硅MEMS晶振前景广阔
摘要: 硅MEMS晶振是美国SiTime推出的专门用来替代石英晶振。MEMS硅晶振具有一下优势:在抗震性上,其寿命方面是石英的10倍以上;全温度范围内无温漂;200K-800MHZ任一频点可编程;全新的半导体IC工艺。
硅MEMS晶振是美国SiTime推出的专门用来替代石英晶振。MEMS硅晶振具有一下优势:在抗震性上,其寿命方面是石英的10倍以上;全温度范围内无温漂;200K-800MHZ任一频点可编程;全新的半导体IC工艺。
硅MEMS晶振逐渐取代石英晶振
MEMS振荡器采用集成电路工艺制造出机械振动器件,这样可以被集成在硅芯片中。而传统的石英晶体需要切割和倾斜加工。如今,MEMS器件正逐渐取代传统的石英晶振。凭借标准的半导体工艺以及可高产量的塑壳封装技术,硅时钟器件使时钟晶振器件的交货周期和供货发生革命性的变化。
继推出针对系统设备、工业控制和消费电子的高端硅MEMS后,美国SiTime公司又针对巨量的智能手机市场推出可量产的32kHz硅MEMS振荡器。目前,SiTime占据全球硅MEMS时钟市场80%份额,量产出货已超过1.5亿颗芯片。该公司相关负责人表示,手机这一市场对供货、尺寸和功耗等要求更高,正是硅MEMS的优势。SiTime的所有产品都是可编程的,这样,我们的40个核心产品,覆盖了20万个产品料号,解决方案均可这客户量身定制,具有非常强的灵活性。
石英到硅MEMS的过渡将类似于真空管到集成电路、胶片相机到数码相机、以及正在发生的HDD到SSD的革命。硅MEMS时种器件由低功耗MEMS与可编程的模拟电路集成(如下图),采用完全的硅制程工艺。由Tower-Jazz提供晶园、Bosch提供MEMS、TSMC提供硅制程代工,而封装也是最主流的ASE、Cersem和UTAC。
目标锁定高端晶振市场
与同级的晶振产品解决方案相比,32kHz振荡器SiT15xx,在体积上缩小了84%,而功耗则下降了50%,这些优势使其可取代现行各类设备中的传统晶振产品及共振器,包括智能手机、平板电脑、WiFi和4G数据卡等,此外,各种医疗健身器件和目前非常热门的各种智能配带式产品如智能手表、智能眼镜等等也非常适合用硅MEMS时钟振荡器。由于它可以支持到1.2V-3.6V电压,所以可以适用于使用纽扣电池和超级电容备用电池的各种智能终端应用。
32kHz振荡器SiT15xx的目标市场是高端小尺寸32khz晶振市场,主要是替代8mm2(2.0x1.2mm)和5mm2(1.6x1.0mm)的市场,并不考虑低端的大尺寸14mm2(3.2x1.5mm)的市场。同传统的32kHz晶振相比,SiTime的采用塑料封装的产品要比传统晶振便宜10-20%,Pin脚也与传统的2.0x1.2mm硅晶振兼容。如采用CSP封装(尺寸小至1.2mm2)价格仅便宜5-10%。
由于SiTime的硅MEMS晶振的无温漂、高稳定性、低成本等优势,从本质上克服;了石英的诸多缺点,更符合现代电子的发展方向。在未来一段较长的时间内,它将是晶振市场的领航者。
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