세계 최초, -40~125℃의 넓은 사용 온도 범위에서 주파수 편차 ±40ppm의 고정밀도 차량용 크리스털 개발: 차량 네트워크의 고기능화에 기여
(2024.11.14)
주식회사 무라타 제작소(이하, 당사)는 -40~125℃의 넓은 사용 온도 범위에서 주파수 편차※1±40ppm의 고정밀도를 실현한 자동차용 크리스털 ‘HCR/XRCGE_M_F 시리즈’(이하, 본 제품)를 세계 최초로※2 개발했다. 본 제품은 이미 양산을 시작했다.
자동차의 전장화·고기능화로 인해 TPMS※3나 RKE※4, wBMS※5 등의 시스템에서 Bluetooth® Low Energy(BLE)나 ZigBeeTM를 이용한 기기가 많아지며 각 기기로부터 발생하는 여러 무선 통신 신호가 간섭을 일으키는 상황이 발생하고 있다. 이러한 환경에서는 각 통신 규격의 전기 신호의 주파수를 정확히 수신하고, IC 간의 통신 오류를 방지하기 위해 탑재 기기의 IC 간에 신호 송신 타이밍을 정확하게 동기화가 필수적이다. 이에 안정된 클럭 신호※6를 발생시키는 고정밀도의 타이밍 디바이스에 대한 수요가 증가하고 있다.
한편, 기존 타이밍 디바이스는 사용되는 각 수정 발진자의 주파수 정밀도에 개체차가 있을 뿐만 아니라, 실장 후 차재 기기가 사용되는 온도가 되면 수정 발진자의 주파수가 바뀌어 버려 통신 규격에서 요구되는 주파수 정밀도를 벗어나는 문제가 있었다. 이로 인해 차량용 기기의 생산 공정 시에, 요구되는 주파수 정밀도를 맞추기 위해 무선 제어 IC에 보정 계수를 입력하는 캘리브레이션 공정이 필요했다. 이 캘리브레이션 공정에 걸리는 시간과 비용이 과제가 되고 있다.
또, 최근 차량용 기기의 소형화로 인한 고밀도 실장과 고성능 IC의 사용으로 기판 회로의 온도 상승도 과제가 되고 있다. 이러한 배경으로 인해 고정밀도이면서 고온에서도 대응 가능한 전자 부품이 요구되고 있다.
따라서 당사는 독자적인 수정 원석과 최적화된 진동자 설계로 -40~125℃의 넓은 사용 온도 범위에서 주파수 편차 ±40ppm의 높은 정밀도를 실현한 본 제품을 세계 최초로 개발했다. 이로써 차량용 기기의 생산과정에서 필요했던 캘리브레이션 공정 없이도 차량용 기기의 안정된 동작에 기여할 수 있다.
당사는 향후에도 시장 니즈에 맞는 크리스털의 개발을 통해 자동차의 고기능화에 기여할 계획이다.
주요 특장점
- 높은 정밀도와 광범위한 사용 온도 범위를 양립
-40~125℃의 넓은 사용 온도 범위에서 주파수 편차 ±40ppm의 고정밀도를 실현한 세계 최초의 자동차용 크리스털 - 높은 신뢰성과 낮은 고장률 실현
당사의 독자적인 수지 밀봉 패키지에 의해 유기 이물질뿐만 아니라 무기 이물질의 선별도 가능하기 때문에 고품질 제품만 출하 - 안정적인 공급체제 확립
당사의 독자적인 패키지 구조로 안정적인 재료 수급 및 생산이 가능
주요 사양
| 사이즈 | 2.0 mm×1.6 mm×0.65mm |
| 주파수 | 32MHz～48MHz（BLE 대응 제품） ※순차적으로 대응 주파수 확장 예정 |
| 사용 온도 범위 | -40℃～125℃ |
| 주파수 허용 편차 | ±40ppm이내 |
| 주파수 온도 특성 | |
| 주파수 에이징 (15년간) | |
| 등가 직렬 저항（ESR） | 60Ω~100Ω |
| 부하 용량（Cs） | 6pF～10pF |
주요 용도
TPMS나 RKE, wBMS와 같은 차량용 BLE가 탑재된 차량용 기기 등
※1 주파수 편차: 주파수 허용 편차와 주파수 온도 특성과 주파수 에이징을 합한 편차.
※2 당사 조사, 2024년 11월 13일 기준.
※3 TPMS(Tire Pressure Monitoring System): 타이어 공기압 등의 정보를 무선 전송하고 실시간으로 모니터링 하는 시스템.
※4 RKE(Remote Keyless Entry): 무선을 이용해, 키를 사용하지 않고 자동차 문을 해제하는 시스템.
※5 wBMS(Wireless Battery Management System): 무선 배터리 관리 시스템.
※6 클럭 신호: 일정 간격으로 안정된 주기의 신호.
※그림 및 영상 출처 : 무라타 웹사이트
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<About Murata>
Murata Manufacturing Co., Ltd.는 무라타 제작소는 세라믹을 기반으로 전자부품의 개발・생산・판매를 하고 있으며 세계적인 통합전자부품 기업입니다. 독자적인 개발 및 재료 개발, 프로세스 개발, 상품 설계, 생산 기술들을 서포트하는 소프트웨어나 분석 · 평가등의 기술 기반으로 독창적인 제품을 창출해 일렉트로닉스 사회의 발전에 기여해 갈 것입니다.
