本标准给出了使用人造石英晶体的指南。本标准适用于指导对人造石英晶体进行最有效的利用。本标准不涉及人造石英晶体的所有特性。 GB/T 3353-1995 人造石英晶体使用指南 GB/T3353-1995 标准下载解压密码：www.bzxz.net

GB/T3353—1995
本标准等效采用IEC758：1993人造石英体规范及使用指南第2篇：人造石英晶体使用指南，人造石英品体是品体中极为重要的功能材料，它具有优良的压电性能和光学性能，广泛用丁电子元器件和光学设备。1993年4月IEC/TC49发布了修改后的1EC758《人造石英晶体规范和使用指南》，第二版的内容有了较大的修改，主要是评价人造石英晶体质是的方法，由原来的良值改为直接用红外质量指标值测量，包体穿度的等级重新进行了划分，增如了腐蚀隧道患度要求，对这三个要技术参数规定了测最方法。鉴于以上重大修改，1994年对GB33522人造右英晶体国家标推根据新的IEC 758版本进行了修订，因此与之配套的本指南也做了相应修订。本标准从生效之日起，同时代替GB3353—82。本标准由中华人民共和国电子工业部提出。本标准由电了工业部标准化研究所归口。本标准起草单位：国营晨星无线电器材厂和电子部标准化研究所，本标准主要起草人：章怡、经和贞、谢贤振、刘承钩。CB/T 3353—1995
IEC前言
1）IEC（国际电工委员会）是由各国家电工委员会（IEC国家委员会）组成的世界性的标准化组织。IEC的日的是促进电工电子领域中标准化问题的国际合作。为此月的，除其他活动外，IEC发布国际标准。国际标准的制定由技术委员会承担，对所涉及内容关切的任何IEC国家委员会均可参加国际标准的制定工作，与IEC有联系的任何国际、政府和非官方组织也可以参加国际标准的制定。IEC与国际标准化组织(ISO)根据两组织间协商确定的条件保持密切合作关系。2）IEC在技术问题上的正式决议或协议是由对这些问题特别关切的国家委员会加的技术委员会制定的,对所涉及的问题尽可能地代表广国际上的一致意见。3）这些决议或协议以标准、技术报告或导则的形式发布，以推荐的形式供国际上使用、并在此意义上，为各国家委员会认可。
4）为了促进国际I的统，各IEC国家委员会有责任使其国家和地区标准尽可能来用IEC标准。IEC标准与相应国家或地区标准之间的任何差异均应作国家或地区标准中指明。5）IEC未制定使用认可标志的任何程序。当宜称某一产品符合相应的IFC标准时,IEC概不负责。国际标准IEC758由IEC第49技术委员会一频率控制和选择用压电与介电器件—制定。本标准第二版代替1983年发布的第·-版和1984年发布的补充件No.1。木标准文本以下列文件为依据：otss
49(CO)218
投票报告
49(CO)252
表决批准本标准的详细资料可在「表列出的表决报告中查阅。附录A、附录B和附录C仅作为参考。1范围
中华人民共和国国家标准
人造石英晶体使用指南
Guide to the use of synthetic quartz crystal本标准给出了使用,人造石英晶体的指南。GB/T.3353—1995
eq IEC 758.1993
代替GB3353-82
本标准适用于指导对人造石英晶体进行最有效的利用。本标准不涉及人造石英品体的所有特性。2引用标准
下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。GB/T 3352—94人造石英晶体
3概述
3.1人造石英晶体
人造石英晶体是用水热温差法生长的。在宰温下，高压容器（高压签)中填充部分碱性生长溶渡（如碳酸钠或氢氧化钠）。籽晶放置于高乐签上部空间，碎块的石英培养体放置在高压釜底部，然后密封加热。保持高压案1部的温度低于底部的温度。因此，培养体溶质由对流传递到籽晶上沉积下来品体生长的形状，大小及物理特性与籽品取向，籽品大小及生长条件有关。一个控制得很好的生长过程，可以保证石英品体形状及大小的一致性和质量的均勾性。3.2晶轴和晶面的名称
