Strukturierte Komponentendaten · 2026

Kristallgitterstruktur

Die Kristallgitterstruktur bezeichnet die hochgeordnete, sich wiederholende dreidimensionale Anordnung von Silizium- und Sauerstoffatomen in einem Quarzkristallrohling.

Technische Definition und Einsatzkontext
Ein typisches Kristallgitterstruktur wird in Herstellung von Computern, elektronischen und optischen Erzeugnissen nach Material, Toleranz, Montage- und Anwendungskompatibilität sowie Ausfallrisiko bewertet.

Die Kristallgitterstruktur bezeichnet die hochgeordnete, sich wiederholende dreidimensionale Anordnung von Silizium- und Sauerstoffatomen in einem Quarzkristallrohling. Diese spezifische atomare Konfiguration, die typischerweise einer trigonalen/trapezoedrischen Symmetrie (Raumgruppe P3121 oder P3221) folgt, ist für das piezoelektrische Verhalten des Materials unerlässlich. Die Gitterorientierung (Schnittwinkel) relativ zu den Kristallachsen beeinflusst direkt die Frequenz, die Temperaturstabilität und die Leistungsmerkmale des endgültigen Quarzresonators oder -oszillators. Die Kristallgitterstruktur ermöglicht Piezoelektrizität durch ihre nicht-zentrosymmetrische atomare Anordnung. Wenn mechanische Spannung ausgeübt wird, verformt sich das Gitter leicht, was eine Trennung von positiven und negativen Ladungsschwerpunkten verursacht und eine elektrische Spannung erzeugt (direkter piezoelektrischer Effekt). Umgekehrt verursacht das Anlegen eines elektrischen Feldes eine mechanische Verformung (inverser piezoelektrischer Effekt). Diese Eigenschaft ermöglicht es dem Kristall, bei Anregung durch ein elektrisches Wechselfeld mit einer präzisen natürlichen Resonanzfrequenz mechanisch zu schwingen, was ihn ideal für Frequenzsteuerungs- und Timing-Anwendungen macht.

Komponentenspezifikationen

Definition
Die Kristallgitterstruktur bezeichnet die hochgeordnete, sich wiederholende dreidimensionale Anordnung von Silizium- und Sauerstoffatomen in einem Quarzkristallrohling. Diese spezifische atomare Konfiguration, die typischerweise einer trigonalen/trapezoedrischen Symmetrie (Raumgruppe P3121 oder P3221) folgt, ist für das piezoelektrische Verhalten des Materials unerlässlich. Die Gitterorientierung (Schnittwinkel) relativ zu den Kristallachsen beeinflusst direkt die Frequenz, die Temperaturstabilität und die Leistungsmerkmale des endgültigen Quarzresonators oder -oszillators.

Die Kristallgitterstruktur ermöglicht Piezoelektrizität durch ihre nicht-zentrosymmetrische atomare Anordnung. Wenn mechanische Spannung ausgeübt wird, verformt sich das Gitter leicht, was eine Trennung von positiven und negativen Ladungsschwerpunkten verursacht und eine elektrische Spannung erzeugt (direkter piezoelektrischer Effekt). Umgekehrt verursacht das Anlegen eines elektrischen Feldes eine mechanische Verformung (inverser piezoelektrischer Effekt). Diese Eigenschaft ermöglicht es dem Kristall, bei Anregung durch ein elektrisches Wechselfeld mit einer präzisen natürlichen Resonanzfrequenz mechanisch zu schwingen, was ihn ideal für Frequenzsteuerungs- und Timing-Anwendungen macht.
Funktionsprinzip
Die Kristallgitterstruktur ermöglicht Piezoelektrizität durch ihre nicht-zentrosymmetrische Atomanordnung. Wenn mechanische Spannung ausgeübt wird, verformt sich das Gitter leicht, was eine Trennung der positiven und negativen Ladungsschwerpunkte verursacht und eine elektrische Spannung erzeugt (direkter piezoelektrischer Effekt). Umgekehrt verursacht ein angelegtes elektrisches Feld eine mechanische Verformung (inverser piezoelektrischer Effekt). Diese Eigenschaft ermöglicht es dem Kristall, bei Anregung durch ein elektrisches Wechselfeld mit einer präzisen natürlichen Resonanzfrequenz mechanisch zu schwingen, was ihn ideal für Frequenzsteuerungs- und Timing-Anwendungen macht.
Materialien
Hochreiner synthetischer Quarz (SiO₂) mit Verunreinigungsgraden unter 5 ppmtypischerweise durch hydrothermale oder Flammen-Schmelz-Verfahren gezüchtet. Das Material muss eine präzise kontrollierte Kristallorientierung (übliche Schnitte: ATSCIT) und minimale Gitterdefekte (VersetzungenLeerstellen) aufweisenum konsistente piezoelektrische Eigenschaften zu gewährleisten.
Dichte
2.65g/cm³
Alterungsrate
<5ppm/Jahr
Raumgruppe
P3121 oder P3221
Mohs Härte
7
Kristallsystem
Trigonal
Frequenzbereich
1 kHz bis 300 MHz
Gitterparameter
a = 4.913 Å, c = 5.405 Å
Frequenztoleranz
±10 bis ±100ppm
Betriebstemperatur
-40°C bis +125°C
Piezoelektrische Konstanten
d11 = 2.3 pC/N, d14 = 0.727 pC/N
Normen
IEC 60122-1IEC 60368MIL-PRF-3098EIA-512

Branchentaxonomie & Aliasse

Gebräuchliche Handelsnamen, technische Kennungen und Suchbegriffe für Kristallgitterstruktur.

