村田石英晶體時鐘元件的獨特性
村田生產(chǎn)開發(fā)了很多利用壓電現(xiàn)象的商品，石英晶體時鐘元件(timing device)也是其中之一，利用的是石英晶體的壓電現(xiàn)象。通過將在以往的壓電商品上培育的技術適用到石英晶體上，我們在發(fā)揮石英晶體優(yōu)秀特性的同時，創(chuàng)造出了從未有過的新價值。
村田長年向市場供應陶瓷振蕩子CERALOCK，為滿足對更高精度時鐘器件的要求，開發(fā)了小型的晶體諧振器。依次在2009年開始批量生產(chǎn)面向普通民用市場的HCR XRCGB系列，2013年開始量產(chǎn)車載ECU用的HCR XRCHA-F-A系列，然后是無線通信用的XRCMD系列。其最大的特征是，封裝采用了在CERALOCK上有長年成績的獨家"Cap Chip"構造，由此實現(xiàn)了高效生產(chǎn)和穩(wěn)定供應。Cap Chip構造使用的是陶瓷平板和金屬帽，利用金屬的韌性，可以將金屬帽壁厚設計得極小而又能保證其強度。這樣構造的內(nèi)部面積變大，可以安裝大面積的石英晶體坯料。因此，它和同一尺寸的普通晶體諧振器相比，更容易降低ESR(Equivalent Series Resistance)。ESR越低，集成電路和晶體諧振器就越容易匹配，在電路設計上是很大的優(yōu)點。此外，關于封裝方式，HCR用的黏合劑是黏合陶瓷平板和金屬帽時使用的。樹脂封裝雖然成本較低，但在高溫環(huán)境中會有水蒸氣滲入，所以在對結露比較敏感的石英晶體領域一直被敬而遠之。但是，村田發(fā)現(xiàn)：在特定的條件下，實際使用樹脂封裝是沒有問題的—在封裝內(nèi)的空間容積有限時，滲入的水蒸氣量也受到限制，結露量會變得極小—村田利用了這種現(xiàn)象（專利第4458203號）。不止于此，村田還利用該構造有水蒸氣滲入這一特性，確立了在生產(chǎn)線上檢測并去除造成振蕩不良的要因之一—顆粒的方法（專利第4998620號）。此外再加上其他的對策，HCR成功地降低了顆粒的內(nèi)含率。
XRCMD系列采用的則是將陶瓷平板和金屬帽用合金熔接而成的密封構造。在保持了容易實現(xiàn)低ESR這一Cap Chip構造優(yōu)越性的基礎上，抑制了頻率的溫度特性以及經(jīng)年變化，能滿足無線通信用時鐘器件所需要的頻率精度。
對于這些以Cap Chip構造為特征的晶體諧振器，村田正在努力使其進一步小型化和高精度化。此外，村田還嘗試通過將其他的被動元件和有效元件融合到這些諧振器里等方法，用獨特的創(chuàng)意向新時鐘元件的開發(fā)進行挑戰(zhàn)。
HCR XRCGB系列
XRCMD系列
各晶體諧振器的構造比較
編輯：admin 最后修改時間：2017-09-19