图1a表示具有全部犬然晶面的石英晶体。这些晶面在人造石英中是不经常出现的。图1h展示的尽人造石英晶体，这种品体是在特定取向的籽晶上生长的。因此，图1a和图1h所显示的晶体外形是不相同的。
3-3籽晶
选择一些标准取向的籽晶，这样就可以经济地生长用丁制造石英晶体元件的人造石英晶体。用切及小菱面划的籽品生长的人造石英品体，主要用来加工厚度切变振动模的高频晶体片和面切变振动模的中频晶体片，用Z'切的籽晶生长的人造石英显体，土要用来加工伸缩和弯曲振动模的低频晶体片。
在！长的人造石英晶体中的籽晶表面上，往往覆盖着一层很搏的由气泡和包裹体组成的薄罩3.4晶体形状和大小
原生长的人造石英品体只有特定的生长面。图2表的是生长在X轴向尺寸小的？划籽晶上的显体的典型形状。如使用其他比例的之切籽晶或另外切的籽品，将生长另外形状的石英品体，人造石英晶体的大小由三个互相重直的X，?或（）2（2）尺寸来确定，它们是沿X轴、（惑Y')轴、Z(或Z')轴的尺寸,如图3所示。尺的选择要考恐到：一方面使生长过程经济：另一方面使晶体片有很高的利用率。同时要注意·品体尺寸是制造商和用户之间协商确定的。国家技术监督局1995-12-22批准1996-08-01实施
GB/T3353-1995
由丁原生长的石英晶体具有特定的生长面，如在丫轴或Y\轴的两端的m而或z面，因而用来切工晶体片的有效尺寸比标称尺叫小些。由于公面的表面不整及可能不平行，准确测量最小的7尺寸实际上是很困难的，要达到精密的尺小公差也是很困难的。由于这些原因，对尺寸公差要求，当用户提出比厂家更高的需要时，应当考虑采用经部分加工的石英原料（有时称为预制尺寸石英或称为石英棒材）3-5生长区域
每一生长表面上溶质的沉积是连续的，因此晶体质垦基本是均勾的。然而各个不同的区域沉积的方式是不同的，因而沿不同方向的生长有不同的区域，而这些区域有不同的性质。本标准中所提到的最通常的生长区中，7区域晶体质量最好，其次是大X区域，再其次足S区域，所以建议厚度切变及面切变振动模的品体片，应该完全或大部分从7区域截取，并建议最工好品体片的电极区只包含Z区的晶体材料。小X区城的质量最差，因此一般不能用来加工高频品体片。图3a及图3b是从适当的长区切取下来的AT切型片和X切型片的典型例子。4鉴定人造石英晶体质量的方法
人造石英品体的结构缺陷和化学缺陷的程度与生长条件和所用的掺杂剂有关，其与会引起两个重要实际后果的生长速率有关。首先的后果是使晶体的α级别下降（即α值增大），其次使获得特定频率蕴度持性的切角不一致。
原来使用石英晶体元件的Q值来说明晶体材料的质量，制造-个5MHz5次泛音标准晶体元件将保证使Q值反映内部损耗，但不反映装配损耗及不同制造商的加工工艺的微小差别，这种品体元件尺寸较大，有时不能从z区切取。
当消光系数α被用来表明晶体的Q值时，不久值就儿乎完全代替广直接的Q值测量，内为作为表明晶体特性的手段，值法具有它的能力及优点。它即可以测量小生长区，也可以分辨生长带结构的细节。这些测试是非破坏性的,费用不大,并且很快。当αs51o小于0.06cm-1(C级>时，最焦切角的分散性很小，并可与天然石英晶体的分散性相比。内此.建议用这种品体制造具有良好频率温度特性的高赖品体元件。很好地控制生长过程就能保证一批产品的α值一致性。批中的样品应包括一个沿Z或Z'轴最大厚度的人造石英晶体，山于a值与生长速率成正比，在该批中厚度最大的样品品体的。值最大。因此，用这种抽样方法的测试能满足大部分应用。在GB/T3352规定的作为评价人造石英的另一种测量，是测试晶体元件的频率温度特性。对切角的规定是选择具有频率温度特性为线性斜率，并敏感地随切角而变化的角度。对被测元件形状、大小的规定要适合于测定准确的切角，但这种晶体元件的Q值受加工和装配的影响人，所以不能用它来评价英晶体的值。
4.1红外辐射吸收法
