In unserem letzten Blog haben wir die Gesamtbetriebskosten im Zusammenhang mit der Leistung und den Funktionen des Oszillators hervorgehoben. Einige der größten Kosteneinsparungen ergeben sich jedoch aus den geschäftlichen und Lieferkettenvorteilen programmierbarer MEMS-Oszillatoren . Die Qualifizierung von Komponenten ist ein zu berücksichtigender Kostenfaktor, da er bei einem abgeleiteten Produkt mit einer ähnlichen Komponente Zehntausende von Dollar und bei einer brandneuen Komponente Hunderttausende von Dollar betragen kann.
Bei der Komponentenqualifizierung werden elektronische Teile getestet, um sicherzustellen, dass sie bestimmte Anforderungen erfüllen, bevor sie in ein größeres System oder Produkt integriert werden. Dies ist ein wichtiger Schritt bei der Entwicklung elektronischer Produkte, da Teile, die die erforderlichen Standards nicht erfüllen, die Sicherheit, Zuverlässigkeit und Funktionalität des gesamten Systems beeinträchtigen können. Aber was wäre, wenn Endprodukthersteller diesen kostspieligen und zeitaufwändigen Prozess überspringen könnten? Wie viel würde neben der Einsparung von Ressourcen durch eine schnellere Markteinführung gewonnen werden?
Eine Produktfamilie, eine Qualifikation
Mit den Silizium-MEMS-Timing-Produkten von SiTime können Kunden auf die Komponentenqualifizierung verzichten und gleichzeitig Risiken senken. Denn die Qualifizierung eines SiTime-Teils ist so, als würde man Tausende oder Millionen von SiTime-Teilen qualifizieren. Unsere Produkte basieren auf einer programmierbaren Architektur und werden auf Bestellung programmiert. So können sie für jede Frequenz, jede Versorgungsspannung, jede Stabilität und jedes Gehäuse innerhalb eines riesigen Bereichs konfiguriert werden. Jedes Produkt kann Tausende oder sogar Millionen von Teilenummern generieren.
SiTime-Produkte verfügen über eine programmierbare Architektur, die es ermöglicht, sie auf jede Frequenz, jede Versorgungsspannung, jede Stabilität und jedes Gehäuse innerhalb eines riesigen Bereichs zu konfigurieren – wodurch Tausende oder sogar Millionen von Teilenummern entstehen.
Angenommen, ein Kunde hat einen SiTime SiT8008-Oszillator für eine bestimmte Ausgangsfrequenz qualifiziert, ein neues Platinendesign erfordert jedoch eine andere Frequenz. Oder ein Kunde plant, drei oder vier Produkte mit ähnlichen Oszillatoren, aber unterschiedlichen Taktspezifikationen zu entwickeln. Da die SiT8008- / SiT8009- Oszillatoren auf eine Vielzahl von Spezifikationen programmiert werden können, können die vorhandenen Qualifizierungsdaten auf SiT8008-/SiT8009-Teile erweitert werden, die unterschiedliche Frequenzen (jede Frequenz von 1 bis 137 MHz), unterschiedliche Versorgungsspannungen ( jede Spannung von 1,62 V bis 3,63 V ), unterschiedliche Frequenzstabilitäten und sogar unterschiedliche Gehäuse aufweisen.
Im Vergleich zu Quarzkristallprodukten, die nur bestimmte Frequenzen innerhalb eines engen Frequenzbereichs bieten, kann eine SiTime-Produktfamilie – die einen gemeinsamen Satz Siliziumchips und dieselben Qualifikationsdaten verwendet – jede beliebige Frequenz innerhalb eines großen Bereichs bieten.
Im Gegensatz dazu können quarzbasierte Produkte diese Art von Flexibilität nicht bieten. Die Frequenz von Quarzkristallen hängt von der Dicke des Quarzrohlings ab. Jeder Quarzrohling wird für eine bestimmte Frequenz geschnitten, was bedeutet, dass jedes Quarzteil neue Qualifikationsdaten erfordert. Und da die meisten Quarzprodukte nicht programmierbar sind, haben sie auch weniger Stabilitäts- und Spannungsoptionen. Und wenn die Frequenz in einem Design unter 30 oder 40 MHz und in einem anderen Design höher ist, ändert sich das Quarzgerät normalerweise von einem Grundton-Quarzkristalloszillator zu einem Quarzkristallprodukt mit drittem oder fünftem Oberton – eine völlig andere Oszillatortechnologie und ein anderes Design.
Die Ausgangsfrequenz einer SiTime-Oszillatorfamilie, die einen gemeinsamen Satz Siliziumchips verwendet (es werden keine Quarzkristalle verwendet), kann einen sehr großen Bereich abdecken und eine extrem feine Auflösung aufweisen. Beispielsweise reichen unsere Single-Ended-Oszillatoren normalerweise von 1 MHz bis 137 MHz, unsere Dual-Ended-Oszillatoren (Differential-Oszillatoren) von 1 MHz bis 725 MHz und unsere Super-TCXOs von 1 MHz bis 220 MHz – mit einer Genauigkeit von bis zu sechs Dezimalstellen.
