IEC 61837-22018+AMD12020+AMD22026 CSV 频率控制和选择用表面安装压电器件.标准外形和端子引线连接.第2部分陶瓷外壳标准立项发展报告

频率控制和选择用表面安装压电器件标准外形和端子引线连接第2部分：陶瓷外壳标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:SurfaceMountedPiezoelectricDevicesforFrequencyControlandSelection-StandardOutlinesandTerminalLeadConnections-Part2:CeramicEnclosures摘要随着现代电子信息技术的快速发展，表面安装压电器件作为频率控制与选择的核心元器件，在通信、消费电子、汽车电子、航空航天及物联网等领域得到广泛应用。陶瓷外壳封装形式凭借其优异的机械强度、热稳定性和气密性，已成为高频高精度压电器件的主流封装方案。然而，陶瓷外壳器件的标准外形和端子引线连接方式在全球范围内缺乏系统统一的技术规范，制约了跨区域产业协同发展和产品互操作性提升。本报告基于国际电工委员会（IEC）发布的IEC61837-2:2018+AMD1:2020+AMD2:2026CSV标准，系统阐述了该标准立项的技术背景、主要内容框架及产业发展需求。该标准在原有IEC61837-2:2018版本基础上，历经两次修订（AMD1:2020、AMD2:2026），补充完善了陶瓷外壳封装器件的标准外形尺寸规范、端子引线连接方式及相应的测试验证要求。标准明确了陶瓷外壳器件的边界尺寸、推荐封装外形系列、端子结构与布局准则，以及引线连接的可制造性和可靠性指标，为全球陶瓷封装压电器件的设计、制造与检验提供了统一的技术依据。报告还介绍了标准主导修订单位的技术背景与专业能力，分析了该标准实施对促进国际贸易、推动产业升级和保障供应链安全的重要作用，并对标准未来发展方向进行了展望。本报告的编制旨在为标准宣贯实施提供参考，为相关企业和科研机构理解和应用该国际标准提供技术指导。关键词：表面安装；压电器件；频率控制；陶瓷外壳；标准外形；端子引线连接；IEC61837-2Keywords:SurfaceMounted;PiezoelectricDevices;FrequencyControl;CeramicEnclosures;StandardOutlines;TerminalLeadConnections;IEC61837-2一、引言1.1背景概述压电器件是一类利用压电效应实现频率控制和频率选择功能的关键电子元器件，主要包括石英晶体谐振器、石英晶体振荡器、声表面波滤波器、压电陶瓷滤波器等。此类器件是通信基站、移动终端、卫星导航、雷达系统、工业控制等电子设备中不可或缺的频率基准与信号处理元件。近年来，随着第五代移动通信（5G）、物联网（IoT）、人工智能（AI）及车联网（V2X）等新兴技术的规模化部署，电子系统对压电器件的频率精度、温度稳定性、小型化和可靠性提出了更高要求。表面安装技术（SMT）已成为压电器件封装的主流工艺方式，其中陶瓷外壳封装（CeramicEnclosure）因其优异的气密性、耐热性和机械强度，在高频、高精度和恶劣环境应用场景中占据主导地位。1.2标准修订需求分析国际电工委员会IEC61837系列标准是频率控制和选择用表面安装压电器件的基础标准。其中第2部分（IEC61837-2）专门针对陶瓷外壳封装器件的标准外形和端子引线连接进行规范。随着器件封装尺寸向小型化发展（从早期的1210尺寸缩小至目前主流的2016、1612甚至更小尺寸），端子连接方式也不断演变，原有的标准条款已难以覆盖新型封装外形和端子结构的技术需求。同时，全球压电器件产业链呈现高度国际化的特征，主要制造企业分布于中国、日本、韩国、美国及欧洲各国。缺乏统一的标准外形和端子连接规范，将导致不同制造商产品之间互换性差、系统设计适配成本高、国际贸易技术壁垒增多等突出问题。因此，对IEC61837-2标准进行持续的修订和完善，具有重要的产业价值和现实意义。1.3标准基本信息本报告所涉标准编号为IEC61837-2:2018+AMD1:2020+AMD2:2026CSV，其中CSV（ConsolidatedVersion）表示该版本为合并版本，将2018年发布的IEC61837-2主版本与2020年和2026年发布的两项修订案整合为一个整体文件。标准由国际电工委员会（IEC）归口管理，现行有效，最新修订发布日期为2026年6月18日，采用英语作为官方语言。二、标准主要内容IEC61837-2:2018+AMD1:2020+AMD2:2026CSV规定了频率控制和选择用表面安装压电器件（采用陶瓷外壳封装）的标准外形尺寸系列和端子引线连接的技术要求。