Globalpress电子峰会专辑：聚焦MEMS技术

21IC记者应邀了参加了4月下旬在美国加州Santa Cruz召开的2010 Globalpress电子峰会，“Globalpress电子峰会专辑”将与大家分享我们在此次峰会上了解到的行业动态、最新趋势和解决方案。

从胎压监测到麦克风，从先进的药物分发系统到手机中的信号切换，MEMS（微机电系统）已经越来越多的应用到各个领域。以全球第一大MEMS传感器供应商Bosch Sensortec公司为例。在其付运的13亿MEMS传感器中，除了用于传统的汽车电子领域，还有手机、PMP、游戏机、玩具等消费电子产品中，例如大受欢迎的iPhone。此次峰会上，多家厂商都介绍了MEMS的最新产品技术和应用趋势。

微机电系统是指集微型传感器、执行器以及信号处理和控制电路、接口电路、通信和电源于一体的微型系统。这种系统不仅能够采集、处理与发送信息或指令，还能够按照所获取的信息自主地或根据外部的指令采取行动，具有微型化、智能化、多功能、高集成度和适于大批量生产的特点。

Bosch Sensortec被誉为站在巨人肩膀上的公司，他们对MEMS技术的开发拥有超过20年的历史。该公司CEO Frank Melzer博士介绍：“在消费电子中，加速度传感器的应用越来越普及，特别是手机和游戏应用，未来有巨大的潜力”。

的确，来自Gartner的数据也显示出，金融危机的影响过后，强劲的需求将使2010年半导体行业实现21.7%的高增长，其中非光学传感器呈现16.2%的健康增长。

图：Gartner预测2010年半导体行业营收增长达21.7%

Gartner调研总监Stephan Ohr介绍：“包括汽车电子、通信和消费电子在内的多个行业中非光学传感器的营收都将在未来几年稳步增长。汽车电子仍然是MEMS传感器的第一大应用领域，而手机和GPS中的转速传感器等也给消费电子应用带来了相当的增长。”

图：Gartner预测非光学传感器的营收将稳步增长

“经历了传统的汽车电子应用、现在高速增长的消费电子应用”，ADI公司副总裁Mark Martin表示：“MEMS传感器将被另一个颇具潜力的市场——工业和医疗电子市场所采用。未来这一市场中，工厂自动化、仪表和监控、便携医疗设备，以及导航系统都能看到MEMS传感器的身影。”

除了传感器，MEMS技术还被应用在如振荡器等其他电子产品中。

SiTime是一家专注于为时钟市场提供100%全硅解决方案的模拟半导体公司，其产品组合包括高性能差分振荡器、扩频振荡器、压控振荡器和多组输出式时钟发生器。如下图所示，这种全硅振荡器具有模拟和MEMS两个独立的裸片。

图：全硅振荡器具有模拟和MEMS两个独立的裸片

和传统的石英振荡器相比，其MEMS振荡器具有更好的EMI特性、稳定性、可编程、集成度、可靠性，以及更低的成本和较短的供货周期。对于小批量市场，MEMS振荡器能满足其对耐用性和可靠性的苛刻要求；对于消费电子等大批量市场，MEMS振荡器也能发挥其优异的性能并保证在两周以内快速供货。这一优点得益于MEMS振荡器采用全硅材料，而传统的振荡器需要较长的时间处理石英材料，供货周期往往要延长到8～16周。

具有上述诸多优势，全硅振荡器是不是能替代传统的石英振荡器呢？目前，SiTime的全硅振荡器产品线已经可以覆盖800MHz以内、10PPM以上的应用，在稳定性上超过了石英振荡器。如下图所示，和稳定性随频率升高和下降的石英振荡器相比，全硅振荡器在整个频率范围内均具有极高的稳定性。

图：不同于石英振荡器，全硅振荡器在整个频率范围内均具有极高的稳定性

当记者问到，低于10PPM 的高稳定性市场是否仍由集成温度补偿电路的TCXO主导时，SiTime市场副总裁Piyush Sevalia透露，高稳定性的MEMS振荡器已在研发之中，未来将推出稳定性高达2.5PPM的新产品，不仅如此，他们还致力于研发稳定性更高的恒温控制式晶体振荡器（OCXO）。MEMS振荡器合适能取代石英晶体呢？让我们拭目以待。