石英晶片常见切割方式

石英片的切角和晶体的性能有着密切的关系，例如老化特性，频率稳定性等。不同的切割方式可以用XYZ坐标来定义。

AT和BT切割：

AT切(0.5~300MHz)使用最广泛的切割方式，主要应用在电子仪器，无线通信等。由于工艺的限制和晶片破裂的风险，晶片不能无限的薄，所以高频晶体通常在泛音模式下工作。BT切(0.5~200MHz)比AT切晶片厚50%。晶体随着频率的增加，晶片会薄，可以用于在更高的频率下，特别是需要基频而不是泛音的晶体。不过BT切的温度特性比AT切差。

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AT和BT晶片的振荡模式为厚度振动模式。还有什么其它的模式呢？泛音晶体如何振荡？都有什么振荡模式？

SC和IT切割：

SC切切割角度是基于x,y,z基础坐标的双旋转。双旋转的切角分别为21.93°和 34.11°。频率范围一般是0.5~200 MHz。恒温中晶体主要采用SC切割，其开机特性好，频率温度系数好。IT切，厚度切割模式，频率范围在0.5~200MHz之间，与SC切有相似的性能。其频率温度曲线是三阶抛物线，拐点在78℃。

XY切割：

音叉晶振的温度特性曲线是负二次方程曲线。呈现出以理想室温+25°C为中心的向下抛物线，温度走低或走高都会使频率稳定度变差。所以需要考虑使用环境温度和精度。

常用频率为32.768KHz,广泛应用于钟表，手机，PC电脑，工业自动化设备等内部计时器，具有体积小，功耗低的特点，一般0.1µW。

32.768kHz产生的振荡信号可以通过分频器进行15次分频后可以得到1Hz的秒信号。具体的规格尺寸有什么选择呢？32.768晶振有几个规格？

石英晶体的切割：揭秘6种不同的切割工艺

"石英晶振在现代电子领域扮演着至关重要的角色，尤其是在谐振器和时钟应用中。然而，要获得所需的性能和稳定性，石英晶体的切割方式起着决定性的作用。AT-cut、CT-cut、SC-cut等不同的切割方式对晶体的振动模式、频率稳定性和温度系数等特性产生显著影响。因此，了解水晶切割及其对操作的影响是确保获得正确整体性能的关键。

石英晶体几种常见的切割角度

AT切割：

AT切割是最常见和广泛使用的水晶切割之一。它于1934年开发，并在石英晶体中使用。AT切割的特点是将晶体的X轴与Z（光）轴倾斜35°15'的方式进行切割。它具有厚度剪切振动模式，并在频率-温度曲线上呈现正弦曲线。频率常数为1.661 MHz·mm。

AT切割的频率-温度曲线在25~35℃之间有一个拐点。AT切割是这些切割中最常用的一种。据估计，目前生产的石英晶体90%以上是AT切割的。其广泛用于电子仪器等应用，频率范围为500KHz至300MH。

AT切割角度随温度变化曲线

BT切割：

BT切割是一种类似于AT切割的特殊切割方式。与AT切割不同的是，BT切割将晶体板与Z轴成49°角切割。它在厚度剪切模式下运行，并具有较高的频率常数。频率常数为2.536 MHz·mm。BT切割的温度特性较AT切割差，但由于其较高的频率常数，可以更容易地用于高频率操作。其频率范围为500KHz至200MHz。

SC切割：

SC切割是一种特殊的切割方式，于1974年开发。它适用于具有低相位噪声和良好老化特性的恒温稳定振荡器。SC切割对机械应力不太敏感，具有较快的预热速度、较高的Q值、较好的近端相位噪声以及对振动和重力矢量空间方向的敏感度较低。频率常数为1.797 MHz·mm。SC切割适用于0.5至3200MHz的频率范围，但制造工艺较为复杂。其频率范围为500KHz至200MHz。

GT切割：

在-25至+75°C范围内具有接近于零的温度系数。这是通过两种不同振动模式之间的相互抵消效应实现的。GT切割旨在最大程度减小在该特定温度范围内随温度变化而引起的频率变化，因此适用于对温度稳定性要求较高的应用。这种抵消效应有助于降低晶体的整体温度敏感性，从而实现更稳定的频率响应。其频率范围为100KHz至3MHz。

IT切割：

IT切割与SC切割非常相似，适用于约500KHz至200MHz的频率范围。它使用厚度剪切模式，并具有较高的频率常数。IT切割的特点是在80-90°C的温度范围内工作，克服了在这些温度下使用SC切割的困难。IT切割的上转点介于85至105°C之间，但相比SC切割，它的机械应力敏感性较低。其频率范围为500KHz至200MHz

XY切割：

XY切割是一种常见的水晶切割方式，主要适用于低频应用。它采用了长宽弯曲模式，频率通常在5kHz至100kHz之间。

XY切割的特点包括：

低频率范围：XY切割适用于需要较低频率操作的应用。常见的应用频率包括32.768kHz，这在实时时钟和晶振中非常常见。

低阻抗：XY切割的晶片具有较低的阻抗，这使得它们适合与低阻抗电路和电子设备配合使用。

经济实用：由于其较低的频率和相对简单的制备工艺，XY切割的水晶器件通常比其他切割方式更经济实用。

"在石英谐振器设计和应用中，选择适合特定需求的石英晶体切割方式至关重要。AT-cut作为最常见和广泛使用的切割方式，提供了广泛的频率范围和稳定性，使其成为许多电子仪器的首选。同时，BT-cut、SC-cut、GT-cut和IT-cut等特殊切割方式也在特定应用中展现出独特的优势。

通过深入了解不同切割方式的特点和适用范围，我们可以确保石英谐振器在各种环境和应用中表现出卓越的性能和可靠性。因此，对石英晶体切割进行仔细考虑，并选择最适合的切割方式，是实现高性能电子设备和系统的关键一步。"

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