村田

助力IoT设备快速投入市场

株式会社村田制作所(以下简称“村田”)开发了用于IoT设备的通信模块“Type 2FR/2FP*1”(以下简称“本产品”),它支持Wi-Fi 6、Bluetooth® Low Energy和Thread*2、配备了执行通信协议处理等的MCU(Microcontroller Unit)且尺寸超小。本产品支持智能家居产品通信协议的共通标准MatterTM,有助于实现IoT设备的小型化和低功耗化。Type 2FR/2FP已于2024年10月开始量产。此外,我们还同时开发了不配备MCU的“Type 2LL/2KL*3”。Type 2LL/2KL计划于2025年上半年开始量产。

*1 Type 2FR支持Wi-Fi6、Bluetooth® Low Energy、Thread这3种标准,Type 2FP支持除Thread外的2种标准。

*2 Thread:用于IoT设备的无线通信标准。

*3 Type 2KL支持Wi-Fi6、Bluetooth® Low Energy、Thread这3种标准,Type 2LL支持除Thread外的2种标准。

IOT设备多种多样,除了需要低成本化、小型化和更长的电池寿命外,还需要灵活的无线技术选择、连接网络时的兼容性以及用于安全连接的安全强化。此外,设备如需快速投入市场,还需要经过多种通信标准认证的无线解决方案。

为了满足这些需求,村田开发了尺寸超小(12.0mm x 11.0mm x 1.5mm)并支持Wi-Fi 6、Bluetooth® Low Energy、Thread等3种标准的Type 2FR/2FP。Type 2FR/2FP中配备的MCU采用260MHz Arm® Cortex®-M33,可支持高度的安全功能和领先的Matter标准。此外,通过使用外部天线选购件,还可以作为已获得无线电法认证的解决方案使用。助力客户的IoT设备快速投入市场。

目前,村田正在开发不配备MCU的无线模块“Type 2LL/2KL”,可与其他MCU自由组合使用。

产品阵容

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量产开始时期:

  • Type 2FR/2FP:2024年10月~

  • Type 2LL/2KL:预计为2025年上半

主要特点

  • 良好的连接性和兼容性(Type 2FR/2LL

    它配备的发送和接收功能支持IoT设备中使用频度较高的3种标准:Wi-Fi6、Bluetooth® Low Energy和Thread。

  • 配备高性能MCUType 2FR/2FP

    配备260MHz Arm® Cortex® -M33。也可用于执行用户应用。

  • 在相同功能的通信模块中尺寸超小(Type 2FR/2FP

    通过村田特有的封装技术——SR成型技术*5将众多功能集成到了小型封装中。

  • 集成安全功能(Type 2FR/2FP

    实现了安全的数据通信并遵守领先的网络安全要求(SESIP Level 3及PSA Level 3)。因此,不需要另行准备安全IC。非常适合用于支持Cyber Resilience Act (CRA)*6

  • 电池寿命长

    配备经过仔细选择的快速进入睡眠状态(TWT)功能等适合在IoT设备中使用的功能,尽可能地降低了功耗。由此可以延长终端的电池寿命。

  • 实现快速投入市场

    可以引进面向北美、欧洲和日本市场且已经过全面认证的外部天线选购件。缩短了客户最终产品投入市场所需的时间,并有助于降低IoT设备的开发成本。

*5 SR成型技术:一种能够使陶瓷电子元件的复杂形状精密成型并能提高性能的成型技术,是本公司将片材成型(Sheet molding)和树脂注射成型(Resin injection molding)融合后的特有技术。

*6 CRA(Cyber Resilience Act):欧盟(EU)提出的用于保护数字基础设施的法律及管制。

主要规格

Type名

Type 2FR

Type 2FP

Type 2LL

Type 2KL

产品名称

LBES0ZZ2FR

LBEE0ZZ2FP

LBEE0ZZ2LL

LBES0ZZ2KL

芯片组

NXP*7 RW612

NXP RW610

NXP IW610G

NXP IW610F

MCU

260MHz Arm® Cortex® -M33

无线LAN

IEEE802.11 a/b/g/n/ac/ax

IEEE802.11 a/b/g/n/ac/ax

Bluetooth   LE

v5.4 Class 1/2

802.15.4

OpenThread

OpenThread

内存

1.2M字节 SRAM、16M字节 闪存

周边接口

64 GPIOs, FlexSPI, SDIO 3.0, Ethernet, USB,   USART, I2C, SPI, I2S, PCM, ACOMP, DAC, ADC, JTAG

SDIO3.0 USB(Wi-Fi6)、UART(Bluetooth®   Low Energy)

SPI (802.15.4)

尺寸(mm)

L 12.0 (Typ.) × W 11.0 (Typ.) × H 1.5 (Max.)

