行業(yè)內(nèi)把CPU稱為電子產(chǎn)品的“大腦”，而把晶振稱為電子產(chǎn)品的“心臟”，兩者缺一不可。手機(jī)、電腦、WIFI、藍(lán)牙耳機(jī)、智能手表……這些我們每天接觸的科技產(chǎn)品背后，如果缺少了一個(gè)叫晶振的小部件，都將無法工作。
精進(jìn)電子是河南唯一能夠量產(chǎn)晶振的企業(yè)，頂端新聞帶你一起去探訪這家為電子產(chǎn)品提供“心臟”的企業(yè)。
晶振是啥?為啥這么重要?
河南有啥黑科技，頂端帶你來探秘。今天，我們來到了登封，帶你走進(jìn)河南唯一能夠量產(chǎn)晶振的企業(yè)——精進(jìn)電子。
晶振，全名晶體振蕩器。說到它的應(yīng)用場(chǎng)景，那可是人人都離不開。幾乎所有顯示時(shí)間的電子設(shè)備都離不開晶振。此外，在無線傳輸方面，例如WIFI、藍(lán)牙、5G基站傳輸信號(hào)離開它都無法正常工作。
在石英上外加電壓后，石英晶片會(huì)發(fā)生形變。反過來，如果外力使得晶片變形，又會(huì)產(chǎn)生電壓，這就是壓電效應(yīng)?？茖W(xué)家們利用這一特性，對(duì)石英施加電壓就可以讓石英晶片產(chǎn)生震動(dòng)，研制出了不同頻率的晶振產(chǎn)品。
例如在石英表中，石英晶體每秒的振動(dòng)次數(shù)高達(dá)32768次，每當(dāng)它數(shù)到32768次時(shí)，電路會(huì)傳出信號(hào)，讓秒針往前走一秒。
經(jīng)過幾十年的產(chǎn)業(yè)發(fā)展，晶振形成了不同形態(tài)的產(chǎn)品矩陣，大到指甲蓋小到半米粒那么大。
在一臺(tái)電子產(chǎn)品中，晶振的作用是為系統(tǒng)提供基本的時(shí)鐘信號(hào)。一方面可以為我們提供時(shí)間顯示，更重要的是晶振要為各個(gè)元器件發(fā)送統(tǒng)一的“時(shí)間信號(hào)”，在這個(gè)統(tǒng)一的“時(shí)間基準(zhǔn)”上CPU向各個(gè)元器件發(fā)送指令，才能實(shí)現(xiàn)電子設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
因此，行業(yè)內(nèi)把CPU稱為電子產(chǎn)品的“大腦”，把晶振稱為其“心臟”，兩者缺一不可。
在米粒上蓋房子，一個(gè)小小的晶振是如何煉成的?
河南精進(jìn)電子科技有限公司副總經(jīng)理賈維康向頂端新聞?dòng)浾呓榻B，全國目前大概有幾十家企業(yè)可以量產(chǎn)晶振，在河南只有精進(jìn)一家，而它們?cè)谛⌒途д竦漠a(chǎn)能方面排名全國前十。
如果我們把一顆晶振拆解一下，它就像一個(gè)小房子。房子基座由絕緣體(一般為陶瓷)制成，里面“懸空”住著一片石英晶片，還要在房子內(nèi)布上“電線”(特制金屬涂料)與石英晶片鏈接，屋頂是一片金屬蓋板。
不工作時(shí)，石英晶片就靜靜地待在房子里，需要工作時(shí)就會(huì)在電壓的“刺激下”開始震動(dòng)起來。
為了延長晶振的使用壽命，這個(gè)小房子內(nèi)要形成真空，并充上惰性氣體氮?dú)狻?/p>
這些房子有多小?“目前我們的產(chǎn)品最小的尺寸為1.6毫米乘1.2毫米。”賈維康說。
這是啥概念?一粒米通常在3到5毫米，可以說他們是在米粒上“建房子”。
頂端新聞?dòng)浾吡私獾?，晶振生產(chǎn)過程的第一步就要把石英晶片(不到半粒米大小)整整齊齊地?cái)[在框架上，在純凈水里用超聲波“洗澡”，這么做是為了保證其潔凈度。
而后，清洗并烘干的石英晶片要通過濺射的方法“鍍”上一層銀，再點(diǎn)上4粒小到肉眼難以分辨的導(dǎo)電膠。導(dǎo)電膠的作用就是讓石英晶片“懸浮”的同時(shí)能夠通電。
點(diǎn)完膠的晶片被放入基座，在真空的環(huán)境中進(jìn)行預(yù)焊，而后在特制的機(jī)器中一邊充入氮?dú)?、一邊進(jìn)行滾邊壓焊。壓焊完成的晶振還要進(jìn)行性能測(cè)試、調(diào)整，以確保其精準(zhǔn)的頻率。
每一顆晶振都要經(jīng)過48小時(shí)老化，以及跌落、氣密性、高溫等多個(gè)測(cè)試環(huán)節(jié)，最終才能成為一顆合格的產(chǎn)品。
晶振產(chǎn)業(yè)迎來新機(jī)遇
隨著“中國制造2025”“5G時(shí)代”發(fā)展，智能制造及智慧生活的發(fā)展方向?qū)⒏采w全國乃至全球。人們對(duì)智能便捷科技產(chǎn)品的追求日益增加，國內(nèi)晶振行業(yè)面臨新一輪發(fā)展機(jī)遇。
國內(nèi)晶振產(chǎn)業(yè)隨著設(shè)備國產(chǎn)化，技術(shù)的不斷改進(jìn)，優(yōu)良的生產(chǎn)管理，成熟的產(chǎn)品與日系企業(yè)技術(shù)與質(zhì)量越來越接近，產(chǎn)品達(dá)到或接近國際先進(jìn)水平，同時(shí)擁有生產(chǎn)成本的優(yōu)勢(shì)。
但針對(duì)更小尺寸的產(chǎn)品研發(fā)與生產(chǎn)，受制于材料、高精度的設(shè)備制約，與日系企業(yè)還存在一定的差距。
精進(jìn)電子2021年底落地河南，填補(bǔ)了河南在晶振生產(chǎn)領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)空白。精進(jìn)電子的晶振年產(chǎn)能已達(dá)到2億只，未來還計(jì)劃擴(kuò)產(chǎn)到2.5億只。
“未來我們會(huì)開發(fā)與日系企業(yè)媲美的高精密、更小尺寸的晶振產(chǎn)品。也希望在河南打造出精密電子產(chǎn)業(yè)的新生態(tài)。”賈維康說。(頂端新聞·河南商報(bào)首席記者郭丁然文/圖)
