- 時(shí)序器件市場規(guī)模達(dá)50億美元，目前MEMS振蕩器僅占幾百萬美元，2012年有望達(dá)到1.4億美元
- MEMS振蕩器廠商一致認(rèn)為，MEMS振蕩器未來將取代石英振蕩器
- SiTime解決了硅振蕩器的技術(shù)難題，并在很低的成本下實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品化
- 據(jù)業(yè)界預(yù)測，MEMS振蕩器正以120%的年增長率，逐漸取代石英晶體振蕩器
- 與石英晶體相比，MEMS振蕩器的封裝很小，而且價(jià)格相對更實(shí)惠，因此更適用于消費(fèi)電子產(chǎn)品
據(jù)業(yè)界預(yù)測，MEMS(微電子機(jī)械系統(tǒng))振蕩器正以120%的年增長率（在某些地方是該增長率的四倍）逐漸取代石英晶體振蕩器。與石英晶體相比，MEMS振蕩器的封裝很小，而且價(jià)格相對更實(shí)惠，因此更適用于消費(fèi)電子產(chǎn)品。
筆者在美國硅谷采訪了MEMS(微電子機(jī)械系統(tǒng))振蕩器領(lǐng)先供應(yīng)商SiTime公司副總裁Piyush Sevalia先生，他說，時(shí)序器件市場規(guī)模達(dá)50億美元。目前MEMS振蕩器僅占幾百萬美元，2012年有望達(dá)到1.4億美元。主要的驅(qū)動(dòng)力是消費(fèi)電子和汽車電子的微型化以及在單一CMOS芯片上擁有多種振蕩器的SoCMEMS。據(jù)悉，2012年以后，MEMS振蕩器也將開始進(jìn)軍約10億美元的手機(jī)時(shí)序芯片市場。
目前時(shí)鐘振蕩器以石英技術(shù)為主。當(dāng)前的時(shí)鐘產(chǎn)品越來越趨向小型化，薄型化，在此過程中保持可靠性，穩(wěn)定性和高性能成為難點(diǎn)。傳統(tǒng)的石英或壓電陶瓷材料，由于其自身的易碎性，在厚度小于0.8mm時(shí)其抗沖擊，抗震動(dòng)能力大受影響。使得各廠家在提供薄型化產(chǎn)品的同時(shí)將面對高成本及低成品率的問題。
隨著MEMS技術(shù)的日趨成熟，在尺寸，穩(wěn)定性和性能方面的優(yōu)勢可以應(yīng)對上述挑戰(zhàn)。MEMS振蕩器廠商正在瞄準(zhǔn)此前石英振蕩器所占有的市場。MEMS振蕩器廠商一致認(rèn)為，MEMS振蕩器未來將取代石英振蕩器。在硅谷有幾家MEMS振蕩器供應(yīng)商，SiTime公司以其領(lǐng)先的技術(shù)嶄露頭角。SiTime解決了硅振蕩器的技術(shù)難題，并在很低的成本下實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品化。SiTime公司是一家風(fēng)險(xiǎn)投資支持的私人企業(yè)，提供基于MEMS的硅時(shí)鐘解決方案。2006年推出首款產(chǎn)品，從2007年第三季度開始每周出貨量已經(jīng)達(dá)到10萬片，且增長勢頭良好。
SiTime公司的產(chǎn)品組合了MEMS和模擬器件于一身，分立的MEMS諧振螺陀取代石英諧振螺陀，帶來尺寸小（尺寸減小10倍）、性能高（零漂移、150K的Q值），使用標(biāo)準(zhǔn)CMOS工藝，良率高達(dá)90%。
SiTime公司近日推出SiT9102，是業(yè)界首個(gè)具有超高頻率穩(wěn)定性（±10 PPM）的差動(dòng)輸出MEMS振蕩器。同時(shí)還推出嵌入了MEMS諧振螺陀的SiT9103 and SiT9104，3-PLL可編程時(shí)鐘產(chǎn)生器。
一般情況下，石英振蕩器提供的頻率穩(wěn)定性在25到100ppm，10 PPM的器件是很難于做到的。SiTime’s 公司的10 PPM解決方案大大增加了時(shí)鐘震蕩器的穩(wěn)定性，因此加強(qiáng)了系統(tǒng)的timing margin和長期可靠性，大大降低轉(zhuǎn)換器、供電線路和照明線路產(chǎn)生的隨機(jī)低頻噪音。
SiT9102是可編程差動(dòng)輸出MEMS振蕩器，工作頻率800 MHz。可在三種通用差動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)情況下編程，即LVPECL (2.25V to 3.63V), LVDS (2.25V – 3.63V) 和 CML (1.8V, 2.25V – 3.63V)，頻率可在10 到 220 MHz之間，也可以選擇常用的220 MHz 到 800 MHz之間。SiT9102還提供高性能應(yīng)用下要求的random RMS phase jitter of less than 1 picosecond。其封裝尺寸可以按照兩個(gè)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，5.0 x 3.2 x 0.85mm 和 7.0 x 5.0 x 0.85mm。SiT9102適用于服務(wù)器、路游器、RAID控制器、光纖、PCI-Express、千兆以太網(wǎng)和光網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。
SiT9103 和 SiT9104集成度高，面積小，設(shè)計(jì)簡單，降低了板的面積，因此減少成本，減少元器件的數(shù)量和供應(yīng)商。該產(chǎn)品集成了多個(gè)PLL，結(jié)合了三個(gè)外部振蕩器的功能，同時(shí)集成的MEMS共振器減少了對石英晶體、伴隨電路和匹配的需求。每個(gè)PLL和伴隨時(shí)鐘輸出可由獨(dú)立的供電電壓(1.8V, 2.5V, 2.8V 或者 3.3V)驅(qū)動(dòng)，每個(gè)差動(dòng)輸出可以設(shè)定為三種水平之一，LVPECL, LVDS 或 CML，減少外部轉(zhuǎn)換器的需求。這些時(shí)鐘產(chǎn)生器的封裝尺寸為22-pin的7.0mm x 5.0mm QFN。
SiTime公司副總裁Piyush Sevalia先生說，“這個(gè)高達(dá)50億美元的時(shí)鐘市場有三種產(chǎn)品，共振器、振蕩器和時(shí)鐘發(fā)生器。這個(gè)市場比較分散，沒有一個(gè)供應(yīng)商能夠開發(fā)適應(yīng)三種產(chǎn)品的技術(shù)。SiTime公司有了SiT9103 和 SiT9104時(shí)鐘發(fā)生器，成為唯一一家從事三種產(chǎn)品供應(yīng)的硅時(shí)鐘產(chǎn)品企業(yè)。”2009年2月起，可以獲得該種產(chǎn)品的樣片。
