何為 MEMS?即微電子機械系統,這種系統不僅能夠采集、處理與發送信息或指令,還能夠按照所獲取的信息自主地或根據外部的指令采取行動。SiTime MEMS 硅晶振采用全硅的MEMS技術,由兩個芯片堆棧起來,下方是CMOS PLL驅動芯片,上方則是MEMS諧振器,以標準QFN IC封裝方式完成。那么MEMS技術給硅晶振帶來什么優勢呢?
一、交貨周期大幅縮短
由于采用可編程技術,可以針對客戶的不同頻率需要,在很短的時間內提供不同頻率的產品,平均的供貨期為兩周,而石英晶振通常的供貨周期為十八周。這在制造商對上市時間越來越敏感,產品生命周期越來越短的今天是十分重要的。
SiTime的亞太區銷售副總David介紹,為了滿足美國一家客人的需要,SiTime在24小時內就提供了樣片、一周內提供了100片產品,而在兩周內就實現了滿足客戶需求的批量供貨。
二、減少供貨商的數量和驗證時間
采用傳統的石英晶振,沒有一家廠家可以保證能夠提供客戶所需的所有頻率。因此制造商需要選用多個晶振制造商的產品,并且為了保證產品可靠性需要對不同頻率的晶振進行驗證。
采用MEMS振蕩器,由于頻率是可編程的,只需要采有一個廠家的有限數量的振蕩器就可以滿足制造商對不同頻率振蕩器的需要。和盡量少的供貨商打交道,盡量少的花費產品驗證時間對制造商降低成本、簡化制造流程、加快產品上市時間都是有幫助的。(相關閱讀可以查看YXC揚興官網《YXC揚興成為中國早期MEMS晶振生產廠商》)
三、對制造商解決EMI問題帶來幫助
雖然設計師在設計初期做很多EMI/EMC問題的考量,但往往會還是會在最終設計完成時碰到由于通不過EMI測試而無法量產的問題。傳統的解決方法是:
1、重新優化布板,這是花費時間最長、成本最高的做法。
2、給相應的位置增加屏蔽罩和濾波器,這樣會增加成本和制造難度。
3、有了MEMS擴頻振蕩器,現在還有一種方法是采用擴頻振蕩器擴展時鐘頻譜對由時鐘帶來的EMI問題加以解決,
采用不同的擴展方式和擴展幅度可以取得不同的效果,最好的情況是可以降低EMI12個dB。實際應用中,已經有設計師通過使用MEMS擴頻時鐘代替原有石英晶振使原來通不過EMI測試的產品順利過關。
其他優勢:
和現有的石英晶振PIN-TO-PIN,可以順利替代。
可以采用從1.8V至3.3V的多種電壓,全面覆蓋現有電子產品的輸出電壓規格。
具備差分輸出功能。振蕩頻率高,最高可以實現800M的振蕩頻率,滿足通信等高端應用的需要。
由于存在以上的性能優勢,長期來看MEMS振蕩器將代替現有的石英晶振。但由于振蕩器在使用中具有價格低、用量大、功能重要的特點,很多制造商都有自己的使用習慣和固定客戶。(相關閱讀可以查看YXC揚興官網《MEMS振蕩器與傳統石英晶振的性能對比》)
MEMS晶振要代替石英晶振也存在以下需要解決的問題:
1、擴大MEMS振蕩器在業界的認知度
2、客戶使用習慣的培養
3、拉大與石英晶振的價格優勢,目前只是價格相當
SiTime的亞太區銷售總監David介紹,該公司的MEMS晶振目前還主要是滿足制造商在替代使用中的需要,但是用過MEMS振蕩器的客戶由于認識到了MEMS振蕩器的優勢,回頭率都很高,該公司的MEMS振蕩器出貨量累計已達800萬片,而這些出貨量主要是2008年后取得的,出貨量的增速增加很快。
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