株式会社村田製作所（以下、「当社」）は、-40〜125°Cの広い使用温度範囲で周波数偏差※1±40ppmの高精度を実現した自動車向け水晶振動子「HCR/XRCGE_M_Fシリーズ」（以下、「当製品」）を世界で初めて※2開発しました。当製品は、すでに量産を開始しています。
自動車の電装化・高機能化により、TPMS※3やRKE※4、wBMS※5などのシステムでBluetooth® Low Energy（BLE）やZigBee™といった通信規格を利用した機器が多く搭載され、各機器から発される複数の無線通信が交錯する状況になりつつあります。このような環境下においては、各通信規格が使用する電気信号の周波数を正しく受信し、IC間の通信エラーを避けるために、搭載機器のIC間で信号送信タイミングを正確に同期させる必要があります。このことから、安定したクロック信号※6を発生させる高精度なタイミングデバイスが求められています。
一方で、従来のタイミングデバイスでは使用される水晶発振子一つ一つで周波数精度の個体差があり、さらに実装後に車載機器が使用される温度になると水晶発振子の周波数が変化してしまうため、通信規格で求められる周波数精度を逸脱する課題がありました。そのため、車載機器の生産工程で、求められる周波数精度内に収めるために、無線制御ICに補正係数を書き込むキャリブレーション工程が必要でした。このキャリブレーション工程にかかる時間とコストが課題になっています。
そして近年では、車載機器自体の小型化による搭載部品の高密度実装と高性能ICの採用により、基板回路の温度上昇も課題になっています。このことから、高精度かつ高温にも対応した電子部品が求められています。
そこで当社は、当社独自の水晶原石と振動子の設計最適化により、-40〜125°Cの広い使用温度範囲で周波数偏差±40ppmの高精度を実現した世界で初めての当製品を開発しました。これにより、車載機器の生産過程で必要だったキャリブレーションをすることなく車載機器の安定した動作に貢献します。
当社は今後も、市場のニーズに対応した水晶振動子の開発に取り組み、自動車の高機能化に貢献していきます。
TPMSやRKE、wBMSのような車載BLEが搭載された車載機器など
村田製作所はセラミックスをベースとした電子部品の開発・生産・販売を行っている世界的な総合電子部品メーカーです。独自に開発、蓄積している材料開発、プロセス開発、商品設計、生産技術、それらをサポートするソフトウェアや分析・評価などの技術基盤で独創的な製品を創出し、エレクトロニクス社会の発展に貢献していきます。