修正有关规范应规定测量电压及测量点施加测试电压的方法 按第 条或 条或 条中任一条规定测量期间应采取的任何特殊保护措施不同测量点见表 的最小绝缘电阻值耐电压下面规定的是耐直流电压试验 当有关规范规定耐交流电压试验时 除应用交流电压代替直流电压外 应采用同样的试验程序相应的试验电路 见图图 耐电压试验电路电压表 的内阻应不小于电阻 和 应该这样来选择 连同电容器 及被
15、试谐振器 的电容量在最高试验电压下充电和放电电流不得超过规定值 电容量至少应为被试谐振器的电容量的 倍开关应先接到 上图中顶端的两个接线端应连接到一个具有足够功率的可变直流电源上 该直流电源应被调整到所要的试验电压 被试谐振器 应按电路图所示连接然后开关应连接到 因而电容器 和谐振器 充电在达到试验电压后开关应在此位置上保持规定的时间 将开关连接到 上电容器予以放电一旦电压表的读数下降到零 将电容短路并且把谐振器 取下当谐振器的外壳是非金属的或者是带有绝缘套管的金属外壳时对于试验点 和 见表应按下述三种方式之一来施加试验电压用一块金属箔紧密地包裹在谐振器本体上金属箔到引出端之间的距离约等于 但
16、最小为 试验电压应施加在连接在一起的引出端与金属箔之间谐振器应以正常方式安装在金属板上 金属板在所有的方向上比谐振器的安装面至少超出试验电压应施加在连接在一起的引出端与金属板之间谐振器应夹在一个 角的 型金属块的凹槽内 形块的尺寸要使谐振器的本体不超出形金属块的两端 夹持力应使谐振器和金属块之间保持充分接触重复进行耐电压试验可能造成谐振器发生永久性损伤因此应尽可能避免有关规范应规定试验电压及试验点见表施加试验电压的方法 按第 条或第 条或 条之一试验持续时间在试验期间应无击穿和飞弧现象振荡频率谐振器的振荡频率取决于振荡电路的种类 例如 倒相器 或晶体管放大器等 以及诸如负载电容等电路元件的值
17、振荡电路应在有关规范中规定当频率计数器直接与振荡电路连接时 振荡频率常常因为加进了并联电容而使谐振器的谐振或反谐振发生偏移 建议在振荡电路与频率计数器之间设置一个缓冲放大器应调整馈送给振荡电路的电源电压使振荡频率保持良好的稳定性谐振电阻谐振电阻可用 矢量阻抗表 的阻抗读数直接测量 谐振电阻规定为在谐振频率相位电抗分量为零的频率处的阻抗传输电路法在图 给出的传输电路中把开关置于位置 调整信号发生器的频率到谐振频率 使电压表的读数为最大值 把开关置于位置 调整可变电阻使电压表的读数相当于上述最大值 那么该可变电阻器的阻值就是谐振电阻图 传输电路法近似等于谐振电阻最好选择自由电容测量频率和测量电压应
18、在有关规范中规定引出端强度如应用谐振器应承受 试验 的作用试验 拉力施加的力应在有关规范中规定试验 弯曲方法 每个方向一次共二次 连续进行 如详细规范中说明引出端是刚性的 则本试验不适用外观检查在上述每一试验后应对谐振器进行外观检查 应无可见损伤耐焊接热除非有关规范另有规定谐振器应承受 试验 并有下列要求方法 按照详细规范的规定采用 或 的持续时间浸入深度 距安装面或元件本体 使用一块厚度为 的隔热屏板方法 浸入深度为离元件本体除非详细规范另有规定恢复时间应不少于试验后谐振器应进行外观检查 应无可见损伤标志应清晰 然后谐振器应按有关规范的规定进行测量可焊性谐振器应承受 的试验 是采用焊槽法 方
