该章节接着上个章节没讲完的继续讲解。
很多人都对SITIME晶振产品的精度和价格提出了质疑,并认为这也是未来硅振荡器能够在多大程度上取代石英晶振的关键。很多晶振厂家表示,此前也出现过类似这种产品,但价格很贵,而且精度都很难达到100ppm,即使“精度为50ppm的话,对于通信应用恐怕不够,例如手机一般要求2.5ppm,而蓝牙等2.4GHz和5.8GHz应用要求10ppm以内。如果精度还能够提高的话,对晶振产业会影响很大。”
而SiTime的销售及市场部总裁John McDonald则认为,就消费电子应用,SiTime产品的精度已经足够。他对《国际电子商情》表示:“晶振是一个古老的市场,也是一个很细分的市场,不同的精度对应不同的应用,如2.5ppm的产品通常用于手机,5ppm和10ppm通常面向蓝牙等无线通信应用,20-30ppm的产品应用于存储。而消费电子应用一般采用50-100ppm的产品,这也是目前SiTime的目标市场。”
但高波不同意McDonald这种50ppm已经足够的说法。他表示,虽然对于一般应用领域,50ppm没有问题。而中国工程师有个特点,对振荡器了解有限,但是由于振荡器类似于电路心脏的作用,又不敢马虎,所以会用低误差的料以弥补和防范可能的用料风险。
对于这种现象,McDonald表示理解。他解释说:“例如,尽管一个石英晶体振荡器的频率精度是±20ppm,但可能会因为电压变动有±1ppm的影响,焊接温度有±5ppm的影响,机械震动与冲击有±3ppm的影响,温度范围可能有±5-20ppm的影响等等。这些都是十分常见的影响精度的因素,必须考虑进去,但石英晶体振荡器厂商却只告诉客户产品的精度是±20ppm,事实上,实际应用环境中精度可能只能达到50ppm。因此,客户需要50ppm精度的时候,选择了20ppm的石英晶体振荡器是正确的,是从实际经验出发。”他强调,“对于SiTime的而言,承诺50ppm的时候,已经包括了所有温度变化、电压变化和老化这些因素的影响。事实上,由于采用硅工艺,没有外围器件,这些影响因素几乎没有,都接近0。”
McDonald透露说:“事实上,目前SiTime的技术已经达到了5ppm,我们生产了8,000个测试样品都可以达到5ppm,但我们现在不承诺可以大量制造5ppm的产品,我们希望等到一年后一切都没有问题的时候再宣布。一方面,这是对客户负责,另一方面,这也是给SiTime的经营策略。”他解释说,要以低成本实现大规模量产,内部掌握的技术必须更高。如果我现在掌握了5ppm的技术,我向客户承诺可以做到10ppm,那对我的生产成本要求很高,因为生产出的产品可能有一部分不合格,那就需要检测,而检测的成本也是非常高的。如果我现在已经掌握5ppm的技术,要生产出50ppm的产品,可能就根本不需要检测,生产成本会很低,因为即使生产过程控制不好,也不会超过50ppm,可能是大部分产品的精度达5ppm,少部分产品的精度也在30ppm以内。如果我要向客户承诺2.5ppm,可能内部掌握的技术要低于1ppm,才能实现低成本生产。
McDonald则表示,SiTime的目标是取代小尺寸SMT晶振,面向对体积要求很严格的应用。相比小尺寸SMT晶体,SiTime的性价比更高。他解释说:“因为对于SMT晶体来说,价格随着体积变动,体积越小,价格越贵;而对MEMS振荡器,体积越小,占用的硅片越小,越便宜。例如一个数码相机上可能有5个石英晶振,由于体积很小,”他还指出,“对于中国晶振制造商而言,由于大尺寸石英晶振可以依赖更多的人工,更少的设备,因此可以做得很便宜;但当尺寸很小的时候,手工已经不可能,需要依赖昂贵的自动化设备,并没有价格优势。”