CTS汽车晶振与晶体振荡器的选型指南
当今的汽车和交通行业正经历快速的技术发展,乘客安全、舒适度甚至娱乐性等方面不断新增应用。现有车辆配备了GNSS系统、信息娱乐系统、电动车电池管理、先进驾驶辅助系统(ADAS)、防抱死制动、自动紧急制动(ABS和AEB)、激光雷达(LiDAR)等多种功能。这些电子系统的进步需要稳定可靠的频率控制设备才能正常工作。频率控制装置如石英晶振和晶体振荡器通过在指定频率下产生稳定的电信号,为电子系统提供内部时序参考。这有助于系统保持准确的信号时序,保证性能正常。在汽车环境中,电子系统面临某些性能挑战,这反过来需要汽车级晶振和晶体振荡器。
什么是汽车级晶振和晶体振荡器?
汽车级晶振和晶体振荡器是高稳定性频率控制装置,设计用于在车内运行环境中承受高温和机械应力。因此,汽车级晶振和晶体振荡器都经过严格的测试标准,以确保质量、安全和可靠性。满足这些要求的设备将获得AEC-Q200资格认证。
什么是AEC-Q200资格?
AEC-Q200 是一项全球标准,定义了用于汽车应用的被动电子元件的抗应力标准。该标准由汽车电子委员会(AEC)管理,该委员会由美国主要汽车制造商——克莱斯勒、福特和通用汽车——于1990年代成立。
该标准为被动元件的质量和可靠性提供了基准,确保其满足汽车应用的严格要求。组件必须通过AEC-Q200标准中规定的一系列严格测试,才能被视为“AEC-Q200合格”。这些测试评估温度、湿度和机械应力等因素。
AEC制定了通用零件质量系统标准(AEC-Qxxx),最常被引用的文件包括:
AEC-Q100:基于故障机制的集成电路应力测试资格认证
AEC-Q101:基于失效机制的离散半导体应力测试资格认证
AEC-Q200:被动元件的应力测试资格认证
委员会于2023年3月将AEC-Q200修订为“修订版E”,规定了资格测试,并结合了JEDEC、MIL-STD和UL94测试程序。
下表列出了石英晶体所需的测试。也可以在AEC网站上找到。(表11。表11A允许偏离应力资格测试列表。但供应商必须合理说明为何建议的测试不适用。)
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测试编号 |
测试赛 | 参考文献 | 附加要求 | ||||||||||||||||||||||||||||
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1 |
应力前后电测试 |
用户规格 |
测试在室温下进行,符合适用应力参考及表中附加要求。 |
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3 |
高温暴露(储存) |
军事标准-202 方法108 |
测试时在最大指定工作温度或最大指定储存温度(以更高者为准)。最低测试温度应为85°C。 - 1000小时 - 无动力 - 在测试结束后24+4小时测量 |
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4 |
温度循环 |
JES-D22-A104 |
- 无动力 - 1000周期 - 腔室温度降低:-55ºC - 腔室最高温度:规定的最大操作温度,不得超过85ºC - 停留时间(浸泡时间):至少15分钟/若部件重量超过28克,最低30分钟 - 过渡时间:最长1分钟 - 测试结束后至少24小时进行测量 |
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7 |
偏置湿度 |
军事标准-202 方法103 |
- 1000小时 - 85ºC/85%RH - 额定VDD,采用1MΩ和并联逆变器,每条晶体相与GND之间各2个晶体CL电容 - 测试结束后至少24小时进行测量 |
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8 |
高温工作寿命 |
军事标准-202 方法108 |
- 注:1000小时 - 腔室温度:最高指定操作温度,最高可达150ºC - 额定VDD,采用1MΩ和并联逆变器,每条晶体相与GND之间各2个晶体CL电容 - 测试结束后至少24小时进行测量 |
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9 |
外部视觉 |
军用标准-883 2009年方法 |
- 检查设备制造、标记和工艺 - 无需进行电气前后测试 |
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10 |
物理维度 |
JES-D22-B100 |
- 验证物理尺寸符合适用组件规格 - 无需进行电气前后测试 |
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11 |
终端强度(THT) |
军事标准-202 方法211 |
- 仅测试THT元件引线完整性 - 测试条件A(拉动测试):
- 测试条件C(线弯导线测试):
- 对于圆形端子:Zx = (πd3)/32,其中d为引脚直径 - 对于带状端:Zx = (ba2)/6,其中a是垂直于弯曲轴的矩形带厚度,b是矩形带的另一个维度 - 注释:这些数值和公式遵循IEC 60068-2-21标准。第六版 |
