由於電子系統內部都需要多個頻率傳遞訊息,因此時脈振盪器(timing oscillator)或是諧振器(resonators)便是消費電子產品不可或缺的零組件,以往多數採用石英(quartz)晶體的振盪器或諧振器,正備受MEMS元件所挑戰。隨著MEMS微細化技術更加成熟,在車輛安全、駕駛控制、互動式娛樂遊戲裝置、可攜式通訊裝置、醫療電子、電腦裝置等應用領域,MEMS諧振器、振盪器、時脈產生元件正被廣泛地採用。
圖為SiTime產品行銷總監Jeff Gao。(Source:HDC) |
SiTime產品行銷總監Jeff Gao表示,成立於2004年12月的SiTime,主要創始團隊承繼以往在Bosch從事MEMS技術開發研究的經驗,結合MEMS機械結構與類比技術,能發揮自身時脈控制與類比設計的良好品質,並將以往Bosch的非標準化製程,革新為MEMS為基礎的時脈元件方案標準化製程。Jeff Gao指出,這是SiTime對於MEMS產業最大的貢獻所在。
目前全球整體諧振器、振盪器和時脈產生元件市場規模約為50億美元,SiTime的發展策略是將上述MEMS方案進一步推廣於各類嵌入式產品當中。相較於2007年Q1~Q3SiTime只推出3項產品,在9個月期間SiTime便已陸續推出11項MEMS產品,出貨量已達600~800萬組。宏觀來看,2007年即有25億組MEMS元件被應用於硬碟、監控設備、伺服器、印表機、錄放影機、攝影裝置、LCD顯示螢幕、汽車控制等領域,SiTime仍有相當大的發展空間。
Jeff Gao強調,電子產品加上高速傳輸通訊應用需求不斷激增,電子產品相互影響,導致許多低頻雜訊源干擾電子產品的時脈運作。目前SiTime的MEMS諧振器、振盪器和時脈產生元件,操作電壓僅為1.8~3.3V範圍,在微型化封裝、低功耗、降低時脈抖動(jitter)、更寬的輸出頻率、更精確的頻率精度、更廣的溫度容忍範圍等設計上,能進一步滿足客戶特殊應用的設計需求。
Jeff Gao舉例說明指出,SiTime新推出的MEMS振盪器SiT9102和SiT8102,就是結合MEMS和類比技術,其頻率穩定值可達±10 PPM,可讓系統有效對抗低頻環境雜訊諸如其他裝置的電磁干擾(EMI),降低系統時脈誤差並提高可靠度,可謂MEMS振盪器技術的重大革新,預估整體振盪器市場規模可達1.8億美元。此外主要運用於近場無線通訊(Near Field Communication)功能手機的超薄型MEMS時脈振盪器SiT8003XT,可應用在大容量SIM卡(HC-SIM)、智慧卡和超薄手機用的SiP封裝模組、USB2.0和快閃記憶體儲存解決方案。SiT8003XT MEMS時脈振盪器厚度只有原來的三分之一;與之前0.85mm厚度相比,新式晶片只有0.25mm,此產品特別委由新加坡聯合封裝測試中心(UTAC)測試。至於唯一具備3-PLL鎖相迴路效能的MEMS單晶片時脈整合器SiT9103和SiT9104,可滿足高頻時脈的應用。這兩種產品更可支援10~220MHz不同的輸出頻率,今年2月已推出相關樣品。
Jeff Gao表示,目前SiTime的MEMS振盪器已經應用在TI和AMD等晶片大廠的參考設計工具,SiTime正與台灣的快閃記憶體和USB2.0裝置供應商密切聯繫合作應用MEMS振盪器產品。此外由於展頻振盪器對於網通設備降低EMI干擾而言具有關鍵作用,SiTime MEMS展頻振盪器一直在網通設備領域積極發展,SiTme正與中興和華為等網通設備大廠密切合作。展望未來,SiTime將結合Bosch作為創始者和主要投資者的重要角色和技術優勢,進一步拓展MEMS元件在各應用領域的影響力。