L 8.8 (Typ.) × W 7.7 (Typ.) × H 1.3(Max.)

封装

LGA

工作温度(℃)

-40~85

认证

FCC/ISED/ESTI/MIC








*7 NXP Semiconductors N.V.

主要应用

与智能家居、智能楼宇、HVAC(供暖、通风和空调)、智能能源、智能安保、工业自动化、医疗保健/医疗等相关的IoT设备。

关于村田制作所

村田制作所是一家全球性的综合电子元器件制造商,主要从事以陶瓷为基础的电子元器件的开发、生产和销售业务。致力于通过自身开发积累的材料开发、工艺开发、商品设计、生产技术以及对它们提供支持的软件和分析评估等技术基础,创造独特产品,为电子社会的发展做出贡献。

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近年来,在IoT和可穿戴等领域,市场对所用的电子设备小型化、长时间运转的要求越来越高,相应的,构成电子设备的电子元器件也被要求更加小型化和省电。尤其是谐振器,在众多的电子元器件中,低功耗谐振器的需求更急切,以期持续恒定工作,使设备能正常发挥功能。

作为全球知名的电子元器件制造商,村田制作所(以下简称“村田”)充分利用已被汽车等行业采用的Murata Electronics Oy(原VTI Technologies)的MEMS技术,研发出了有助于IoT设备和可穿戴设备等的小型化和低功耗的超小32.768kHz*1 MEMS*2谐振器*3,实现了比现有小型产品*4更小50%以上、低ESR*5特性、出色的频率精度和低功耗。村田计划将该产品作为MEMS谐振器“WMRAG系列”,于2018年12月份开始量产。

村田通过MEMS技术使该产品达到了小型化,并实现了与晶体谐振器相同的初始频率精度(±20ppm)以上的频率温度特性(160ppm以下)(工作环境:-30〜85℃)。此外,该产品还具有以下特点:

1、比传统产品尺寸缩小50%以上

村田超小32.768kHz MEMS谐振器尺寸为0.9✕0.6✕0.3mm(宽×长×高),比传统的32.768k kHz晶体谐振器更小了50% 以上。

2、器件内置静电电容

生成基准时钟信号的电路需要2个多层陶瓷电容,而村田超小32.768kHz MEMS谐振器已内置6.9pF静电电容。因此,在贴装时能大幅减少空间,使电路设计的自由度更大。

3、通过实现低ESR,降低功耗

普通晶体谐振器存在尺寸越小ESR越高的困扰,而根据村田的测定结果,本次研发的超小32.768kHz MEMS谐振器产品通过低ESR(75kΩ)化,降低了半导体集成电路的增益,从而生成稳定的基准时钟信号,实现低功耗(比传统产品减少13%)。

4、能内置于半导体集成电路的封装内

通过使用硅材料的WL-CSP(Wafer-Level Chip Scale Packaging)封装,村田超小32.768kHz MEMS谐振器能内置于同质半导体集成电路进行封装。

作为电子行业的创新者,村田不断磨砺精湛技术,为智能社会供应独特产品。本次推出的超小32.768kHz MEMS谐振器也将凭借其出色性能,为IoT设备和可穿戴设备等的小型化和低功耗做出贡献。

注:

*1数字电子电路容易达到1秒的高精度,故而被用作钟表和半导体集成电路驱动用基准时钟信号。

*2是微机电系统(Micro Electro Mechanical Systems),使用半导体制造工艺技术,具有3次元精细结构。

*3是产生半导体集成电路工作时的基准时钟信号的无源器件。其稳定工作必须有由出色的谐振器产生的高精度、高稳定的信号。

*4比较尺寸是与1.2✕1.0✕0.3mm(宽×长×高)的同等产品相比较。(2018年10月份时)

*5指等效串联电阻(Equivalent Series Resistance)。该值越小越容易生成稳定的时钟信号。

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