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揭秘影响新一代电子应用设计的日本先进元器件技术

时间:2008/10/20 9:20:00  作者:  来源:ic72  浏览人数:1312
 
 

      在今年十月初于东京举办的日本高新技术博览会(CEATEC)上,村田制作所、新日本无线株式会社和爱普生拓优科梦(EPSON TOYOCOM)展出了一大批将深刻影响新一代电子应用设计的先进元器件技术和产品,其中给本刊记者留下最深刻印象的有:村田制作所即将在今年底宣布的0603尺寸0.47uF陶瓷电容,可耐受高达150℃工作温度的0.033uF到1uF多层陶瓷电容,高度仅为1mm的业内最小蓝牙模块(4×4mm),以及体积与前代产品相比缩小了56%的2.0×2.0×1.0mm尺寸的RF隔离器;新日本无线株式会社的可虚拟拉开扬声器间距的数字信号处理器和针对TD-SCDMA+GSM手机应用的9通道天线切换开关;爱普生拓优科梦的世界首个2016规格的高精度TCXO晶体振荡器和QMEMS水晶压力传感器。日本消费电子终端产品一直以其高品质和做工精细闻名于中国,其实它的元器件产品在这些方面同样毫不逊色,为了使本刊读者能更深入地了解更多的最新日本元器件技术,笔者将把此次CEATEC之行中的所见所闻一一为大家作详细介绍。

      最新陶瓷电容产品

      在本届CEATEC展上,村田展出了即将在今年底宣布的X5R 2.5V系列0603陶瓷电容和已宣布的X5R 4V系列1005陶瓷电容,它们的静电容量分别为0.47uF和1uF,尺寸分别为0.6×0.3×0.3mm和1.0×0.5×0.3mm,它们的高度均只有0.3mm,特别满足当今便携式电子设备越来越薄的设计趋势。

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      村田0603电容

      此外,村田还展出了工作温度可达150℃的RHDL8系列和RHEL8系列陶瓷电容,专门针对汽车ECU(电子控制单元)传感器电路和发动机应用市场,它们的最低工作温度均可达到-55℃,直流额定电压为50V时,RHDL8系列陶瓷电容的容值范围从0.15uF到1uF,RHEL8系列陶瓷电容的容值范围则从220pF到0.1uF。直流额定电压为100V时,RHDL8系列陶瓷电容的容值范围从0.033uF到0.1uF,RHEL8系列陶瓷电容的容值范围则从220pF到0.022uF。RHDL8和RHEL系列陶瓷电容的尺寸分别为5.7×4.5×4.5mm和4.0×3.5×3.15mm。

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陶瓷电容新产品一览图

      最新传感器产品

      在本届CEATEC展上,村田展出的最吸引人眼球的‘会骑独轮车的村田婉童’和‘能走S形的第二代村田顽童’,均采用了很多村田独特的传感器产品来实现上述功能,如感受角度变化的MEMS陀螺传感器、超声波传感器和冲击传感器。村田最新的MEMS陀螺传感器MEV-50A-R可用于检测车辆方向和位置的角速度变化,它的主要特性包括:1)高精度和高灵敏度,每秒可检测出±70度的角度变化,灵敏度高达25mV/度/秒;2)对周边环境变化的稳定性较好,工作温度范围为-40℃到+85℃,每秒温度偏差不大于6℃;3)小型、低高度的SMD产品,因此设备的设计自由度进一步提升;4)振动元件采用MEMS技术,实现了小型化和高性能;5)供电电压范围为4.75到5.25V,重量不到1.5克。

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      村田超声波传感器MA40MF14采用了防水结构,主要用于在汽车停车时测量到达后方障碍物的距离。它的主要特性包括:1)采用扁平指向性,水平方向宽,垂直方向窄;2)可产生超过103dB的声压;3)灵敏度高(-87dB以上),余震短。内置温度补偿用电容器,余震的温度特性良好。4)振动面设计考究,实现了水平方向和垂直方向的异方向指向性。为防止振动传至传感器背面,实施了独创的减振结构。

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      村田超声波传感器

      村田冲击传感器PKGS-25TA-R可检测出轮胎是否在旋转,它主要用于轮胎压力监控系统的节电,如村田顽童或某辆汽车静止时可借助振动传感器自动控制轮胎压力监控系统进入待机或关机状态,以节省不必要的电源浪费。此外,它也是一款可用作气囊辅助传感器的加速度传感器,用于检测汽车的碰撞。它的主要特性包括:1)共振频率高(39kHz),可在高频区检测加速度;2)支持通过回流焊进行表面安装;3)工作温度范围为-40℃到+125℃;4)尺寸仅为4.8×2.3×1.3mm。

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      村田冲击传感器型号

      此外,村田还展出了一款紫外线(UV)传感器模块,尺寸仅为3.8×3.0×1.3mm,它可以用来检测太阳光的紫外线强度。随着目前地球上空的臭氧层越来越薄,年轻的女孩子和关注健康的男士都将越来越关注空气中的紫外线强度问题,因此可以预见不久的将来,外形时尚的紫外线强度检测仪将像今天的电子血压计一样成为一个新的个人保健畅销产品。

      4×4×1mm蓝牙模块

      村田采用了其业内最小尺寸的蓝牙模块LBMA45RJW来实现‘村田婉童’和‘第二代村田顽童’的无线通信控制,该蓝牙模块采用了村田领先的多层陶瓷基板技术,尺寸仅为4×4×1mm,工作温度范围可从-20℃到+70℃。

      2×2×1mm手机用隔离器

      在手机等微波通信设备的信号发射电路中,一般需要在功放与天线开关之间安放一个隔离器,以确保功放的稳定工作。隔离器的功能是只允许通过单方向的信号电流,它担负着阻止因流经天线的电流倒流而使得此逆流信号输入功放的作用。通过搭载隔离器,能确保通信质量,获得保护电路的效果,同时也能减轻RF电路设计的负担。

      随着目前对薄型多频带多功能手机的需求不断增长,设计师对手机用RF电路的小型化也提出了很高的要求。为了更好地满足客户的这一需求,村田最新实现的商品化隔离器CEG23外形尺寸仅为2×2×1mm,比原有的CEG21系列产品的体积减小了56%,而且实现了LGA端子,削减了与RF电路设计相关的实装面积,有助于提高设计的自由度。同时,通过修改产品结构和工艺,实现了与原有产品相同的特性。因此,它适用于至今因受实装面积的限制而无法使用隔离器的手机的电路之中。

      据笔者了解,目前的GSM手机已很少采用器,但3G手机(特别是TD-SCDMA手机)仍必须采用隔离器。村田制作所表示,CEG23系列是目前业界最小尺寸的隔离器产品,而且适用于2GHz频带的手机,如TD-SCDMA手机。

 
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