19、法 还是烙铁法方法 或是焊球法方法 应按详细规范的规定当规定用焊槽法 方法 时 应采用下列要求试验条件焊槽温度浸渍时间浸入深度 距安装面或元件主体 采用隔热屏板厚度为应检查引出端 以润湿引出端的焊料自由流动来说明包锡良好当焊槽法不适用时有关规范应规定试验方法 试验条件及其要求注 当采用焊球法时 应规定焊料流合时间的要求温度快速变化应进行有关规范规定的测量谐振器应承受 的试验 采用的严酷度等级应在有关规范中规定恢复后 谐振器应进行外观检查 应无可见损伤 应进行有关规范规定的测量振动应进行有关规范规定的测量谐振器应承受 试验 采用的安装方法和严酷度等级应在有关规范中规定当详细规范有规定时在每个运动
20、方向上振动试验的最后 期间 应进行电气测量 以检查间断接触开路或短路 测量的持续时间应为从频率范围的一端到另一端一次扫描所需的时间当谐振器按第 条的规定进行试验时 应无大于或等于 的间断接触 也不开路或短路试验后 谐振器应进行外观检查 应无可见损伤 应进行有关规范规定的测量碰撞应进行有关规范规定的测量谐振器应承受 的试验 采用的安装方法和严酷度等级应在有关规范中规定试验后 谐振器应进行外观检查 应无可见损伤 应进行有关规范规定的测量冲击应进行有关规范规定的测量谐振器应承受 的试验 采用的安装方法及严酷度等级应在有关规范中规定试验后 谐振器应进行外观检查 应无可见损伤 应进行有关规范规定的测量外
21、壳密封按有关规范规定谐振器应承受 的试验 的适当方法的程序气候顺序在气候顺序试验中除了寒冷试验应在循环湿热试验 的第一个循环规定的恢复时间后立即进行外任何两项试验之间允许有一次最多 的间隔初始测量应进行有关规范规定的测量干热谐振器应承受 的试验 试验持续时间为 采用详细规范规定的上限类别温度的严酷度 当保持在规定的高温下和高温周期末应进行有关规范规定的测量 在规定的试验之后谐振器应从箱中取出 并在试验用标准大气条件下放置不少于循环湿热试验 第一个循环谐振器应承受 的试验 为一个循环 采用温度为 严酷度 恢复后 谐振器应立即承受寒冷试验寒冷谐振器应承受 的试验 持续时间为 采用的严酷度为有关规范
22、规定的下限类别温度 当保持在规定的低温下和低温周期末 应进行有关规范规定的测量 在规定的试验后 谐振器应从箱中取出试验用标准大气条件下放置不少于低气压谐振器应承受 的试验 采用有关规范规定的适当的严酷度 除非有关规范另有规定试验的持续时间为有关规范应规定试验持续时间如果不是温度严酷度等级在规定的低气压下除非有关规范另有规定 在试验周期的最后 应施加额定电压 在试验期间及试验后应无永久性击穿 飞弧壳体的有害变形及浸渍剂的渗出循环湿热试验 其余的循环谐振器应承受 试验 下表表示以 为一个循环的周期数采用温度为严酷度气候类别 周期数最后测量在规定的恢复之后 应进行有关规范规定的测量稳态湿热应进行有关
23、规范规定的测量谐振器应承受 的试验 采用详细规范规定的谐振器的气候类别相对应的严酷度除非有关规范另有规定谐振器从试验箱中取出后的 内应进行第 条的耐电压试验 仅对测试点 进行采用额定电压恢复后 谐振器应进行外观检查 应无可见损伤 应进行有关规范规定的测量耐久性应进行有关规范规定的测量谐振器应经受耐久性试验的作用 有关规范应规定试验的持续时间 所施加的电压值和试验箱应控制的温度 谐振器应放置在试验箱中 谐振器之间的距离应不小于 谐振器不应受到直接辐射加热箱内空气应充分循环 防止箱内可放置谐振器的任一点温度与规定温度超过 在规定的周期完成后应允许谐振器在试验用标准大气条件下恢复谐振器应进行外观检查