标准内容涵盖以下几个主要方面：2.1适用范围与术语定义标准适用于采用陶瓷外壳封装的各类表面安装压电器件，包括但不限于石英晶体谐振器、石英晶体振荡器（SPXO、TCXO、VCXO、OCXO等）以及压电陶瓷滤波器等。标准界定了与器件外形尺寸、端子结构及连接方式相关的关键术语和定义，确保各方在使用标准时具有统一的理解基础。2.2标准外形尺寸系列标准规定了陶瓷外壳封装压电器件的推荐外形尺寸系列，包括长度、宽度、高度以及端子间距和端子宽度等关键几何参数。标准采用标准化代码体系对不同外形尺寸进行标识（如IEC61837-2所规定的代码体系），便于设计和采购环节的规范化管理。尺寸系列的设定充分考虑了与IEC61837-1（通用要求）以及国际印制电路板设计规则的兼容性。2.3端子引线连接规范标准对端子（端子引线）的以下方面做出系统规定：-端子位置与布局：规定了端子在器件底部的排布方式、间距尺寸精度以及相对位置偏差的允许范围；-端子材料与涂层：推荐了适用于陶瓷外壳器件的端子基底材料和表面涂层组合，确保良好的可焊性和长期的抗氧化性能；-端子机械强度：明确了端子在经受剪切力、拉力等机械应力时的最低耐受要求；-焊接连接要求：规定了器件在表面安装过程中与印制电路板焊盘之间的连接设计规则，包括推荐焊盘图形和焊点形态。2.4修订内容要点AMD1:2020修订重点：AMD1:2020修订案主要针对当时行业向更小型化封装转型的趋势，新增了若干更小外形尺寸的标准封装代码，并补充了相应的端子布局要求。同时，对端子共面性（Coplanarity）的允差要求进行了细化，以适应高速SMT贴装生产线的工艺能力。AMD2:2026修订重点：AMD2:2026修订案是本次最新版本的重大技术更新。该修订主要包含以下技术内容的补充和完善：1.新增超小型封装系列：针对物联网和可穿戴设备对超小型化压电器件的需求，新增了1612及以下尺寸级别的标准外形规范；2.优化端子连接可靠性要求：增强了端子连接在温度循环、高温高湿和机械振动等复合应力环境下的可靠性验证指标；3.增加端子焊接工艺适配性要求：结合先进封装技术发展，补充了针对通孔回流焊、选择性波峰焊等新型焊接工艺的适配设计导则；4.补充绿色环保要求：明确了端子材料中限制物质（如铅、镉、汞等）的合规性要求，与RoHS指令保持协调一致；5.修正和完善技术细节：对前版标准中若干图示标注和数值精度进行了勘误和修正，提高标准文本的可操作性和准确性。2.5试验与检验方法标准引用了一系列与外形尺寸和端子连接质量相关的试验方法，包括尺寸测量方法、端子拉力试验、剪切力试验、可焊性试验、耐焊接热试验以及加速老化试验等。这些试验方法旨在验证器件在使用环境下的长期可靠性和加工适应性。三、产业发展现状与标准化需求3.1市场发展态势据行业统计数据显示，全球频率控制与选择器件市场在2023年已达到约120亿美元的规模。随着5G/6G通信基础设施持续建设、卫星互联网加速部署以及汽车电子渗透率不断提升，预计到2030年该市场规模将突破200亿美元。其中，采用陶瓷封装形式的表面安装压电器件占比逐年提升，目前已占表面安装压电器件总量的45%以上。3.2技术发展趋势当前压电器件封装技术呈现三大发展趋势：一是尺寸微型化，从主流尺寸2016和1612向1210和1008甚至更小尺寸演变；二是高频化，应用于5G毫米波频段和卫星通信的GHz级高基频器件需求快速增长；三是高可靠性，面向汽车电子（AEC-Q200认证）和航空航天应用，对器件在极端温度范围和强振动冲击环境下的可靠性要求不断提高。3.3标准化需求在产业发展和技术演进的双重驱动下，标准化需求主要体现在：统一不同制造商产品的外形和端子规格以提高互换性、降低设计适配成本；规范新封装尺寸的技术指标以引导产业有序发展；完善可靠性验证方法以满足新型应用场景的质控要求；协调全球各主要经济体之间的技术标准以减少贸易壁垒。IEC61837-2:2018+AMD1:2020+AMD2:2026CSV的发布实施正逢其时，为上述需求提供了系统性的解决方案。四、标准主要参与单位介绍4.1国际电工委员会（IEC）简介国际电工委员会（InternationalElectrotechnicalCommission，简称IEC）成立于1906年，总部位于瑞士日内瓦，是世界上成立最早的国际性电工标准化机构，负责有关电气工程和电子工程领域的国际标准化工作。IEC是联合国经济及社会理事会的咨询机构，与ISO（国际标准化组织）和ITU（国际电信联盟）并称为三大国际标准化组织。IEC的宗旨是促进电工、电子和相关技术领域的国际标准化合作，通过制定和发布国际标准，促进全球贸易和产业技术交流。截至2026年，IEC拥有80多个正式成员国和附属成员国，涵盖了全球绝大多数工业化国家。中国是IEC的常任理事国，积极参与IEC技术委员会的各项标准化活动。4.2标准归口技术委员会IEC61837-2标准由IEC第49技术委员会（IEC/TC49）——“频率控制和选择用压电器件与介质器件技术委员会”归口管理。