晶振都是时钟信号的“心脏”,为整个电路系统提供精准稳定的节拍。微控制器、计算机主板、通信设备、各类智能硬件中都能看到晶振的身影。
如果晶振出现故障,会带来哪些问题?
- 设备无法启动:如果晶振无法正常起振,MCU或CPU就无法获得时钟信号,从而导致系统无法运行。常见故障有:黑屏、无响应、电流异常小等。
- 程序异常:如果晶振输出幅度变小,频率不稳,可能导致主控芯片死机或自动重启。
- 通讯功能失常:如果晶振输出的时钟频率不准确,通信接口将无法正确同步,数据通信可能出现乱码、丢包、失步等问题。
- 系统时间异常、数据错误:定时器、电表、时钟模块等对时间精度敏感的应用,晶振故障会直接引发时基漂移,表现在计时不准或逻辑错误。

晶振为什么会坏?
虽然晶振的结构简单、工作可靠,但在长期工作或特殊环境下,也存在损坏的风险。工艺偏差也可能让晶振失效,例如内线未焊牢、高应力残留等。其它导致晶振损坏的常见原因有:
- 机械应力与外力冲击:较薄的晶片能够实现高频震动,但是对外界应力更为敏感,易受损。如果遇到强烈震动,可能导致晶体破裂或内部焊点虚接、断裂。
- 静电放电:静电放电很容易使带IC的晶体振荡器受损不能正常工作。过大的静电释放可能击穿晶振内部结构。
- 工作温度过高:如果晶振的工作温度范围-20℃ 至 +70℃,虽然在 -40℃ 至 +85℃也可能会正常运行。但是在最低和最高温度下工作的稳定性会变差,导致频率漂移。
- 高湿或腐蚀性环境:晶振本体密封虽严,但长期暴露在高湿或者有害气体环境中,极易氧化、腐蚀引脚,造成接触不良甚至内部进水失效。
- 激励功率过大:部分电路为追求启动速度快,从而加大激励电流。激励功率过高会导致频率异常、稳定度下降、热应力增加,加速晶振老化。

如何降低晶振损坏的风险?
- 选用高品质晶振;
- 合理设计PCB,避免机械应力与静电隐患;
- 贴片、手工焊接时采用ESD防护措施;
- 使晶振工作在合理的温度、激励电流条件内;
- 对于极端环境,选择工业级,宽温晶振等。