晶振不起振的三个经验分享

2015年做了两款产品,遇到三次晶振故障的异常,现总结如下:

1.超声波焊接时共振损坏晶振
某睡眠记录器使用了32MHz的外部晶振,纽扣电池供电,免充电待机一年,外壳是使用32K超声波焊接的,生产过程中出现了大量的不良,后来分析原因:是因为焊接时该晶振已经在工作,跟超声波的频率发生了共振;
2.晶振跟MCU距离太远
某助眠灯,8M晶振不起振,各种更换外部电容都不work,原因是该晶振距离MCU有差不多18mm远;
3.晶振外部电容不匹配
还是助眠灯,32.768K的晶振 ,起振时间长,平均6S以上才能正常起振,起振后通过示波器看到的波形很嘈杂,该晶振距离MCU10mm左右,将原来的22pF电容更换为6.8pF后,1S内起振,且波形平滑;如下图:
晶振不起振的三个经验分享_第1张图片
通过上图,可以看到,这时候的波形很嘈杂,而且振幅只有100mV左右;

晶振不起振的三个经验分享_第2张图片
此时的波形较平滑,而且振幅有300mV左右;

晶振部分的故障,通过示波器能直观的看到波形,可以作为我们解决该部分问题的主要手段;波形是否平滑,振幅是否足够(一般我认为晶振振幅要在200mV以上),这样才能判断晶振工作状态是OK的,不能盲目的说上电后MCU能工作就认为设计的没问题;
32.768晶振电容不匹配的问题,我们打样的时候是好好的,但量产的时候才大量的暴露出来;由于焊接或元器件一致性差异都会对晶振工作状态造成影响,甚至手工焊接和机器贴装的结果都不一样,应该多检测若干批次晶振部分的工作状态;

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