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1. 前言
晶体谐振器是一种独特的电子元器件，凭借其高的Q值，实现高精度，高稳定的频率控制与选择。
它不仅被广泛用于"频率标准"，也作为"时间"与"时刻"的基准被广泛应用。晶体谐振器被应用于钟表，智能手机，电视，音响等家电产品和汽车等各种领域。
近年来随着汽车电子化的发展，汽车会使用很多个晶体谐振器。相比普通的晶体谐振器，车载用晶体谐振器要求高品质与高可靠性。
要满足这些要求，不仅需要先进的设计技术，还需在构建车载生产线，并要求参与的操作人员具备较高的制造技术与高度的责任意识。
本文将介绍在车载用晶体谐振器领域，持续保持50%以上市场份额的日本电波工业株式会社（以下简称NDK）在该领域的相关举措与努力。

2．车载用晶体谐振器的研发与应用（1）-符合汽车级规格
提到电子元器件中的车载产品（质量要求），很多人会联想到质量管理体系 IATF16949（原 ISO/TS16949）以及由汽车电子委员会（Automotive Electronics Council，简称 AEC）制定的车载要求规格 AEC-Q200（适用于被动元器件，晶体谐振器即属于此类）。
NDK 的车载用晶体谐振器主要从以下三个方面满足车规要求：

① 产品设计
我们在产品设计上满足 AEC-Q200 标准。为在设计阶段就确保高品质与高可靠性，在设计评审会上采用DRBFM（Design Review Based on Failure Mode-基于失效模式的设计评审）等方法进行验证，
并由专业人员再次确认验证结果的合理性。此外，不仅考虑到汽车运行环境中的严寒与酷暑，还考虑到发动机附近等更高温环境，设计上可对应 -40℃～+150℃ 的温度范围。
NDK也可在这个温度范围之外进行研究探讨，欢迎您与我们联系。

②产品评估
在产品的质量与可靠性评估方面，我们不仅对量产产线进行验证，还对生产设备的能力以及测量仪器的准确性进行验证，以确保在各个设计开发阶段都能实现有效的设计验证。
即使在量产启动之后，我们也会定期对产品的质量与可靠性进行评估与验证。
NDK 作为对质量与可靠性进行评估和验证的专业机构，在公司内部设有获得 *ISO/IEC 17025(1) 认证的质量保证测试实验室，始终以客观的立场对产品的质量与可靠性进行评估和验证。

(*1)：ISO/IEC 17025 是一项国际标准，用于认证测试实验室是否具备提供准确测试/校准结果的能力。

③ 生产工厂
NDK 在国内外所有生产车载产品的工厂，不仅取得了 IATF16949 认证，还取得了 ISO14001 认证。

3．车载用晶体谐振器的研发与应用（2）----NDK独有的具体实践案例
这次将介绍为了提供給客户仅产品性能就具有不可估量的高品质，高可靠性的车载用晶体谐振器，NDK采取了怎样的措施。

① 生产线
车载产品的生产线是与普通产品区分开的专用生产线。为了与普通生产线进行区分，通过铭牌或标签明确标示为车载专用生产线。

② 作业人员
生产车载产品的作业人员需接受车载相关的教育培训并通过考试后，方可被确定为车载产品作业人员。
该措施并非仅在各生产工厂实施，而是作为 NDK 集团全体统一的系统加以导入。只有具备高质量意识和高作业能力的人员，才能参与车载用晶体谐振器的生产。

③ 检验
对车载用晶体谐振器的检查和对普通产品的检查不同，不仅仅是满足客户要求规格的检查，而是通过以产品设计的实力值为基准对关键特性进行检查，
从而实现产品性能与质量的一致性，确保产品的高品质与高可靠性能够维持。
正因如此，NDK 的车载用晶体谐振器虽在外观上与一般产品无异，但从设计阶段起便按照车载产品的标准进行开发，并在符合车载质量管理体系的量产工厂中进行制造。
此外，从生产设备，生产线到作业人员，全部都在车载专用的管理流程中完成。即使在量产开始后，也持续在质量保证实验室对产品的质量与可靠性进行定期评估，以不断提升与维持高品质。
作为生产车载用晶体谐振器的领导企业，NDK 始终致力于为客户提供值得信赖的产品。即使在量产开始后，也持续在质量保证实验室对产品的质量与可靠性进行定期评估，以不断提升与维持高品质。
作为车载用石英振荡器的领导企业，NDK 始终致力于为客户提供值得信赖的优质产品。

