MEMS硅振甩开石英再续时钟创新

时钟器件对于大多数电子产品来说好比心脏——如果“心脏”不跳了，那其他所有部分都将无法正常工作。到目前为止，时钟产品已经存在了约70年，而在这之中，石英差不多占据了60年时间。然而，石英创新的脚步已经非常缓慢，尤其是到了物联网/可穿戴时代，石英晶体的小型化已经遇到瓶颈。而MEMS硅振产品问世仅有10年时间，仍处于早期发展阶段，之后还将迅猛发展。

日前，SiTime公司面向物联网/可穿戴应用再推新的Super-TCXO时钟器件。那么，相比在时钟市场已然站稳脚跟的石英器件，在产品不断小型化的今天，MEMS器件又会带来哪些突破性的优势呢？SiTime公司营销执行副总裁Piyush Sevalia先生来华，对MEMS时钟以及最新的Super-TCXO器件为我们做了全面介绍。

图1：SiTime公司营销执行副总裁Piyush Sevalia先生。

图2：8个不同的时钟应用（基站、通信/交换机、服务器、汽车电子、办公设备、平板/手机、安防以及智能穿戴，上面一排是该应用会用到多少颗时钟器件，下面一排是其总值）。

MEMS时钟用半导体方式取代石英

Sevalia先生表示，整个时钟市场分为三大领域：频率控制器件、半导体时钟器件以及时钟模块。其中，频率控制器件（传统石英）需要投入大量资金建制工厂，它实际上不属于半导体产业。而SiTime的产品可以用半导体的方式涵盖掉这三个领域——不需要去建制工厂，而是采用IC设计公司的模式来做。

图3：整个时钟市场分为三大领域：频率控制器件（左）、半导体时钟器件（中）和时钟模组（右）。

频率器件可以分成晶体/谐振器、振荡器、手机用TCXO（温补振荡器）、基础设施用TCXO以及Super-TCXO五大类。其中，Super-TCXO具有最高的精度（PPM最低）。

图4：频率器件分类。

未来，时钟器件的成长将由可穿戴设备、物联网和移动架构来带动。其中，物联网包括工业类、消费类、车用、医疗、通信和IT六大类应用。

2015年，在简单封装晶体振荡器（SPXO）出货上，SiTime已经成为了龙头供应商。“爱普生是这个领域最大的厂商，这个领域最大的华人厂商是台湾晶技（TXC）。爱普生和TXC的SPXO一年的最大产能大约为9000万颗，而SiTime去年的SPXO出货量为1.1亿颗，达到全球第一。”Sevalia先生透露。

另外，为了让全球系统厂商更容易获取SiTime的产品，除了像arrow、大联大控股品佳集团这样的传统半导体代理商渠道，以及像digikey、mouser这样的目录型分销渠道外，SiTime还用了过去这个产业从来没有用过的一种销售方式，即让原来制造石英器件的厂商导入其新技术，来在他们的品牌下销售原来他们认为是竞争对手的产品。

图5：MEMS时钟的原理——用硅去做振荡器件（左），再加上可编程模拟IC（中）。把这两者组合在一起就是MEMS Super-TCXO（右。用CSP封装将两个裸片放在一起，即同时包括了起振和温补）。

图6：SiTime MEMS时钟封装一览。

图7：SiTime广泛的产品组合。

图8：SiTime MEMS振荡器的优势。

【分页导航】

《电子技术设计》网站版权所有，谢绝转载

通信? 模拟IC? 微波?