Reduzieren Sie den Qualifizierungsaufwand
Was beinhaltet die Qualifizierung auf Komponentenebene? Die Qualifizierung von Teilen für Endanwendungsbedingungen kann viel Zeit und Ressourcen in Anspruch nehmen. Sie umfasst in der Regel mehrere Phasen, darunter Designüberprüfung, Zuverlässigkeitstests und Produktionstests. Zunächst müssen das Produkt und die Qualitätsdokumentation überprüft werden. Dann muss das Produkt langfristige Zuverlässigkeitstests durchlaufen. Die Produktionstests sind die letzte Phase und umfassen das Testen einer großen Anzahl von Teilen, um die Konsistenz sicherzustellen und sicherzustellen, dass die Teile die Spezifikationen in einer Produktionsumgebung erfüllen.
SiTime ist ein Six Sigma-Unternehmen. Wir stellen Produkte her, die eine extrem gleichbleibend hohe Qualität mit Ausfallraten von weniger als 1 DPPM aufweisen. Dies gehört zu den besten in der Halbleiterindustrie und ist etwa 50-mal besser als die meisten quarzbasierten Komponenten. Hohe Qualität und Zuverlässigkeit sorgen für Sicherheit und Kosteneinsparungen. Das Überspringen der Zuverlässigkeits- und Produktionstestschritte, weil das Basisteil bereits qualifiziert ist, bringt jedoch erhebliche Vorteile, da diese Schritte viel Zeit in Anspruch nehmen. Beispielsweise kann das Produkt während der Zuverlässigkeitsprüfung zur beschleunigten Alterung in einen Ofen gelegt werden und im Laufe von Monaten herausgezogen werden, um Messungen durchzuführen und Analysen durchzuführen, und dann wird es wieder in den Ofen gelegt. Manchmal gibt es Ausfälle und manchmal gibt es falsche Negativergebnisse – wodurch der Prozess von vorne beginnt. Warum diesen Prozess durchlaufen, wenn Sie ein bereits qualifiziertes Timing-Produkt verwenden können, das eine breite Palette von Designanforderungen erfüllt?
SiTime verfügt über eine große Auswahl an Produktspezifikationen für mehrere Oszillatorkategorien und bietet damit das größte Portfolio an Oszillatorteilnummern, das ein einzelner Lieferant anbieten kann.
Die große Bandbreite an Spezifikationen, die für SiTime-Produkte verfügbar sind, senkt die Kosten für die Komponentenqualifizierung. Aber es können auch auf andere Weise Einsparungen erzielt werden. Was wäre zum Beispiel, wenn eine Designänderung vorgenommen wird, die ein Timing-Produkt erfordert, das Ihre Lieferanten nicht führen? Nicht alle Oszillatoranbieter bieten eine große Produktpalette an. Wenn ein neuer Timing-Lieferant qualifiziert werden muss, können die Kosten Hunderttausende von Dollar betragen. SiTime kann dieses Kostenrisiko mindern. Wir bieten die größte Auswahl an Oszillator-Teilenummern. Die meisten unserer Oszillatoren sind pinkompatibel mit Quarzgeräten und können Quarz in vorhandenen Designs ohne Platinenänderungen ersetzen.
Ein weiterer Vorteil der SiTime MEMS-Oszillatoren ist ihre schnelle Verfügbarkeit. Wir können Oszillatoren auf Bestellung programmieren und sie in nur 48 Stunden versandfertig machen.
Die programmierbare Architektur der SiTime-Lösungen ermöglicht ultraschnelle Lieferzeiten. Auf SiTimeDirect können Millionen von Produkten in Sekundenschnelle genau nach Ihren Designanforderungen konfiguriert, mit bequemen Zahlungsoptionen erworben und in nur 48 Stunden versandfertig gemacht werden.
Die Qualifizierung ist ein wichtiger Prozess in der Elektronikindustrie, der zur Gewährleistung von Sicherheit, Zuverlässigkeit und Funktionalität erforderlich ist. Unternehmen konzentrieren sich jedoch heute mehr denn je auf das Endergebnis und müssen abwägen, wo sie Zeit und Ressourcen investieren. Wenn Sie eine Designänderung wie eine Frequenzänderung vornehmen, kann dies mit dem richtigen Oszillator durchgeführt werden, ohne dass ein vollständiger erneuter Qualifizierungsaufwand ausgelöst werden muss. Warum sollten Sie Zeit mit der Qualifizierung von Teilen verbringen, wenn Sie die Zeit bis zur Umsatzrealisierung verkürzen, Ressourcen auf andere Entwicklungsbereiche verlagern und sich auf Ihre nächste Innovation konzentrieren können?
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Danke an Eric Garlepp und Robin Ash für ihre Beiträge zu diesem Artikel.
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