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精密加工

微小化した水晶振動子の周波数を高精度で測定可能な周波数調整装置を提供

神奈川県

株式会社昭和真空

2020年4月9日更新

プロジェクトの基本情報

プロジェクト名 水晶振動子極小化に対応した周波数調整技術の研究開発
基盤技術分野 精密加工
対象となる産業分野 自動車、ロボット、産業機械、情報通信、スマート家電、半導体、エレクトロニクス、光学機器
産業分野でのニーズ対応 高機能化(新たな機能の付与・追加)、高性能化(既存機能の性能向上)、高性能化(耐久性向上)、高性能化(小型化・軽量化)、高性能化(信頼性・安全性向上)、高性能化(精度向上)、高効率化(同じ生産量に対するリソースの削減)、高効率化(工程短縮)、高効率化(生産性増加)、低コスト化
キーワード 水晶振動子、表面実装型素子(SMD)、ミリサイズ、周波数精度数PPM、周波数調整装置
事業化状況 事業化に成功し継続的な取引が続いている
事業実施年度 平成22年度~平成24年度

プロジェクトの詳細

事業概要

携帯電話に代表して使われている電子部品である水晶振動子は、時代と共に小型化の波に乗り形も表面実装型素子(SMD)となって、現在ではミリサイズに達した。周波数精度数PPMを要する素子の最終仕上げに用いる周波数調整装置のメーカーは現在では日本で1社、米国で1社が主に生き残っている。本研究開発により限界に達した1ミリ以下の素子を微小量削る技術、計測する技術、迅速処理技術の実用化が可能となり、周波数調整装置を日本が優位に立って市場提供することができるようになる

開発した技術のポイント

極小パッケージサイズと量産型に対応した新型周波数調整装置の開発を行う
(新技術)
イオンビームエッチング法による周波数調整技術と、極小化用プローブピンコンタクト技術により、2016、1612対応の新型周波数調整装置を開発する
(新技術の特徴)
・パッケージサイズ1.6×1.2mmサイズ(1612)の周波数の安定計測が実現し、周波数調整精度:±1ppmで実現可能になる
・生産量:月産400万個(生産タクト:0.4秒/個)の達成が可能になる

具体的な成果
周波数調整装置_SFE-X2012

・新型周波数調整装置の開発
‐1612サイズでの周波数調整タクト:0.38s/pcs、周波数調整精度:±1.0ppmの達成により、月産400万個の生産(周波数調整)が可能になった
・コンタクト技術の開発・評価
‐1612サイズ用コンタクト機構を開発し、実用上の良好な結果を得た
‐また、高信頼性プローブピンと基準測定治具を用いて水晶振動子の共振周波数の測定を実施し、順当な結果を得た
・計測アルゴリズムおよびイオンビーム用イオンガンの開発
‐計測時間の短縮と連続生産を考慮したイオンガンの加速試験において200時間を超えるフィラメント寿命を確認した

知財出願や広報活動等の状況

出願特許1件、学会発表1件、展示会出展、多数。

研究開発成果の利用シーン

水晶振動子3225サイズから1612サイズまで対応の「周波数調整装置(」製造・販売)

実用化・事業化の状況

事業化状況の詳細

・この研究で開発された周波数測定装置は、サイズ3225サイズから1612サイズまで対応が可能になった
・周波数調整タクトは、素子1個当たり0.4秒で処理するため、月産400万個の周波数調整が可能になった

提携可能な製品・サービス内容

設計・製作、加工・組立・処理、素材・部品製造、製品製造

製品・サービスのPRポイント

水晶振動子の生産コスト削減に貢献
・イオンビームエッチング法による切削加工法の開発により、極小パッケージサイズの周波数調整が可能になったことで、水晶振動子の量産化と生産コストの削減が達成可能になった

今後の実用化・事業化の見通し

・平成25年4月より(1)極小サイズ用コンタクト機構、(2)極小サイズ用搬送機構、(3)高耐久性プローブピン、(4)ビーム幅:100mmイオンガンなど複数の基礎技術を搭載した、3225サイズから1612サイズまで対応の周波数調整装置を販売開始し、平成25年末までに20台の販売実績となっている
・市場では1210サイズの水晶振動子も上市されており、この2~3年で1612サイズから1210サイズへと移行していくと推察されるため、この市場要求に応えられるよう、極小化に向けて技術開発を継続予定である

実用化・事業化にあたっての課題

海外展開への支援策が必要。

事業化に向けた提携や連携の希望

年商21億円(2018年度)、累計66億円の事業となっている。海外において事業化連携があれば検討したい。

プロジェクトの実施体制

サポイン事業者 株式会社昭和真空
事業管理機関 タマティーエルオー株式会社
研究等実施機関 三生電子株式会社
公立大学法人首都大学東京 大学院

サポイン事業者 企業情報

企業名 株式会社昭和真空(法人番号:9021001012619)
事業内容 水晶デバイス用、光学薄膜用、電子デバイス用などの総合的な真空関連装置並びに真空機器等
社員数 190 名
生産拠点 神奈川県相模原市中央区田名3062-10
本社所在地 〒252-0244 神奈川県相模原市中央区田名3062-10
ホームページ http://www.showashinku.co.jp
連絡先窓口 技術本部技術開発部 白井 修
メールアドレス shirai@showashinku.co.jp
電話番号 042-764-0337