Кое-что о кварцевых резонаторах

Еще совсем недавно 10-15 лет назад на рынке кварцевых изделий стран бывшего СССР безраздельно господствовали 3-4 отечественных производителя кварцевых резонаторов, кварцевых генераторов и кварцевых фильтров со своей добротной, но,  к сожалению,  технически устаревшей продукцией. Несомненным плюсом для потребителей того времени была абсолютная определенность типов, технических требований, параметров качества и надежности, установленными в соответствии с ТУ и ГОСТами для большинства кварцевых изделий, имеющихся  на рынке.

Ситуация кардинально изменилась с открытием западных  и, особенно, восточных рынков, когда на отечественных производителей электронной аппаратуры буквально обрушился поток предложений по поставке кварцевых изделий со всевозможных стоковых складов и разного рода малоизвестных производителей.

С одной стороны в этом был и есть очевидный прогресс, так как появился выбор – основа рыночных отношений. Ведь те потребители, которых не особо заботит качество и надежность выпускаемой продукции могут без проблем использовать дешевые резонаторы со стоковых складов из числа тех, от которых по понятным причинам отказались зарубежные производители электронной техники. Такие кварцевые изделия, как правило, характеризуются низкой ценой (зачастую ниже себестоимости при их производстве) большой номенклатурой частот и корпусов, а также совершенно  неопределенными параметрами, неизвестной датой выпуска (может превышать 15 и  более лет) и отсутствием гарантии нормальной работоспособности. Отличительные особенности такого рода кварцевых резонаторов приведены в таблице на примере сравнения их с кварцевыми резонаторами немецкой фирмы JAUCH, философия которой основывается на следующих постулатах: технический прогресс – высочайшее качество – конкурентная цена – всеобъемлющий сервис.

Характеристика

Дешевые кварцевые резонаторы

Резонаторы Jauch Quartz

Комментарии

Внешний вид

Нет видимых отличий по сравнению с высококачественными кварцевыми резонаторами.

Внешний вид кварцевых резонаторов Jauch Quartz должен соответсвовать требованиям каталога по типам, размерам, маркировке, упаковке и т.п.

Поверхностный контроль внешнего вида зачастую бывает ошибочным, так как не гарантирует работоспо-собности изделия в аппаратуре заказчика. Необходимо наличие контроля на соответствие требованиям каталога.

Маркировка

• Присутствует только частота

• Нет обозначения :

- принадлежности фирмы-изготовителя

- емкости нагрузки

- даты изготовления

• Маркировка в основном наносится краской, частично размазана, плохо читается.

Лазерная маркировка с нечеткими переходами, часто наблюдается наличие коррозии.

В маркировке кроме частоты присутствует  кодовое обозначение емкости нагрузки, принадлежность к Jauch Quartz, дата изготовления.

Лазерная маркировка с четкими границами, легко читается , не стирается, отсутствует коррозия.

Маркировка краской может нару-шаться воздействием аппаратуры, температуры, активными средами, и т.д. Плохо читаемая маркировка способствует наличию ошибок при применении резонаторов.

Выводы:

Отсутствие в маркировке емкости нагрузки способствует ошибочному применению резонатора у клиента. Потребитель несет ущерб.

Некачественная маркировка, отсутствие принадлежности к производителю и даты выпуска исключает гарантийные претензии к производителю.

Наносится ущерб потребителю.

 

Электрические параметры

Стандартные параметры

• Плохая стабильность частоты.
• Производятся только с широким отклоне-нием частоты.

• Возможны только 2-3 значения емкости нагрузки
• Высокое сопротивле-ние.
• Возможны побочные отклики.

• Высокая частотная стабильность.
• Возможно производство резонаторов с отклонением частоты +/- 3 ppm и выше с любыми значениями емкости нагрузки.
• Низкое сопротивление.
• Нет побочных откликов.
Эти параметры гарантированы 100% проверкой всех определяемых параметров по новейшим технологиям измерений.

Не требуется входной контроль на предприятиии потребителе.

Гарантия надежной работы кварцевых компонентов и изделий может следовать только из точного определения их параметров, т.е. при применении дешевых резонаторов необходимо наличие входного контроля. Плохая стабильность частоты, высокое сопротивление, побочные отклики являются причиной нестабильного функционирования и непрогнозируемых случайных отказов аппаратуры.
 Наносится ущерб потребителю.

Задержка на срабатывание

Возникают очень длительные задержки выхода на нормальный режим работы

Нет задержек на срабатывание
Jauch Quartz обеспечивает 100% тестирование на задержки срабатывания (28 точек измерения).

Задержки на срабатывание обусловлены загрязнениями пластин (частицы, пыль, инородные включения, некачественное дешевое сырье и материалы и др.)
Задержки на срабатывание могут наносить вред безопасности и функционированию электрических схем. Работоспособность многих электрических схем не может быть гарантированной.

Наносится ущерб потребителю.

Эксплуатационные параметры

Температурный диапазон работы

В основном возможен только ограниченный температурный диапазон работы, как правило  (0-+40°С) или  (-10-+60°С)

В своем производстве Jauch Quartz использует только высококачественное кварцевое сырье и материалы для производства кварцевых резонаторов.

Это обеспечивает безотказную работу в температурном диапазоне от -40 дo +125 °C.

Недостаточный температурный диапазон работы из-за применения дешевого сырья и материалов может быть причиной отклонений и пропадания генерации при работе аппаратуры в диапазоне температур, начиная от –20 - +70°С. Эти проявления, как правило,  появляются после некоторого времени вследствие деградации дешевых материалов под воздействием температуры.

