晶振,它具有提高汽車用發動機控制,晶振和系統的數量是必要的制動控制,以及先進的駕駛輔助系統(ADAS),這些設備的重要性與日俱增.這些組件和系統控制的電控單元(ECU)和定時裝置需要一個協調操作的時鐘源.ECU連接到車內的局部區域網絡(LAN),如控制器區域網絡(CAN)和FlexRay通信系統,通信和處理大量數據的瞬間.因此,此操作需要一個高精度和高質量的時鐘.

村田制造有限公司1995年開發,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備.此外,公司已開發出高精度的混合晶體(HCR)和正在努力擴大其產品線,滿足各種時鐘的要求.本文介紹了汽車局域網的發展趨勢和要求的用于汽車局域網計時裝置的性能.本文還介紹了由村田發展其定時裝置的努力.

在汽車局域網技術的發展趨勢

目前最流行的CAN協議用于在汽車ECU通信是通信協議的定義由ISO11898和iso11519-2,可以實現高達1Mbps的傳播速度.定時裝置的精度要用于該協議確定的標準,如路由條件之間建立通信節點.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達到達10Mbps的數據通信速度和實時控制的線控.因此,該通信協議是用來實現各種控制,剎車,轉向,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±500ppm的定時裝置.

此外,汽車以太網近年來一直在思考的一個熱門話題.以太網是一種標準化的通信協議IEEE802.3和100Base-T廣泛用于ICE設備和類似設備.在信息系統和攝像機的圖像信號傳輸中的應用汽車局域網100BaseT很高的期望.通信定時裝置也有這樣的應用的一個重要的角色,它需要一個寬容的數百百萬計時裝置(PPM).

如上所述,在車內局域網,已由于可以得到了廣泛的應用,需要高精度、大容量數據通信.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尺寸的產品.這種趨勢是隨著石英晶體諧振器的小型化而發展的.除了這種趨勢,有汽車專業IC的產品,實現高溫作業的要求(150°C)以及改進的電阻焊接裂紋的產品.在產品,可以在更高的頻率操作以提高ECU的加工性能的發展觀,小型化的進一步發展將繼續.針對汽車晶振產品,有強烈的質量要求,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質量的教育產品,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具有內置的石英晶體元件的新產品和繼承ceralock基本包結構.同時,HCR能滿足需求的高頻率精度無法達到ceralock.HCR主要特點如下

1)與不需要的顆粒徹底消除產品開發(雜質);

2)具有改進的耐焊錫裂紋產品設計;

3)特性相當于那些現有規模較大的晶體單元在一個小型化產品實現.

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零缺陷的重要考慮點.村田旨在建立一個生產線,不排放顆粒和移除并監視他們從生產線的設計.公司還建立了一個粒子的消除過程中根據公司自身的篩選技術.為了防止焊料開裂,該公司已設計的基板電極的最佳尺寸.作為一個結果,電氣連接率一直保持在3000的循環熱沖擊試驗百分之50.HCR采用該公司自己的非密封的封裝稱為“蓋片”的結構,它有一個長期跟蹤記錄在制造ceralock產品年.雖然這個包有一個簡單的結構,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電阻(ESR)和提供高性價比的同時.

具體陽離子HCR產品

圖1顯示了一個汽車HCR”xrcha-f-a”系列產品的外形尺寸,而圖2總結了產品規格陽離子.HCR頻率陣容蓋汽車晶體單元的頻率高要求的范圍內,從16到24MHz.產品采用了大小2.5×2.0mm,這是比傳統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,傳統的晶振使用一個氣密封裝結構,用玻璃封接或焊接的方法構建.HCR,另一方面,具有結構簡單,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量的晶振的EF.關于HCR主要用途,村田期望它是用于各種快速推進汽車ECU的相關應用,如發動機的ECU,防抱死制動系統(ABS),電動助力轉向(EPS),和身體的ECU.HCR標準操作溫度是-40℃ ~ +125℃(150℃也支持).