水晶振動子ムラタ水晶振動子の特徴と強み

ムラタの水晶振動子は、既存の水晶振動子にはない世界初となる独自のパッケージ技術を用い、品質や量産性、コストパフォーマンスに優れた振動子です。

セラミック発振子(セラロック)で培った高信頼性・供給安定性実現の採用

ムラタの水晶振動子は、一般的な水晶振動子とは異なるパッケージ構造を採用しています。 一般的な水晶振動子のキャビティ構造のセラミック基板に対し、ムラタはセラミック発振子で長年の市場実績を有する平面構造のセラミック基板と金属製キャップを組み合わせる構造を採用しています。
汎用性の高い平面構造セラミック基板、金属キャップを採用することで、従来の水晶振動子と比較して材料費を低減するとともに、供給の安定性と増産への対応力を高めています。

従来の水晶振動子と、ムラタの水晶振動子の構造図。ムラタの水晶振動子は、生産性の高い独自構造です。単純な形状のセラミック平板を採用しており、生産性が良く、セラミック発振子で長期にわたり採用実績があります。従来の水晶振動子はセラミックキャビティ基板を使用しており、構造が複雑で高価です。

ムラタ独自構造によるパーティクルスクリーニング手法

水晶振動子は、水晶ブランクのQ値が高いことによって任意の安定した周波数を得ることのできる電子部品です。しかしながら、Q値が高いゆえに水晶ブランクの表面上にパーティクルが付着すると、圧電特性により得られた振動は阻害され、CI特性が大きく上昇します。CI特性が上昇し、規定のCI値が得られないと発振が停止することがあります。
ムラタ独自のパーティクルスクリーニング技術は、ムラタの特許技術(特許第4998620号)であり、ムラタ水晶振動子の製造工程で実施しています。2009年から量産を開始していますが、湿中処理導入後、出荷品におけるパーティクルによる不具合について、他社ppmオーダーに対してムラタ水晶振動子はppbオーダーでのスクリーニングが可能です。(当社試算)

従来のサプライヤーとムラタのパーティクルスクリーニング手法の比較図。ムラタでは、湿中スクリーニングで無機物と有機物を検出できます。これはムラタオリジナルの技術です。

ムラタ独自構造による、他社キャビティ構造に対する高いはんだクラック耐性を実現

Radar、ADAS ECU、セントラルECU、エンジンECU、TPMS、Cameraなどの「温度変化が激しい」「熱コントロールが困難」「基板積層枚数が多い」といった特徴のアプリケーションには、“はんだ接続耐性”が求められます。
村田製作所の水晶振動子は独自構造を持っており、はんだクラック耐性(寿命)の平均値を他社と比較した場合、20ポイント以上の改善を実現できます。

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  水晶振動子の構造 はんだへの応力イメージ図とFEM(熱衝撃試験時の変形)
ムラタ
ムラタの水晶振動子の構造図。変形しやすい、しなやかな構造です。
応力と変形のイメージ画像1。

PCB基板の変形に対してパッケージが変形しやすく、
はんだにかかる応力を吸収できます。

  • 変形に対して、部品内部に問題が無いことは確認済みです。
Other Supplier
従来の水晶振動子の構造図。変形しづらい構造になっています。
応力と変形のイメージ画像2。

PCB基板の変形に対してパッケージが変形しにくく、
はんだにかかる応力が集中します。

熱衝撃試験(−55°C ⇔ 125°C)における、はんだクラック進展率

ムラタの振動子向けICマッチングサービスによる利便性と評価コスト低減への貢献

ムラタは30年以上前からICメーカー向けやICを使用する家電や車載電装メーカー向けにセラミック振動子のICマッチングサービスを行っています。毎月数百件の評価依頼をいただいており、お客様のセットにおける評価工数の低減に貢献しています。また2008年より水晶振動子のICマッチングサービスも開始しており、より周波数精度が必要とされる通信機市場向けサービスにも対応しています。海外でのICマッチングサービスも強化しております。

商品別・市場別のICマッチングにも対応

当社では発振回路が動作しているだけでなく、ICが安定に動作していることが必要と判断しており、電装市場向け振動子の判定基準に製品の下限品での最低発振振幅を設定し、測定結果をお客様に報告しています。そのほか、通常ICマッチングデータに加え、USBやSATA通信の信号品質の確認データなども取得しお客様での評価工数削減に貢献しています。2014年よりWi-Fi®などのRF市場向け高精度水晶振動子の量産を開始しており、トータル周波数精度±20ppm以下に対応したICマッチングサービスやWi-Fi®向けEVM測定サービスもを行っています。

推奨製品ラインアップ

シリーズ名をクリックすると、推奨品番をご確認いただけます。

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シリーズ タイプ サイズ(mm) 周波数 主用途
XRCGB
HCR2016 2.0×1.6×0.7 24~50MHz 樹脂封止パッケージ
無線通信機器
民生機器
XRCGE_F_A
HCR2016 2.0×1.6×0.7 20~23.99 MHz 自動車用
マイコン他
XRCGB_F_A
HCR2016 2.0×1.6×0.7 24~48 MHz 自動車用
Ethernet / FlexRay対応品
XRCGB_F_C
HCR2016 2.0×1.6×0.7 27.6 MHz 自動車用
コンフォート / セキュリティ
インフォテインメント

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