品体品格中含有某些基团，在特定波数下能吸收红外辐射。人造石英晶体中最一般的杂质基团是带氢键的0H.它的数量可以用34100～3600cm1之间一定波数的红外消光系数来测定。OII的浓度与石英晶体中机械能的损耗有关，因此红外吸收与Q值之间有-定的关系图4是从各个测量点获得的典型正曲线。
试验方法按GH/T3352—94中5.5。红外吸收通带用于测定品体结构的Z区。在小X区的吸收与Z区的吸收是不同的。还应当注意，由于所选择的条件不同，所得到的红外消光系数也不同，这些条件是：一进人红外光束窗门的尺寸：
测试点与籽晶的相对位置；
偏振面；
测量环境的湿度和温度；
———红外分光光度计偏压的不同。GB/T3353—1995
人造石英红外消光系数“的国际循环试验清楚地表明，每个红外光度计的偏压不同，它可使用标准的石英片校准。免费标准bzxz.net
4.2检验人造石英晶体质量的其他方法人造石英晶体结构完整性的检验有许多方法，但其与晶体元件电性能之间的定量关系目前尚术完全建立。上面介绍的红外吸收法是一个例外，它可以用来评价晶体的Q值。4.2.1外观检查
石英晶体元件中应尽量避免有过多的包衰体。4.2.2化学腐蚀法
化学腐蚀法广泛地用于检验天然石英的双晶，而这种方法对于人造石英是不需要的，国为人造石英的双晶极少。这个方法可以用来揭示腐蚀坑及腐蚀隧道，作为位错数量的量度。4-2.3X射线形貌法
丫射线或X射线辐射，可以用来观测晶体中杂质的总体分布。因为辐射发黑的程度与杂质浓度和生长区有关。
X射线衍射图能对晶体的完整性提供有用的数据，使用发散的X射线束在低α值晶体上产生清晰的劳埃图。L.ang的X射线形貌法对于检定晶体结构缺陷的分布是有用的。然而，应当注意，所有这些方法与石英晶体元件全部电性能之间还缺乏定量的关系。5人造石英晶体的级别
5.1级别
晶体的值分为六个级别。Aa,A和B级可以用于最高质量的晶体元件。C级主要适用于不但具有良好的温度特性而且具有低α值（高Q值)的高频石英晶体元件。D级和F级主要于低频石英晶体元件。对于低频元件来说，首先要考虑的是使用廉价的大晶体。5.2在订货时的可选级别
5-2.1痴蚀隧道
规定了五个级别。1级和2级用于特殊的商质量晶体元件，如高基频或商频SAW器件，或用于特殊工艺如化学腐蚀。3级和4级适含于制造大部分技术用的体元件，5级适于大部分通用品体元件。5.2.2包裹体
规定了四个级别。Ia及1级用于特殊要求的高质量光学用途，如VCR，或用于光刻丁艺，2级一般用于高频/高质量体波或SAW谐振器,3级用于人多数专业和工业用晶体元件。5.2.3销含量
低铝含量同样减少伴随铝的单价离子（主要为钠和）。因此，当需要抗辐射及防止频率变化时，必须控制铝含量。
6定货项目
定货时应规定下列项日，应尽可能采用标准等级和标准值；a）右英的类型(右旋或左旋)；
b）籽品的取向；
c）尺;
d)α级别：
e）仅在有要求时附加的技术要求级别。左旋有英
左旋石英
GB/T3353—1995
石旋石类
几大然石英晶体
b人造石英晶体
有埃石英
图1石英晶体轴和面的名称
GB/T3353—1995
大x区
图2用小X尺寸Z切籽晶生长的人造石英晶体，当使用其他比例的切籽晶或其他切型的籽品时,即生长其他形状的晶体Z区
35°16
右璇人造石英中0°取向AI切片的位留Z区
小X区
hx切片的位置
大x区
太x区
图3从人造石英晶体生长的7.区切割的AT切片和X切片的典型例子Q×10
GB/T 3353—1995
?0年代初人造石英红外吸收系数与Q值有一条关系曲线，最近重新校正的/as关系式包括了使用无案光器的现代分光光度计测量，c能很好地遥近于旧的曲线上的Q值,如图所示。它对测量的。值加了0. 0lam单位调整虽,并修正到相应的Q值。虽然在α的归整量是小的,但它对Q的影响在高低值时表现得很明显。
小提示：此标准内容仅展示完整标准里的部分截取内容，若需要完整标准请到上方自行免费下载完整标准文档。