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MEMS First振荡器(硅机电振荡器)。SiT11xx系列提供1MHz～125MHz输出频率，适合数玛相机、游戏机、机顶盒、MP3播放器等各类消费电子产品，汽车电子及工业产品应用。SiTime的振荡器在-40℃～85℃温度变化范围内提供50ppm～100ppm的频率精度，而操作电压仅在3.3V、2.5V或1.8V。SiTime目前已经可以提供样片，预计9月量产出货。SiTime公司还宣布和香港先思行有限公司(AV Concept Limited)签定中国大陆及香港地区独家销售代理权。

    SiTime联盟总裁Joe Brown表示：“硅机电振荡器是革命性的产品，将在未来10年内取代超过90%的石英晶体振荡器。因为硅机电振荡器极大地节约了尺寸和成本，容易使用，高度集成，可靠性高并具备超越晶体振荡器的性能。”

    石英晶体与硅机电振荡器的技术性能比较

    虽然硅机电振荡器已经出现多年，但于硅机电振荡器没有很好解决一些重大技术问题，所以一直处于研究阶段，主要问题包括：比较差的长时间稳定性，温度迟滞现象，以及达30ppm/℃的频率-温度系数；另外就是较高的成本和封装尺寸。

    Brown表示，MEMS-first和EpiSeal封装的发明允许硅谐振器封装于工业标准的低成本塑料封装，并解决了维持洁净真空的问题，实际上消除了空腔污染物和老化现象，减轻了温度补偿和漂移的复杂性。MEMS-first和EpiSeal清除了MEMS谐振器推出市场的障碍，解决包括温度/频率滞后、长期稳定性及包装成本等问题。SiTime的MEMS振荡器基于200mm标准SOI(绝缘硅)CMOS兼容的晶圆制造，采用标准QFN封装，QFN包装内包括一个CMOS驱动IC和MEMS谐振器，组成一个完整的振荡器。SiTime的产品目前由台积电采用0.18微米工艺代工。

    他介绍说，SiTime谐振器比同类型石英谐振器的体积少1,000倍，性能优异。例如传统石英晶体的长期稳定性或老化程度一般为0.050ppm，对SiTime测试样本而言却是目前的上限。一般来说，传统石英晶体的首年老化程度在+2及+5ppm之间，超过十年老化程度在+10及+15ppm之间，在最差的情况下，非MEMS硅时钟振荡器的容许频偏为2,500到25,000ppm。温度对频率滞后误差，在超过摄氏4度的情况下，SiTime谐振器速率为每分钟少于1ppm，同类型石英谐振器在同样情况下的表现则为每分钟±ppm。

    此外，Brown还指出，在PCB的layout上，传统石英振荡器需要3个外部元件，包括2个负载电容和一个分流电阻，而SiTime振荡器可以节省三个元件，而且没有ESD、EMC、负阻、振动和冲击等问题。相比于需要额外器件连接的石英晶体，SiTime振荡器不容易受干扰的影响，贴装可以远离ASIC。SiTime振荡器与石英晶体连接ASIC 一样使用，仅仅需要驱动Xin引脚而使Xout引脚开路。

    对于有快速需求的客户，SiTime提供有SiT11xx的可编程版本SiT8002，SiT8002已有样片并可用于量产。相比于SiT11xx，SiT8002提供相似的特性。SiT11xx系列和SiT8002提供2.0×2.5mm、2.5×3.2mm、3.2×5.0mm三种封装尺寸，厚度均为0.85mm。SiT11xx售价低于0.49美金(每百万片采购量/月)，SiT8002售价低于0.69美金(每百万片采购量/月)。

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