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  • MEMS振荡器在生产与实际应用中的优势
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MEMS振荡器在应用上的优点

 

MEMS振荡器体积更小巧,厚度可低至0.25毫米。

MEMS振荡器的稳固程度为传统石英晶振的十倍。

MEMS振荡器功耗更低(3.5毫安)、启动速度更快(3毫秒)、精度更高(10PPM)。

MEMS振荡器采用的半导体技术,在生产的稳定性比传统石英晶振有优势。

MEMS振荡器采用可编程的半导体技术,供货周期由传统晶振的十八周缩短为两周。

MEMS振荡器振荡频率高(800M),且可以实现与现有石英晶振的PIN-TO-PIN引脚兼容。

由于MEMS振荡器的实现原理完全不同于以往的石英晶振,因此它可以克服现有石英晶振的很多先天劣势。具体总结如下:

采用全硅MEMS技术的MEMS振荡器所带来的优势

 

1、体积优势

石英晶振的振荡频率受石英晶体的体积所限,而要切割微小体积的石英晶体非常困难,且石英晶体的体积越小其制造良率就越低、制成后的抗冲击能力就越差。MEMS振荡器可以非常容易的实现小型化,目前Sime的MEMS振荡器已经可以实现2520的封装体积,而如此之小的体积,石英晶体很难做到,。

 

2、稳定度优势

传统晶振在使用20M-33MHrs后会发生性能稳定性下降的问题,而MEMS振荡器出现该问题的时间是500MHrs,稳定度提高十倍以上。

 

3、效能优势

MEMS晶振可以做到更低的功耗和更快的启动时间。功耗可低至3.5毫安,启动速度快至3毫秒。这可以对满足现有便携产品的低功耗要求带来帮助。

MEMS振荡器可以实现10个PPM的精度,这是石英晶振难以达到的,现有石英晶振的最高精度为25-30PPM。更高的精度为设计师设计产品提供了冗余。

 

4、质量的一致性优势

MEMS振荡器采用全硅工艺,完全按照半导体IC的制作工艺生产,可以采用成熟、稳定的半导体工艺,因此它的质量稳定性更高。不同频率的石英晶振则要采用不同的切割生产线,最后对产品的质量稳定性带来影响。

 

5、成本优势

MEMS采用全硅工艺,可以在世界上任何一家晶圆厂代工,巨大的产品数量不会对产品成本带来影响。而如果是石英晶振,厂家如果要满足超出目前产能的产品数量需求就需要添置设备建设更多的生产线,人力成本和设备成本的增加都会直接影响产品的成本,而新设备、新工人的使用甚至会对产品质量的稳定性带来影响。

 

MEMS振荡器

采用可编程技术带来的优势

 

1、交货周期大幅缩短

由于采用可编程技术,可以针对客户的不同频率需要,在很短的时间内提供不同频率的产品,平均的供货期为两周,而石英晶振通常的供货周期为十八周。这在制造商对上市时间越来越敏感,产品生命周期越来越短的今天是十分重要的。

 

2、减少供货商的数量和验证时间

采用传统的石英晶振,没有一家厂家可以保证能够提供客户所需的所有频率。因此制造商需要选用多个晶振制造商的产品,并且为了保证产品可靠性需要对不同频率的晶振进行验证。

 

3、对制造商解决EMI问题带来帮助

虽然设计师在设计初期做很多EMI/EMC问题的考量,但往往会还是会在最终设计完成时碰到由于通不过EMI测试而无法量产的问题。

传统的解决方法是:

1、重新优化布板,这是花费时间最长、成本最高的做法。

2、给相应的位置增加屏蔽罩和滤波器,这样会增加成本和制造难度。

3、有了MEMS扩频振荡器,现在还有一种方法是采用扩频振荡器扩展时钟频谱对由时钟带来的EMI问题加以解决,采用不同的扩展方式和扩展幅度可以取得不同的效果,最好的情况是可以降低EMI12个dB。实际应用中,已经有设计师通过使用MEMS扩频时钟代替原有石英晶振使原来通不过EMI测试的产品顺利过关。



标签:MEMS振荡器