MEMS即微電子機械係統,這類係統不僅能采集、處理與發送信息或指令,還能按照獲取的信息自主或根據外部指令采取行動。SiTime MEMS矽晶振采用全矽MEMS技術,由兩個芯片堆棧而成——下方是CMOS PLL驅動芯片,上方是MEMS諧振器,以標準QFN IC封裝方式完成。那麽,MEMS技術給矽晶振帶來了哪些優勢?本文將係統解析。

由於采用可編程技術,MEMS矽晶振可針對客戶不同頻率需求,在很短時間內提供不同頻率的產品,平均供貨期約兩周,而石英晶振通常的供貨周期為十八周。在製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,這一優勢尤為重要。
據SiTime亞太區銷售副總David介紹,為滿足美國一家客戶的需要,SiTime在24小時內提供了樣片、一周內提供了100片產品,兩周內即實現了滿足客戶需求的批量供貨。
采用傳統石英晶振時,沒有一家廠家能保證提供客戶所需的所有頻率。因此製造商需選用多個晶振製造商的產品,並對不同頻率的晶振分別進行驗證,以保證產品可靠性。
采用MEMS振蕩器後,由於頻率可編程,隻需采購一家廠家的有限數量振蕩器即可滿足對不同頻率的需求。與盡量少的供貨商打交道、盡量少地花費產品驗證時間,對製造商降低成本、簡化製造流程、加快產品上市都有顯著幫助。
雖然設計師在設計初期會做很多EMI/EMC考量,但往往在最終設計完成時仍會碰到因通不過EMI測試而無法量產的問題。傳統解決方法包括:
采用不同的擴展方式和擴展幅度可取得不同效果,最好的情況可降低EMI達12dB。實際應用中,已有設計師通過使用MEMS擴頻時鍾代替原有石英晶振,使原來通不過EMI測試的產品順利過關。
MEMS矽晶振還具備以下優勢:
高頻輸出:振蕩頻率最高可達800MHz,滿足通信等高端應用需要。
盡管MEMS振蕩器具備上述性能優勢,長期來看有望逐步替代現有石英晶振,但由於振蕩器在使用中具有價格低、用量大、功能重要的特點,很多製造商都有自己的使用習慣和固定客戶,MEMS晶振替代石英晶振仍需解決以下問題:
據SiTime亞太區銷售總監David介紹,該公司的MEMS晶振目前主要滿足製造商在替代使用中的需要,但用過MEMS振蕩器的客戶由於認識到了其優勢,回頭率都很高,累計出貨量已達800萬片,且主要是在2008年後取得,增速很快。
盡管MEMS矽晶振在交貨周期、可編程性和EMI優化方麵具備優勢,但石英晶振在頻率溫度特性、相位抖動、電流消耗、起振特性和頻率穩定度等核心指標上仍顯著領先,尤其在衛星通信、GPS導航、航空航天、精密測量等對時鍾質量要求極高的領域,石英晶振仍是首選。
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對於需要MEMS可編程晶振靈活性的應用場景,国产精品JK蜜桃翘臀白丝AV科技亦可提供技術支持與選型建議,協助客戶在石英晶振與MEMS方案之間做出最優決策。
MEMS矽晶振憑借可編程、短交期、EMI優化等優勢,在物聯網、可穿戴等新興領域快速滲透;而石英晶振憑借高精度、低抖動、低功耗等核心性能,在高端通信、導航和精密測量領域仍不可替代。兩者將在較長時間內互補共存。国产精品JK蜜桃翘臀白丝AV科技將持續以高品質石英晶振產品和專業技術支持,助力客戶實現最優時鍾解決方案。