时钟产品小型化 MEMS振荡器优势渐显

2008-05-12 16:20:30来源: 国际电子商情

  性能与成本一直是MEMS振荡器能够在多大程度上取代现有石英产品的关键。尽管从绝对出货量来看,石英产品目前仍占据着市场主流,但是随着时钟产品不断向小型化、薄型化演进,MEMS硅振荡器在性能、成本与供货周期等各方面的优势正在变得愈发明显。

  SiTime公司日前推出一款厚度仅为0.37mm的SIT8002UT系列MEMS振荡器,相比于传统石英或陶瓷产品厚度减少了50%以上。该公司中国及香港地区经理裘浩(Frank Qiu)对《国际电子商情》记者表示:“振荡器的机械强度和性能可靠性在很大程度上取决于材料本身的特性,传统的石英材料易碎,在厚度小于0.8mm时其抗冲击、抗震动能力都大受影响,而SiTime的MEMS振荡器采用坚固的硅材料,因此可以做得更小更薄。”

  裘浩指出,综合振荡器产品的价格与性能因素来看,石英晶体目前以无可比拟的低价优势牢牢盘据着低端市场,而SiTime的MEMS振荡器主要面向的是对体积、厚度、性能有较高要求的消费电子产品需求,其竞争对手则是传统的石英晶振产品。

  SIT8002UT内含一颗MEMS谐振器和一颗CMOS电路。所有的控制,驱动和频率变换由COMS电路完成,在-40~+85℃温度范围内保持+/-100ppm精度。工作电压可选;1.8V,2.5V或3.3V。并可工作于待机状态和输出使能控制以满足低功耗的要求。在封装方面,SIT8002UT采用EpiSeal封装技术,厚度远小于采用石英或陶瓷的产品。其坚固的四边形结构及MEMS First和EpiSeal制造技术,使得SiTime的产品可经受3000G的冲击和40G(5kHz-20kHz)的震动,而传统石英晶振无法承受上述抗震性能测试。

  随着技术的突破,SiTime解决了硅振荡器的技术难题,并在很低的成本下实现了产品化。裘浩强调说:“成本问题十分重要,只有新产品的成本低到足以和现有产品的成本相抗衡,性能提高才有意义。在成本接近的情况下,SiTime的MEMS振荡器的可靠性、抗震性要大大优于石英晶振,并且可以做到体积更小更薄。”

  据介绍,SIT8002UT的成品率目前在97%以上,而与之相反,随着厚度变薄,特别是小于0.8mm时,石英晶振的成品率会大大降低,从而造成成本增加。此外,与石英晶体必须采用密封外壳陶瓷封装不同,MEMS振荡器可以采用塑料封装,并且基于标准半导体封装,因此封装成本也很低,随着MEMS振荡器批量生产,其成本更将进一步降低。

  MEMS振荡器的另一个显著优势在于灵活的供货能力。由于石英晶振是非标准化产品,各公司的生产工艺都不相同,因此很难做到大批量供货,并且目前行业内的普遍供货周期在12周左右。而SiTime的MEMS谐振器具有灵活的可编程性,通过一次编程方式可产生从1MHz-200MHz范围内的任何频率,因此可以预先备货,交货周期仅3-4周。

  除抢占传统石英晶振应用市场之外,MEMS振荡器还进一步拓展出新的应用领域,如多芯片封装、小尺寸高容量存储卡、USB 2.0, PCI-Express等高速数据传输。例如SiTime公司同期推出的另一款新产品SiT8102兼具小尺寸和低抖动性,最小封装为2.5×2.0×0.8mm QFN,在1MHz-200MHz频率范围内抖动小于5ps rms,特别适合于高速、无线数据传输应用需求。裘浩透露说,新产品计划于11月底量产,并且已经接到了美国存储卡制造商的订单。

  展望未来,SiTime计划在2008年底推出可以支持手机应用的下一代产品,包括面向实时时钟应用的32KHz产品,以及带温度补偿的产品,其精度可以和传统石英TCXO相抗衡。裘浩表示:“在过去几年里,SiTime一直致力于将技术转化为可制造性产品,并取得了不错的成绩,从2007年第三季度开始每周出货量已经达到10万片,且增长势头良好。新任CEO Rajesh Vashist的加盟标志着SiTime的发展进入一个新的阶段,未来我们将在不断完善现有产品线的基础上,向更多应用领域拓展,推动公司的发展壮大。”

 

关键字:MEMS  振荡器  石英晶振  SiTime  多芯片封装  TCXO  可制造性  频率变

编辑:孙树宾 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/MEMS/2008/0512/article_135.html
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