? ? ?晶振,大家并不陌生。他是名副其實的電路的“心臟”,我們的處理器、存儲、模數(shù)轉(zhuǎn)換等芯片,都依賴于其輸出的精準時鐘源信號而工作。
? ??
? ? ?長久以來,我們習慣于石英晶振。也同時承受著石英晶振的溫漂、品質(zhì)不統(tǒng)一、抗震性差、交貨周期長等問題。而這一切,我們需要從石英的生產(chǎn)制程上說明。我們先把石英晶振剖開來看一看。

? ? 大體上石英晶振分為上蓋、基座、導電膠、晶片,如果是有源的話,還需要一顆起振IC。而這里面石英工廠要做的只是切割石英晶片,購買上蓋、基座、導電膠、起振IC,然后組裝在一起。
? ? ?
? ? ?整個過程包括切割、打磨、鍍銀、組裝、測試等,大概需要23步流程,其中包括關(guān)鍵的開蓋組裝部分,存在高污染的可能。復雜的流程工藝,而且存在大量的人工參與,所以石英晶振的不良率(DPPM)在百萬分之50-150之間(此數(shù)字SiTime MEMS硅晶振小于百萬分之0.1)。
? ? ?下面我們來講一下石英切割。石英晶片的切割與頻點是一一對應(yīng)的關(guān)系,也就是說不同的頻點,對應(yīng)的石英晶片的大小、厚薄都是不一樣的。而且采用不同的切割方式,石英晶片所表現(xiàn)出的高低溫特性是不一樣的。比如常用的AT切,可提供相對較好的溫度特性,但對機械應(yīng)力較為敏感。(如下圖為AT切石英晶片溫度特性)

采用AT切,溫度在+27度以上、-10度以下會產(chǎn)生比較大的漂移。這也是為什么石英晶振都會有溫漂這個參數(shù)。而MEMS硅晶振則在全溫范圍內(nèi)無溫漂問題。

標稱±25ppm的MEMS硅晶振,全溫范圍內(nèi)的實測精度約在±10ppm。
綜上,石英晶振最早產(chǎn)生于1920年代,近百年的發(fā)展歷史,但依然存在如下問題:
1、溫漂(高低溫與常溫頻率特性漂移);
2、品質(zhì)不一致(半自動化半人工生產(chǎn),品質(zhì)與管理有最直接的關(guān)系);
3、抗震性差;
4、生產(chǎn)周期長,緊急交付不靈活;
MEMS 硅晶振正是在此條件下而生。半導體發(fā)展到今天,微電子技術(shù)已經(jīng)得到了長足的發(fā)展。而晶振則是需要機械震動體,(石英晶振之初也是因為其壓電效應(yīng)的機械震動頻率穩(wěn)定性優(yōu)于RC振蕩),所以MEMS技術(shù)(微機電技術(shù))的發(fā)展也孕育了MEMS硅晶振的半導體化。

MEMS硅晶振的核心一個是MEMS諧振子技術(shù),直白些說就是以硅(SI)為原材料,采用MEMS工藝的一個微機械振動結(jié)構(gòu),可以產(chǎn)生穩(wěn)定的振動頻率。
還有一個是CMOS晶圓,半導體技術(shù)。對頻率進行保持、編程、驅(qū)動、補償?shù)龋源_保得到我們想要的1-725MHZ且精確到小數(shù)點后面6位的任一頻點。

其工藝采用標準的半導體生產(chǎn)工藝,采用德國BOSCH的MEMS Wafer及臺灣TSMC的CMOS Wafer, 封測在臺灣ASE及馬來西亞的Carsem。
? ? ?最后值得一提的是,SiTime 產(chǎn)品可通過專用的編程設(shè)備對CMOS內(nèi)部的PLL進行編程.SiTime中國區(qū)樣品中心?通過備全系列空白片庫存,可24小時內(nèi)提供符合客戶需求的時鐘產(chǎn)品,并可支持研發(fā)前期的小批量試產(chǎn)供貨。



SiTime中國區(qū)樣品中心支持全型號樣品及小批量現(xiàn)貨24小時發(fā)貨。
更多信息可登錄咨詢? ? www.sitimechina.com
電子發(fā)燒友App










































































評論