待檢測的晶振成品

1.6mm×1.2mm規格的晶振

頂端新聞·河南商報首席記者郭丁然文/圖

行業内把CPU稱為電子産品的“大腦”，而把晶振稱為電子産品的“心髒”，兩者缺一不可。手機、電腦、WIFI、藍牙耳機、智能手表……這些我們每天接觸的科技産品背後，如果缺少了一個叫晶振的小部件，都将無法工作。

精進電子是河南唯一能夠量産晶振的企業，頂端新聞帶你一起去探訪這家為電子産品提供“心髒”的企業。

晶振是啥？為啥這麼重要？

河南有啥黑科技，頂端帶你來探秘。今天，我們來到了登封，帶你走進河南唯一能夠量産晶振的企業——精進電子。

晶振，全名晶體振蕩器。說到它的應用場景，那可是人人都離不開。幾乎所有顯示時間的電子設備都離不開晶振。此外，在無線傳輸方面，例如WIFI、藍牙、5G基站傳輸信号離開它都無法正常工作。

在石英上外加電壓後，石英晶片會發生形變。反過來，如果外力使得晶片變形，又會産生電壓，這就是壓電效應。科學家們利用這一特性，對石英施加電壓就可以讓石英晶片産生震動，研制出了不同頻率的晶振産品。

例如在石英表中，石英晶體每秒的振動次數高達32768次，每當它數到32768次時，電路會傳出信号，讓秒針往前走一秒。

經過幾十年的産業發展，晶振形成了不同形态的産品矩陣，大到指甲蓋小到半米粒那麼大。

在一台電子産品中，晶振的作用是為系統提供基本的時鐘信号。一方面可以為我們提供時間顯示，更重要的是晶振要為各個元器件發送統一的“時間信号”，在這個統一的“時間基準”上CPU向各個元器件發送指令，才能實現電子設備的正常運轉。

因此，行業内把CPU稱為電子産品的“大腦”，把晶振稱為其“心髒”，兩者缺一不可。

在米粒上蓋房子，一個小小的晶振是如何煉成的？

河南精進電子科技有限公司副總經理賈維康向頂端新聞記者介紹，全國目前大概有幾十家企業可以量産晶振，在河南隻有精進一家，而它們在小型晶振的産能方面排名全國前十。

如果我們把一顆晶振拆解一下，它就像一個小房子。房子基座由絕緣體（一般為陶瓷）制成，裡面“懸空”住着一片石英晶片，還要在房子内布上“電線”（特制金屬塗料）與石英晶片鍊接，屋頂是一片金屬蓋闆。

不工作時，石英晶片就靜靜地待在房子裡，需要工作時就會在電壓的“刺激下”開始震動起來。

為了延長晶振的使用壽命，這個小房子内要形成真空，并充上惰性氣體氮氣。

這些房子有多小？“目前我們的産品最小的尺寸為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”。

頂端新聞記者了解到，晶振生産過程的第一步就要把石英晶片（不到半粒米大小）整整齊齊地擺在框架上，在純淨水裡用超聲波“洗澡”，這麼做是為了保證其潔淨度。

而後，清洗并烘幹的石英晶片要通過濺射的方法“鍍”上一層銀，再點上4粒小到肉眼難以分辨的導電膠。導電膠的作用就是讓石英晶片“懸浮”的同時能夠通電。

點完膠的晶片被放入基座，在真空的環境中進行預焊，而後在特制的機器中一邊充入氮氣、一邊進行滾邊壓焊。壓焊完成的晶振還要進行性能測試、調整，以确保其精準的頻率。

每一顆晶振都要經過48小時老化，以及跌落、氣密性、高溫等多個測試環節，最終才能成為一顆合格的産品。

晶振産業迎來新機遇

随着“中國制造2025”“5G時代”發展，智能制造及智慧生活的發展方向将覆蓋全國乃至全球。人們對智能便捷科技産品的追求日益增加，國内晶振行業面臨新一輪發展機遇。

國内晶振産業随着設備國産化，技術的不斷改進，優良的生産管理，成熟的産品與日系企業技術與質量越來越接近，産品達到或接近國際先進水平，同時擁有生産成本的優勢。

但針對更小尺寸的産品研發與生産，受制于材料、高精度的設備制約，與日系企業還存在一定的差距。

精進電子2021年底落地河南，填補了河南在晶振生産領域的産業空白。精進電子的晶振年産能已達到2億隻，未來還計劃擴産到2.5億隻。

“未來我們會開發與日系企業媲美的高精密、更小尺寸的晶振産品。也希望在河南打造出精密電子産業的新生态。”賈維康說。

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