MEMS器件

　　MEMS振蕩器也用于石英振蕩器的放大器，也許還有PLL，但它采用的是振蕩的小型硅質量，而不是石英晶體。這種方案有更好的MTBF（平均故障時間）、抗沖擊性以及可靠性。

　　例如，SiTime營銷副總裁Piyush Sevalia說，對硅作JEDEC（聯(lián)合電子器件工程委員會）與HTOL（高溫工作壽命）測試，可得到5億小時MTBF，而石英只有1000萬至 3000萬小時，并且，盡管1kHz振動在石英振蕩器的抖動特性中很容易表現(xiàn)出來，但MEMS和硅振蕩器都對這種振動不敏感。MEMS器件諧振在一個基頻上，這種模式下意外振動不會調制。但是，MEMS和石英振蕩器的起動速度慢于純硅振蕩器。

　　制造MEMS振蕩器的一個挑戰(zhàn)是保持振蕩硅元件的原子級潔凈。即使振蕩臂上有一個原子厚的層，也會造成器件規(guī)格失效，制造商用各種方法來克服這一挑戰(zhàn)。例如，Discera使用 “getter”活性吸氣材料，去除在器件生命周期中吸收的任何氣體或材料痕跡。另一方面，SiTime則采用了Bosch公司率先開發(fā)的一種技術。

　　SiTime并未在MEMS元件上覆蓋玻璃或環(huán)氧罩，而是在一個玻璃模型中建立起硅臂，用多晶硅覆蓋模型，再用氫氟酸將玻璃溶解。然后，該公司用一層更厚的多晶硅將臂密封起來。所有工作都在一個外延反應堆中完成，這個高度真空的半導體裝置有地球上最潔凈的環(huán)境。這種特殊工藝使SiTime能夠提供品質與石英振蕩器相匹敵的產品。該公司的產品將一種MEMS諧振器片芯和一個CMOS片芯整合在一個封裝內，比石英振蕩器更小也更?。▓D5）。

　　Discera 和SiTime兩家公司的振蕩器都是全可編程產品，因為它們集成了PLL。Discera還提供一種不到500美元的工具包，包括一個手持編程器和200 個器件；編程器連接到計算機的USB端口。Discera公司銷售與營銷副總裁GerryBeemiller稱，用這個工具包可以建立起1MHz至 150MHz頻率的高精度振蕩器。反之，SiTime則在推銷快速周轉概念，而不是現(xiàn)場編程能力。由于它采用的是無石英工藝，因此聲稱它可以在數天內提供工作于任意頻率的器件。

　　在數據采集數字系統(tǒng)中，精確無誤的時間永遠是關鍵。如果性能略微不良的陶瓷諧振器時基或低性能的硅振蕩器不能滿足你的需求，那么可以從整個石英技術系列產品中選擇一款器件。為Silicon Labs公司的高性能硅振蕩器和SiTime與Discera的MEMS振蕩器增加了這些選擇后，你會看到振蕩器的選擇非常關鍵。要了解所有的權衡因素，包括精度、功耗、抖動和可編程能力，以及任何擴頻需求。要記住，如果你未能通過FCC測試，為電源或系統(tǒng)時鐘選擇一種擴頻振蕩器總是可取的方法。這種情況總是出現(xiàn)在最糟不過的時候：正當你準備好交付產品時，擁有一款可替代固定振蕩器的高級品總是一個很好的保險措施。經過對所有這些因素的權衡，并明白它們如何與應用需求相匹配，選擇振蕩器就應成為一種明明白白的工作。