汽車的電裝化比如引擎控制、制動(dòng)控制、轉(zhuǎn)向控制在ADAS(高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng))中更加不可或缺，其重要性越來(lái)越高。它們都是通過(guò)ECU(電控單元)來(lái)進(jìn)行控制的，作為支配其動(dòng)作的時(shí)鐘源計(jì)時(shí)裝置是必須的。ECU通過(guò)和CAN、FlexRay等車內(nèi)LAN相連接，需要瞬間傳輸和處理大量數(shù)據(jù)，從而需要高品質(zhì)、高精度的時(shí)鐘。
村田制作所1995年就已經(jīng)推出了車載用陶瓷振蕩子CERALOCK?CSTCC系列，又在2000年推出了小型的CAN(控制器區(qū)域網(wǎng)絡(luò))所需的對(duì)應(yīng)窄頻率公差的CSTCR、CSTCE系列，被安裝于全世界的車載電子設(shè)備中。之后推出的高精度的晶振(HCR?)，不斷滿足各種各樣對(duì)時(shí)鐘的需求。本文從車載LAN的動(dòng)向，以及對(duì)所使用計(jì)時(shí)裝置的性能需求著眼，介紹村田在時(shí)鐘產(chǎn)品方面所作的努力。
車載LAN的技術(shù)動(dòng)向
現(xiàn)在的車載ECU間的通信中最常用的CAN是經(jīng)ISO11898和ISO11519-2認(rèn)證的通信規(guī)格，最大通信速度可達(dá)1Mbps。這里所使用的時(shí)鐘設(shè)備的精度是由可達(dá)到ECU間的通信標(biāo)準(zhǔn)的配備條件來(lái)決定的，一般來(lái)說(shuō)±3,000ppm精度的話是不會(huì)產(chǎn)生使用上的問(wèn)題。
另外，F(xiàn)lexRay通信速度最大可提高到10Mbps，并且還能實(shí)現(xiàn)X-by-Wire的實(shí)時(shí)控制，是一種可用于轉(zhuǎn)向和剎車、懸掛等控制中的通信方式。和CAN相比的話由于其通信速度加快了，所以要求精度必須在±500ppm以內(nèi)。
作為最近的熱門(mén)話題，車載Ethernet的討論正在進(jìn)行中。Ethernet是一種通過(guò)IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)化的通信方式，主要在OA設(shè)備等中被運(yùn)用于100BASE-T等。將其導(dǎo)入汽車LAN，可應(yīng)用于情報(bào)系統(tǒng)、相機(jī)的圖像信號(hào)傳輸?shù)取＿@里的通信用時(shí)鐘設(shè)備也起著重要作用，需要數(shù)百ppm的精度。
像這樣通過(guò)CAN來(lái)普及的車載LAN需要大容量高精度的通信，與此同時(shí)時(shí)鐘設(shè)備也需要高精度。
車載用時(shí)鐘設(shè)備的技術(shù)動(dòng)向
車載用晶振從插腳型產(chǎn)品向8045→5032→3225和小型化轉(zhuǎn)變。這是由于晶體產(chǎn)品整體的包裝都在往小型化方向轉(zhuǎn)變，加上汽車特殊的高溫動(dòng)作(+150℃)的要求，對(duì)提高焊接裂紋耐性等的要求也提高了。特別是為了提高ECU的處理性能，動(dòng)作頻率趨于高頻化，可以預(yù)見(jiàn)小型化的需求將更加激烈。車載用電子元器件中：
? 廣范圍的動(dòng)作溫度(-40～+125℃、根據(jù)場(chǎng)合不同也可達(dá)到+150℃)
? AEC-Q200所代表的高信賴性
? 零缺陷等品質(zhì)面的高要求
村田制作所已將滿足這些要求的車載用晶振(HCR?)產(chǎn)品化。HCR?是以CERALOCK?的包裝為基本構(gòu)造，在內(nèi)部安裝了晶片的新產(chǎn)品，滿足了CERALOCK?所達(dá)不到的高頻率、高精度的要求。主要特征是：
? 徹底防止灰塵顆粒的制造工藝
? 焊接裂紋耐性提高的產(chǎn)品設(shè)計(jì)
? 實(shí)現(xiàn)了和現(xiàn)有的大尺寸晶體同等特性的小型尺寸
晶振有時(shí)會(huì)因?yàn)榛覊m而發(fā)生不振動(dòng)的慢性不良，所以零缺陷成為了重點(diǎn)。我公司從生產(chǎn)線的構(gòu)造階段開(kāi)始，以不產(chǎn)生灰塵，并通過(guò)去除檢查確立了獨(dú)有的灰塵排除技術(shù)。焊接裂紋通過(guò)電路板電極尺寸的最優(yōu)設(shè)計(jì)，達(dá)到熱沖擊在3000周期時(shí)裂紋進(jìn)展率也能控制在50%以下。包裝采用的是CERALOCK?常年實(shí)踐下來(lái)的獨(dú)特的非密封包裝“cap chip”的構(gòu)造。這是一種采用在陶瓷平板上將金屬帽用樹(shù)脂密封的簡(jiǎn)單構(gòu)造，可以最大限度利用基板面積，使產(chǎn)品尺寸的比例足以安裝大型的晶片，在實(shí)現(xiàn)低ESR的同時(shí)，兼?zhèn)涓呓?jīng)濟(jì)性。
