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首頁金洛博客 汽車產品會選用村田晶振的最終原因分析

汽車產品會選用村田晶振的最終原因分析

來源:http://m.11ed.cn 作者:jinluodz 2013年12月10
    話題還要從一九九五年說起,早些年村田制作所就推出了一款車載用陶瓷振蕩器CSTCC(尺寸為7.2x3.0mm)系列,后來又在二零零零年推出了小型的控制器區域網絡,所需的對應窄頻率公差的CSTCR(尺寸為4.5x2.0mm)、CSTCE(尺寸為3.2x1.3mm)系列,被安裝于全世界的車載電子設備中。之后又與東京電波合作開發出水晶振蕩器HCR,不斷滿足各種各樣對時鐘的需求。時鐘是每個電子產品所不可缺少的零部件,以下我們著重講述村田制作所在時鐘晶體產品方面的突破。
    愛車一族的人,最近火熱的討論著車載以太網,為此也被封為近期最熱門的話題。隨著汽車內部電子產品和部件的不斷增加和普及,車內系統復雜性也在不斷增加中,如攝像頭、診斷、娛樂信息等系統之間的數據交換趨向于純數字的傳輸,儀表板顯示控制系統也向處理器控制演變。不斷增加的數據傳輸和交換對車內網絡的帶寬提出了挑戰。然而以太網是一種通過IEEE802.3標準的通信方式(IEEE802.3主要描述的是物理層和數據露曾的MAC子層的實現方法,在多種物理媒體上以多種速度采用CSMA/CD訪問方式),主要在OA設備等中被運用于100BASE-T等。將其導入汽車局域網,可應用于情報系統、相機的圖像信號傳輸等。這里的通信用時鐘設備也起著重要作用,需要高精度的陶瓷貼片晶振
    伴隨著一股小攜便帶式產品風暴來襲,無外乎所有的產品都隨著此發展而走了。然而同時,一句口號呼出了未來汽車制造材料的,輕薄才是主流。最大改觀的是車身材料,包括車架及其車體等多個方面,除此之外,往后的汽車將會使用塑料由幾十種高分子材料組成,并且還將考慮零部件的通用性以及材料的回收便捷性問題,這一點符合歐盟規定的綠色環保體系。
    除此之外,汽車內部電裝化比如引擎控制、制動控制、轉向控制在ADAS(高級駕駛輔助系統)中更加不可或缺,其重要性越來越高。它們都是通過車載電腦來進行控制的,作為支配其動作的時鐘源計時裝置是必須的。車載電腦通過和控制器局域網絡、車載網絡標準等車內局域網相連接,需要瞬間傳輸和處理大量數據,從而需要高品質、高精度的時鐘。然而有點不能忘乎的關鍵點是,和時間和信號挨上邊的,都會用到晶振。然而村田制作所以車載用晶振而聞名全球,高精度的要求,無疑是壓電晶體行業帶來一次變更性的洗禮,而村田制作所卻踩著這個點走的很遠,很遠。

   除此之外車載用石英晶振從起初的插件型產品逐漸轉型為小型化貼片化,封裝的改變8045mm、5032mm、3225mm。這完全是因為晶振產品整體的包裝都在向小型化方向轉變,村田制作所是行業內數一數二的車載晶振行業,加上汽車特殊的耐高溫動作需要(所需-40°C~+150°C),同時也提高了焊接裂紋耐性等。特別是對車載電腦處理性能加深了提高,動作頻率趨于高頻化,從此我們可以看出小型化的需求在行業中是愈演愈烈。
    一點不可遺漏的,由于多方面的影響,會致使晶振問題不斷。比如晶振會因為灰塵這一因素而發生不起振慢性不良,在組裝過程中,由于操作員的處理不規范,導致錫點落于晶振外殼,也會造成短路等等,所以零缺陷成為了重點。以下是村田制作所總生產系統介紹,也是為什么廣大車族制造者采用村田晶振的重要原因。
第一步選擇物料

    村田制作所已經建立了技術,精確控制陶瓷材料和電極材料是至關重要確定電子元件的屬性。村田制作所的數百陶瓷材料包括鈦酸鋇和鋯鈦酸鉛。作為電子元件的超小型化的進步,除了化學結構,材料顆粒的粒徑和形狀都獲得了重要性。村田制作所目前正在瞄準通過將計算科學的方法,如有限元法,蒙特卡羅方法和分子動力學方法,建立糧食控制技術在納米水平。分子動力學模擬alpha-alumina/glass表面。我們的目標是運用這些知識來獲得對陶瓷的燒結和晶粒長大控制。
第二步產品成型

    從1微米厚的陶瓷片到復雜地通過注射成型,我們的追求“的功能性形狀”創造型過濾器。在片材成形,水和粘合劑(膠)加入到將要形成在一個薄膜陶瓷材料。當它變干,金屬糊電極印刷。此片材的厚度,在一個超小型芯片疊層陶瓷電容器的情況下,是約1μ米。以成形技術中最關鍵的一步均勻的片內高密度分布的陶瓷顆粒。形成了陶瓷片比紙薄打印鎳或銅膏,形成電極的過程。
第三步產品射擊

    發射時,陶瓷的晶體結構轉變,實現某些屬性。燒成是一種技術來控制爐內這些隱形變化。印刷在陶瓷陶瓷材料和電極材料的燒成條件分別優化溫度和氣氛。晶體的形成與燒制時間和溫度分布晶界的變化和憲法。這些變化極大地影響電性能,例如它的介電性能和耐電壓。通過科學知識的支持優化燒成配置文件是村田制作所的最重要的資產之一。村田制作所也已經從頭開始設計的燒結爐。爐子的所有技術元素,如它的形狀,控制方法和“匣缽”支承陶瓷制品影響組件的性能。
第四步產品處理

    一旦他們從進程通過燒成獲得的電性能,陶瓷晶振是通過各種附加工序形成的電子元件。由于對電子設備的多樣化和先進功能的需求,組件都需要有一體化的更高的水平。村田制作所開發的模塊與各種功能滿足這樣的要求。提供了承擔這樣的電子裝置作為電源,天線,通訊設備,調諧器和傳感器的特定功能模塊有助于優化電路設計和元件的安裝減少工作量。作為電子部件,如芯片疊層陶瓷電容器在EIA 01005尺寸(0.4毫米×0.2毫米)的進展的超小型化,高度先進的安裝技術成為必要。村田制作所的目標是通過提供其專業知識,通過生產模塊的熏陶,對用戶和安裝機械制造商,以促進安裝技術在整個行業領域的發展。制造工藝的范圍從相對簡單的過程,如連接電極,用樹脂涂層,和繞組線圈,以復雜的過程,如生產模塊包圍的電路設計。
第五步生產完畢

    一旦完成,產品交付給用戶的只有嚴格的測試,證明他們不辜負他們的村田標簽。雖然每一個生產過程,確保產品的可靠性,他們還必須通過嚴格的質量把關的最后階段。組件不僅單獨進行測試,也測試其預期的性能實際上是安裝在電子電路和設備。噪聲抑制元件內部在同行業中最大的電磁消聲室中的一個測試。村田制作所承擔它的用戶提供應用服務的作用。村田制作所已通過ISO9001國際質量管理標準認證,獲得由美國“三大”汽車制造商QS9000質量體系的要求,和ISO/TS16949國際標準,具體到汽車行業,以及來自EMC測試機構在歐洲和美國。
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