sitime全硅MEMS振荡器与石英晶振对比

晶圆（北京）

　　只要您了解石英震荡器（有源晶振）使用传统制造方式上的缺点；您即可以完全理解SiT ime全硅MEMS振荡器系列产品对您在产品研发上、以及经营上的帮助。
石英震荡器一般制造的方式及其缺点：
1.一般而言，石英厂商所做的工作为石英切割、与日系厂商购买基座、起振芯片；将石英以及芯片以特殊黏胶结合后至于基座上，并进行填充氮气密封。数十道繁复工序；且需要大量人工参与量产制造、质量管理。绝大部分石英厂商常见或偶见厂内生产控管不良造成之产品污染、密封不良造成漏气（使频率偏离规格）等不良现像。
2.不同频率震荡器；厂商需对石英做不同方式的切割、不同频率起振的方式也需搭配不同的芯片，支持的电压不同、或者需要的抖动（ jitter）、精度规格不同，震荡器内部搭配的起振芯片均不同

所有石英厂商建厂后，除非增加生产线，否则生产产能固定；供货有限。
所有石英厂无法针对所有规格的震荡器准备生产线或具备生产规模　；因此一般而言；个别厂商仅针对某些规格产品生产，造成系统厂商客户不可能采用”OneStop Shopping”的采购目标。即使系统厂商目标是缩减同类型产品的供应商，但由于石英产品的特殊性，以及其生产工艺上的限制，厂商的目标如果停留在仅对现有石英供应商之间采购，绝无法达成；而 SIT IME的全硅可编程震荡器，从设计、生产上的根本性变革，具备提供厂商 “One Stop Shopping”的条件。
由于不可能为客户厂商不同需求震荡器备料齐全，石英厂商间普遍存在同业调货状况，即不同石英生产厂商透过同一品牌交货给系统厂商，调货交货也意味着质量控管的空窗。因此一些系统厂商严明规定合作石英厂商不得有调货供货状况；以避免此无法控制之质量风险。
3.石英产品的频率精度与温度关系非线性关系（或称温飘；一般为向下抛物线）

一般石英产品规格书上标示的频率稳定度（或精度）；一般为在 25℃室温；除此 之外，还有所谓”温飘”。由于其非线性的关系，系统厂商在实验室测试内测试的精度，甚或利用高低温测试到的石英震荡器规格，并无法保证石英厂商在量产交货阶段所交付厂商的元件均能符合其要求的规格。
由于非线性石英对温度的特性，使得石英产品在物料进厂检验时变得无所依据，直到上线测试，才有机会判断来料的质量。
有时候因为石英原料的不良，在系统厂商 SMD过程中经过回流銲（无铅制程高达 26 0℃）制程时，也会对石英造成质变，使得震荡器的频率产生偏移。
4.石英产品的防震性不良

石英本身易碎、怕摔
石英与起振芯片结合时所采用的点胶方式，以及使用的材质均会对震荡器封装的稳定性、一致性具有一定的影响。
防震性不良，造成货运过程可能有到货不良 (DOA–defectofarrival)、SMT打件损耗等。
5.石英产品密封不易保证；造成频率偏差
　　石英切割后需镀上水银，其整体厚度决定了起振的频率。封装时需将内部以氮气填充，保持与空气隔绝以避免内部材质氧化，造成频率改变。或因封装不良、或因震动；均可能对外观密封质量改变，即所谓漏气。一般漏气可能发生在石英厂出厂前的检测；或到系统厂后生产完成测试发现频率偏移、或系统厂商生产测试完成出货后在客户端发生不良。（类举：如轮胎被钉子刺穿后，泄气时间不等）
6.石英产品交货周期长

由于生产所需原料需来自于不同供应商；包括芯片厂、基座厂商、石英晶棒厂商，以及厂内的切割设备、生产员工等资源均会影响交货周期。一般而言，在厂内以及、销售渠道无库存状况下，交货周期由 6 ~12周。而一般非常用、大量生产之产品，其订货周期长达8～ 16周。
交货周期不定：由于生产工序复杂；任何一道工序产生错误，该批生产均需从头来过；造成交期重置。
SiTime全硅MEMS振荡器的制造方式及其优点：
1. SITIME的 MEMS振荡器是由两颗芯片；一为全硅 MEMS谐振器，一为具温补功能之启动电路暨锁相环 CMOS 芯片；利用标准半导体芯片 M CM封装方式完成。
2. SITIME全硅）MEMS制程，采全自动化标准半导体制造流程；与生产线上人工素质无关。如所有今日在所有电子产品设计内所使用的 IC一般；具备优良的稳定性以及质量；不易在生产过程中出现人为失误。
3. 支持频率、精度、电压可编程；可满足客户不同规格组合之震荡器需求。
4. SITIME支持所有业界标准封装 (7050, 5032, 3225, 2520)，所有规格产品交货期仅需 2~4周。
5. SITIME全硅MEMS振荡器封装无密封问题，标准 M CM封装，防震性达石英产品的 25倍。出货不良率低于1 dppm。
6. SITIME全硅MEMS振荡器内部起振锁相环芯片，具备温补功能；频率精度相对于温度的变化为线性关系，规格所标示的频率精度涵盖震动频偏、温度频偏、老化频偏等。
7. SITIME全硅MEMS产品之质量一致性乃透过设计阶段完成；与石英产品在量产阶段控制质量之制造控管方式不同，系统厂商无须担心来料与量产样品认证之不一致性。
8. SITIME目前产品线涵盖范围已达石英震荡器应用的70%市场；包括工控、监控、 Computing、视频应用、网络产品、消费类产品、低功耗产品、高速数据传输等。
相关链接：替代石英晶振的硅MEMS振荡器
http://www.adum.com.cn/fangan/jichuzhishi/2011-06-13/239.html