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[導(dǎo)讀]性能與成本一直是MEMS振蕩器能夠在多大程度上取代現(xiàn)有石英產(chǎn)品的關(guān)鍵。盡管從絕對出貨量來看,石英產(chǎn)品目前仍占據(jù)著市場主流,但是隨著時鐘產(chǎn)品不斷向小型化、薄型化演進,MEMS硅振蕩器在性能、成本與供貨周期等各方

性能與成本一直是MEMS振蕩器能夠在多大程度上取代現(xiàn)有石英產(chǎn)品的關(guān)鍵。盡管從絕對出貨量來看,石英產(chǎn)品目前仍占據(jù)著市場主流,但是隨著時鐘產(chǎn)品不斷向小型化、薄型化演進,MEMS硅振蕩器在性能、成本與供貨周期等各方面的優(yōu)勢正在變得愈發(fā)明顯。

SiTime公司日前推出一款厚度僅為0.37mm的SIT8002UT系列MEMS振蕩器,相比于傳統(tǒng)石英或陶瓷產(chǎn)品厚度減少了50%以上。該公司中國及香港地區(qū)經(jīng)理裘浩(Frank Qiu)對《國際電子商情》記者表示:“振蕩器的機械強度和性能可靠性在很大程度上取決于材料本身的特性,傳統(tǒng)的石英材料易碎,在厚度小于0.8mm時其抗沖擊、抗震動能力都大受影響,而SiTime的MEMS振蕩器采用堅固的硅材料,因此可以做得更小更薄?!?

裘浩指出,綜合振蕩器產(chǎn)品的價格與性能因素來看,石英晶體目前以無可比擬的低價優(yōu)勢牢牢盤據(jù)著低端市場,而SiTime的MEMS振蕩器主要面向的是對體積、厚度、性能有較高要求的消費電子產(chǎn)品需求,其競爭對手則是傳統(tǒng)的石英晶振產(chǎn)品。

SIT8002UT內(nèi)含一顆MEMS諧振器和一顆CMOS電路。所有的控制,驅(qū)動和頻率變換由COMS電路完成,在-40~+85℃溫度范圍內(nèi)保持+/-100ppm精度。工作電壓可選;1.8V,2.5V或3.3V。并可工作于待機狀態(tài)和輸出使能控制以滿足低功耗的要求。在封裝方面,SIT8002UT采用EpiSeal封裝技術(shù),厚度遠小于采用石英或陶瓷的產(chǎn)品。其堅固的四邊形結(jié)構(gòu)及MEMS First和EpiSeal制造技術(shù),使得SiTime的產(chǎn)品可經(jīng)受3000G的沖擊和40G(5kHz-20kHz)的震動,而傳統(tǒng)石英晶振無法承受上述抗震性能測試。

隨著技術(shù)的突破,SiTime解決了硅振蕩器的技術(shù)難題,并在很低的成本下實現(xiàn)了產(chǎn)品化。裘浩強調(diào)說:“成本問題十分重要,只有新產(chǎn)品的成本低到足以和現(xiàn)有產(chǎn)品的成本相抗衡,性能提高才有意義。在成本接近的情況下,SiTime的MEMS振蕩器的可靠性、抗震性要大大優(yōu)于石英晶振,并且可以做到體積更小更薄。”

據(jù)介紹,SIT8002UT的成品率目前在97%以上,而與之相反,隨著厚度變薄,特別是小于0.8mm時,石英晶振的成品率會大大降低,從而造成成本增加。此外,與石英晶體必須采用密封外殼陶瓷封裝不同,MEMS振蕩器可以采用塑料封裝,并且基于標準半導(dǎo)體封裝,因此封裝成本也很低,隨著MEMS振蕩器批量生產(chǎn),其成本更將進一步降低。

MEMS振蕩器的另一個顯著優(yōu)勢在于靈活的供貨能力。由于石英晶振是非標準化產(chǎn)品,各公司的生產(chǎn)工藝都不相同,因此很難做到大批量供貨,并且目前行業(yè)內(nèi)的普遍供貨周期在12周左右。而SiTime的MEMS諧振器具有靈活的可編程性,通過一次編程方式可產(chǎn)生從1MHz-200MHz范圍內(nèi)的任何頻率,因此可以預(yù)先備貨,交貨周期僅3-4周。

除搶占傳統(tǒng)石英晶振應(yīng)用市場之外,MEMS振蕩器還進一步拓展出新的應(yīng)用領(lǐng)域,如多芯片封裝、小尺寸高容量存儲卡、USB 2.0, PCI-Express等高速數(shù)據(jù)傳輸。例如SiTime公司同期推出的另一款新產(chǎn)品SiT8102兼具小尺寸和低抖動性,最小封裝為2.5×2.0×0.8mm QFN,在1MHz-200MHz頻率范圍內(nèi)抖動小于5ps rms,特別適合于高速、無線數(shù)據(jù)傳輸應(yīng)用需求。裘浩透露說,新產(chǎn)品計劃于11月底量產(chǎn),并且已經(jīng)接到了美國存儲卡制造商的訂單。

展望未來,SiTime計劃在2008年底推出可以支持手機應(yīng)用的下一代產(chǎn)品,包括面向?qū)崟r時鐘應(yīng)用的32KHz產(chǎn)品,以及帶溫度補償?shù)漠a(chǎn)品,其精度可以和傳統(tǒng)石英TCXO相抗衡。裘浩表示:“在過去幾年里,SiTime一直致力于將技術(shù)轉(zhuǎn)化為可制造性產(chǎn)品,并取得了不錯的成績,從2007年第三季度開始每周出貨量已經(jīng)達到10萬片,且增長勢頭良好。新任CEO Rajesh Vashist的加盟標志著SiTime的發(fā)展進入一個新的階段,未來我們將在不斷完善現(xiàn)有產(chǎn)品線的基礎(chǔ)上,向更多應(yīng)用領(lǐng)域拓展,推動公司的發(fā)展壯大?!?

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