淺析全硅MEMS振蕩器和傳統(tǒng)石英的區(qū)別
圖4展示了SiTime 的SiT9102差分振蕩器的靈活性,同一個(gè)基本料號可通過編程來實(shí)現(xiàn)不同參數(shù)規(guī)格組合。本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/176328.htm
除圖中所示,SiT9102還可通過編程方式達(dá)到民用級(0?C-70?C)、超民用級(-20?C-70?C)或工業(yè)級(-40?C-85?C)等不同工作溫度,以及一般高頻振蕩器無法支持的10PPM頻率穩(wěn)定性。
SiT9102高度的靈活性,使電子工程學(xué)在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中不但無需再為振蕩器規(guī)格不全而束縛,更可同過嘗試不同規(guī)格,實(shí)現(xiàn)最佳組合,來提高系統(tǒng)整體性能和穩(wěn)定性。
全硅MEMS振蕩器按需供貨,降低斷貨風(fēng)險(xiǎn),壓縮備貨成本
即時(shí)生產(chǎn)(Just-in-time-manufacturign)在電子業(yè)的普及也為系統(tǒng)廠商采購人員在供貨鏈管理帶來了巨大的壓力。系統(tǒng)廠商永遠(yuǎn)希望或要求下游供應(yīng)商長期保證足夠純貨,以備急用。而下游供應(yīng)商應(yīng)利潤壓力,卻會盡量減低庫存,而這個(gè)壓力,引復(fù)雜的生產(chǎn)工藝和壟斷的原材料供貨鏈,在石英產(chǎn)業(yè)特為顯著。
如圖(5)顯示,石英生產(chǎn)流程包括切割,渡銀,封裝,測試,老化等幾十半自動步驟,一般需8-16周的生產(chǎn)周期。加上石英振蕩器所需的基座和起振IC全部控制在二到三家日系供應(yīng)商,決定了石英在無備貨下至少8-16周供貨期,且無應(yīng)急供貨的能力。
對于石英廠商備貨更是艱巨的任務(wù),因?yàn)槭⒁粋€(gè)頻率,一個(gè)料號的特性,使得石英廠商只能備常用料。一般來說,只有5%左右的常用料會在石英銷售渠道中有長期備料。而對于系統(tǒng)廠商來說,因不同料號需求增減難測,經(jīng)常出現(xiàn)急用料長期缺貨,卻又有大批不需要的死貨,無形中增加成本,并影響公司銷售。
于石英相比,全硅MEMS振蕩器,基于其可編程平臺,以按需供貨(Deliver-on-demand)的模式從根本上解決石英產(chǎn)業(yè)供貨上的低效能。
MEMS振蕩器廠商一般以”die bank”的方式預(yù)先積累MEMS和CMOS空白芯片的半成品。再通過用半成品標(biāo)準(zhǔn)芯片塑料封裝,測試,編程和卷帶包裝出貨,無論任何頻率,任何工作電壓,任何精度,任何封裝的組合,整個(gè)MEMS振蕩器供貨期從收到客戶訂單到壓縮到2-4周,
全硅MEMS這種按需供貨(Deliver-on-demand)的模式不僅僅縮短比石英小了四倍的供貨期。 重要得是MEMS振蕩器以空白芯片模式備貨,可實(shí)時(shí)調(diào)整產(chǎn)品組合,滿足客戶無時(shí)無刻變化的需求,保證系統(tǒng)廠商生產(chǎn)物料供應(yīng)無短缺風(fēng)險(xiǎn)。
這種供貨上的靈活性不但簡化了系統(tǒng)廠商供應(yīng)鏈的管理,也無形中減小了對備貨資金的要求,為系統(tǒng)廠商減低總成本,提高利潤做出貢獻(xiàn)。
圖5 復(fù)雜的石英工藝
圖6 半導(dǎo)體高效能的生產(chǎn)供貨模式
全硅MEMS振蕩器的質(zhì)量、可靠性和耐用性
石英振蕩器是一個(gè)石英晶體為主的機(jī)械振動結(jié)構(gòu),易碎,而且對外界環(huán)境敏感。很多因素會直接影響到石英的質(zhì)量和可靠性。
原因之一在于,石英面臨一個(gè)被稱作“活性下降(Activity Dip)”的問題,可能直接造成振蕩器停振或輸出頻率偏差的現(xiàn)象。
圖7 Activity Dip 造成于溫度有關(guān)的振蕩器失效
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