簡化設(shè)計(jì)降低成本全硅MEMS振蕩器正在取代石英晶振

1、    簡化設(shè)計(jì)降低成本 全硅MEMS振蕩器正在取代石英晶振        時(shí)間:2011年12月05日     字 體: 大 中 小        關(guān)鍵詞:        中心議題：·     ·  

2、0;  ·     全硅MEMS三級時(shí)鐘方案替代恒溫晶振和溫補(bǔ)晶振傳統(tǒng)晶振的頻率來自石英。石英晶片施加電場后，晶片會(huì)產(chǎn)生機(jī)械變形，反之，若施加壓力使石英晶片發(fā)生變形，則在晶片上會(huì)產(chǎn)生電場，這就是石英的壓電效應(yīng)?，F(xiàn)在，MEMS技術(shù)的應(yīng)用使得MEMS元件可以取代晶振中的石英晶片產(chǎn)生頻率，MEMS振蕩器正在挑戰(zhàn)傳統(tǒng)石英晶振的地位。MEMS振蕩器的構(gòu)造晶振的核心的石英晶體切割而成的薄片，MEMS振蕩器的核心是MEMS諧振器。圖1是MEME振蕩器的內(nèi)部構(gòu)造，右邊的MEMS諧振器四邊的梁可以前后振動(dòng)，從而產(chǎn)生頻率。SiTime是一家提供

3、MEMS全硅時(shí)鐘方案的無晶圓廠模擬IC設(shè)計(jì)公司。SiTime市場營銷副總裁Piyush Sevalia介紹說，將MEMS諧振器進(jìn)行真空封裝，然后與一顆模擬IC封裝在一起就可以構(gòu)成一個(gè)完整的MEMS振蕩器。相比與石英晶振的金屬或陶瓷封裝，MEMS振蕩器采用低成本的塑料封裝。 圖1：MEMS諧振器四邊的梁前后振動(dòng)產(chǎn)生時(shí)鐘頻率 圖2：MEMS諧振器與模擬IC集成在一起，可以采用低成本的塑料封裝SiTime的MEMS時(shí)鐘技術(shù)來自博世（Bosch）。2005年，SiTime從博世分拆出來專注于全硅時(shí)鐘解決方案。對于MEMS時(shí)鐘方案取代石英晶振的意義，Piyush Sevalia認(rèn)為，

4、這樣的取代如同集成電路取代電子管器件、存儲芯片取代光盤和膠卷一般偉大！MEMS振蕩器VS石英晶振基于不同原理，MEMS振蕩器相對石英晶振有一些比較優(yōu)勢：·     可以集成在內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)塑料封裝中·     集成實(shí)現(xiàn)高精度時(shí)鐘 (±5 PPM 至 ±25 PPM)·     無需任何外部時(shí)鐘，簡化了系統(tǒng)設(shè)計(jì)·     無 PCB 布板或 XTAL 匹配問題·  

5、   較低擁有成本對于較低擁有成本，MEMS振蕩器本身成本比石英晶振低，而且工程師在使用時(shí)可以設(shè)置輸出頻率，一顆器件能夠輸出多種頻率，不必像石英晶振一樣，為不同的頻率安裝不同的晶振。Piyush Sevalia介紹說，這一點(diǎn)對于用戶端的工程師和器件生產(chǎn)廠家都是利好。石英晶振在晶片切割時(shí)頻率就已經(jīng)固定，無法通用，MEMS振蕩器讓時(shí)鐘產(chǎn)品成為標(biāo)準(zhǔn)品一樣的生產(chǎn)和使用。  圖3：MEMS振蕩器解決方案不需外部時(shí)鐘，簡化了系統(tǒng)設(shè)計(jì)目前，SiTime MEMS振蕩器的批量應(yīng)用市場包括：存儲服務(wù)器、EPON/GPON網(wǎng)關(guān)、計(jì)算服務(wù)器、10G交換機(jī)、以太網(wǎng)交換

6、機(jī)、平板電腦、電子書、筆記本電腦、機(jī)頂盒、SSD、基站、MFP、VoIP電話、DVR/CCTV/IP攝像機(jī)、DSC、對講機(jī)、智能電表、視頻電話、汽車黑匣子等。由于功耗與相位噪聲暫時(shí)達(dá)不到手機(jī)應(yīng)用的要求，所以應(yīng)用在手機(jī)中的MEMS振蕩器還在開發(fā)中。Piyush Sevalia介紹說：到2011年9月為止，SiTime已經(jīng)交付了7500萬顆MEMS振蕩器，在MEMS時(shí)鐘市場占有85%的市場份額，計(jì)劃明年出貨量做到1億顆。電腦OEM 5強(qiáng)中的4家、消費(fèi)電子OEM 5強(qiáng)中的3家、合同制造商5強(qiáng)中的3家、ODM 5強(qiáng)均已批量使用SiTime的產(chǎn)品。全硅MEMS三級時(shí)鐘方案替代恒溫晶振和溫補(bǔ)晶振近日，SiTime推出了SiT530x系列全硅MEMS三級時(shí)鐘(Stratum 3)解決方案，以替代傳統(tǒng)的恒溫晶振和溫補(bǔ)晶振產(chǎn)品。Yole Développement首席執(zhí)行官和創(chuàng)始人Jean-Christophe Eloy,表示：“MEMS時(shí)鐘替代傳統(tǒng)恒溫晶振和溫補(bǔ)晶振產(chǎn)品代表著