Übergeordnete Produkte

Diese Komponente wird in den folgenden Industrieprodukten eingesetzt.

FMEA · Fehleranalyse

Ursache → Fehlermodus → Engineering-Massnahme

Unsachgemäße Kristallorientierung beim Schneiden->Falsche Frequenzausgabe, schlechte Temperaturstabilität->Röntgenbeugungs-Orientierungsprüfung implementieren, Präzisions-Diamantsägen mit Winkelkontrolle <0,1° verwenden
Gitterschäden durch aggressives Polieren->Reduzierter Q-Faktor, erhöhtes Phasenrauschen->Progressive feine Schleifmittel (bis 0,1μm), chemisch-mechanisches Polieren, regelmäßige Oberflächeninspektion
Thermischer Schock während der Verarbeitung->Mikrorisse breiten sich durch das Gitter aus->Temperaturgradienten <5°C/min kontrollieren, allmähliche Aufheiz-/Abkühlzyklen verwenden, schnelle thermische Zyklen vermeiden

Industrielles Ökosystem und technische Bewertung

Montage- und Anwendungskompatibilität
Diese Gitterstruktur ist kompatibel mit Quarzoszillatoren, Oberflächenwellenbauelementen, Frequenzsynthesizern, Präzisionstimingmodulen und HF-Filtern. Vor der Bestellung sollten Frequenzbereich, Gehäusegröße und Lastkapazität überprüft werden.
Typische Lieferanten und Äquivalente
Engineering-Risiken
  • Gitterdefekte durch unsachgemäßes Schneiden
  • Orientierungsfehler außerhalb der Toleranz
  • Oberflächenkontamination beeinträchtigt die Schwingung
  • Thermische Spannung verursacht Mikrorisse
  • Alterungsbedingte Frequenzdrift

Konformität und Prüfung

Toleranz
Frequenztoleranz ±10-100 ppm, Orientierungsgenauigkeit ±0,1°, Oberflächenrauheit <0,1μm Ra, Ebenheit <1λ @ 633nm
Prüfverfahren
Röntgenbeugung für Orientierung, Laserinterferometrie für Ebenheit, Netzwerkanalysator für Frequenzgang, REM für Oberflächeninspektion, thermische Zyklustests

Hersteller für diese Komponente

Relevante Herstellerprofile aus der CNFX-Komponentenfähigkeitstabelle.

Die Herstellerliste dient der Vorrecherche und Einordnung von Fertigungskapazitäten. Sie ist keine Zertifizierung, kein Ranking und keine Transaktionsgarantie.

Beispielhafte Bewertungskriterien aus Einkaufsprozessen

Keine Kundenbewertung und keine Echtzeitdaten. Die Werte zeigen typische Prüfkriterien in RFQ- und Lieferantenbewertungsprozessen.

Technische Dokumentation
4/5
Fertigungsfähigkeit
4/5
Prüfbarkeit
5/5
Lieferantentransparenz
3/5

Die Kriterien dienen als Orientierung für technische Einkaufsprüfungen. Konkrete Kunden, Länder, Bewertungsdaten oder Live-Nachfragen werden nur angezeigt, wenn entsprechende belastbare Daten vorliegen.

Verwandte Komponenten

Häufige Fragen

Warum ist die Kristallgitterstruktur für Quarz-Timing-Geräte entscheidend?

Die spezifische Atomanordnung bestimmt die piezoelektrischen Eigenschaften, die präzise mechanische Schwingungen bei stabilen Frequenzen bei elektrischer Anregung ermöglichen, was Quarz ideal für Uhren, Oszillatoren und Frequenzsteuerungsanwendungen macht.

Wie beeinflusst die Kristallorientierung die Leistung?

Verschiedene Schnittwinkel (AT, SC, IT) relativ zu den Kristallachsen erzeugen unterschiedliche Schwingungsmoden und Temperatureigenschaften. AT-Schnitte bieten hervorragende Temperaturstabilität, während SC-Schnitte bessere Alterungseigenschaften bieten.

Welche Herstellungsprozesse gewährleisten eine korrekte Gitterstruktur?

Hochreines synthetisches Quarzwachstum (hydrothermales Verfahren), präzise Röntgenorientierung, Diamantsägenschnitt entlang spezifischer Kristallflächen und sorgfältiges Läppen/Polieren, um Gitterschäden zu minimieren.

Kann ich Hersteller direkt kontaktieren?

CNFX ist ein offenes Verzeichnis, keine Handelsplattform und kein Beschaffungsagent. Herstellerprofile und Formulare helfen bei der Vorbereitung des direkten Kontakts.

CNFX Industrial Component Index · Herstellung von Computern, elektronischen und optischen Erzeugnissen

Datenbasis

CNFX-Herstellerprofile, technische Klassifikation, öffentlich verfügbare Produktinformationen und fortlaufende Plausibilitätsprüfung.

Vorläufige technische Einordnung
Diese Seite dient der strukturierten Vorbereitung von Recherche, RFQ und Lieferantenbewertung. Sie ersetzt keine Lieferantenqualifizierung, keine Normenprüfung und keine technische Freigabe durch den Käufer.

Beschaffungsinformationen anfragen für Kristallgitterstruktur

Informationen zu Einsatzbereich, Spezifikationsgrenzen, Lieferantentypen und RFQ-Vorbereitung anfragen.

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URN:CNFX:ME:UNIT:CRYSTAL_LATTICE_STRUCTURE
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