¿Por qué eventualmente se reemplazarán los osciladores de cristal estacionales?
Ventajas que aporta el uso de la tecnología MEMS totalmente de silicio
1. Ventaja del volumen
La frecuencia de oscilación del oscilador de cristal sensible está limitada por el volumen de el cristal sensible. Cortar pequeños cristales estacionales es muy difícil. Cuanto menor sea el tamaño del cristal, menor será el rendimiento de fabricación y peor será la resistencia al impacto. Los osciladores MEMS se pueden miniaturizar fácilmente.
Actualmente, el oscilador MEMS de SiTime ya puede alcanzar un volumen de paquete de 2520, pero es difícil para los cristales sensibles al tiempo alcanzar un volumen tan pequeño. Según Jeff, director de marketing de productos de SiTime, "el siguiente paso es implementar osciladores MEMS en paquetes de 2016". Además de los dispositivos electrónicos cada vez más pequeños que requieren osciladores más pequeños, algunos de los dispositivos electrónicos más recientes son incluso tan pequeños como las aplicaciones tradicionales. Ni siquiera los osciladores de cristal pueden cumplir los requisitos. Por ejemplo, la tarjeta SIM de gran capacidad de próxima generación (HC-SIM) requiere un reloj externo porque requiere una interfaz USB. Sin embargo, el grosor de la tarjeta SIM HC es muy limitado, solo 0,7 mm es difícil para la sincronización tradicional. osciladores de cristal para lograr menos de 1 mm. En este momento, el SiT8003XT con un espesor de sólo 0,25 mm será la mejor solución.
2. Ventajas de estabilidad
Los osciladores de cristal tradicionales tendrán un problema de estabilidad de rendimiento reducida después de usar 20M-33MHrs, mientras que el tiempo en el que ocurre este problema para los osciladores MEMS es de 500MHrs, que es estable. El sexo ha mejorado más de diez veces.
Además, debido al embalaje sólido patentado de SiTime, el coeficiente de simulación del oscilador MEMS alcanza los -50000 g, mientras que el oscilador de cristal tradicional sensible al tiempo solo puede alcanzar los -2000 g, por lo tanto, en comparación con el frágil tiempo. oscilador de cristal sensible En comparación con los osciladores, los osciladores de cristal MEMS son mucho más robustos.
3. Ventajas de eficiencia
Los osciladores de cristal MEMS pueden lograr un menor consumo de energía y un tiempo de inicio más rápido. El consumo de energía puede ser tan bajo como 3,5 mA y la velocidad de inicio puede ser tan rápida como 3 milisegundos. Esto ayuda a cumplir con los requisitos de bajo consumo de energía de los productos portátiles existentes.
Los osciladores MEMS pueden alcanzar una precisión de 10 PPM, lo que es difícil de lograr con osciladores de cristal sensibles al tiempo. La precisión más alta de los osciladores de cristal sensibles al tiempo existentes es de 25-30 PPM. Una mayor precisión proporciona a los diseñadores redundancia a la hora de diseñar productos.
4. Ventajas de una calidad constante
Los osciladores MEMS utilizan tecnología totalmente de silicio y se producen completamente de acuerdo con el proceso de fabricación de circuitos integrados semiconductores. Los osciladores MEMS pueden utilizar procesos semiconductores maduros y estables. , por lo que la calidad es mayor. Los osciladores de cristal de diferentes frecuencias tienen que utilizar diferentes líneas de producción de corte, lo que en última instancia afecta la calidad y estabilidad del producto.
5. Ventaja de costos
MEMS utiliza tecnología totalmente de silicio y puede ser fabricado por cualquier fábrica de obleas del mundo. La gran cantidad de productos no afectará los costos del producto. Tomando el oscilador de cristal estacional como ejemplo, si el fabricante quiere satisfacer la demanda de cantidad de producto que excede la capacidad de producción actual, necesita comprar más equipos para establecer más líneas de producción. Los aumentos en los costos laborales y de equipos afectarán directamente los costos de los productos, y el uso de nuevos equipos y nuevos trabajadores afectará incluso la estabilidad de la calidad del producto.
