CMEMS 石英振盪器 時脈元件 CMOS 諧振器 製程

CMEMS單晶片振盪器來襲 時脈元件市場戰火再起

2013-08-01
CMEMS振盪器可望成為市場新寵兒。由互補式金屬氧化物半導體(CMOS)振盪器電路與微機電系統(MEMS)諧振器整合而成的CMEMS振盪器,因具備低成本、高整合度與快速供貨等優勢特性,可望分食傳統石英振盪器(XO)與MEMS振盪器市場,並快速搶攻時脈元件商機。
芯科實驗室副總裁暨時序產品總經理Mike Petrowski表示,由於CMEMS振盪器可於CMOS工廠大量生產製造,因此相當具成本競爭優勢。
芯科實驗室(Silicon Labs)副總裁暨時序產品總經理Mike Petrowski表示,隨著萬物聯網風潮日益興盛,設備製造商需要更小尺寸、更低功耗與超低成本的時脈元件,才能滿足嵌入式與消費性電子市場嚴苛的要求;時脈元件供應商勢必得符合上述條件才有機會在激烈的市場競爭中脫穎而出。

事實上,目前現有的石英振盪器與MEMS振盪器都各有缺陷,因而無法全面滿足市場要求。其中,石英振盪器儘管技術相當成熟,但製程步驟依舊相當冗長,造成供貨時間不穩,且陶瓷封裝與空白石英的成本始終居高不下。MEMS振盪器則因雙晶粒架構既複雜又昂貴,加上容易有訊號完整性不佳以及熱延遲問題。

有鑑於此,芯科實驗室透過獨家的CMEMS製程技術,已成功研發新一代的CMEMS振盪器,能把高效能MEMS直接建構在標準的CMOS晶圓上,在單晶粒(Single Die)中整合MEMS諧振器與CMOS振盪器電路,不僅交付時間可縮短至2周內,能快速因應市場需求,更重要的是,CMEMS振盪器的生產機台亦可沿用一般CMOS製程設備,進而大幅降低生產成本。

Petrowski進一步表示,目前市面上同級的石英振盪器每十萬顆的單顆平均售價在0.5?0.6美元之間,MEMS振盪器則為0.5美元,而CMEMS振盪器則是0.44美元,未來產能擴大後,價格可望持續降低,因此相當具有價格競爭優勢。

另一方面,穩定度與可靠度亦為時脈元件良莠關鍵。Petrowski強調,CMEMS振盪器採用被動溫度補償技術,無論是在抗老化、瞬熱或瞬冷等方面都具有優異的效能,其保證操作壽命更是一般石英振盪器或MEMS振盪器的十倍,完全可滿足現今嵌入式或消費性電子產品的要求。

據了解,芯科實驗室所推出的CMEMS振盪器--Si50x系列,目前委由中芯國際(SMIC)生產製造,初期將鎖定重視成本、功耗的嵌入式與消費性電子市場,未來亦不排除拓展至軍用、電信與基地台等中高階市場。

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