MEMS与晶体振荡器之间的差异以及在汽车应用中的优势

2020-11-10 09:27:52

用新技术替代成熟技术通常可以带来功能上的突破。在过去的50年里，半导体行业一直在追求更小的尺寸、更快的速度和更便宜的价格(和/或更高的性能和可靠性等。)。如今，汽车应用中的数字电路对时序有很高的要求，与过去相比，对微机电系统振荡器的需求更大。本文将讨论各种汽车应用中的这种新兴需求，并解释微机电系统和晶振之间的差异。此外，还将介绍一种新的汽车微机电系统振荡器，它可以满足大多数时间关键型应用的需求，并为所有应用带来更高的可靠性。

新兴汽车应用的新要求

现在的汽车通常配备高级驾驶员辅助系统(ADAS)(包括车载摄像头、超声波传感器、激光雷达和雷达)、信息系统娱乐、车载网络等等，这些都依赖于精确的定时。虽然MEMS振荡器已经投入生产并在汽车领域使用了十几年，但是搭载ADAS的自驾汽车需要更强大的功能，普通的时间同步装置显然做不到。

汽车领域的需求

可靠性一直是汽车制造商及其电子系统供应商关注的焦点。应时振荡器通常使用机械切割和研磨应时晶体，以获得所需的频率，这是封装在一个密封的外壳。然而，由于晶振结构相对较薄，容易被振动损坏，其频率通常被限制在固定频率。而且这类装置的清洁生产水平不高。此外，相对较大尺寸的应时器件在高冲击和振动条件下甚至不能很好地保持其性能。

相比之下，微机电系统振荡器是在集成电路(IC)工厂生产的，因此它们与其他IC一样具有非常高的清洁水平。确切地说，与传统晶振，相比，抗振能力提高了5倍，微机电系统振荡器的可靠性提高了20倍，抗冲击能力提高了500倍。

此外，微机电系统振荡器具有紧凑的尺寸和鲁棒性。相比之下，晶振的面积有限，越小越贵。在空间有限的一批汽车应用中，由于晶振的尺寸太大，无法满足极其严格的空间限制要求，汽车中的一些摄像头不得不进行改装。因此，微机电系统技术自然成为这批汽车应用的理想替代解决方案。此外，许多新的汽车应用，如自动数据采集系统，更喜欢更小的封装，所以微机电系统振荡器的大小已成为另一个驱动因素，以取代晶振