时序产品演进到单晶片MEMS振荡器时代

近日，Silicon Labs推出了一款全新的产品，基于MEMS的单晶片Si50x振荡器，克服了此前的频率控制产品中石英振荡器高成本和难以小型化的缺点以及双晶片MEMS振荡器带来的信号完整性和热滞问题。Si50x基于Silicon Labs专利的CMEMS技术，首次在大批量生产中把MEMS架构直接构建于标准CMOS晶圆上，从而获得完全集成的高可靠“CMOS+MEMS”单晶片解决方案。

Silicon Labs副总裁兼时序产品总经理Mike Petrowski介绍，Si50x与现有的频率控制解决方案相比，具有更小尺寸、更高可靠性、更高集成度。此系列产品共包括四类：具有输出使能功能的单频率振荡器Si501、具有OE和频率选择功能的双频率振荡器Si502、具有FS技术的四频率振荡器Si503和可实时进行频率精确调整的完全可编程振荡器Si504。

Mike对于Si50x为什么会具有高可靠性做了详细的解释，其一Si50x采用SiGe材料，当环境温度升高时，芯片上的SiGe会变硬，而其中的氧化槽则会变软，这一软一硬的相互被动补偿，可以使器件的频率漂移接近于0;其二整个MEMS直接架构于CMOS之上，非常接近的距离使温度传感器的工作效率更高，响应速度更快;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由周围四个加中心一个的5锚点固定，更耐得住冲击和振动。

Mike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，实现了MEMS振荡器可以在CMOS工厂大批量生产制造，从而大幅降低了生产成本。初次采用CMEMS技术生产出来的Si50x产品经过试验具备非常出色的性能，未来会将其用于其他产品系列的生产中，也会带来性能的大幅提升。