在电子产品的运输、生产装配以及终端使用过程中，晶振可能会受到跌落、碰撞或机械冲击。如果晶振的机械强度不足，可能导致内部晶片受损、焊点开裂、封装失效，最终影响频率稳定性甚至无法正常工作。跌落试验（Drop Test）是晶振可靠性验证中的重要测试项目之一，主要用于评估产品承受重复机械冲击后的结构完整性及电性能变化，为产品在消费电子、工业控制、汽车电子及通信设备等应用中的长期可靠性提供依据。

什么是晶振跌落试验？

跌落试验（Drop Test）是将晶振按照规定高度自由跌落至规定的冲击面，模拟运输、搬运及现场使用过程中可能发生的跌落冲击，检测产品在机械冲击后的性能变化。该测试不仅可以验证产品的抗冲击能力，还能够暴露一些振动试验和冲击试验不容易发现的结构缺陷，例如：封装裂纹、内部焊点松动、晶片固定结构损伤、引脚变形、内部机械应力变化。晶振跌落试验通常可参考 GJB 360B.203 等可靠性测试标准，并使用专业跌落试验台完成测试。

晶振跌落试验如何进行？

为了模拟实际运输和使用环境，不同尺寸晶振采用不同的跌落条件。

对于 3225（含）以下尺寸的小型贴片晶振，由于产品重量较轻，通常采用加重方式进行测试。试验条件为：

加重后总重量约150g

跌落高度150cm

自由落体至水泥地面

X、Y、Z及其反方向共6个方向分别测试

每个方向连续跌落3次

共完成18次跌落测试

对于 3225以上尺寸的晶振，由于产品本身重量较大，一般采用：

自由跌落高度75cm

水泥地面

按标准要求完成规定次数测试

完成测试后，再进行完整的电性能检测，以确认晶振是否仍满足产品规格要求。

跌落试验对晶振有哪些影响？

跌落产生的机械冲击会使晶振内部受到瞬时应力，主要影响晶体谐振器和晶体振荡器的频率及阻抗参数。

对于晶体谐振器（无源晶振），跌落后通常表现为：

频率升高约1ppm

最大变化一般不超过5ppm

谐振阻抗增加约4Ω

最大变化约5Ω或±10%

对于晶体振荡器（有源晶振），跌落后通常表现为：

输出频率降低约2ppm

最大变化一般控制在±5ppm以内

只要测试后的各项指标仍满足产品规格要求，即说明晶振具有良好的机械可靠性。

为什么无源晶振和有源晶振测试结果不同？

- 无源晶振：内部只有石英晶体，没有振荡电路，需要配合外部振荡IC及匹配电容才能正常工作，因此其性能更容易受到机械应力导致的谐振参数变化影响。

- 有源晶振：内部集成了振荡电路和晶体，输出频率由内部电路控制，对外部匹配依赖较小，因此机械冲击后的频率变化通常较小，整体稳定性更高。

跌落试验结束后需要检测哪些参数？

跌落测试完成后，一般需要重新检测晶振的关键电性能参数，包括：

输出频率

频率偏差

谐振阻抗（ESR）

起振性能

负载电容相关参数

频率稳定度

对于有源晶振，还会检测输出波形、占空比、启动时间等参数，确认产品是否仍符合设计要求。

KOAN晶振可靠性测试能力

KOAN晶振长期专注于石英晶振及频率器件解决方案，产品在量产前均经过严格的可靠性验证，包括跌落试验、振动试验、高低温循环、高低温储存、冲击试验等多项环境可靠性测试。总部配备E5052B相位噪声分析仪、S&A280B晶体振荡器测试系统、S&A250B晶体谐振器测试系统，以及高低温试验箱、振动试验设备和机械冲击设备，可对晶振在温度、机械冲击、负载变化及电压变化等不同工况下的性能进行全面检测。KOAN晶振可根据通信设备、工业控制、汽车电子、消费电子等不同应用需求，为客户提供精准的晶振参数匹配和可靠的频率器件解决方案。