【产品】采用IC和晶体一体化封装的实时时钟芯片，可大幅降低电路板占用面积

时间： 2016-01-22 来源：世强

技术问答

实时时钟（RTC）是一类比较成熟的电子元器件，能够为电子系统提供精确的实时时间或提供精确的时间基准。随着当前各类型具有时钟计时功能的电子产品的迅猛发展，带动了市场对RTC 的需求量不断攀升。从目前的供应情况看，各个厂家都在提高产量满足市场的用量增长。但同时在激烈的市场竞争中，厂商必须能够以高标准的品质和利用价值，来增添产品的竞争力。

拥有全球晶体元器件五分之一市场份额的EPSON是全球唯一一家既可生产晶体，又可制作IC的厂商。EPSON推出的内置晶体实时时钟芯片RX8010SJ可广泛应用于视频监控、网络通信设备、工业控制系统、医疗设备、办公设备等各类需要时间保持要求的工业和消费产品中。据EPSON中国核心代理商世强产品经理张永龙介绍：“自EPSON2012年授权世强为其中国区代理商以来，凭借世强在工业电子和消费电子等领域所积累的客户资源和技术优势，世强已将EPSON先进的晶体元器件带给了包括海康和大华在内的诸多中国厂商。”

内置晶体RTC RX8010SJ产品规格与关键特点

谈到RTC市场的未来趋势，张永龙认为，除了传统的安防市场和工业市场，一些新兴应用也在逐渐上升中，比如智能家居、汽车电子、医疗电子、可穿戴电子等市场都有可能超越安防市场和工业市场的速度增长，因此用于这些行业的所有与RTC相关的产品都将会是颇具增长潜力的开发领域。

具体到产品的技术开发路线上，张永龙指出，在这一领域，RTC开发的重点包括不断降低生产成本及降低产品设计复杂性。目前小型化、高精度、高可靠性已成为RTC产品发展的主流。例如在产品体积上，RX8010SJ的尺寸仅为7.0mm x 6.0x 2.4mm，并且采用IC和晶体一体化封装，可大幅降低电路板占用面积；为了提高产品的稳定性、可靠性，RX8010SJ内置32.768KHz晶体，无需电路匹配，相比于外置晶体RTC可减轻用户对电路匹配的负担和环境对晶体电路的影响,同时该产品的时钟精度可达到5 ± 23X10-6 / Ta=25 °C，且每片芯片在出厂时均做调整以保证精度要求。另据介绍，RX8010SJ可适应较宽的工作温度范围，用于严苛环境的高运作温度，已到工业级水平的-40 ~ 85 度，并且具有宽时钟保持电压：1.1 V ~ 5.5 V，同时该产品配备I²C 接口，采用PKG SOP 8 小型化封装以达到更高的集成度和隔离电压，并可兼容NXP、Maxim等多家RTC,方便用户在现有电路上进行测试。

图1：RX8010SJ采用IC和32.768KHz晶体一体化封装技术

除了产品的供应之外，世强同样把对客户提供全方位的服务支持放在重要的位置。张永龙表示，世强可以给用户提供免费的技术咨询。此外，世强已建立了库存，配备了大量的产品现货，可解决客户订货周期长的问题。在售后服务方面，世强还安排专业的技术团队帮助客户处理使用中出现的问题，解决了客户的后顾之忧，因而也得多了许多客户的肯定。

Q-MEMS工艺+低功耗，复杂环境“内在”轻松搞定

目前很多电子产品都已具有时钟计时功能，因此对时钟的精度要求越来越高。RTC种类很多，根据产品结构可分为内置晶体和外置晶体。高温高湿、高污染的环境下，外置晶体的RTC容易增加晶体部分的线路阻抗和寄生电容，导致起振困难和精度变差等问题，从而引起产品存在失效的隐患。EPSON提供的RTC产品RX8010SJ，因其内置32.768KHz晶体，可针对性地解决上述问题。张永龙指出，由于内置晶体RTC减少了器件数量，使得设计更加紧凑可靠，保证了产品达到小型化和高可靠性，不用再考虑晶体的布局和走线。并且内置晶体可以保证时钟精度的一致性，避免了除了温度以外的因素对精度的影响，同时可以为客户节省晶体匹配所花费的精力和时间。

小型化、高精度和高稳定性是时钟器件不变的要求。若对电子元器件小型化，一般会出现性能劣化问题。但是市场需求的是性能不变的小型化产品，因此传统的机械加工方法已不能满足现状。“随着尺寸越来越小，传统机械方法在加工时，晶体可能会出现断裂，并且还会出现以下两个问题：一是稳定性会降低，二是提高精度会很困难。比如，要使音叉型石英晶振芯片小型化，CI值会升高，良好的振荡特性就难以取得。这就是小型化的瓶颈关键所在。”张永龙分析指出。

张永龙继续表示， EPSON所有RTC产品目前均已采用创新的Q-MEMS工艺并实现了量产，由传统工艺所带来的问题均可避免。那么Q-MEMS工艺到底是一种怎样的体验？与以硅为材料的MEMS相比较，Q-MEMS则是以石英为材料进行光刻，进而提供小型化、高性能的晶体元器件，即所谓的“Q-MEMS”=QUARTZ+MEMS。张永龙解释道：“选择石英晶体+类似半导体MEMS的生产制程，原因有两个，一个是由于石英晶体硬度及理化性质稳定，频率亦不随温度而变化，因此内部产生的振荡也就最小，适合精密制造；另一个是有别于传统的机械加工，Q-MEMS工艺便于批量生产。在满足量的前提下和小型化的同时，Q-MEMS工艺可将偏差限制在最小的限度内，进而保证产品的稳定性，便于工程师进行复杂设计。”

图2：Q-MEMS以石英为材料进行光刻

Q-MEMS还有一个重要的技术优势，即它能降低生产成本。张永龙说到：“采用传统加工方法，不但效率低下，一致性差，并且损耗也多。而采用Q-MEMS工艺，在获得更高的精度和一致性的同时，还能很大程度上减少晶体的生产成本，一块晶体将能产出较传统工艺5倍的产品。”

图3：Q-MEMS技术优势

在提倡绿色环保的今天，无论何种电子产品，都应把低功耗作为一项重要的产品选择标准。RX8010SJ凭借其功耗仅为160 nA，能够满足长期时钟保持要求并可采用小容量电池或电容。张永龙介绍到：“RX8010SJ的功耗仅为竞争对手的一半。在0.47F电容作为后备电源供电的情况下，内置在MCU中的RTC仅可支持工作3周时间，而RX-8010SJ可以支持工作3个月时间，具有持久的断电续航能力。”

图4：同条件下，RX8010SJ支持工作3个月时间

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北冥之鲲 Lv8 2019-02-23

内置晶体的EPSON RTC芯片节省PCB布板面积，提高可靠性。
北冥之鲲 Lv8 2018-12-19

内置晶体的RTC芯片RX8010在电路设计中可以节省一个晶体，降低成本，同时节省PCB面积。
小学生攻城狮 Lv8. 研究员 2019-05-23

厉害
kaka520amy Lv8. 研究员 2019-05-19

不错哦
福如东来 Lv7. 资深专家 2019-04-24

学习

乔峰 Lv7. 资深专家 2019-03-23

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用户85806204 Lv7. 资深专家 2019-03-05

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duanmaxie Lv8. 研究员 2019-03-03

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用户83734992 Lv6. 高级专家 2019-02-24

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wch7475 Lv8. 研究员 2019-02-15

好

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