24、 应无可见损伤 然后应进行有关规范规定的测量振荡频率随温度的变化静态法应在有关规范规定的条件下进行振荡频率的测量谐振器应依次保持在以下每一温度上下限类别温度中间温度如果详细规范有要求中间温度如果详细规范有要求上限类别温度如果特定型号的谐振器有要求 有关规范应规定是避免热冲击还是规定温度变化的最大速率应在上述规定的每一温度下谐振器达到热稳定后进行振荡频率的测量 在不小于的时间间隔所取得的二个振荡频率读数 其差值不大于测量仪器所引起的误差时 判定为达到热稳定状态 实际温度的测量必须与详细规范要求的精度相一致 在测量期间必须注意防止在谐振器的表面凝水或结霜动态法可以使用动态作图法来替换第 及 条的静
25、态法 谐振器应经受缓慢变化的温度一个温度传感器应埋在和被试谐振器一起的模拟谐振器中 在某种意义上 保证测得的温度与被试谐振器的温度一致 振荡频率应采用自动平衡电桥或比较仪测量 电桥或比较仪的输出端应与绘图机的轴连接传感器的输出端应与绘图机的 轴连接 温度应足够缓慢地变化使在下限类别温度或上限类别温度时产生一个均匀而不成环状的曲线 温度应从 变化到下限类别温度然后到上限类别温度再到 应进行二个循环 只有可以证明这种方法的结果与静态方法相同时 才可以使用 在有争议的情况下应采用静态法计算方法在第 条 点测得的振荡频率在第 条 点测得的温度除 点外的测试温度下测得的振荡频率测试时测得的温度振荡频率温
26、度特性对所有 值来说 随温度变化的振荡频率的变化应按式 进行计算振荡频率的变化一般以百分数表示振荡频率温度系数和振荡频率温度循环偏移振荡频率温度系数对所有 值来说振荡频率温度系数 应按式 计算温度系数一般以百万分之一每摄氏度 表示振荡频率温度循环偏移如有关规范要求振荡频率温度循环偏移应按 条测量点 及 的测量点并按下述方法计算这些值中的最大值即为振荡频率温度循环偏移 振荡频率循环偏移一般以百分数表示贮存高温贮存应进行有关规范规定的测量谐振器应承受 的试验 采用下述严酷度温度上限类别温度持续时间 按详细规范规定的持续时间至少恢复 应进行有关规范规定的测量低温贮存应进行有关规范规定的测量谐振器应承
27、受 的试验 采用下述严酷度温度下限类别温度持续时间 按详细规范中规定的持续时间至少恢复 应进行有关规范规定的测量附录在 电子元器件质量评定体系中使用规定的抽样方案和程序的解释补充件当使用 作计数抽查时下述条款的解释适用于本标准负责部门是指执行基本章程和程序规则的国家授权的机构单位产品是指详细规范中规定的电子元件这一条中仅需要下述定义一个缺陷是指单位产品的任何一点不符合规定要求一个不合格品是指有一个或一个以上缺陷的单位产品产品的不合格程度应该用术语不合格品百分比表示不适用负责部门是指制订空白详细规范的 技术委员会该空白详细规范为总规范或分规范的组成部分负责部门是指根据批准的制造厂的检验部门文件规定的程序进行活动的 并由国家监督检查机构批准的总检验员负责部门是指总检验员不适用负责部门是指总检验员开始检查时总是使用正常检查负责部门是指总检验员负责部门是指国家监督检查机构负责部门是指制定空白详细规范的 技术委员会该空白详细规范为总规范或分规范的组成部分仅第 句不适用仅第 句 负责部门是指总检验员不适用附加说明本标准由中华人民共和国机械电子工业部提出本标准由上海无线电一厂负责起草
