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CMOS上的MEMS振荡器---Silicon Labs的独创

作者:薛士然时间:2013-06-28来源:电子产品世界

  近日推出了其颇为满意的一款产品-基于MEMS的振荡器。其关键创新点在于使用专利的技术,技术是把MEMS架构直接构建于标准CMOS晶圆上,从而获完全集成的高可靠“CMOS+MEMS”单晶片解决方案。



                                    图1   的多层结构图(分离图)

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/146946.htm

  副总裁兼时序产品总经理Mike Petrowski介绍,推出系列产品主要是填补公司在大众市场的产品空白,比如数码相机、存储和内存、ATM机、POS机、打印机等。虽然是满足批量市场,但是的性能也还是很出众的,总结起来就是成本更低、尺寸更小、更可靠、更高集成度、更加便利性。


                         Silicon Labs副总裁兼时序产品总经理Mike Petrowski

  低成本:Si50x是在CMOS工厂大批量生产制造,工厂具有标准生产线,从而大幅降低了生产成本。

  小尺寸:其质量比石英晶体减小了61000倍,采用标准CMOS IC制造工艺能够生产出三种工业标准的封装尺寸:2mm*2.5mm、2.5mm*3.2mm和3.2mm*5mm。

  高可靠性:这与几个方面的改进有关系,其一是与选用的材料有关,Si50x采用SiGe材料,(见图2),这样做的好处是,当温度升高时,芯片上的SiGe会变硬,而其中的氧化槽会变软,这一软一硬的相互补充,就可以使器件的频率漂移接近于0。其二是因为整个MEMS在CMOS之上,很近的距离使温度传感器的工作效率更高,响应速度也更快。其三,固定方式的不同,传统的晶体振荡器只有2个锚点,而Si50x有周围四个加中心一个的5锚点固定(参见图3),更耐得住冲击和振动。


                                      图2 Si50x的材料可以产生被动温度补偿

                                                图3  Si50x的5个锚点很牢靠

  便利性:此产品与现有的石英或者MEMS振荡器引脚和封装兼容,可以实现快速替换。Si50x包括四类产品,单频率振荡器Si501、双频率振荡器Si502、四频率振荡器Si503和完全可编程的振荡器Si504,可以根据使用需要实时调节频率。

  此外为了方便CMEMS振荡器评估和应用开发,Silicon Labs还提供Si50-1-2-3-4-EVB评估套件。

  Mike还介绍说,两年前公司就开始和中芯国际合作开发采用CMEMS技术的生产线,初次采用CMEMS技术生产出来的Si50x产品能有如此出色的性能,他们也感到很高兴(也可以理解为比预期的好)。当被问及花费这么大精力研究的应用CMEMS技术生产线是否仅仅用于Si50x的生产,Mike说,未来会考虑用于性能更高产品的生产。在此我个人的理解,CMEM工艺的研究的最终目标一定是服务于全产品系列的,但是首先用于Si50x,应该是在测试和检验这一工艺的性能和市场的接受度。

  Mike还顺便解释了,现在Silicon Labs的产品由几年前的无晶体振荡器转向了MEMS振荡器,是因为后者工艺更简单,开发周期更短。

        如果希望了解CMEMS技术,欢迎到下载频道下载白皮书。http://share.eepw.com.cn/share/download/id/88955

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关键词: Silicon Labs CMEMS Si50x

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