Silicon Labs推出创新的单晶片MEMS振荡器

【21ic讯】高性能模拟与混合信号IC厂商Silicon Labs （芯科实验室有限公司）近日宣布推出业界最高集成度基于MEMS的Si50x振荡器，旨在替代需要低成本、低功耗和批量生产的工业、嵌入式和消费类电子应用中的通用型晶体振荡器（XO），这些应用包括数码相机、存储和内存、ATM机、POS机和多功能打印机等。新型Si50x振荡器基于Silicon Labs专利的CMEMS®技术，此为首个在大批量生产中把MEMS架构直接构建于标准CMOS晶圆（Wafer）上，从而获得完全集成的高可靠“CMOS+MEMS”单芯片解决方案。

与现有的频率控制解决方案相比，Silicon Labs Si50x CMEMS振荡器系列产品具有更小尺寸、更高可靠性、更佳抗老化性以及更高集成度，他采用专利技术的单体架构，在单晶片（Single-die）上集成MEMS谐振器和CMOS振荡器电路。首创的CMOS+MEMS集成架构与Silicon Labs经过市场验证的混合信号专业经验相结合，将大幅改写频率控制产业：

• CMEMS振荡器在CMOS工厂大批量生产制造，此工厂具有标准生产线，支持完整振荡器系统的晶圆探测，从而获得最高级的质量和工艺控制。

• CMEMS技术确保数据手册中的性能具有10年的频率稳定性，包括焊接偏移、负载牵引、VDD变化、运行温度范围、振动和冲击，并保证操作寿命性能是其他公司XO和MEMS振荡器的10倍。

• CMEMS振荡器紧密耦合MEMS谐振器、CMOS温度传感器和补偿电路，从而在热力瞬变时以及整个工业温度范围内提供高稳定的频率输出，在工业和嵌入式应用的长期运行期间提供可预知的可靠频率参考。

• CMEMS谐振器采用被动补偿，在设计中使用可抵消温度变动的材料。因此Silicon Labs可通过其创新的混合信号电路设计专业知识，来创建更小、更低功耗、更符合成本效益的振荡器，同时确保优异的频率和温度稳定性以及抗老化性能。

Si50x CMEMS振荡器支持32kHz-100MHz之间的任意频率。频率稳定性选项包括±20ppm、±30ppm和±50ppm，运行温度范围支持商业应用（-20℃至+70℃）和工业应用（-40℃至+85℃）。CMEMS振荡器还提供丰富的现场和工厂可编程特性，包括低功耗和低周期抖动模式、可编程的上升/下降时间，以及可配置高/低输出使能功能。

Si50x CMEMS振荡器系列产品为客户解决传统方案中常见的供应链问题。Si50x振荡器由世界领先的中芯国际（SMIC）生产制造，他是国内规模最大、最先进的晶圆代工厂。通过规模效应和质量控制，这一战略性合作关系可大大增加制造和供应的可预见性。由于CMEMS振荡器是集成的单片IC，采用广泛生产的模塑复合物4引脚封装，再次确保可预见和可靠的供应链。

IHS MEMS和传感器总监及资深首席分析师Jeremie Bouchaud表示：“时序产品市场已迎来转折点，最新一代基于MEMS的振荡器极具成本效益，能可靠替代传统晶体振荡器。Silicon Labs CMEMS技术把MEMS谐振器和频率控制电路集成到单晶片器件中，为批量电子系统设计提供最完整的晶体振荡器替代解决方案。”

与Silicon Labs所有其他振荡器产品一样，Si50x振荡器可提供网络定制的2周样品交付周期，也可通过Silicon Labs销售合作伙伴在客户现场即刻编程。此外，Si50x振荡器与现有的石英或MEMS振荡器引脚和封装兼容，可实现快速便捷的替换解决方案。

Si50x系列产品包括四类产品，具有数千种灵活的定时配置：
• Si501是具有输出使能（OE）功能的单频率振荡器
• Si502是具有OE和频率选择（FS）功能的双频率振荡器
• Si503是具有FS技术的四频率振荡器
• Si504是完全可编程的振荡器，支持所有配置特性，采用单脚接口，以十亿分率的精度进行精确频率调整。

Silicon Labs公司副总裁暨时序产品总经理Mike Petrowski表示：“Si50x CMEMS振荡器系列产品是频率控制市场的重要技术进步，他结合基于MEMS单晶片解决方案的所有优点，同时具备通用型晶体振荡器的最好特性，并提高可靠性以及缩短交货周期。通过Silicon Labs专业的MEMS设计、器件、工艺集成和混合信号设计技术，Si50x系列产品为成本和功耗受限的嵌入式、工业和消费类电子应用提供最佳的通用型振荡器解决方案。”

Silicon Labs Si501/2/3/4 CMEMS振荡器现已量产，具有三种工业标准的4引脚DFN封装尺寸：2mm×2.5mm、2.5mm×3.2mm和3.2mm×5mm。在一万颗采购量，Si50x振荡器单价为0.44美元起。为了方便CMEMS振荡器评估和应用开发，Silicon Labs还提供Si501-2-3-4-EVB评估套件，价格为99美元，包括预编程的Si504器件和适合各封装尺寸的开放插座，以方便客户评估。