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前言
晶体谐振器是一种独特的电子元器件，凭借其高的Q值，实现高精度，高稳定性的频率控制与选择。它不仅被广泛用于"频率标准"，也作为"时间"与"时刻"的基准被广泛应用。
晶体谐振器被应用于钟表，智能手机，电视，音响等家电产品和汽车等各种领域。近年来随着汽车电子化的发展，对车载晶体谐振器的需求不断增长。
为了满足这种需求，需要具备先进的设计技术，以提升产品更高的可靠性和稳定性。
本次将对在车载用晶体谐振器领域，保持业界占有率超过50%的NDK提出的车载用SMD晶体谐振器系列内部结构的优点进行解说。

1. 晶体谐振器的结构
晶体谐振器的封装采用中空结构，外部引脚与内部引脚通过陶瓷基座进行布线连接。
封装内部搭载的水晶片是由人工水晶*1切割，研磨并进行外形加工后分离成单片，在水晶片的正反两面形成金属薄膜电极。
为了电气连接并机械地固定水晶片正反面形成的电极，使用导电性粘着剂将水晶片以两点粘着固定在陶瓷基座上。将固定有水晶片的陶瓷基座与外壳进行气密封装后即成为晶体谐振器。
通过将晶体谐振器的陶瓷基座外部引脚连接至振荡电路，使内部连接的水晶片在其机械共振点处振动，并将其转化为电气信号，
从而获得固有频率。以下介绍本公司车载用晶体谐振器NX3225GA（尺寸3.2×2.5㎜）的内部结构。

2. 水晶片的固定结构
即使是车载用晶体谐振器，也如上所述采用两点固定水晶片的结构。
即使是2点固定水晶片的结构，也足以满足车载应用所要求的可靠性标准，如 AEC-Q200*2 等。然而，车载应用对高可靠性和稳定性的需求不断增长，
因此本公司在产品内部结构上下功夫，开发出了4点固定水晶片的结构。以下介绍本公司车载用晶体谐振器：NX3225GB（尺寸3.2㎜×2.5㎜）的内部结构。

3. 4点固定水晶片的结构的优点
NDK利用最新的模拟技术进行结构设计。这次是对跌落冲击和结构共振点进行了模拟。

(1) 耐跌落冲击性能的提高
跌落冲击时对晶片固定部施加应力的模拟结果如下所示。模拟条件：对晶体谐振器施加冲击时的粘着部（指水晶片与导电性粘着剂）所受的应力。

若水晶片采用"2点固定结构"时对固定部施加的应力为1，那采用"4点固定结构"的应力则为2点时的1/5。这是因为水晶片4点固定结构能够分散应力。
此种4点固定结构可提高耐跌落冲击性能，即使从3米高度跌落至混凝土地面200次后，晶体谐振器仍能继续发振。
由此NDK推出了可分散施加在水晶片固定部的应力来提高产品可靠性，稳定性的水晶片4点固定结构的产品系列，以满足客户的需求。

(2) 避免超声波焊接机与晶体谐振器之间发生共振现象
一般用超声波焊接进行基板组装时，超声波焊接机的频率约为10khz-40khz。以下为晶体谐振器 3225尺寸（3.2mm × 2.5mm）的结构共振点模拟结果。

可看出水晶片2点固定结构在约20kHz处存在结构共振点。而水晶片4点固定结构在约为90kHz处存在结构共振点。
当客户使用超声波焊接机时，如果超声波焊接机的频率与水晶片2点固定结构的晶体谐振器的共振点重合，则可能因共振而导致晶体谐振器的内部被破坏。
为避免该问题，NDK推出了根据客户的使用环境来设计的水晶片4点固定结构的产品系列，以满足客户的需求。
车载用晶体谐振器    3225系列：NX3225GB，NX3225GD，NX3225SA，NX3225SC
                              2016系列：NX2016GC，NX2016SJ（请联系我们）

※1：IEC标准的人造石英晶体由NDK生产。
※2：AEC是汽车电子委员会（Automotive Electronics Council）"的简称，是由美国主要汽车制造商及主要电子元器件制造商组成的制定可靠性及认证标准的行业组织。
Q200是为无源器件制定的各种可靠性测试认证标准，晶体谐振器属于AEC-Q200分类产品。