晶振,它具有提高汽車用發(fā)動機控制,晶振和系統(tǒng)的數(shù)量是必要的制動控制,以及先進的駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS),這些設(shè)備的重要性與日俱增.這些組件和系統(tǒng)控制的電控單元(ECU)和定時裝置需要一個協(xié)調(diào)操作的時鐘源.ECU連接到車內(nèi)的局部區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(LAN),如控制器區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(CAN)和FlexRay通信系統(tǒng),通信和處理大量數(shù)據(jù)的瞬間.因此,此操作需要一個高精度和高質(zhì)量的時鐘.

村田制造有限公司1995年開發(fā),汽車陶瓷諧振器ceralock CSTCC陶瓷晶振系列,以及小型cstcr和cstce系列,需要由狹窄的頻差可以在2000.這些諧振器被安裝在世界各地的汽車電子設(shè)備.此外,公司已開發(fā)出高精度的混合晶體(HCR)和正在努力擴大其產(chǎn)品線,滿足各種時鐘的要求.本文介紹了汽車局域網(wǎng)的發(fā)展趨勢和要求的用于汽車局域網(wǎng)計時裝置的性能.本文還介紹了由村田發(fā)展其定時裝置的努力.

在汽車局域網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展趨勢

目前最流行的CAN協(xié)議用于在汽車ECU通信是通信協(xié)議的定義由ISO11898和iso11519-2,可以實現(xiàn)高達(dá)1Mbps的傳播速度.定時裝置的精度要用于該協(xié)議確定的標(biāo)準(zhǔn),如路由條件之間建立通信節(jié)點.然而,用一顆寬容的約±3000ppm定時裝置在實際使用條件都可以接受的.

另一方面,FlexRay達(dá)到達(dá)10Mbps的數(shù)據(jù)通信速度和實時控制的線控.因此,該通信協(xié)議是用來實現(xiàn)各種控制,剎車,轉(zhuǎn)向,懸掛.如FlexRay提供比可以更高的通信速度,它需要一個寬容的長達(dá)±500ppm的定時裝置.

此外,汽車以太網(wǎng)近年來一直在思考的一個熱門話題.以太網(wǎng)是一種標(biāo)準(zhǔn)化的通信協(xié)議IEEE802.3和100Base-T廣泛用于ICE設(shè)備和類似設(shè)備.在信息系統(tǒng)和攝像機的圖像信號傳輸中的應(yīng)用汽車局域網(wǎng)100BaseT很高的期望.通信定時裝置也有這樣的應(yīng)用的一個重要的角色,它需要一個寬容的數(shù)百百萬計時裝置(PPM).

如上所述,在車內(nèi)局域網(wǎng),已由于可以得到了廣泛的應(yīng)用,需要高精度、大容量數(shù)據(jù)通信.出于這個原因,有一個不斷增長的需求的更高精度定時裝置.

汽車正時裝置的發(fā)展趨勢

汽車中使用晶振尺寸的8045的大小,5032大小,甚至更小的3225尺寸的產(chǎn)品.這種趨勢是隨著石英晶體諧振器的小型化而發(fā)展的.除了這種趨勢,有汽車專業(yè)IC的產(chǎn)品,實現(xiàn)高溫作業(yè)的要求(150°C)以及改進的電阻焊接裂紋的產(chǎn)品.在產(chǎn)品,可以在更高的頻率操作以提高ECU的加工性能的發(fā)展觀,小型化的進一步發(fā)展將繼續(xù).針對汽車晶振產(chǎn)品,有強烈的質(zhì)量要求,如(1)寬范圍的操作溫度(40°C + 125 + 150°°C或C在某些情況下),(2)高可靠性通常被AEC - Q200質(zhì)量的教育產(chǎn)品,及(3)零缺陷.

村田已研制出一種汽車晶體單元稱為HCR符合這些要求.HCR具有內(nèi)置的石英晶體元件的新產(chǎn)品和繼承ceralock基本包結(jié)構(gòu).同時,HCR能滿足需求的高頻率精度無法達(dá)到ceralock.HCR主要特點如下

1)與不需要的顆粒徹底消除產(chǎn)品開發(fā)(雜質(zhì));

2)具有改進的耐焊錫裂紋產(chǎn)品設(shè)計;

3)特性相當(dāng)于那些現(xiàn)有規(guī)模較大的晶體單元在一個小型化產(chǎn)品實現(xiàn).

有時,多余的顆粒引起的非隔離問題.因此,這些顆粒的消除是實現(xiàn)零缺陷的重要考慮點.村田旨在建立一個生產(chǎn)線,不排放顆粒和移除并監(jiān)視他們從生產(chǎn)線的設(shè)計.公司還建立了一個粒子的消除過程中根據(jù)公司自身的篩選技術(shù).為了防止焊料開裂,該公司已設(shè)計的基板電極的最佳尺寸.作為一個結(jié)果,電氣連接率一直保持在3000的循環(huán)熱沖擊試驗百分之50.HCR采用該公司自己的非密封的封裝稱為“蓋片”的結(jié)構(gòu),它有一個長期跟蹤記錄在制造ceralock產(chǎn)品年.雖然這個包有一個簡單的結(jié)構(gòu),金屬蓋密封板與樹脂陶瓷,它允許使用的最大基底面積,使得它可以與產(chǎn)品尺寸比按照安裝一個大型的水晶元素.此外,它具有較低的等效串聯(lián)電阻(ESR)和提供高性價比的同時.

具體陽離子HCR產(chǎn)品

圖1顯示了一個汽車HCR”xrcha-f-a”系列產(chǎn)品的外形尺寸,而圖2總結(jié)了產(chǎn)品規(guī)格陽離子.HCR頻率陣容蓋汽車晶體單元的頻率高要求的范圍內(nèi),從16到24MHz.產(chǎn)品采用了大小2.5×2.0mm,這是比傳統(tǒng)的陶瓷諧振器操作在相同的頻率范圍較小,約為百分之37.此外,傳統(tǒng)的晶振使用一個氣密封裝結(jié)構(gòu),用玻璃封接或焊接的方法構(gòu)建.HCR,另一方面,具有結(jié)構(gòu)簡單,采用與金屬帽襯底如前面提到的.因此,它成為一個成本有效和高質(zhì)量的晶振的EF.關(guān)于HCR主要用途,村田期望它是用于各種快速推進汽車ECU的相關(guān)應(yīng)用,如發(fā)動機的ECU,防抱死制動系統(tǒng)(ABS),電動助力轉(zhuǎn)向(EPS),和身體的ECU.HCR標(biāo)準(zhǔn)操作溫度是-40℃ ~ +125℃(150℃也支持).

今后的努力的問題

他認(rèn)為,汽車電子設(shè)備的進步將不在高功能之間的通信和各種傳感器節(jié)點單元和外部溝通信息的接口將進入自動駕駛技術(shù)焦點停止.關(guān)于汽車定時裝置,所節(jié)省的空間是必要的,它是假定村田必須開發(fā)合適的產(chǎn)品以滿足客戶的需求(如小型化,高精度,高可靠性,低成本),并向市場推出這樣的產(chǎn)品.

2013八月,村田獲得東京電波有限公司(TEW)成為全資子公司村田.村田制作所的目的是最大限度地提高客戶滿意度,創(chuàng)造新的價值作為一個綜合的定時裝置制造商,擁有陶瓷和晶體材料的制造技術(shù)水平.

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