Debido a las ventajas que aporta el uso de tecnología programable
1.
Debido al uso de tecnología programable, se pueden suministrar productos con diferentes frecuencias en un corto período de tiempo de acuerdo con las diferentes necesidades de frecuencia de los clientes. El tiempo promedio de entrega es de dos semanas, mientras que el tiempo de entrega habitual. osciladores de cristal estacionales es de diez ocho semanas. Esto es muy importante hoy en día, cuando los fabricantes son cada vez más sensibles al tiempo de comercialización y los ciclos de vida de los productos son cada vez más cortos.
David, vicepresidente de ventas de SiTime Asia Pacífico, dijo que para satisfacer las necesidades de un cliente en los Estados Unidos, SiTime proporcionó muestras en 24 horas, 65.438+000 productos en una semana y Logró el suministro por lotes en dos semanas. Satisfacer las necesidades del cliente.
2. Reducir el número de proveedores y el tiempo de verificación.
Utilizando osciladores de cristal tradicionales sensibles al tiempo, ningún fabricante puede garantizar todas las frecuencias requeridas por los clientes. Por lo tanto, los fabricantes deben elegir productos de múltiples fabricantes de osciladores de cristal y, para garantizar la confiabilidad del producto, es necesario verificar los osciladores de cristal de diferentes frecuencias.
Al utilizar osciladores MEMS, dado que la frecuencia es programable, solo un número limitado de osciladores de un fabricante puede satisfacer las necesidades del fabricante de osciladores con diferentes frecuencias. Tratar con la menor cantidad de proveedores posible y dedicar el menor tiempo posible a la validación del producto ayuda a los fabricantes a reducir costos, simplificar los procesos de fabricación y acelerar el tiempo de comercialización.
3. Ayudar a los fabricantes a resolver problemas de interferencias electromagnéticas.
Aunque los diseñadores han solucionado muchos problemas de EMI/EMC en las primeras etapas del diseño, cuando se completa el diseño final, a menudo se encuentran con problemas que no se pueden producir en masa porque no pueden pasar las pruebas de EMI. La solución tradicional es:
1. Volver a optimizar el diseño, lo que lleva más tiempo y es el más caro.
2. Agregar escudos y filtros en las ubicaciones correspondientes aumentará los costos y la dificultad de fabricación. 3. Con el oscilador de espectro ensanchado MEMS, existe otra forma de utilizar el oscilador de espectro ensanchado para resolver el problema de EMI causado por el reloj. Diferentes métodos de expansión y amplitudes de expansión pueden lograr diferentes efectos. El mejor caso es que la EMI se puede reducir en 12 dB. En aplicaciones prácticas, los diseñadores han utilizado relojes de espectro ensanchado MEMS para reemplazar los osciladores de cristal originales sensibles al tiempo, permitiendo que los productos que no pasaron las pruebas de EMI pasen sin problemas.
Otras ventajas:
Y el oscilador de cristal sensible al tiempo existente se puede reemplazar pin a pin sin problemas.
Se pueden utilizar varios voltajes desde 1,8 V hasta 3,3 V para cubrir completamente las especificaciones de voltaje de salida de los productos electrónicos existentes.
Con función de salida diferencial. La frecuencia de oscilación es alta, hasta 800 M, lo que satisface las necesidades de aplicaciones de alta gama, como las comunicaciones.
Debido a las ventajas de rendimiento mencionadas anteriormente, a largo plazo, los osciladores MEMS reemplazarán a los osciladores de cristal sensibles al tiempo existentes. Sin embargo, debido a las características de bajo precio, gran consumo y funciones importantes de los osciladores, muchos fabricantes confían en sus propios hábitos de uso y los antiguos clientes de los osciladores de cristal MEMS tienen los siguientes problemas para reemplazar los osciladores de cristal estacionales:
Ampliar la comprensión de la industria sobre los osciladores MEMS
Cultivar los hábitos de uso de los clientes
Las ventajas de precio de los osciladores de cristal pull-up y sensibles al tiempo son actualmente las mismas.