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12 |
对溶剂的抵抗性 |
军事标准-202 方法215 |
除了方法215溶剂外,还要添加水性wasah化学品,并遵循化学品制造商推荐的参数(即溶液温度和浸泡时间) - 适用于带有墨迹的部件,而非激光标记部件 |
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13 |
机械冲击 |
军事标准-202 方法213 |
- 方法213图1 - THT:C状态 - SMD:条件C - 按照供应商推荐的安装方法进行测试 |
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14 |
振动 |
军事标准-202 方法213 |
- 5G,20分钟 - 三种方向各12个周期 - 按照供应商推荐的安装方法进行测试 - 传递负载验证:在设置过程中,验证所选PCB设计(尺寸、厚度和固定点)或替代安装方式,传递到元件上的负载是否与请求负载相符。此验证可通过激光振动计或其他合适的测量设备完成 - 测试频率为10 Hz至1000 Hz |
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15 |
耐焊接热 |
军事标准-202 方法210 |
- THT:条件B或C。 - SMD:条件K,时间超过217ºC,60至150秒 - 不适用于非焊接式的安装/连接方式 |
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17 |
静电阻 |
AEC-Q200-002 |
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18 |
可焊接性 |
J-STD-002 |
- THT:方法A1,涂层耐久性等级2 - SMD:方法B1,涂层耐久性等级2或方法D,涂层耐久性等级2 - 注意:在特定情况下,用户请求SnPb反向兼容时,THT使用方法A,SMD使用方法B。 - 放大倍率50倍 - 无需进行电气前后测试 - 不适用于非焊接式的安装/连接方式 |
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19 |
电气特性分析 |
用户规格 |
- 每批次参数检测及样本量要求 - 总结:显示房间、最低和最高温度下的最小、最大均值 - 无需进行电气前后测试 |
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20 |
易燃性 |
UL-94 或 IEC 60695-11-5 |
- 适用于暴露固化树脂或塑料材料的部件 - 如果暴露的树脂或塑料材料为V-1、V-0或5VA,则无需进行测试 - 如果暴露的树脂或塑料材料不是V-1、V-0或5VA的组件或其适用部件(如套筒或包装剂),材料应根据IEC 60695-11-5进行针状火焰测试。可以提供来自先前合格材料的数据,以替代进行测试 - 无需进行电气前后测试 |
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21 |
板子弹性 |
AEC-Q200-005 |
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22 |
终端强度(SMD) |
AEC-Q200-006 |
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注:关于上述应力的任何偏差,请参阅第2.4.8节。 返回表C:资格样本量 返回表D:适用应力条件 |
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CTS汽车级晶体振荡器(AEC-Q200认证) 选型表
产品特色:
AEC-Q200认证
符合PPAP标准
工作温度:-40°C至125°C
HCMOS;LVPECL或LVDS互补输出
HCMOS输出
辅助输出(LVPECL和LVDS)
小包装封装
产品应用:
汽车电子
信息娱乐与音视频系统
移动多媒体系统
医疗电子学
商业航空航天/国防
工业物联网
M2M通信
工业控制与自动化
测试与测量
CTS汽车级晶振(AEC-Q200认证) 选型表
产品特色:
AEC-Q200认证
符合PPAP标准
小包装封装
工作温度延长至125ºC
温度稳定度可达±15ppm
产品应用
远程无钥匙进入(RKE)
信息娱乐与音视频系统
移动多媒体系统
医疗电子学
商业航空航天/国防
蓝牙、ZigBee、Wi-Fi
轮胎气压监测系统(TPMS)
工业物联网
M2M通信
工业控制与自动化
测试与测量
无线通信
结论 与普通晶振和晶体振荡器相比,AEC-Q200晶振和晶体振荡器是优质选择,因为它们经过设计、测试和认证,可适应更极端的环境条件。由于其高质量和可靠性,它们不仅是汽车应用的首选频率控制产品,也适用于其他市场,如医疗、工业、农业、军事和航空航天。基于性能规格和成本限制,可选择普通商业等级的晶体和振荡器或AEC-Q200认证产品。所列产品可提供生产零件批准流程(PPAP),并且均符合RoHS和REACH标准。
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