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오늘은 Murata의 Crystal Unit에 대해서 알아보는 시간을 가지겠습니다.

 

Crystal Unit이란?

Crystal Unit(수정진동자)은 일반적으로 '수정'이라 불리는 Quartz Crystal을 이용한 전자부품 소자입니다. 일정한 클록 신호를 IC에 전달하여 전자기기가 작동할 수 있게 합니다. Crystal Unit은 보통 수십 kHz부터 수십 MHz까지 발진하는 진동을 생성합니다. Crystal Unit은 스마트폰, 노트북, TWS와 같은 전자기기 뿐만 아니라 자동차 등 IC가 설치되어 있는 다양한 전자기기에 적용될 수 있습니다.

 

 

Murata Crystal Unit의 장점

1. 공급 안정성

 Murata Crystal Unit의 공급 안정성은 독자적인 디자인을 통해 실현됩니다. Murata는 Ceramic Resonator를 만들 때부터 디자인했던 평평한 plate타입 기판을 crystal에도 그대로 적용하여 높은 품질의 독자적인 디자인의 Crystal Unit을 생산하고 있습니다. Murata의 Crystal Unit 기판은 평평한 “plate”타입으로 만들어지지만, 타사의 Crystal Unit 기판은 내부에 공간이 있는 “cavity”타입으로 만들어집니다.

Cavity 타입의 기판은 현재 K사에서 독점으로 생산하고 있는데요, 수요가 급증할 경우 타사는 K로부터 기판을 공급받아야 하기 때문에 납기에 문제가 생길 수 있습니다. 하지만 Murata는 독자적인 디자인의 plate 타입 기판을 supplier A, B등 다수의 거래처를 통해 납품 받고 있기 때문에 제품을 안정적으로 공급할 수 있습니다.

 

2. 높은 품질(이물질 검출 공정)

크리스탈 전극에 이물질이 부착되면 제품의 ESR 값이 커지면서 불량을 초래할 수 있습니다. 그렇기 때문에 Crystal Unit을 생산할 때 이물질 관리는 매우 중요합니다. Murata에서는 타사와 같이 High Temperature 공정을 진행하여 유기물을 검출하고 있는데요, 추가로 High Temperature & High Humidity 공정을 진행하여 무기물(금속)까지 검출하고 있습니다.

 

Murata의 Crystal Unit의 sealing은 일반적인 타사 제품과 다르게 metal이나 glass가 아닌 resin으로 되어있습니다. 이런 특징을 이용하여 High Temperature & High Humidity 공정을 진행할 수 있게 됩니다.

 

 

High Temperature & High Humidity 공정을 위해 특별하게 설정된 조건에서는 소량의 H₂O 분자가 resin sealing을 통해 내부로 들어올 수 있습니다. (일반적인 조건에서는 어떠한 형태의 물질도 내부로 들어올 수 없습니다) 들어오게 된 H₂O 분자는 내부에 있는 무기물을 가두어 크리스탈 전극의 표면에 부착시키게 되고, Crystal Unit의 ESR 값을 높이게 됩니다. Electrical Sorting 검사를 진행할 때 달라진 SPEC 값을 확인하여 무기물이 들어가 있는 불량품을 미리 선별하여 유기물, 무기물이 없는 높은 품질의 Crystal Unit을 생산할 수 있습니다.

 

3. 자급자족형 인프라 구축

Murata의 Crystal Unit은 자급자족형 인프라를 구축하고 있습니다. 인공수정을 일본의 군마공장에서 생산하고 있으며 자체적으로 크리스탈 전극을 제조합니다. 또한 독자적인 디자인의 크리스탈을 자체 생산설비를 통해 납품하고 있습니다. 따라서 좋은 품질의 Crystal Unit을 안정적으로 공급할 수 있게 됩니다.

 

4. 빠른 IC매칭 대응 & IC Reference

Crystal Unit의 발진회로의 경우 사용되는 IC가 요구하는 주파수와 스펙에 따라서 적절한 회로 상수가 선택되어야 하고, 이 값을 기반으로 발진회로를 구성해야 전자기기가 정상적으로 작동할 수 있습니다. 한국무라타전자에는 IC Matching 설비를 갖추고 있기 때문에 고객분들에게 빠른 매칭 서비스를 제공해 드릴 수 있습니다.

 또한 Murata의 Crystal Unit은 다양한 IC 제조사들의 제품과 reference가 되어있습니다. Murata 홈페이지에는 Simsurfing이라는 tool이 있는데요, 다양한 IC의 평가 데이터가 제공되며 이를 통해 개발 및 설계 초기 단계에서 참조용으로 사용하실 수 있습니다.

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 Murata의 Crystal Unit에 대한 설명은 이것으로 마치도록 하겠습니다.

감사합니다.

 출처  

- 한국무라타전자 매거진, https://koreamuratablog.tistory.com

- 무라타, https://murata.com

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