发布时间:2018-10-14 阅读量:1076 来源: 发布人:
时钟组件可分为无源晶振、有源晶振和多输出时钟发生器三大类产品。在过去60年中,石英作为时钟市场的主流技术,一直占据着霸主地位。但由于其受到传统制造工艺的限制以及下游原材料(起振电路和基座)市场的垄断,因此性价比无法进一步提升。为了满足电子市场对元器件提出的更小、更可靠、更灵活的需求,时钟组件必须走上全面硅化的道路。
传统的石英振荡器是由压电石英加上简单的起振芯片和金属封装组成的,其生产工艺包括:石英切割镀银、购买基座、起振芯片,以及将石英及芯片以特殊黏胶结合后至于基座上,然后充填氮气,用金属封装进行密封。而不同频率、不同工作电压振荡器的产生,则是由石英的不同形状、镀银厚度及所佩的起振芯片所决定。所以,从生产工艺角度,石英产业是一个人工密集型的半自动化传统产业,其产品也受到传统原材料和工艺的限制:
  
1. 复杂的生产程序导致供货期的拖长及缺货应急困难的现象;
2. 不同振荡器规格需不同原料不同工艺,从而使成品缺乏灵活性,无法为满足不同应用而进行实时配置;
3. 压电石英对温度敏感度高的特性,造成石英振荡器的温漂烦恼;
4. 石英易碎怕摔老化的弱点需靠生产工艺和质量管理来解决,缺乏质量和长期可靠性的一致性。
石英晶片施加电场后,晶片会产生机械变形,反之,若施加压力使石英晶片发生变形,则在晶片上会产生电场,这就是石英的压电效应。现在,MEMS技术的应用使得MEMS元件可以取代晶振中的石英晶片产生频率,MEMS振荡器正在挑战传统石英晶振的地位。
全硅MEMS振荡器展示图
与传统石英相比,全硅MEMS振荡器不管从生产工艺还是组件设计结构上,都更符合现代电子产品的标准,也是对传统石英产品的升级换代。
高性能模拟温补技术使全硅MEMS振荡器具有优秀的全温频率稳定性,彻底解除温漂问题;
可编程的平台为系统设计和缩短新产品开发周期提供必要的灵活性;
完善的半导体生产链可让全硅MEMS供货期全面缩短,并提升需求应急的能力;
全自动生产的IC结构在质量和可靠性方面有无可置疑的优良的一致性。
全硅MEMS振荡器按需供货,降低断货风险,压缩备货成本
即时生产(Just-in-time-manufacturign)在电子业的普及也为系统厂商采购人员在供货链管理带来了巨大的压力。系统厂商永远希望或要求下游供应商长期保证足够纯货,以备急用。而下游供应商应利润压力,却会尽量减低库存,而这个压力,引复杂的生产工艺和垄断的原材料供货链,在石英产业特为显着。
石英生产流程包括切割,渡银,封装,测试,老化等几十半自动步骤,一般需8-16周的生产周期。加上石英振荡器所需的基座和起振IC全部控制在二到三家日系供应商,决定了石英在无备货下至少8-16周供货期,且无应急供货的能力。
  
对于石英厂商备货更是艰巨的任务,因为石英一个频率,一个料号的特性,使得石英厂商只能备常用料。一般来说,只有5%左右的常用料会在石英销售渠道中有长期备料。而对于系统厂商来说,因不同料号需求增减难测,经常出现急用料长期缺货,却又有大批不需要的死货,无形中增加成本,并影响公司销售。
  
于石英相比,全硅MEMS振荡器,基于其可编程平台,以按需供货(Deliver-on-demand)的模式从根本上解决石英产业供货上的低效能。
  
MEMS 振荡器厂商一般以”die bank”的方式预先积累MEMS和CMOS空白芯片的半成品。再通过用半成品标准芯片塑料封装,测试,编程和卷带包装出货,无论任何频率,任何工作电压,任何精度,任何封装的组合,整个MEMS振荡器供货期从收到客户订单到压缩到2-4周。
  
全硅MEMS这种按需供货(Deliver-on-demand)的模式不仅仅缩短比石英小了四倍的供货期。 重要得是MEMS振荡器以空白芯片模式备货,可实时调整产品组合,满足客户无时无刻变化的需求,保证系统厂商生产物料供应无短缺风险。
  
这种供货上的灵活性不但简化了系统厂商供应链的管理,也无形中减小了对备货资金的要求,为系统厂商减低总成本,提高利润做出贡献。
无源晶振与有源晶振是电子系统中两种根本性的时钟元件,其核心区别在于是否内置振荡电路。晶振结构上的本质差异,直接决定了两者在应用场景、设计复杂度和成本上的不同。
RTC(实时时钟)电路广泛采用音叉型32.768kHz晶振作为时基源,但其频率稳定性对温度变化极为敏感。温度偏离常温基准(通常为25℃)时,频率会产生显著漂移,且偏离越远漂移越大。
有源晶振作为晶振的核心类别,凭借其内部集成振荡电路的独特设计,无需依赖外部电路即可独立工作,在电子设备中扮演着关键角色。本文将系统解析有源晶振的核心参数、电路设计及引脚接法,重点阐述其频率稳定度、老化率等关键指标,并结合实际电路图与引脚定义,帮助大家全面掌握有源晶振的应用要点,避免因接线错误导致器件失效。
晶振老化是影响其长期频率稳定性的核心因素,主要表现为输出频率随时间的缓慢漂移。无论是晶体谐振器还是晶体振荡器,在生产过程中均需经过针对性的防老化处理,但二者的工艺路径与耗时存在显著差异。
在现代汽车行业中,HUD平视显示系统正日益成为驾驶员的得力助手,为驾驶员提供实时导航、车辆信息和警示等功能,使驾驶更加安全和便捷。在HUD平视显示系统中,高精度的晶振是确保系统稳定运行的关键要素。YSX321SL是一款优质的3225无源晶振,拥有多项卓越特性,使其成为HUD平视显示系统的首选。