此外，石英可編程振蕩器內部使用環震蕩鎖相環（Ring Oscillator PLL）作為其倍頻電路的設計。這樣的設計容易造成輸出具高抖動（jitter）特性的頻率信號，因此這類振蕩器僅適合精準度無須太高的應用。MEMS振蕩器廠商在架構設計上采用所謂Sigma-Delta Fran-N PLL鎖相環作為倍頻電路，此電路設計能夠將MEMS諧振器的輸出頻率任意倍頻到所需的頻率，頻率信號的抖動特性與一般石英振蕩器相較則更優。

提升穩定性

集成電路的穩定性一般是用平均無故障時間（Mean Time Between Failure；MTBF）作為衡量標準，該標準的衡量單位為小時，數字越高表示產品越可靠。一般半導體產品的典型數值約為500個百萬小時MTBF，即便是一線大廠的石英振蕩器產品，其MTBF值也僅僅是30百萬小時。

MEMS振蕩器封裝技術優勢

經過標準的晶圓減薄以及晶圓切片，MEMS諧振器以及CMOS倍頻驅動芯片被塑模封裝到標準芯片塑料封裝之中。廠商會使用穩定性高、低引線電感以及高熱性能的QFN塑料注塑成型的封裝工藝，因此也具備高穩定性、低成本、以及彈性焊盤設計的優點，產品封裝也需滿足潮氣敏感等級1的標準（Moisture Sensitivity Level 1；MSL/1），滿足無限期儲存、無須任何干濕度條件限制的環境。這些封裝產品可替代石英振蕩器，并直接置入原來PCB電路板上為石英振蕩器所設計的焊盤位置。另外，這些不同封裝組件的厚度也從0.75～0.90mm不等。

由于MEMS諧振器較所有石英晶體更薄，因此廠商得以利用相關技術制造厚度僅達0.25mm的精準振蕩器。高度整合MEMS技術、低功耗電路設計和電路模塊，超小超薄封裝的MEMS振蕩器對于可攜式產品的設計特具吸引力，其可編程功能更可滿足消費電子產品快速開發周期、短期內大量交貨的發展特性。

圖3 超薄MEMS振蕩器與一般石英振蕩器的厚度比較示意圖

MEMS振蕩器種類

高效能振蕩器

MEMS振蕩器用一個塑料封裝整合了MEMS諧振器以及一個諧振倍頻電路。這樣的振蕩器可用在任何使用傳統石英振蕩器的應用電路之中，包括 PCI-Express、SATA、SAS、PCI、USB、Gigabit Ethernet、MPEG Video、Cable Modem等領域。

低功耗振蕩器

手持式產品應用一般在設計上需要考慮低功耗、快速啟動以及微型化尺寸等。 MEMS振蕩器整合使用硅晶元來設計的MEMS諧振器以及對應的諧振倍頻芯片，可滿足相關產品設計需求。這類產品會是大部分需要依賴電池供電的手持式裝置 的最佳選擇方案，能夠在睡眠模式和全功能工作模式之間迅速切換。

薄型振蕩器

薄型振蕩器可應用在諸如如HC-SIM（High-Capacity SIM）卡、智能卡、SIP模塊、數碼相機、手機以及其它手持式裝置內。一般SIM卡的厚度約為0.76mm，約相當于典型石英晶體振蕩器的厚度，這會限制傳統石英振蕩器無法應用于該類產品。相對于石英振蕩器，厚度僅達0.25mm的薄型振蕩器，提供足夠的產品封裝以及其它材料如基板等所需空間，完全符合該類產品設計所需，可參閱圖3所示。

展頻振蕩器

任何電子產品都需要通過EMI測試，例如FCC Class A或Class B，以確保產品不會因為電磁輻射干擾其它室內或辦公室內的電子產品。一般而言通常是在產品開發階段完成后進入量產階段前，進行EMI測試。改善EMI問題的方式是修改電路板的布板方式，或者使用外蓋屏閉，二者的時間成本或材料成本均耗費不貲。

另一種可行解決方案是使用展頻振蕩器（Spread Spectrum Oscillator），來降低系統輻射出來的EMI電磁輻射干擾。圖4則顯示一個單頻信號的頻譜圖以及對該信號展頻后的頻譜圖。從圖中可知展頻后的頻率信號如何降低原來在接近100MHz的峰值。

圖4 單一頻率頻率與展頻后頻率的頻譜分析比較圖。圖中顯示，展頻后的頻率信號頻譜較原來單頻信號有較低的平均功率，因此可降低系統電磁輻射干擾

廠商在設計展頻振蕩器時，將焊盤設計完全兼容一般標準振蕩器的焊盤設計。這樣的考慮使得設計人員得以在設計初期階段使用一般標準振蕩器；而在設計完成階段，如需利用展頻技巧通過EMI測試，則可選擇展頻振蕩器直接置入原PCB布板設計之振蕩器焊盤位置，無須更改任何線路，可節省工程設計時間和成本，縮短上市時程。

頻率（頻率）產生器

頻率產生器是將多個振蕩器置入單一封裝的組件。對于需要多組頻率頻率信號的復雜系統非常有效。廠商設計包括有多個CMOS輸出以及多個差分輸出的頻率產生器，內建獨立且無倍頻關系的頻率信號輸出設計，亦可分別控制是否輸出，以及不同工作電壓之設計。

簡單、可靠具成本效率的MEMS技術

MEMS振蕩器已進入量產階段，并已出貨超過數百萬顆產品，這些振蕩器具備易用、焊盤結構、功能兼容的優點，可直接取代舊式生產的石英組件。提供更小、更薄的MEMS振蕩器應用在手持式裝置內，一直是廠商設計關注的焦點。MEMS技術也正在藉由各種方式，對傳統石英產業進行“硅化工程”。