Kompakter 32,768-kHz-Quarz: SJK 7L für präzise Zeitbasen
Wie lässt sich eine zuverlässige 32,768-kHz-Zeitbasis integrieren, wenn auf der Leiterplatte wenig Platz verfügbar ist und zugleich definierte Frequenz-, Temperatur- und Alterungswerte gefordert sind? Der SJK-Quarz der 7L-Serie verbindet die typische RTC-Frequenz von 32,768 kHz mit einem kompakten 3215-SMD-Gehäuse. Vier konkrete Beispielsmodelle decken unterschiedliche Lastkapazitäten von 6 bis 12,5 pF ab. Die Wahl der Lastkapazität ist damit ein wichtiges Kriterium für die Schaltungsauslegung. Welche technischen Details sind bei Auswahl, Schaltungsauslegung und Verarbeitung besonders relevant?
SJK 7L: Quarz im kompakten 3215-SMD-Gehäuse
Shenzhen Crystal Technology Industrial Co., Ltd. (SJK) ist ein Hersteller von frequenzgebenden Bauteilen. Zum Portfolio gehören unter anderem Quarze und Oszillatoren. Die 7L-Serie ist als SMD-Stimmgabelquarz mit 32,768 kHz ausgeführt. Das Gehäuse misst 3,2 × 1,5 × 0,75 mm; die Baureihe verwendet ein Keramikgehäuse mit Metalldeckel und zwei Anschlüssen.
Der kompakte Aufbau ist vor allem dort relevant, wo die Zeitbasis nur wenig Leiterplattenfläche beanspruchen darf. Die Einbindung erfolgt über zwei SMD-Anschlüsse; das Datenblatt zeigt dazu die elektrische Verbindung sowie ein empfohlenes Leiterplattenlayout. SJK nennt Tape-&-Reel-Verpackung; das allgemeine 7L-Datenblatt weist außerdem RoHS-Konformität und eine bleifreie Ausführung aus. Für die Bauteilauswahl sind damit sowohl das mechanische 3215-Format als auch die elektrischen Kennwerte entscheidend.
Vier Beispielsmodelle und zentrale elektrische Daten
Die vier betrachteten Beispielsmodelle unterscheiden sich bei der Lastkapazität. Frequenz, Toleranz, maximaler Serienwiderstand und Betriebstemperaturbereich sind in den produktspezifischen Datenblättern identisch.
| Modell | Lastkapazität CL | Frequenz | Toleranz bei 25 °C | ESR | Betriebstemperatur |
|---|---|---|---|---|---|
| SJK-7L32768K6Z2400A8 | 6 pF | 32,768 kHz | ±20 ppm | 70 kΩ max. | -40 bis +85 °C |
| SJK-7L32768K7Z2400A8 | 7 pF | 32,768 kHz | ±20 ppm | 70 kΩ max. | -40 bis +85 °C |
| SJK-7L32768K9Z2400A8 | 9 pF | 32,768 kHz | ±20 ppm | 70 kΩ max. | -40 bis +85 °C |
| SJK-7L32768KDY2400A8 | 12,5 pF | 32,768 kHz | ±20 ppm | 70 kΩ max. | -40 bis +85 °C |
Die Frequenzabweichung von ±20 ppm ist für 25 °C spezifiziert und beschreibt die zulässige Abweichung vom Nennwert unter dieser Referenzbedingung. Der maximale ESR von 70 kΩ ist ein weiterer Grenzwert, der bei der Auslegung der Oszillatorschaltung berücksichtigt werden muss. Der Bereich von -40 bis +85 °C definiert die vorgesehenen Betriebsbedingungen; für Lagerung nennt SJK -55 bis +125 °C.
Für die Schaltungsauslegung sind darüber hinaus mehrere gemeinsame Kennwerte relevant:
- Die Umkehrtemperatur ist mit 25 ± 5 °C angegeben; für die Frequenz-Temperatur-Kurve nennt SJK -0,04 ppm/°C² max.
- Die Nebenkapazität C0 beträgt 1,2 pF typisch, die dynamische Kapazität C1 3,7 fF typisch.
- Der Drive Level ist mit 1 µW typisch spezifiziert. Der Isolationswiderstand beträgt mindestens 500 MΩ bei DC 100 V ±15 V.
- Für die Alterung bei 25 °C nennt das produktspezifische Datenblatt im ersten Jahr maximal ±3 ppm pro Jahr.
Die Lastkapazität ist damit das wesentliche Unterscheidungsmerkmal der vier genannten Bestellnummern. Für die Auswahl sollte deshalb nicht nur das Gehäuseformat passen, sondern auch der CL-Wert zur vorgesehenen Schaltung. So lässt sich die gewünschte Variante eindeutig über die Modellnummer spezifizieren.
Anwendungen, Integration und Verarbeitung
SJK nennt für die 7L-Serie unter anderem Mikroprozessorsysteme und Consumer Electronics sowie Mobilkommunikation, IoT, Smart Cards, Funkuhren und drahtlose Kommunikationsgeräte. Die 32,768-kHz-Produktfamilie wird vom Hersteller zudem als Referenz für Real-Time-Clock-Anwendungen beschrieben. Damit gehört die Serie zu den frequenzgebenden Bauteilen für kompakte Zeitbasis- und Timing-Funktionen.
Für die Fertigung enthält das Datenblatt einen wichtigen Verarbeitungshinweis: Bei Stimmgabelquarzen soll Ultraschallreinigung vermieden werden, weil Resonanzen die elektrischen Eigenschaften beeinträchtigen oder das Bauteil beschädigen können. Ist Ultraschallreinigung unvermeidbar, empfiehlt SJK eine Funktionsprüfung vor und nach dem Prozess. Auch Ultraschallschweißen soll wegen möglicher starker Vibrationen vermieden werden. Für manuelles Löten nennt das Datenblatt eine Belastung von 400 °C am Anschlusselektrodenbereich für jeweils vier Sekunden, zweimal. Beim Reflow-Profil weist der Hersteller ausdrücklich darauf hin, die konkreten Bedingungen für das jeweilige Produkt zu bestätigen.
FAQ
Was ist der SJK 7L 32,768-kHz-Quarz?
Der SJK 7L ist ein SMD-Stimmgabelquarz mit einer Nennfrequenz von 32,768 kHz. Er besitzt ein 3215-Gehäuse mit Abmessungen von 3,2 × 1,5 × 0,75 mm und zwei SMD-Anschlüsse.
Welche Lastkapazitäten sind für die vier SJK-7L-Modelle vorgesehen?
SJK-7L32768K6Z2400A8 ist mit 6 pF spezifiziert, SJK-7L32768K7Z2400A8 mit 7 pF, SJK-7L32768K9Z2400A8 mit 9 pF und SJK-7L32768KDY2400A8 mit 12,5 pF.
Welche Frequenzgenauigkeit und welchen Temperaturbereich bietet der Quarz?
Für alle vier genannten Modelle gibt SJK bei 25 °C eine Frequenztoleranz von ±20 ppm an. Der spezifizierte Betriebstemperaturbereich reicht von -40 bis +85 °C, der Lagertemperaturbereich von -55 bis +125 °C.
Für welche Anwendungen eignet sich der SJK 7L mit 32,768 kHz?
SJK nennt unter anderem Mikroprozessorsysteme, Consumer Electronics, Mobilkommunikation, IoT, Smart Cards, Funkuhren und drahtlose Kommunikationsgeräte. 32,768-kHz-Quarze werden vom Hersteller außerdem als Referenz für Real-Time-Clock- und Timing-Anwendungen beschrieben.