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          CMOS上的MEMS振蕩器---Silicon Labs的獨(dú)創(chuàng)

          作者:薛士然 時間:2013-06-28 來源:電子產(chǎn)品世界 收藏

            近日推出了其頗為滿意的一款產(chǎn)品-基于MEMS的振蕩器。其關(guān)鍵創(chuàng)新點(diǎn)在于使用專利的技術(shù),技術(shù)是把MEMS架構(gòu)直接構(gòu)建于標(biāo)準(zhǔn)CMOS晶圓上,從而獲完全集成的高可靠“CMOS+MEMS”單晶片解決方案。



                                              圖1   的多層結(jié)構(gòu)圖(分離圖)

          本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/146946.htm

            副總裁兼時序產(chǎn)品總經(jīng)理Mike Petrowski介紹,推出系列產(chǎn)品主要是填補(bǔ)公司在大眾市場的產(chǎn)品空白,比如數(shù)碼相機(jī)、存儲和內(nèi)存、ATM機(jī)、POS機(jī)、打印機(jī)等。雖然是滿足批量市場,但是的性能也還是很出眾的,總結(jié)起來就是成本更低、尺寸更小、更可靠、更高集成度、更加便利性。


                                   Silicon Labs副總裁兼時序產(chǎn)品總經(jīng)理Mike Petrowski

            低成本:Si50x是在CMOS工廠大批量生產(chǎn)制造,工廠具有標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)線,從而大幅降低了生產(chǎn)成本。

            小尺寸:其質(zhì)量比石英晶體減小了61000倍,采用標(biāo)準(zhǔn)CMOS IC制造工藝能夠生產(chǎn)出三種工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的封裝尺寸:2mm*2.5mm、2.5mm*3.2mm和3.2mm*5mm。

            高可靠性:這與幾個方面的改進(jìn)有關(guān)系,其一是與選用的材料有關(guān),Si50x采用SiGe材料,(見圖2),這樣做的好處是,當(dāng)溫度升高時,芯片上的SiGe會變硬,而其中的氧化槽會變軟,這一軟一硬的相互補(bǔ)充,就可以使器件的頻率漂移接近于0。其二是因為整個MEMS在CMOS之上,很近的距離使溫度傳感器的工作效率更高,響應(yīng)速度也更快。其三,固定方式的不同,傳統(tǒng)的晶體振蕩器只有2個錨點(diǎn),而Si50x有周圍四個加中心一個的5錨點(diǎn)固定(參見圖3),更耐得住沖擊和振動。


                                                圖2 Si50x的材料可以產(chǎn)生被動溫度補(bǔ)償

                                                          圖3  Si50x的5個錨點(diǎn)很牢靠

            便利性:此產(chǎn)品與現(xiàn)有的石英或者M(jìn)EMS振蕩器引腳和封裝兼容,可以實(shí)現(xiàn)快速替換。Si50x包括四類產(chǎn)品,單頻率振蕩器Si501、雙頻率振蕩器Si502、四頻率振蕩器Si503和完全可編程的振蕩器Si504,可以根據(jù)使用需要實(shí)時調(diào)節(jié)頻率。

            此外為了方便CMEMS振蕩器評估和應(yīng)用開發(fā),Silicon Labs還提供Si50-1-2-3-4-EVB評估套件。

            Mike還介紹說,兩年前公司就開始和中芯國際合作開發(fā)采用CMEMS技術(shù)的生產(chǎn)線,初次采用CMEMS技術(shù)生產(chǎn)出來的Si50x產(chǎn)品能有如此出色的性能,他們也感到很高興(也可以理解為比預(yù)期的好)。當(dāng)被問及花費(fèi)這么大精力研究的應(yīng)用CMEMS技術(shù)生產(chǎn)線是否僅僅用于Si50x的生產(chǎn),Mike說,未來會考慮用于性能更高產(chǎn)品的生產(chǎn)。在此我個人的理解,CMEM工藝的研究的最終目標(biāo)一定是服務(wù)于全產(chǎn)品系列的,但是首先用于Si50x,應(yīng)該是在測試和檢驗這一工藝的性能和市場的接受度。

            Mike還順便解釋了,現(xiàn)在Silicon Labs的產(chǎn)品由幾年前的無晶體振蕩器轉(zhuǎn)向了MEMS振蕩器,是因為后者工藝更簡單,開發(fā)周期更短。

                  如果希望了解CMEMS技術(shù),歡迎到下載頻道下載白皮書。http://share.eepw.com.cn/share/download/id/88955

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