MEMS振荡器有何特点?MEMS振荡器的目标是什么?

上篇文章中，小编对MEMS振荡器的原理、MEMS振荡器代替晶体振荡器的理由有所阐述。为增进大家对MEMS振荡器的认识，本文将对MEMS振荡器特点、MEMS振荡器目标等内容予以介绍。如果你对MEMS具有兴趣，不妨继续往下阅读哦。

一、MEMS振荡器特点

与传统石英相比，全硅MEMS振荡器不管从生产工艺还是组件设计结构上，都更符合现代电子产品的标准，也是对传统石英产品的升级换代。

* 高性能模拟温补技术使全硅MEMS振荡器具有优秀的全温频率稳定性，彻底解除温飘问题;

* 可编程的平台为系统设计和缩短新产品开发周期提供必要的灵活性;

* 完善的半导体生产链可让全硅MEMS供货期全面缩短，并提升需求应急的能力;

* 全自动生产的IC结构在质量和可靠性方面有无可置疑的优良的一致性。

全硅MEMS振荡器的全温性能优势

频率稳定性，特别是在不同温度下的稳定性，是电子工程师在选择振荡器时考虑的主要参数之一。因为每一个设计，都需要保证系统在整个工作温度范围内正常运作。而温飘(频率随温度而显著变化的现象)则是传统石英产品的弱点，难以单纯从制造上克服。

深黑色曲线显示出一个工业级(-40?C-85?C)石英振荡器要达到全温频率稳定性25PPM在技术上的难度。从图中可看到，在高低温的情况下，石英作为参考时钟其设计余量较不充分，由此也增加了整体系统在工业级全温产生不稳定运行的可能性。

正由于全硅MEMS振荡器利用温度补偿的技术，从振荡器设计上解决了石英温飘的烦恼，因此电子工程师在选料时有了更大的余地。他们可以选择50PPM的MEMS振荡器来替代很多25PPM的石英，既可满足系统所需规格，又可降低成本。或者，他们可采用25PPM的MEMS振荡器来提升系统总体稳定性。

二、MEMS振荡器目标

MEMS振荡器可以利用现有硅半导体行业所使用的制造技术和设备，让半导体行业能在代工环境中集成MEMS。Sitime公司将以MEMSFirst技术进入时钟管理器件市场，下一代集成度更高的解决方案将包括MEMS振荡器和在同一硅晶圆上制造的超大规模集成电路控制功能。Sitime公司已与Jazz半导体公司合作，将SiTime公司的MEMS First工艺与Jazz半导体公司的0.18μm平台相结合，这中间包括RF CMOS和SiGe BiCMOS工艺选项，从而把应用拓展到802.11、蓝牙及其它无线收发器的设计之中。

MEMS振荡器的另一个发展方向就是进入混合信号和RF应用领域。Discera公司通过与Vectron International公司合作，为电子产品制造商提供基于PureSilicon CMOS MEMS振荡器的时钟产品。同样不久前，无晶圆厂IC设计公司WiSpry也宣布着手生产基于MEMS技术的动态可调谐射频集成电路。

三、MEMS振荡器、晶体谐振器质量、可靠性分析

质量和可靠性至关重要 - 不仅公司声誉受到威胁，而且返工成本高昂且耗时。此外，部署在户外并暴露于环境压力下的系统必须特别坚固。 石英谐振器虽然是一项成熟的技术，但涉及相当复杂的制造过程，其中每个单独的谐振器都被调谐到所需的频率，通常是通过用离子束烧蚀金属电极。该步骤发生在封装晶体之前，并导致谐振器容易受到污染。 这一过程以及其他石英制造的复杂性导致石英的平均故障间隔时间 (MTBF) 低至 14 至 3800 万小时。 最好的石英制造商的每百万缺陷率 (DPPM) 高达 50，而二级石英供应商的缺陷率高达 150。

与石英晶体的专业制造工艺相比，MEMS 振荡器制造商使用标准的半导体批量模式技术。这包括谐振器和振荡器 IC 的晶圆级生产，以及使用塑料封装与标准引线框架进行芯片键合。 SiTIme MEMS 谐振器芯片由纯硅的单一机械结构制成。 在 SiTIme MEMS 的制造过程中，使用 Epi-Seal™ 工艺清洁谐振器，然后沉积多晶硅以密封结构。 这种超洁净的气密真空密封可确保谐振器结构受到保护且不受污染，从而消除老化机制。

因此，SiTIme 振荡器的 DPPM 和 MTBF 比石英好大约 30 倍，提供了一个非常可靠的技术平台，可以承受恶劣的环境压力，并为最终用户提供高质量的产品。

以上便是此次小编带来的“MEMS”相关内容，通过本文，希望大家对MEMS振荡器具备一定的了解。如果你喜欢本文，不妨持续关注我们网站哦，小编将于后期带来更多精彩内容。最后，十分感谢大家的阅读，have a nice day!