最佳长期老化表现的缓慢进展令人费解,因为在过去30年中,已经取得了许多进步,应该取得了进展.其中包括：SC切割,更好的超高真空系统,更好的清洁技术,更好地理解应力效应,以及更好的温补晶体振荡器电路.这些进步似乎已经导致初始老化的显着改善,但不会导致长期老化.随着制造商采用这些进步,这些进步也导致大批量生产中谐振器老化的改善.
1983年至1984年,进行了一项关于制造低老化谐振器的全球能力的非正式调查.确定了10个组织,这些组织可以在连续运行30天后制造每天10十一次方个部件的谐振器.尽管用于制造这些SMD无源晶体的工艺变化很大,但长期老化的最终结果却没有(然而,稳定期对于某些人而言比其他人要短得多).

使用AT,BT和SC切割谐振器实现了10的十一次方老化的部件;玻璃封闭,金属封闭,陶瓷扁平封闭谐振器;天然,培养和扫掠的石英;使用轻微蚀刻和深蚀刻的谐振器板;机械抛光和化学抛光板;在密封谐振器之前进行高温真空烘烤似乎是产生低老化的所有过程共同的关键步骤.虽然烘烤温度,时间和真空条件变化很大,但从调查和其他证据可以清楚地看出,密封前的真空烘烤是生产低老化石英晶体谐振器的必要步骤.
除了高温处理之外,在某些方面,所有工艺共有的唯一参数是石英材料.在过去的30年中,在减少石英缺陷(例如位错和氢含量)方面没有显着改进.事实上,多年来培养石英中的位错密度可能已经增加.由于商业上可获得的培养石英的质量对于几乎所有大批量应用都是足够的,并且由于种植者通过使用天然石英定期“更新”种子是昂贵的,因此种植者几乎没有动力来刷新种子.如果种子没有被更新,则在连续几代培养的石英种子上生长的培养石英将包含增加的位错密度.尽管从30年前开始就没有关于低老化谐振器中的缺陷密度的数据,但可以想象,最低老化谐振器的老化与石英缺陷有某种关系.石英的除气也可能限制可达到的最低老化.
所有谐振器共有的另一个参数是由于宇宙射线和土壤和建筑材料中的放射性微量元素引起的背景电离辐射.背景辐射量取决于位置.据报道,美国天然来源的年平均辐射剂量约为0.1弧度.

谐振器的辐射灵敏度是低剂量剂量的高度非线性函数.低剂量辐射效应尚不清楚.低剂量时每rad的频率变化可比高剂量高几个数量级;初始辐照时报告的灵敏度高达每X射线10X-9次方.具有这种灵敏度的谐振器将表现出明显的老化(即漂移),每年1×10-1次方0或3×10的-13次方每天由于背景辐射.虽然已经发现其他共振器具有较小的灵敏度,并且在实验中辐射的沉积速度比背景辐射的沉积速度快得多,因为低剂量效应尚不清楚,并且速率依赖性非常低速率是未知的,可以想象,背景辐射的影响在最低老化谐振器中是不可忽略的.更好地理解低剂量效应(以及最小化这些影响的方法)可能是对超低老化压电陶瓷晶振技术进行实质性改进的先决条件.
为了实现最低的老化速率,还必须仔细设计有源晶体振荡器电路.然而,实现低于每天10的12次方个振荡器稳定性的部件并非易事;最好的电路似乎还没有限制小型C1谐振器可实现的长期老化,例如5-MHz5次谐波SC切割.
尽管在改善最低老化振荡器的老化方面缺乏显着进展,但没有证据表明进一步改进的障碍是不可克服的.尚未完成所有已知衰老机制最小化的确定性实验

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此文关键字：低老化谐振器 SC切割谐振器有源晶体振荡器

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