MEMS晶振领导者SiTime的时钟突破与创新
自从今年6月份5G通信标准协议通过批准之后,这几个月网络上不断有5G的消息传出,据各大科技新闻媒体报导,最快明年中旬至下旬,市面上会出现5G标准的智能手机,领头发布的依然是华为、小米,OPPO,VIVO等几大巨头,还有其他仅次于这几大品牌的手机厂商。除此之外,不少相关的配件供应商,也为了即将到来的5G做好了准备,在移动通信和智能手机领域,有一种叫做晶振的电子元器件,是通信与网络连接的重要信号源。知名的MEMS可编程晶振制造厂家,供应商SiTime公司,早已在业内发出消息,将会为5G通信的客户提供MEMS时序解决方案。
网络和通信设备是两种极其高端的产品,对贴片晶振的要求也非常高,基本上不用普通无源的石英晶振,生产厂家们更喜欢用TCXO温补晶振,VCXO压控晶振,OCXO恒温晶振,LVDS/LVPECL差分晶振之类的振荡器。还有一种区别于列举的任何一种,无论是材质还是性能方面,都有一些不同之处,就是我们今天要说的MEMS晶振,这是一种微机电型的可编程振荡器,制造材料也不是传统的石英和水晶,是另一种叫做硅晶的东西。全球规模最大,生产实力最强,知名度最高的硅晶振制造厂家,是美国的SiTime晶振公司,在行业里排名前50名。
SiT5711晶振和SiT5712晶振是美国SiTime公司为5G设备推出的MEMS突破性时钟解决方案,最新创新的作品,是业界首次发布的MEMS可恒温的晶体振荡器,可以在通信与网络设备中提供顶级的信号源。基于石英的OCXO振荡器对诸如振动、温度变化和冲击等环境压力因素极为敏感,这会降低网络性能、减少正常运行时间,并影响任务关键型服务,如自动驾驶辅助系统 (ADAS)。SiTime 的 Emerald OCXO 解决了上述难题。
纵观SiTime晶振公司发展历程和对MEMS的研究,你会发现,其实这是整个可编程晶体振荡器的改革和创新历史,对于MEMS系统美国SiTime有着自己独特的见解。在上个世纪MEMS晶振市场还不明朗的情况下,SiTime公司率先完成了小型化,低成本的计划,大大的推动了可编程振荡器的前景,帮助世界范围内成千上万的客户解决MEMS方案与难题。上文提到的SiT5711晶振和SiT5712晶振,比一般的同类型晶体抗振性提高了至少20倍,厚度减少了6.5mm,在有气流和热冲击的情况下性能提升10倍,耐高温也可承受潮湿的环境,因为是应用到5G通信的设备和系统里,各方面的功能性能都提升了不少。让我们看看,SiTime可编程振荡器是如何一步步突破和创新MEMS技术的。
2007年:突破性进程
一滴灰尘会影响谐振器的性能。因此,谐振器不能暴露于任何外部元件。对于小于一粒盐的MEMS谐振器尤其如此。(MEMS代表Micro-Electro-Mechanical Systems。)我们通过创建MEMS First™和EpiSeal™工艺改变了时序行业。我们不仅能够清洁和密封MEMS谐振器而不会将它们暴露在外部污染物中; 我们是第一个大批量生产MEMS谐振器的公司。因此,基于硅的定时器件成为石英定时器件的可靠替代品。
2011年:对冲击和振动的免疫力
电话掉线了。汽车零件在引擎盖下摇晃。地震探测系统钻入地下。这就是为什么计时设备需要免受冲击和振动的原因。可编程晶振在处理外力时本质上比石英好,因为它们要小得多。2011年,我们推出了新的MHz谐振器设计,与石英相比,我们的产品对冲击和振动的免疫力提高了30倍。
2013年:最小的计时设备
我们的MEMS硅晶振解决方案使庞大的石英计时装置看起来像石器时代的东西。我们率先使用芯片级封装进行定时(CSP),使小型振荡器小于针头。由于MEMS是由硅制成的(而石英不是),我们可以利用半导体行业的最新封装技术而无需大量投资。
在温度下击打石英
温度会影响振荡器的性能,从而导致呼叫掉线或GPS连接丢失。为了解决这个问题,我们创建了TempFlat MEMS™,其精度是石英晶振的两倍。作为额外的好处,本发明降低了功耗,使电子设备的电池寿命更长。
2016年:同一芯片上世界上唯一的谐振器和温度传感器
组件打开并加热设备。粉丝打开并冷却系统。这些温度变化会影响电子产品的性能。这就是STM CRYSTAL公司推出DualMEMS™的原因,它将谐振器和温度传感器放在同一芯片上。本发明使我们的器件在快速温度斜坡下更加稳定-这是石英无法做到的。
MEMS可编程晶体振荡器的用途未来会不断放大,在领域里属于特别高端的类型,可以让客户随意挑选想要的频率,解决不同的产品方案,随着以后科技愈来愈发达,要用到可编程晶振的产品会更多,SiTime晶振公司将会为用户带来更多可靠性强,高信赖性,低成本,品质高的硅晶振荡器,让我们一起拭目以待吧!