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(hào)可通過編程來實(shí)現(xiàn)不同參數(shù)規(guī)格組合。

　　除圖中所示，SiT9102還可通過編程方式達(dá)到民用級(jí)(0?C-70?C)、超民用級(jí)(-20?C-70?C)或工業(yè)級(jí)(-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(zhǎng)期保證足夠純貨，以備急用。而下游供應(yīng)商應(yīng)利潤(rùn)壓力，卻會(huì)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(cè)試，老化等幾十半自動(dòng)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(duì)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(hào)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(huì)在石英銷售渠道中有長(zhǎng)期備料。而對(duì)于系統(tǒng)廠商來說，因不同料號(hào)需求增減難測(cè)，經(jīng)常出現(xiàn)急用料長(zhǎng)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(tái)，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(cè)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(jiǎn)化了系統(tǒng)廠商供應(yīng)鏈的管理，也無形中減小了對(duì)備貨資金的要求，為系統(tǒng)廠商減低總成本，提高利潤(rùn)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(dòng)結(jié)構(gòu)，易碎，而且對(duì)外界環(huán)境敏感。很多因素會(huì)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