Наносится ущерб потребителю.

Удары и вибрации

Параметры не определены, тестирование не проводится.

Конструкция кварцевых резонаторов не выдерживает повышенных механических нагрузок.

Эксплуатационные параметры при механических воздействиях определены, имеются в каталоге и соответствуют стандартам AEC-Q200-REV B :
MIL-STD-202 Метод 213
MIL-STD-202 Метод 204

Устойчивость к ударам и вибрациям является важным фактором, связанным с внешними воздействиями, как то: транспортировка, автоматизирован-ная установка, ультразвуковая очистка, работа в движущейся аппаратуре на транспортных средствах и т.д.
Применение кварцевых резонаторов не удовлетворяющих этим требованиям к возимой аппаратуре с повышенными механическими воздействиями приведет к непрогнозируемым. отказам при эксплуатации. 

Наносится ущерб потребителю.

 

Влагостойкость и герметичность

Параметры не определены, тестирование не проводится

Влагостойкость уровень 1 MIL-STD-202 Метод 106
Проверка на герметичность конструкции проводится с помощью теста на утечку гелия и пробы на гигроскопичность.
Постоянно проверяется вся продукция.

Влажность является причиной коррозии, утечек, постепенного ухудшения электрических параметров вследствие деградации  внутриконструктивных соединений.

Применение кварцевых резонаторов без контроля на влагостойкость, герметичность и гигроскопичность недопустимо в изделиях, где возможна влажная среда.
 Наносится ущерб потребителю.

 

Тестирование в активных средах

Имеются следы коррозии.
Корпус и основание резонаторов – выполнены из никелированной стали.
Выводы – облужены.

Выводы плохо паяются.

 

Устойчивость к коррозии
Корпус – нейзильбер (сплав меди с цинком и никелем)
Выводы – Ковар + SnAgCu покрытие, которое обеспечивает великолепную паяемость..

Активная среда – причина окислений,  коррозии, утечек, ухудшения электрических параметров.
 Наносится ущерб потребителю. 

Тест на эксплуатационный срок службы

Нет данных.

MIL-STD-202 Метод 108
Тест установлен перед началом массового производства.

Функционирование и конструктив кварцевых изделий Jauch Quartz, верифицированы и согласованы. Отсутствие отказов кварцев, обеспечивает повышение надежности аппаратуры в целом.

Отсутствие этого наносит ущерб потребителю.

 

Параметры применения

Устойчивость к температуре пайки. Пригодность к пайке

Температура пайки до 230°C max.
Точные параметры пайки не определены.

Допускаются любые виды пайки.
Наличие точных режимов пайки: температура пайки до 260°C в соответствии с J-STD-002.

В соответствии с требованиями Европейского Союза о не применении свинца (RoHS) и WEEE + отсутствие свинца (Pb-free) установленными к исполнению на 1 июля 2006г., необходимо увеличение температуры пайки.
Она вырастет до 260°C. Этим обеспечивается надежность соединения без причинения ущерба параметрам резонатора.

 

Упаковка

Упаковка россыпью в коробки (пластиковые пакеты).
Частично на ленте в катушке.

Отсутствие на упаковке принадлежности к конкретному производителю. Упаковочные коробки из неударопрочного дешевого картона

Отсутствие на упаковке ТХ на изделия.

 

Упаковка в коробки из специального ударопрочного картона.
Упаковка на подложке.
Упаковка на ленте в коробке.
Упаковка на ленте в катушке.
Jauch Quartz использует для упаковки только 100% экологически чистые материалы.
Упаковочные материалы оптимизированы и предполагают  защиту от ударов и вибраций, предназначены для длительной транспортировки.

 

 

Материалы и методы упаковки должны гарантировать сохранность и защиту от ударов при транспортировке, а также быть экологически чистыми.

Упаковка должна иметь четкие признаки завода изготовителя, а также этикетку с указанием всех необходимых ТХ в соответствие с требованиями каталога.

Отсутствие этого наносит ущерб потребителю.

Сервис и поддержка

Сервис и поддержка

Нет данных.

• Техническая поддержка по оптимальному применению.
• Информационная техническая поддержка и поддержка по качеству.
• Центр тестирования и измерений.
• Ежедневный буферный запас на складе.
• Оперативная отправка продукции заказчику.

Наличие набора сервисных услуг позволяет оптимизировать применение кварцевых изделий в аппаратуре заказчика с учетом критериев ТХ-КАЧЕСТВО-ЦЕНА-ДОСТУПНОСТЬ ПОСТАВКИ.

Отсутствие этого вызывает дополнительным затраты у потребителя.

Таблица предназначена прежде всего для производителей электронной аппаратуры, которые строят свою техническую политику на применении самых современных комплектующих,  для которых качество, надежность и гарантии работоспособности аппаратуры являются основой для  продвижения своего продукта на рынки и залогом дальнейшего развития. Приведенные в таблице сведения помогут конструкторам избежать многих ошибок при применении того или иного кварцевого резонатора, а работникам служб  комплектации  - при их закупках.

Руководитель Бюро применения JAUCH QUARTZ GmbH.

Александр Лапиков

Тел./факс 8-10-375-17-209-69-97, тел. 8-10-375-17-209-68-09

E-mail: alnar@alnar.net -- для служб обеспечения
  alnar@tut.by -- для конструкторских служб

Веб-сайт: www.alnar.net