硅机电振荡器将量产 传统石英晶振被颠覆
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正文
尽管石英晶体振荡器存在于所有电子产品中，但因为石英很多缺点，如价格昂贵、比硅低20倍的可靠性、尺寸大，且通常由客户定制，制造时间长，与cmos不兼容，而且一种封装只能对应一种频率...在过去30多年间，业界一直在探索石英晶体振荡器的替代产品，如今这一探索取得了重大突破。
4月20日，美国初创公司sitime在北京宣布，推出可代替传统石英振荡器的sit11xx系列mems first振荡器(硅机电振荡器)。sit11xx系列提供1mhz～125mhz输出频率，适合数玛相机、游戏机、机顶盒、mp3播放器等各类消费电子产品，汽车电子及工业产品应用。sitime的振荡器在-40℃～85℃温度变化范围内提供50ppm～100ppm的频率精度，而操作电压仅在3.3v、2.5v或1.8v。sitime目前已经可以提供样片，预计9月量产出货。sitime公司还宣布和香港先思行有限公司(av concept limited)签定中国大陆及香港地区独家销售代理权。
sitime联盟总裁joe brown表示：“硅机电振荡器是革命性的产品，将在未来10年内取代超过90%的石英晶体振荡器。因为硅机电振荡器极大地节约了尺寸和成本，容易使用，高度集成，可靠性高并具备超越晶体振荡器的性能。”
石英晶体与硅机电振荡器的技术性能比较
虽然硅机电振荡器已经出现多年，但于硅机电振荡器没有很好解决一些重大技术问题，所以一直处于研究阶段，主要问题包括：比较差的长时间稳定性，温度迟滞现象，以及达30ppm/℃的频率-温度系数；另外就是较高的成本和封装尺寸。
brown表示，mems-first和episeal封装的发明允许硅谐振器封装于工业标准的低成本塑料封装，并解决了维持洁净真空的问题，实际上消除了空腔污染物和老化现象，减轻了温度补偿和漂移的复杂性。mems-first和episeal清除了mems谐振器推出市场的障碍，解决包括温度/频率滞后、长期稳定性及包装成本等问题。sitime的mems振荡器基于200mm标准soi(绝缘硅)cmos兼容的晶圆制造，采用标准qfn封装，qfn包装内包括一个cmos驱动ic和mems谐振器，组成一个完整的振荡器。sitime的产品目前由台积电采用0.18微米工艺代工。
他介绍说，sitime谐振器比同类型石英谐振器的体积少1,000倍，性能优异。例如传统石英晶体的长期稳定性或老化程度一般为0.050ppm，对sitime测试样本而言却是目前的上限。一般来说，传统石英晶体的首年老化程度在+2及+5ppm之间，超过十年老化程度在+10及+15ppm之间，在最差的情况下，非mems硅时钟振荡器的容许频偏为2,500到25,000ppm。温度对频率滞后误差，在超过摄氏4度的情况下，sitime谐振器速率为每分钟少于1ppm，同类型石英谐振器在同样情况下的表现则为每分钟±ppm。 [1] [2] [3] [下一页]
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