2024年11月14日

　 

　 

世界初、-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
自動車向け水晶振動子を開発
～車載ネットワークの高機能化に貢献～

　 

　 

　 

　 

　 

1.高精度と広範な使用温度範囲を両立 2.高信頼性と低故障率の実現 3.安定した供給体制の確立

　 

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。

　 

　 

主な特長

　 

　 

　 

主な仕様

寸法	2.0 mm×1.6 mm×0.65mm
周波数	32MHz～48MHz（BLE対応製品） ※順次対応する周波数を拡張予定
使用温度範囲	-40°C～125°C
周波数許容偏差	±40ppm以内
周波数温度特性
周波数エージング（15年間）
等価直列抵抗（ESR）	60Ω~100Ω
負荷容量（Cs）	6pF～10pF

　 

　 

　 

主な用途

TPMSやRKE、wBMSのような車載BLEが搭載された車載機器など

　 

　 

注釈

※1 周波数偏差: 周波数許容偏差と周波数温度特性と周波数エージングを合わせた偏差。
※2 当社調べ。2024年11月13日時点。
※3 TPMS(Tire Pressure Monitoring System): タイヤの空気圧などの情報を無線伝送し、リアルタイムでモニタリングするシステムのこと。
※4 RKE(Remote Keyless Entry): 無線を利用し、鍵を使わずにクルマのドアを解錠するシステムのこと。
※5 wBMS(Wireless Battery Management System): 無線化されたバッテリ管理システムのこと。
※6 クロック信号: 一定間隔で安定した周期の信号のこと。

　 

　 

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ムラタについて

　 

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。

　 

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