很多人都知道制造石英晶体的原材料是天然矿体结晶体石英和水晶，但是并不是每种都可以用来生产晶体和振荡器的，目前发现的300多种结晶体中，约有20多种具有压电效应。而这种特性是18世纪末居里兄弟发现的，到现在已经有一百多年了，然而各国的科学家和工程师们，仍然在研发和追求更高端，更高要求的晶体振荡器设计和开发。AXTAL Crystal公司是德国的石英水晶组件制造商，采用人工培植合成的石英为原材料，在压电效应方面比天然的晶体更好，而且满足大批量生产的需求，人工成本更低，可以把更多的费用应用到研发当中，为广大用户提供品质更好，性能更高的频率控制元器件。

在电子学中，需要高频率恒定的振荡器和具有大斜率的滤波器。为了实现这种振荡器和SAW滤波器，需要高振动质量的圆。这些谐振电路的自谐振也应该尽可能独立于温度和其他环境影响，并且长时间保持不变。这些条件通常由机械谐振器比通过电路更好地实现。作为机电谐振器的石英谐振器在很大程度上满足了所有这些条件。已经反复尝试用其他压电材料代替石英，特别是具有更强压电效应的压电陶瓷材料。但是，仅仅通过电路与机械振动的非常松散的耦合确实在石英中实现，外部影响对机械自谐振的影响很小。此外，通过结合几种有利的性能，例如结晶材料的低衰减，非常好的机械和动态稳定性以及低温度依赖性，石英已经证明优于其他材料。通过使用合适的机械振动模式和相应的晶体取向（石英部分），石英振动器可以在很宽的频率范围内在技术上实现。由于分别激发的振荡模式，振荡晶体的典型电气值（替换数据）导致某些频率范围。

石英晶体中使用的振动模式：

SMD晶体的谐振频率由机械尺寸确定，与所有机械振荡器一样，具有给定的材料常数。这些尺寸在低频方向上受到石英晶体外壳的标准尺寸的限制。在每种情况下，通过谐振器的合理可制造性使得高频的尺寸变小，给出了不同振动模式的频率上限。从低频到高频，应用波形弯曲，拉伸，表面剪切和厚度剪切。

图2.1振动形式

32.768K晶振基本上分配给弯曲振荡器。石英晶体的应用范围最近也受到集成电路技术可能性的青睐，在高频厚度剪切振荡器领域发生了重大转变。通过高频晶体振荡器的分频有利地获得较低的频率。尽管如此，应简要处理低频石英的振动形式，以便传达完整的图像（图2.1）。低频振荡器也用于滤波器电路和集成振荡器中的微谐振器。

石英原料：

石英晶体的机械谐振器由石英制成，石英是二氧化硅SiO2的单晶变体。只有“石英的修改已经piezoelekrische性质。二氧化硅在自然界几个国家形式发生，虽然地球表面的14％由二氧化硅，单晶状态形式，石英或水晶很少特别是前鲜为人知的是..大，粘连和Verzwilligungen自由晶体，将其所需的经济生产的石英晶体谐振器的粘连是通过另一轴向方向的晶体的主要晶体Verzwilligungen内。是具有反向极性，压电效应的区域。由以上的573/C的转变温度的结晶的加热转换“石英在$修改。冷却后，将晶体返回到“修改，但不能是均匀的。即在相同的旋向性，前左旋转石英包括与所述单元电池（结）的分子螺旋线的右手感的部分。其后果是压电效应不同的极性。在在石英晶体生产的第一阶段期间，从马达加斯加和巴西获得合适的石英晶体。

对无瑕石英晶体日益增长的需求迅速增长，因此人们早就想到合成石英晶体。几乎怪诞的石英原石短缺迫使1942年对此问题进行了激烈的研究。1964年开始大规模生产合成石英。如今，Schwingquar-ze几乎全部由合成材料制成。水热合成在垂直高压釜中进行。高压釜中充满氢氧化钠溶液。在高压釜的下部是溶液晶体石英，因为它另外用于生产石英玻璃。在高压灭菌器的顶部是仿真植物。位于高压釜下部的石英裂缝在约1000-1800kp/cm2的压力和约390/℃的温度下溶解。通过热对流，过饱和溶液流入高压釜的上部，并在种子板上在约350℃的温度下结晶。胚芽板的厚度约为1mm（Z轴），它们的长度约为180mm是母体晶体的Y轴，X方向的宽度取决于5至50mm的方法。最大晶体生长的方向是Z轴，在自然石英中是晶体的最大尺寸。因此，晶体形成主要发生在Z表面上。正常生长速度约为每天0.2-1毫米。一般来说，生长过程大约需要40-80天。在这些条件下合成的石英晶体没有粘连和凝结。

图2.2天然石英晶体

5.O berton特殊材料制成的5MHz贴片晶振参考石英的可实现振动质量Q大于3@106，可与之相媲美。

图2.3合成石英晶体

强烈的电离辐射（X射线辐射）会导致内部铝离子区域的晶格发生变化。在通过灰色着色（在自然界中=烟熏石英）的强烈照射后，在晶格中具有强Al浓度的区域变得可见。如果石英晶体在工作期间暴露于强辐射，则它们的共振频率（老化）会发生变化。对于航空航天或卫星应用，这些Al离子在500V/cm的电场中在500/C的温度下被除去（SweeptQuartz-Crystal）。

晶轴：

从天然的，六边形的横截面形状中，石英晶体，并在晶振正常开始向下垂直上彼此固定的坐标x，y和z的顶部，我们定义为Z轴穿过晶体虚轴的顶端（图2.6），Z轴也称为光轴，因为在其方向上可以观察到双折射的光学现象。垂直于其并穿过六角棱镜的角的X轴也称为电轴，因为通过晶体在该方向上的变形（直接压电效应）发生电荷。Y轴再次垂直于其他两个轴，因此穿过晶体区域（图2.4）。当在X轴方向上施加电荷时，在Y轴方向上发生伸长（间接压电效应）。因此，Y轴也称为机械轴。

石英晶体行业发展至今，已成为科技与智能不可或缺的一部分，没有晶振也许现在的生活不会这么方便快捷，当然，这也要感谢大自然的馈赠，因此AXTAL Crystal公司一直积极响应和从事各种环保相关的事业。每年会把年利润的2%用于支持环境保护和污染处理，所有晶振产品均已通过ROHS环保指令，以及REACH和WEEE等规定，是一家值得信任和支持的优质石英晶体供应商。