文档介绍：石英晶体基础知识
石英，学名二氧化硅。
是自然界分布最广的物质之一。它有五种变体（β石英、α石英、α磷石英、方石英、溶炼石英），其中只有β石英才具有压电效应， 当施加压力在晶片表面时 , 它就会产生电气电位 , 相对的当一电心不重合，晶体在C轴方向产生自发极化，PbTiO3单晶在室温下，自发极化强度为75×10－2库仓/米2。
由于纯PbTiO3陶瓷在生产工艺上很难烧结，冷却到居里温度时，会破碎成粉末。因此，生产过程中，必须对其掺杂改性，才能烧结成致密性好的陶瓷。
一般添加物在PbTiO
3陶瓷中的改性，大致分三种形式。
1、用Sr和Ca等二价离子取代Pb离子，其特点是使居里温度下降，减小自发应变，使陶瓷致密。
2、用La、Bi、和Nd等离子取代Pb空位，其特点是稳定PbTiO3陶瓷，防止开裂，容易极化。
3、用Fe、Nb、Ta、Mg、Zn、Mn、Ni、Sb、In和Co等元素的离子 代Ti离子，补偿取代后的特点是压电性能大为改善，组成性能类似于锆钛酸铅陶瓷。
一般采用三者结合掺杂，使PbTiO3陶瓷达到理想的品位。
二、如何判断PbTiO3压电陶瓷的好坏
压电陶瓷的基本参数有：介电常数、弹性常数、压电常数和机电偶合系数，还有介质损耗、机械品质因子、频率常数、居里温度、质量密度、老化性能和温度性能等。
下面介绍几种基本参数：
1、频率常数
压电陶瓷振子的谐振频率与沿振子振动方向的长度的乘积为一个常数，称为频率常数，单位为千赫·米。
压电陶瓷振子的频率常数与材料的性质有关，与振子的外形尺寸大小无关。
2、介质损耗
介质在交变电场的作用下，由发热而导致的能量损耗。称之为介质损耗。介质损耗由极化损耗、漏电损耗、介质不均匀损耗等组成。
介质损耗用损耗角的正切值表示、符号为tgα，其倒数Qe称为电学品质因子。
tgα和Qe都是无量纲的数值，一般介质损耗大的材料其性能也比较差。
3、机械品质因子
机械品质因子（用Qm表示），它代表压电陶瓷谐振时，因克服内摩擦而消耗的能量，它是衡量材料性能的一个重要参数：
式中：Co为静态电容，C1为动态电容，R为动态电阻，Δf为振子的反谐振频率fa与谐振频率fr之差。
三、压电陶瓷谐振器工艺流程
1、振子部份
基片抽样（确定厚度）→粗磨→细磨→厚度检测（气动测微仪）→超声清洗烘干→印刷脚电极银层→烘干→烧银→目测检验→超声清洗烘干→真空镀膜→目测检验→极化→清洗烘干→带宽分选→印刷油墨→烘干→放大检验→酸处理→清洗→油墨清洗→烘干→检测→切割→清洗烘干→检测分档→验收入库
2、器件生产部份
频率抽检→涂助焊剂→焊锡→清洗检验→点蜡→检验→酚醛包封→自然干燥→排蜡固化→打印→烘干剪脚→检测分选→检验包装→验收入库
四、钛酸铅陶瓷片的极化
不同类型的材料，因其矫顽场强，饱和场强，居里温度，电阻温度关系等都有较大的差别，因而极化条件也就不同。
极化条件对发挥压电陶瓷潜在的机电效应有着决定作用。极化前进行热去极化，以及极化的不同冷却方式，对极化效果也有着很大的影响。极化条件一般指：极化温度，极化时间，极化电压等。
下面讲述三次谐波钛酸铅陶瓷的极化