IEC/TC49成立于1968年，秘书处设在日本，是负责压电、介质及相关频率控制器件领域国际标准制定的专业技术委员会。IEC/TC49的工作范围涵盖石英晶体器件、压电陶瓷器件、声表面波（SAW）器件、介质谐振器/滤波器以及相关的材料和测试方法。该委员会下设多个分技术委员会和工作组，其中负责IEC61837系列标准维护的为WG-x工作组（压电器件封装标准化工作组），由来自日本、中国、德国、美国、韩国等主要压电器件生产国的资深标准化专家组成。4.3主要参与企业（以日本电波工业株式会社为例）在IEC61837-2标准的修订过程中，日本电波工业株式会社（NDK-NihonDempaKogyoCo.,Ltd.，以下简称“NDK”）发挥了重要的技术引领作用。NDK成立于1948年，总部位于日本东京都涉谷区，是全球最大的石英晶体器件制造商之一，在频率控制与选择用压电器件领域拥有超过75年的研发和制造经验。技术能力：NDK在陶瓷封装压电器件领域具备从晶体材料制备、器件设计仿真、封装工艺开发到可靠性验证的全链条技术能力。公司拥有业界领先的超小型化陶瓷封装技术平台，已实现从3225到1008各尺寸级别陶瓷封装晶振的大规模量产。其位于日本埼玉县和秋田县的制造基地具备高精度陶瓷外壳成型、气密封焊和自动化测试产线，产品质量水平和制造良率处于行业前列。标准化贡献：NDK长期深度参与IEC/TC49的标准化工作，多名技术专家担任工作组召集人或项目负责人。在AMD2:2026修订过程中，NDK主导推动了1612和1008超小型陶瓷封装外形标准的制定，贡献了其在超小型封装应力仿真、端子共面性控制以及高密度封装工艺方面的关键技术数据。NDK提出的多项关于端子结构优化和可靠性验证方法的提案被标准采纳，显著提升了标准的先进性和可操作性。NDK的深度参与不仅为标准的科学合理性提供了坚实的技术支撑，其工程实践经验也在提升标准实用性的同时，推动了国际标准与产业实际需求的紧密对接。五、标准实施价值与影响5.1推动行业规范化发展IEC61837-2标准的实施为全球陶瓷外壳封装压电器件产业提供了统一的技术基准。标准外形和端子连接的规范化使得不同制造商的产品具有良好的物理互换性和电气兼容性，终端用户可以在多个供应商之间灵活选择，有效避免了“锁定效应”带来的供应链风险。5.2降低产业链成本标准化的外形和端子规格能够显著降低产业链各环节的成本。在器件设计阶段，标准化的封装外形减少了系统设计者的定制化设计需求；在采购环节，标准化器件可以跨品牌进行替代和比价，提升采购效率；在贴片生产环节，统一的外形规格减少了SMT产线调整和换型时间，提高了生产效率。5.3促进国际贸易便利化作为IEC国际标准，IEC61837-2在世界贸易组织《技术性贸易壁垒协定》（WTO/TBT）框架下具有国际标准地位。各成员国在制定本国标准或技术法规时，可依据该标准进行协调，有效减少了因技术规范差异导致的贸易摩擦和合格评定成本。5.4保障器件可靠性与安全性标准中系统规定的端子连接可靠性要求和相应试验方法，为器件在严苛应用环境下的长期稳定运行提供了质控依据。特别是针对汽车电子、工业控制和航空航天等高可靠性要求领域，标准规定的验证指标为产品质量保证建立了清晰的最低门槛。六、结论与展望IEC61837-2:2018+AMD1:2020+AMD2:2026CSV作为频率控制和选择用表面安装压电器件（陶瓷外壳）领域的核心国际标准，其持续修订和完善充分体现了标准化工作对技术发展和产业需求的积极响应。该标准系统地规范了陶瓷外壳压电器件的标准外形尺寸系列和端子引线连接要求，为全球产业链的协同发展奠定了坚实的技术基础。展望未来，随着6G通信、车联网、工业互联网和人工智能物联网等新兴应用场景的不断涌现，压电器件将继续向更高频率、更小尺寸、更高可靠性和更优能效的方向演进。IEC61837-2标准的后续修订工作预计将重点关注以下几个方向：面向太赫兹频段应用的新型封装外形的前瞻性规范、适应先进封装（如扇出型封装、2.5D/3D集成）的标准化适配方案、面向极端环境应用的更高等级可靠性指标体系，以及与其他相关标准（如IEC61837-1通用要求、IEC60122系列石英晶体器件标准等）的进一步协调统一。中国作为全球最大的压电器件生产和消费国，应持续深度参与IEC/TC49的标准化活动，积极贡献中国在陶瓷封装压电器件制造和应用领域的工程经验和技术数据，推动中国优势技术方案融入国际标准，提升中国在频率控制与选择器件领域国际标准制定中的话语权和影响力。同时，国内相关企业应密切关注IEC61837-2标准的最新动态，及时将标准要求转化为内部设计规范和工艺控制标准，不断提升产品品质和国际市场竞争力。参考文献[1]IEC61837-2:2018+AMD1:2020+AMD2:2026CSV,Surfacemountedpiezoelectricdevicesforfrequencycontrolandselection-Standar