硅MEMS振蕩器將改變手機(jī)晶振器件供應(yīng)格局

傳統(tǒng)的石英晶振正在被硅器件取代，硅MEMS時(shí)鐘器件憑借標(biāo)準(zhǔn)的半導(dǎo)體工藝和可高量產(chǎn)的塑殼封裝技術(shù)，使得時(shí)鐘晶振器件的交貨周期和供貨能力發(fā)生革命性變化，并且，尺寸也縮小70%以上，更宜集成。美國SiTime公司續(xù)推出針對系統(tǒng)設(shè)備、工業(yè)控制和消費(fèi)電子的高端硅MEMS后，日前又針對巨量的智能手機(jī)市場推出可量產(chǎn)的32kHz硅MEMS振蕩器?！癝iTime日前占據(jù)全球硅MEMS時(shí)鐘市場80%份額，量產(chǎn)出貨已超過1.5億顆芯片。”該公司執(zhí)行副總裁Piyush Sevalia表示，“手機(jī)這一市場對供貨、尺寸和功耗等要求更高，正是硅MEMS的優(yōu)勢。SiTime的所有產(chǎn)品都是可編程的，這樣，我們的40個(gè)核心產(chǎn)品，覆蓋了20萬個(gè)產(chǎn)品料號，解決方案均可這客戶量身定制，具有非常強(qiáng)的靈活性。”

SiTime的硅MEMS時(shí)種器件由低功耗MEMS與可編程的模擬電路集成(如下圖)，采用完全的硅制程工藝。由Tower-Jazz提供晶圓、Bosch提供MEMS、TSMC提供硅制程代工，而封裝也是最主流的ASE、Cersem和UTAC。所以，相比石英晶振中80%的陶瓷封裝材料都控制在一家供應(yīng)商來說，供應(yīng)更能保證。“石英到硅MEMS的過渡將類似于真空管到集成電路、膠片相機(jī)到數(shù)碼相機(jī)、以及正在發(fā)生的HDD到SSD的革命?！盤iyush Sevalia稱。

此次推出的32kHz振蕩器SiT15xx比起同級的晶振產(chǎn)品解決方案在體積上縮小了84%，而功耗則下降了50%，這些優(yōu)勢使其可取代現(xiàn)行各類設(shè)備中的傳統(tǒng)晶振產(chǎn)品及共振器，包括智能手機(jī)、平板電腦、WiFi和4G數(shù)據(jù)卡等，此外，各種醫(yī)療健身器件和目前非常熱門的各種智能配帶式產(chǎn)品如智能手表、智能眼鏡等等也非常適合用硅MEMS時(shí)鐘振蕩器?！坝捎谒梢灾С值?.2V-3.6V電壓，所以可以適用于使用紐扣電池和超級電容備用電池的各種智能終端應(yīng)用?！盤iyush Sevalia解釋。

此次推出的32kHz振蕩器SiT15xx是針對目前巨量的手機(jī)市場，但是由于32kHz晶振需求巨大，產(chǎn)品成熟，已有很多中國本土的廠商在提供此產(chǎn)品，且價(jià)格也是一度被壓到虧損賣的狀況。SiTime進(jìn)來還有市場嗎？對此，該公司執(zhí)行副總裁Piyush Sevalia解釋：“我們要進(jìn)入的是高端小尺寸32khz晶振市場，我們的產(chǎn)品是要替代8mm2(2.0x1.2mm)和5mm2(1.6x1.0mm)的市場(如下圖)，而對于低端的大尺寸14mm2(3.2x1.5mm)的市場，不是我們的目標(biāo)，中國大陸的供應(yīng)商主要是供此尺寸的產(chǎn)品。對于前二類尺寸，8mm2的供應(yīng)商約十家，而5mm2的供應(yīng)商僅約五家，全是日系廠商，事實(shí)上，5mm2尺寸晶振能批量出貨的廠商目前僅有一家?！倍鴥r(jià)格方面，他透露，同傳統(tǒng)的32kHz晶振相比，SiTime的采用塑料封裝的產(chǎn)品要比傳統(tǒng)晶振便宜10-20%，Pin腳也與傳統(tǒng)的2.0x1.2mm硅晶振兼容。如采用CSP封裝(尺寸小至1.2mm2)價(jià)格僅便宜5-10%。

另外，針對一些基帶芯片廠商比如RDA已將32Khz集成進(jìn)基帶的趨勢，Piyush Sevalia分析道，雖然BB集成進(jìn)了32khz晶振，但是應(yīng)用處理器AP仍需要配置一顆32kHz晶振。另外，他認(rèn)為BB中集成32Khz的方式原理上是由外面的26Mhz時(shí)鐘來不斷觸發(fā)的，所以功耗會很高、特別是待機(jī)時(shí)功耗會提升幾十倍。這不能滿足現(xiàn)在智能手機(jī)超薄的需求。

并且，Piyush Sevalia解釋，由于SiTime的MEMS振蕩器可編程，可支持1hz-32khz頻率，所以，對于應(yīng)用處理器AP來說，在省電模式時(shí)只需要1Hz的頻率，功耗可以做得非常低。

以下是硅MEMS與傳統(tǒng)晶振產(chǎn)品的主要性能比較圖