sitime全硅MEMS振蕩器與石英晶振對比
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sitime全硅MEMS振蕩器與石英晶振對比  2012/3/1
文章介紹sitime全硅MEMS振蕩器與石英晶振對比。包括石英震蕩器一般制造的方式及其缺點、SiTime全硅MEMS振蕩器的制造方式及其優點等。

只要您了解石英震蕩器(有源晶振)使用傳統制造方式上的缺點;您即可以完全理解SiTime全硅MEMS振蕩器系列產品對您在產品研發上、以及經營上的幫助。

 

石英震蕩器一般制造的方式及其缺點:

 

1.一般而言,石英廠商所做的工作為石英切割、與日系廠商購買基座、起振芯片;將石英以及芯片以特殊黏膠結合后至于基座上,并進行填充氮氣密封。數十道繁復工序;且需要大量人工參與量產制造、質量管理。絕大部分石英廠商常見或偶見廠內生產控管不良造成之產品污染、密封不良造成漏氣(使頻率偏離規格)等不良現像。

 

2.不同頻率震蕩器;廠商需對石英做不同方式的切割、不同頻率起振的方式也需搭配不同的芯片,支持的電壓不同、或者需要的抖動( jitter)、精度規格不同,震蕩器內部搭配的起振芯片均不同

所有石英廠商建廠后,除非增加生產線,否則生產產能固定;供貨有限。

 

所有石英廠無法針對所有規格的震蕩器準備生產線或具備生產規模 ;因此一般而言;個別廠商僅針對某些規格產品生產,造成系統廠商客戶不可能采用”OneStop Shopping”的采購目標。即使系統廠商目標是縮減同類型產品的供應商,但由于石英產品的特殊性,以及其生產工藝上的限制,廠商的目標如果停留在僅對現有石英供應商之間采購,絕無法達成;而 SIT IME的全硅可編程震蕩器,從設計、生產上的根本性變革,具備提供廠商 “One Stop Shopping”的條件。

 

由于不可能為客戶廠商不同需求震蕩器備料齊全,石英廠商間普遍存在同業調貨狀況,即不同石英生產廠商透過同一品牌交貨給系統廠商,調貨交貨也意味著質量控管的空窗。因此一些系統廠商嚴明規定合作石英廠商不得有調貨供貨狀況;以避免此無法控制之質量風險。

 

3.石英產品的頻率精度與溫度關系非線性關系(或稱溫飄;一般為向下拋物線)

 

一般石英產品規格書上標示的頻率穩定度(或精度);一般為在 25℃室溫;除此 之外,還有所謂”溫飄”。由于其非線性的關系,系統廠商在實驗室測試內測試的精度,甚或利用高低溫測試到的石英震蕩器規格,并無法保證石英廠商在量產交貨階段所交付廠商的元件均能符合其要求的規格。

 

由于非線性石英對溫度的特性,使得石英產品在物料進廠檢驗時變得無所依據,直到上線測試,才有機會判斷來料的質量。

 

有時候因為石英原料的不良,在系統廠商 SMD過程中經過回流銲(無鉛制程高達 26 0℃)制程時,也會對石英造成質變,使得震蕩器的頻率產生偏移。

 

4.石英產品的防震性不良

 

石英本身易碎、怕摔

 

石英與起振芯片結合時所采用的點膠方式,以及使用的材質均會對震蕩器封裝的穩定性、一致性具有一定的影響。

 

防震性不良,造成貨運過程可能有到貨不良 (DOA–defectofarrival)、SMT打件損耗等。

 

5.石英產品密封不易保證;造成頻率偏差

 

石英切割后需鍍上水銀,其整體厚度決定了起振的頻率。封裝時需將內部以氮氣填充,保持與空氣隔絕以避免內部材質氧化,造成頻率改變。或因封裝不良、或因震動;均可能對外觀密封質量改變,即所謂漏氣。一般漏氣可能發生在石英廠出廠前的檢測;或到系統廠后生產完成測試發現頻率偏移、或系統廠商生產測試完成出貨后在客戶端發生不良。(類舉:如輪胎被釘子刺穿后,泄氣時間不等)

6.石英產品交貨周期長

 

 

由于生產所需原料需來自于不同供應商;包括芯片廠、基座廠商、石英晶棒廠商,以及廠內的切割設備、生產員工等資源均會影響交貨周期。一般而言,在廠內以及、銷售渠道無庫存狀況下,交貨周期由 6 ~12周。而一般非常用、大

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