尺寸/功耗優(yōu)于石英　MEMS振蕩器攻進(jìn)手機(jī)市場

MEMS振蕩器正式進(jìn)軍智慧型手機(jī)市場。美商賽特時脈(SiTime)發(fā)表新款行動裝置專用32kHz微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)振蕩器，擴(kuò)大向石英元件供應(yīng)商宣戰(zhàn)；由于該方案整體設(shè)計成本已媲美傳統(tǒng)石英元件，占位面積與功耗則分別縮減85%和50%，因而一推出即吸引十五家以上手機(jī)制造商青睞，可望迅速瓜分行動裝置時脈元件市場商機(jī)。  

SiTime行銷執(zhí)行副總裁Piyush Sevalia認(rèn)為，為加快手機(jī)業(yè)者的系統(tǒng)設(shè)計改搭MEMS振蕩器，SiTime也將推出相關(guān)參考設(shè)計，縮短轉(zhuǎn)換流程。
SiTime行銷執(zhí)行副總裁Piyush Sevalia表示，手機(jī)開發(fā)商對內(nèi)部零組件的體積、省電要求日益嚴(yán)格，導(dǎo)致傳統(tǒng)石英振蕩器漸不敷使用，并正醞釀導(dǎo)入新興小尺寸、低功耗MEMS時脈元件。特別在平價、高規(guī)格的5～6寸平板手機(jī)(Phablet)設(shè)計熱潮興起后，品牌廠希望能縮減印刷電路板(PCB)空間，用以增加近距離無線通訊(NFC)、感測功能或鋰電池容量，因而也加速手機(jī)內(nèi)部時脈元件由石英轉(zhuǎn)換到MEMS的發(fā)展。  

目前全球前十大手機(jī)品牌廠幾乎全投入Phablet開發(fā)，甚至中國大陸中低價智慧手機(jī)制造商也開始競逐大螢?zāi)辉O(shè)計，給予MEMS振蕩器崛起契機(jī)。因應(yīng)市場需求，在MEMS時脈元件市占高達(dá)八成的SiTime，繼2011～2012年推出個人電腦、網(wǎng)通設(shè)備專用產(chǎn)品后，日前更搶先打造首款可用于手機(jī)設(shè)計的32kHz MEMS振蕩器，積極圈地行動市場；新產(chǎn)品除尺寸較現(xiàn)有最小石英封裝再縮小70%外，由于不須搭配兩顆電容，更可將整體系統(tǒng)占位空間減少85%。  

同時，SiTime也導(dǎo)入可編程設(shè)計，讓32kHz MEMS振蕩器彈性支援1Hz～32kHz運(yùn)作頻率，可配合主處理器或系統(tǒng)的省電模式降低頻率，以減少驅(qū)動功耗。Sevalia強(qiáng)調(diào)，愈來愈多行動裝置要求降低輕載效率，以延長鋰電池使用時間，由于MEMS可透過數(shù)位電路動態(tài)調(diào)整頻率，因而能以每秒啟動一次的頻率，將資料讀取功耗降到最低；相較之下，石英振蕩器大多僅能定頻運(yùn)作，且局限于石英晶體物理特性，在降頻同時也會加大晶片尺寸，無疑與手機(jī)設(shè)計背道而馳。  

Sevalia指出，以32kHz振蕩器發(fā)起MEMS在行動裝置時脈應(yīng)用市場的第一波攻勢，主要考量在于每臺平板、手機(jī)平均須配備一至兩個32kHz時脈元件，需求強(qiáng)勁；同時能有效突顯MEMS晶片尺寸、功耗優(yōu)于同級石英元件的優(yōu)勢，吸引手機(jī)開發(fā)商青睞。現(xiàn)階段，該公司已爭取到十五家手機(jī)品牌廠或原始設(shè)備制造商(OEM)的合作機(jī)會，并開始送樣；預(yù)期今年下半年即可完成終端產(chǎn)品樣品設(shè)計，正式為MEMS時脈元件廠打開手機(jī)市場大門。  

不過，相較于具60年歷史的石英產(chǎn)業(yè)，MEMS供應(yīng)鏈僅發(fā)展7年多，因而也引發(fā)業(yè)界對其產(chǎn)能不足與價格過高的疑慮。對此，Sevalia回應(yīng)，目前MEMS振蕩器內(nèi)部諧振電路IC和MEMS諧振器，制造良率均達(dá)到99%，且相容標(biāo)準(zhǔn)互補(bǔ)式金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)晶圓制程與封裝，可有效降低量產(chǎn)成本。以SiTime為例，旗下MEMS諧振器分別在Bosch Sensortec、Tower-Jazz投產(chǎn)，而諧振電路IC則下單臺積電，采專業(yè)分工的無晶圓廠(Fabless)經(jīng)營模式，要進(jìn)行制程微縮或擴(kuò)產(chǎn)反而比石英供應(yīng)商容易。  

Sevalia進(jìn)一步解釋，由于全球80%的石英陶瓷封裝產(chǎn)能被日商Kyocera掌握，每一代晶片尺寸微縮又須搭配新封裝技術(shù)，在供貨來源不足、技術(shù)演進(jìn)投資成本高且時程長的因素影響下，將逐漸在行動應(yīng)用市場上喪失價格優(yōu)勢。