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MEMS振蕩�
閱讀�3121時間�2016-12-19 14:48:40

名片

  MEMS振蕩器是指通過微機(jī)電系�(tǒng)制作出的一種可編程的硅振蕩�,屬于我們通常所說的有源晶振�

簡介

  MEMS振蕩器是指通過微機(jī)電系�(tǒng)制作出的一種可編程的硅振蕩器,屬于我們通常所說的有源晶振。它是對傳統(tǒng)石英晶振�(chǎn)品的一個升級更�?lián)Q�,防震效果是前者的25倍,具有不受振動影響、不易碎的特�。MEMS振蕩器的溫度�(wěn)定性也比傳�(tǒng)晶振更好,不受環(huán)境溫度高低變化的影響�

原理

  傳統(tǒng)的石英振蕩器是由壓電石英加上簡單的起振芯片和金屬封裝組成的,其生�(chǎn)工藝包括:石英切割鍍銀、購買基�、起振芯�,以及將石英及芯片以特殊黏膠�(jié)合后至于基座�,然后充填氮氣,用金屬封裝�(jìn)行密�。而不同頻�、不同工作電壓振蕩器的產(chǎn)�,則是由石英的不同形狀、鍍銀厚度及所佩的起振芯片所決定。所�,從生產(chǎn)工藝角度,石英產(chǎn)�(yè)是一個人工密集型的半自動化傳�(tǒng)�(chǎn)�(yè),其�(chǎn)品也受到傳統(tǒng)原材料和工藝的限制:
  1. �(fù)雜的生產(chǎn)程序?qū)е鹿┴浧诘耐祥L及缺貨應(yīng)急困難的�(xiàn)��
  2. 不同振蕩器規(guī)格需不同原料不同工藝,從而使成品缺乏靈活�,無法為滿足不同�(yīng)用而�(jìn)行實時配置;
  3. 壓電石英對溫度敏感度高的特�,造成石英振蕩器的溫飄煩惱�
  4. 石英易碎怕摔老化的弱點需靠生�(chǎn)工藝和質(zhì)量管理來解決,缺乏質(zhì)量和長期可靠性的一致��
  為解決石英的�(nèi)在弱點,因此在時鐘組件的選料上開始轉(zhuǎn)向采用了全硅的產(chǎn)品結(jié)�(gòu),有一個全硅MEMS諧振器和一個可編程Analog CMOS�(qū)動芯片堆棧,并以�(biāo)�(zhǔn)QFN IC封裝方式完成�

特點

  與傳�(tǒng)石英相比,全硅MEMS振蕩器不管從生產(chǎn)工藝還是組件�(shè)計結(jié)�(gòu)上,都更符合�(xiàn)代電子產(chǎn)品的�(biāo)�(zhǔn),也是對傳統(tǒng)石英�(chǎn)品的升級換代�
  * 高性能模擬溫補(bǔ)技�(shù)使全硅MEMS振蕩器具有的全溫頻率�(wěn)定性,徹底解除溫飄問題�
  * 可編程的平臺為系�(tǒng)�(shè)計和縮短新產(chǎn)品開�(fā)周期提供必要的靈活性;
  * 完善的半�(dǎo)體生�(chǎn)鏈可讓全硅MEMS供貨期全面縮�,并提升需求應(yīng)急的能力�
  * 全自動生�(chǎn)的IC�(jié)�(gòu)在質(zhì)量和可靠性方面有無可置疑的優(yōu)良的一致��

全溫性能�(yōu)�

  頻率�(wěn)定�,特別是在不同溫度下的穩(wěn)定�,是電子工程師在選擇振蕩器時考慮的主要參�(shù)之一。因為每一個設(shè)�,都需要保證系�(tǒng)在整個工作溫度范圍內(nèi)正常�(yùn)�。而溫�(頻率隨溫度而顯著變化的�(xiàn)�)則是傳統(tǒng)石英�(chǎn)品的弱點,難以單純從制造上克服�
  全硅MEMS振蕩�25PPM頻率�(wěn)定性超越石�
  深黑色曲線顯示出一個工�(yè)�(-40?C-85?C)石英振蕩器要�(dá)到全溫頻率穩(wěn)定�25PPM在技�(shù)上的難度。從圖中可看到,在高低溫的情況下,石英作為參考時鐘其�(shè)計余量較不充�,由此也增加了整體系�(tǒng)在工�(yè)級全溫產(chǎn)生不�(wěn)定運(yùn)行的可能��
  同時也顯示了各種色彩的平衡線,代表了110個discera全硅MEMS振蕩器在-40?C-85?C范圍�(nèi)的實際總頻差。與石英振蕩器相�,這些工業(yè)級MEMS振蕩器頻率穩(wěn)定性不但可保持�15PPM以下,其曲線更具有線性特�,為系統(tǒng)提供更大的設(shè)計余��
  正由于全硅MEMS振蕩器利用溫度補(bǔ)�?shù)募夹g(shù),從振蕩器設(shè)計上解決了石英溫飄的煩惱,因此電子工程師在選料時有了更大的余�。他們可以選�50PPM的MEMS振蕩器來替代很多25PPM的石�,既可滿足系�(tǒng)所需�(guī)�,又可降低成�。或�,他們可采用25PPM的MEMS振蕩器來提升系統(tǒng)總體�(wěn)定性�

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