全硅MEMS振蕩器和傳統石英的區別

　　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(guò)編程來(lái)實(shí)現不同參數規格組合。

　　除圖中所示，SiT9102還可通過(guò)編程方式達到民用級(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(wú)法支持的10PPM頻率穩定性。

　　SiT9102高度的靈活性，使電子工程學(xué)在系統設計中不但無(wú)需再為振蕩器規格不全而束縛，更可同過(guò)嘗試不同規格，實(shí)現最佳組合，來(lái)提高系統整體性能和穩定性。

　　全硅MEMS振蕩器按需供貨，降低斷貨風(fēng)險，壓縮備貨成本

　　即時(shí)生產(chǎn)(Just-in-time-manufacturign)在電子業(yè)的普及也為系統廠(chǎng)商采購人員在供貨鏈管理帶來(lái)了巨大的壓力。系統廠(chǎng)商永遠希望或要求下游供應商長(cháng)期保證足夠純貨，以備急用。而下游供應商應利潤壓力，卻會(huì )盡量減低庫存，而這個(gè)壓力，引復雜的生產(chǎn)工藝和壟斷的原材料供貨鏈，在石英產(chǎn)業(yè)特為顯著(zhù)。

　　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(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商，決定了石英在無(wú)備貨下至少8-16周供貨期，且無(wú)應急供貨的能力。

　　對于石英廠(chǎng)商備貨更是艱巨的任務(wù)，因為石英一個(gè)頻率，一個(gè)料號的特性，使得石英廠(chǎng)商只能備常用料。一般來(lái)說(shuō)，只有5%左右的常用料會(huì )在石英銷(xiāo)售渠道中有長(cháng)期備料。而對于系統廠(chǎng)商來(lái)說(shuō)，因不同料號需求增減難測，經(jīng)常出現急用料長(cháng)期缺貨，卻又有大批不需要的死貨，無(wú)形中增加成本，并影響公司銷(xiāo)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(chǎng)商一般以”die bank”的方式預先積累MEMS和CMOS空白芯片的半成品。再通過(guò)用半成品標準芯片塑料封裝，測試，編程和卷帶包裝出貨，無(wú)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(hù)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)調整產(chǎn)品組合，滿(mǎn)足客戶(hù)無(wú)時(shí)無(wú)刻變化的需求，保證系統廠(chǎng)商生產(chǎn)物料供應無(wú)短缺風(fēng)險。

　　這種供貨上的靈活性不但簡(jiǎn)化了系統廠(chǎng)商供應鏈的管理，也無(wú)形中減小了對備貨資金的要求，為系統廠(chǎng)商減低總成本，提高利潤做出貢獻。

　　圖5 復雜的石英工藝

　　圖6 半導體高效能的生產(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)石英晶體為主的機械振動(dòng)結構，易碎，而且對外界環(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(chēng)作“活性下降(Activity Dip)”的問(wèn)題，可能直接造成振蕩器停振或輸出頻率偏差的現象。

　　圖7 Activity Dip 造成于溫度有關(guān)的振蕩器失效