MEMS振蕩器體積更小巧，厚度可低至0.25毫米 MEMS振蕩器的穩(wěn)固程度為傳統(tǒng)石英晶振的十倍 ??MEMS振蕩器功耗更低(3.5毫安)、啟動速度更快(3毫秒)、精度更高(10PPM) ??MEMS振蕩器采用的半導體技術，在生產的穩(wěn)定性比傳統(tǒng)石英晶振有優(yōu)勢 ??MEMS振蕩器采用可編程的半導體技術，供貨周期由傳統(tǒng)晶振的十八周縮短為兩周 ??MEMS振蕩器振蕩頻率高(800M)，且可以實現(xiàn)與現(xiàn)有石英晶振的PIN-TO-PIN引腳兼容 ??雕塑家羅丹說：“這世界從不缺乏美，缺少的只是發(fā)現(xiàn)的眼睛。”硅谷初創(chuàng)公司Sitime幾位創(chuàng)始人的經歷告訴我們：這世界也從不缺少創(chuàng)新的機會，缺少的只是勇于創(chuàng)新的思想。幾位原本在BOSCH公司從事MEMS技術研究的科學家，發(fā)現(xiàn)了將MEMS技術引入時鐘領域的機會，發(fā)明了基于MEMS技術的全硅可編程振蕩器，從此在頻率市場誕生了一個完全不同以往的產品，這將發(fā)起對現(xiàn)有石英振蕩器的顛覆性沖擊。 ??只有采用完全不同以往的思想、技術、工藝才能帶來顛覆性的技術革命，這是修修補補的改造所不能實現(xiàn)的效果。由于MEMS振蕩器的實現(xiàn)原理完全不同于以往的石英晶振，因此它可以克服現(xiàn)有石英晶振的很多先天劣勢。具體總結如下： ??由采用全硅MEMS技術所帶來的優(yōu)勢 ??1.體積優(yōu)勢 ??石英晶振的振蕩頻率受石英晶體的體積所限，而要切割微小體積的石英晶體非常困難，且石英晶體的體積越小其制造良率就越低、制成后的抗沖擊能力就越差。MEMS振蕩器可以非常容易的實現(xiàn)小型化。目前MEMS振蕩器已經可以實現(xiàn)2520的封裝體積，而如此之小的體積，石英晶體很難做到?！? ??除了越來越小的電子設備需要更小體積振蕩器的配合，有些最新的電子設備的體積甚至已經小到了傳統(tǒng)石英晶振難以滿足要求的地步。比如下一代高容量SIM卡(HC-SIM)由于要具備USB接口，因此需要外加時鐘，而HC SIM卡的厚度非常有限，厚度只有0.7毫米，傳統(tǒng)的石英晶振厚度很難做到1毫米以內。 ??2.穩(wěn)定度優(yōu)勢 ??傳統(tǒng)晶振在使用20M-33MHrs后會發(fā)生性能穩(wěn)定性下降的問題，而MEMS振蕩器出現(xiàn)該問題的時間是500MHrs，穩(wěn)定度提高十倍以上。 ??另外由于采用了SiTime公司擁有專利的穩(wěn)固封裝，MEMS振蕩器的仿真系數(shù)達到-50，000G，而傳統(tǒng)的石英晶振只能達到-2，000G。因此相比較易破碎的石英晶振，MEMS晶振要堅固的多。 ??3.效能優(yōu)勢 ??MEMS晶振可以做到更低的功耗和更快的啟動時間。功耗可低至3.5毫安，啟動速度快至3毫秒。這可以對滿足現(xiàn)有便攜產品的低功耗要求帶來幫助。 ??MEMS振蕩器可以實現(xiàn)10個PPM的精度，這是石英晶振難以達到的，現(xiàn)有石英晶振的最高精度為25-30PPM。更高的精度為設計師設計產品提供了冗余。 ??4.質量的一致性優(yōu)勢 ??MEMS振蕩器采用全硅工藝，完全按照半導體IC的制作工藝生產，可以采用成熟、穩(wěn)定的半導體工藝，因此它的質量穩(wěn)定性更高。不同頻率的石英晶振則要采用不同的切割生產線，最后對產品的質量穩(wěn)定性帶來影響。 ??5.成本優(yōu)勢 ??MEMS采用全硅工藝，可以在世界上任何一家晶圓廠代工，巨大的產品數(shù)量不會對產品成本帶來影響。而如果是石英晶振，廠家如果要滿足超出目前產能的產品數(shù)量需求就需要添置設備建設更多的生產線，人力成本和設備成本的增加都會直接影響產品的成本，而新設備、新工人的使用甚至會對產品質量的穩(wěn)定性帶來影響。 由于采用可編程技術帶來的優(yōu)勢 1.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。 ??2.減少供貨商的數(shù)量和驗證時間 ??采用傳統(tǒng)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(shù)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。 ??3.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(tǒng)的解決方法是：1.重新優(yōu)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(xiàn)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(yōu)勢： ??和現(xiàn)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(xiàn)有電子產品的輸出電壓規(guī)格。 ??具備差分輸出功能。振蕩頻率高，最高可以實現(xiàn)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(yōu)勢，長期來看MEMS振蕩器將代替現(xiàn)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，MEMS晶振要代替石英晶振也存在以下需要解決的問題： ??擴大MEMS振蕩器在業(yè)界的認知度 ??客戶使用習慣的培養(yǎng) ??拉大與石英晶振的價格優(yōu)勢，目前只是價格相當 ??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(yōu)勢，回頭率都很高。 ??石英晶振自誕生起已經走過了幾十年的時間，MEMS振蕩器是否是一個改朝換代的發(fā)明，我們都拭目以待。不過我建議設計師們可以嘗試一下，也許若干年后，當MEMS振蕩器一統(tǒng)江湖的時候，你會為自己的先見之明而感到驕傲呢？ (mbbeetchina)