無(wú)線通信用水晶振蕩子　XRCGB-F-P系列

前言

2014年到目前為止，全世界一年大概生產(chǎn)手機(jī)19億臺(tái)，當(dāng)中智能手機(jī)占70%。今后，新興國(guó)家預(yù)計(jì)將逐漸實(shí)現(xiàn)智能化，而對(duì)于智能手機(jī)的需求也會(huì)日漸增長(zhǎng)。隨著需求規(guī)模的擴(kuò)展，智能手機(jī)的功能也會(huì)提升，集搭載NFC、個(gè)人身份認(rèn)證和安全信息交流、電子貨幣結(jié)算這些功能與一身的智能手機(jī)將會(huì)增加。到2014年為止只有50%的智能手機(jī)中搭載了NFC功能，但預(yù)計(jì)到2017年，將會(huì)上升到70%。

此類面向NFC功能的時(shí)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X(jué)RCGB-F-M系列商品化了，并且已經(jīng)被許多客戶采用。此次，我們推進(jìn)了該產(chǎn)品頻率的高精度化，開(kāi)發(fā)出了XRCGB-F-P系列，對(duì)于一般產(chǎn)品的精度無(wú)法滿足的客戶可以采用該系列產(chǎn)品。

此外，預(yù)計(jì)今后與智能手機(jī)聯(lián)動(dòng)的搭載了BLE(藍(lán)牙低功耗)通信功能的可穿戴設(shè)備等智能手機(jī)的外圍設(shè)備也將迅速展開(kāi)。此次商品化了的新產(chǎn)品XRCGB-F-P系列也是適用于BLE的，其規(guī)格可用于廣泛的用途。

本稿中，將介紹NFC和BLE等無(wú)線通信中最合適的晶體振蕩子X(jué)RCGB-F-P系列產(chǎn)品的詳細(xì)信息和優(yōu)勢(shì)。

晶體振蕩子X(jué)RCGB系列的優(yōu)勢(shì)

村田公司常年提供陶瓷振蕩子CERALOCK®，為了對(duì)應(yīng)市場(chǎng)對(duì)高精度時(shí)鐘元件的需求，研發(fā)出了獨(dú)特的技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了小型化和高可靠性，并與東京電波株式會(huì)社共同研發(fā)出了晶體振蕩子HCR® XRCGB系列，從2009年開(kāi)始就已經(jīng)面向一般民生市場(chǎng)提供量產(chǎn)了。HCR® 最大的特征在于，它采用了村田公司CERALOCK®中長(zhǎng)年研發(fā)出的獨(dú)特的封裝技術(shù)并且搭載了東京電波的高品質(zhì)晶體素子，才有了現(xiàn)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(gòu)造和封裝方法。封裝構(gòu)造是說(shuō)，一般的晶體振蕩子如圖1-A所示，采用的是空腔結(jié)構(gòu)的陶瓷封裝，與之相對(duì)的，HCR® 如圖1-B所示，采用的是CERALOCK®中有多年市場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)的平面構(gòu)造的氧化鋁基板和金屬帽組合構(gòu)造。封裝方法是說(shuō)，一般的晶體振蕩子采用的是通過(guò)玻璃或金屬熔接進(jìn)行封裝，而HCR®采用的是和CERALOCK®相同的樹(shù)脂封裝。

基于此構(gòu)造，HCR®具備以下優(yōu)勢(shì)。

1. 由于采用了和CERALOCK®相同的構(gòu)造和封裝方法，利用了CERALOCK®的生產(chǎn)設(shè)備可簡(jiǎn)化生產(chǎn)工程從而實(shí)現(xiàn)高生產(chǎn)性。

2. 通過(guò)采用平面結(jié)構(gòu)的氧化鋁基板、金屬帽、樹(shù)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(fèi)并且提高了供給的穩(wěn)定性和增產(chǎn)的對(duì)應(yīng)能力。

3. 通過(guò)獨(dú)特的篩選技術(shù)提高了晶體素子的保持強(qiáng)度，并且提高了對(duì)于沖擊的可靠性。此外，近年來(lái)，隨著環(huán)境意識(shí)的提高，智能手機(jī)市場(chǎng)中也要求使用不含有對(duì)環(huán)境造成負(fù)荷的元器件。村田公司也積極致力于研發(fā)將環(huán)境因素考慮在內(nèi)的產(chǎn)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(yōu)勢(shì)的車載和民生用途之外，還擴(kuò)大運(yùn)用到了相對(duì)更高精度要求的HDD/SSD等存儲(chǔ)市場(chǎng)中。此次商品化的XRCGB-F-P系列更是因其高精度化而實(shí)現(xiàn)了能夠?qū)?yīng)無(wú)線設(shè)備用途(NFC、BLE, ZigBee搭載設(shè)備)的頻率精度(初始容差+溫度特性)+/-40ppm。

XRCGB系列的規(guī)格

XRCGB系列的產(chǎn)品外觀如圖3所示，產(chǎn)品規(guī)格如表1所示。其采用的外形尺寸為2.0x1.6mm，于現(xiàn)在民生市場(chǎng)中常規(guī)的3225尺寸(3.2 x 2.5mm)相比實(shí)現(xiàn)了降低60%的小型化。此次商品化的XRCGB-F-P系列的對(duì)應(yīng)頻率為24MHz～32MHz，作為NFC、BLE、ZigBee用的時(shí)鐘元件可對(duì)應(yīng)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(gè)系列的產(chǎn)品陣容，此次商品化的XRCGB-F-P系列實(shí)現(xiàn)了頻率精度(初始容差+溫度特性)+/-40ppm，可對(duì)應(yīng)智能手機(jī)和可穿戴設(shè)備中使用的無(wú)線通信(BLE, ZigBee, NFC等)用的時(shí)鐘元件。

課題和今后的研究

無(wú)線通信功能并非僅限于智能手機(jī)和可穿戴設(shè)備中，AV/OA用途以及家用電器等設(shè)備中的搭載也正在擴(kuò)大。在這些設(shè)備中使用的接口來(lái)說(shuō)，我們正在對(duì)頻率偏差的高精度化和對(duì)應(yīng)頻率的范圍進(jìn)行擴(kuò)大研究，也正在推進(jìn)lineup的擴(kuò)充當(dāng)中。