SiTime MEMS振荡器与传统石英晶振产品不同,无论输出为何种频率,均使用同一个MEMS谐振器。输出频率并不是使用不同的MEMS谐振器来达成频率的变化,而是根据编程并储存在内部非挥发性内存(Non- Volatile Memory;NVM)的数值,与MEMS谐振器的输出频率相乘倍数后而决定。
除此之外,SiTime MEMS硅晶振的工作电压、精度、温度等参数,均可通过专用的编程器烧制。下图显示的是一个工作频率稳定度为25PPM的MEMS硅晶振输出特性曲线。
SiTime MEMS振荡器温度特性
横坐标为工作温度范围,纵坐标为频率稳定度。三条黑色的曲线是我们任取三颗同标称的石英产品测得的,而彩色线部分是我们任取110片SiTime MEMS硅晶振测得的。我们不难看出,SiTime MEMS硅晶振有着更为稳定的频率输出。而且同标称的产品,设计余量也大大优于石英。
与石英晶体振荡器相较,SITIME的MEMS振荡器具有以下优势:
1、全自动化半导体工艺,无气密性问题,永不停振! 这个不用多讲了呵,从工艺上就决定了。
2、内部包含温补电路,无温漂,-40—85℃全温保证! SITIME MEMS硅晶振是由MEMS硅晶圆与CMOS晶圆上下叠加而成,而CMOS晶圆 则包括了NONMemory、PLL锁相环电路、起振电路与温补电路,如下图所示:
透过温补电路我们可以实时对MEMS硅晶振的输出频点进行监控,如果输出频率超出范围,电路会自动调整以确保输出频率符合要求。所以,SITIMEMEMS硅晶振可以在-40—85℃全温保证!
3、平均无故障工作时间5亿小时,10倍于石英晶振。对于一般的半导体芯片,平均无故障工作时间(MTBF)都可在500M小时。而石英晶振一般会在20M-33M小时。
4、抗震性能25倍于石英振荡器! SITIMEMEMS硅晶振拥有50KG的防摔抗震性;而石英晶振此系数仅在2KG左右(怕摔)。
5、支持1-800MHZ任一频点,精确致小数点后5位输出。SITIME硅晶振最高可支持800MHZ的频率输出,精确到小数点后面5位。比如:可精确输出123.45678MHZ。
6、支持1.8V、2.5V、2.8V、3.3V多种工作电压匹配!
7、支持10PPM、20PPM、25PPM、30PPM、50PPM等各种精度匹配!
8、支持7050、5032、3225、2520所有标准尺寸封装。
9、标准四脚、六脚封装,无需任何设计改动,直接替代石英振荡器。 您只需将石英晶振吹下来,然后将SITIME MEMS硅晶振焊上去就OK了。
10、支持差分晶振输出、单端输出、压控(VCXO)、温补(TCXO)等产品种类。 100%的市场增长率,三年内有望替代80%以上的石英振荡器市场。 SITIME的策略就是将石英振荡器全面硅化,相信在不久的将来,SITIMEMEMS硅晶振将成为您时钟器件的首先产品。
11、提供全球最短交货周期,24-48小时内提供样品,2-4周量产交货周期。 SITIMEMEMS硅晶振,可实现编程输出1-800MHZ客户需求的任意频点,并且可对上升/下降沿时间调整,整体降低产品的EMI特性,样品可实现24-48小时内提供。而且由于可在全球任一大的晶圆厂内代工,所以可实现石英晶振无法比拟的2-4周交货周期。
SITIEM晶振公司已成为全球最大的MEMS时脉领导厂商,不仅拥有世界上最全的MEMS时脉产品,而且新产品的研发速度也越来越快。随着200%市场份额的不断增长,SiTime对亚洲区客户的样品、小批量等支持也越来越完善,相信在不久的将来SiTime MEMS硅晶振将全面替代石英产品,将时钟组件全面硅化!