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株式會社村田制作所 時鐘元件事業部 企劃推廣部 向山 直樹 東京電波株式會社 企劃推廣部 堀 一隆 前言 2014年到目前為止，全世界一年大概生產手機19億臺，當中智能手機占70％。今后，新興國家預計將逐漸實現智能化，而對于智能手機的需求也會日漸增長。隨著需求規模的擴展，智能手機的功能也會提升，集搭載NFC、個人身份認證和安全信息交流、電子貨幣結算這些功能與一身的智能手機將會增加。到2014年為止只有50%的智能手機中搭載了NFC功能，但預計到2017年，將會上升到70%。 此類面向NFC功能的時鐘元件中就使用了晶體振蕩子。村田公司將NFC用途中最合適的晶體振蕩子XRCGB-F-M系列商品化了，并且已經被許多客戶采用。此次，我們推進了該產品頻率的高精度化，開發出了XRCGB-F-P系列，對于一般產品的精度無法滿足的客戶可以采用該系列產品。 此外，預計今后與智能手機聯動的搭載了BLE（藍牙低功耗）通信功能的可穿戴設備等智能手機的外圍設備也將迅速展開。此次商品化了的新產品XRCGB-F-P系列也是適用于BLE的，其規格可用于廣泛的用途。 本稿中，將介紹NFC和BLE等無線通信中最合適的晶體振蕩子XRCGB-F-P系列產品的詳細信息和優勢。 晶體振蕩子XRCGB系列的優勢 村田公司常年提供陶瓷振蕩子CERALOCK®，為了對應市場對高精度時鐘元件的需求，研發出了獨特的技術，實現了小型化和高可靠性，并與東京電波株式會社共同研發出了晶體振蕩子HCR® XRCGB系列，從2009年開始就已經面向一般民生市場提供量產了。HCR® 最大的特征在于，它采用了村田公司CERALOCK®中長年研發出的獨特的封裝技術并且搭載了東京電波的高品質晶體素子，才有了現在的全新的表面封裝型晶體振蕩子。 與一般的晶體振蕩子相比，差別在于封裝的構造和封裝方法。封裝構造是說，一般的晶體振蕩子如圖1-A所示，采用的是空腔結構的陶瓷封裝，與之相對的，HCR® 如圖1-B所示，采用的是CERALOCK®中有多年市場經驗的平面構造的氧化鋁基板和金屬帽組合構造。封裝方法是說，一般的晶體振蕩子采用的是通過玻璃或金屬熔接進行封裝，而HCR®采用的是和CERALOCK®相同的樹脂封裝。 
基于此構造，HCR®具備以下優勢。 1. 由于采用了和CERALOCK®相同的構造和封裝方法，利用了CERALOCK®的生產設備可簡化生產工程從而實現高生產性。 2. 通過采用平面結構的氧化鋁基板、金屬帽、樹脂等高通用性材料，使得與一般晶體振蕩子相比減少了材料費并且提高了供給的穩定性和增產的對應能力。 3. 通過獨特的篩選技術提高了晶體素子的保持強度，并且提高了對于沖擊的可靠性。此外，近年來，隨著環境意識的提高，智能手機市場中也要求使用不含有對環境造成負荷的元器件。村田公司也積極致力于研發將環境因素考慮在內的產品，而HCR®就是符合RoHS指令的。 隨著XRCGB系列的商品化，至今為止村田公司的陶瓷振蕩子除了在比較占優勢的車載和民生用途之外，還擴大運用到了相對更高精度要求的HDD/SSD等存儲市場中。此次商品化的XRCGB-F-P系列更是因其高精度化而實現了能夠對應無線設備用途（NFC、BLE, ZigBee搭載設備）的頻率精度（初始容差+溫度特性）+/-40ppm。 XRCGB系列的規格 XRCGB系列的產品外觀如圖3所示，產品規格如表1所示。其采用的外形尺寸為2.0x1.6mm，于現在民生市場中常規的3225尺寸（3.2 x 2.5mm）相比實現了降低60%的小型化。此次商品化的XRCGB-F-P系列的對應頻率為24MHz～32MHz，作為NFC、BLE、ZigBee用的時鐘元件可對應一般使用的主要頻率。 至于HCR®在必要的頻率偏差范圍中我們推出了幾個系列的產品陣容，此次商品化的XRCGB-F-P系列實現了頻率精度（初始容差+溫度特性）+/-40ppm，可對應智能手機和可穿戴設備中使用的無線通信（BLE, ZigBee, NFC等）用的時鐘元件。
課題和今后的研究 無線通信功能并非僅限于智能手機和可穿戴設備中，AV/OA用途以及家用電器等設備中的搭載也正在擴大。在這些設備中使用的接口來說，我們正在對頻率偏差的高精度化和對應頻率的范圍進行擴大研究，也正在推進lineup的擴充當中。 |
