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略帶神秘感的可編程晶振常見特性技術(shù)資料

來源：金洛鑫瀏覽：- 發(fā)布日期：2018-08-23 19:11:00【大中小】

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如果說石英晶振是傳統(tǒng)的頻率控制元器件，那么MEMS系列的可編程晶振就是非傳統(tǒng)的頻率元件，采用非傳統(tǒng)的材料和工藝，使可編程振蕩器蒙上一層神秘感，雖然許多年前市場上已經(jīng)有廠家在使用MEMS晶振了，但與應(yīng)用歷史有一百多年的石英晶體諧振器相比，人們對于可編程晶振的了解熟悉程度，遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有石英水晶組件來得深。專業(yè)制造的晶振廠家不算多，因此可以找得到的技術(shù)資料比較缺乏，也導(dǎo)致在用量方面始終不高不低，早在幾年前業(yè)界就一直在討論，硅晶體振蕩器是否會取代石英晶體振蕩器，這個話題一直在爭論不體，直到現(xiàn)在也沒有正確的答案。

MEMS振蕩器的氣密密封效果如何？

SiTime的Epi-Seal™工藝是實現(xiàn)極其穩(wěn)定的MEMS諧振器的關(guān)鍵因素之一，它在晶圓加工過程中密封了諧振器，消除了對密封封裝的任何需求。SiTime晶振Epi-Seal不受大氣中最高濃度元素氮和氧的影響，因此可作為完美密封。大氣中還包括痕量的亞原子氣體：體積百分比為5.24百萬分之一（ppmv）的氦氣和0.55ppmv濃度的氫氣。這些氣體可以通過Epi-Seal層擴散并進入MEMS諧振腔，從而導(dǎo)致壓力增加。

該壓力最終將與這些氣體的環(huán)境壓力相等。氦泄漏測試通常用于測試密封陶瓷封裝，包括與石英晶體振蕩器一起使用的封裝。然而，對SiTime諧振器密封質(zhì)量進行氦氣泄漏測試無關(guān)緊要，因為Epi-Seal不是設(shè)計用于密封單原子氣體：He和H2。這種氣體在正常的環(huán)境操作環(huán)境中具有極低的濃度，并且在任何應(yīng)用中對SiTime諧振器沒有不利的操作影響。

SiTime MEMS振蕩器對抗沖擊和振動的彈性如何？

與類似的石英部件相比，SiTime MEMS振蕩器的設(shè)計靈敏度更低，抗沖擊性更強。它們旨在展現(xiàn)出最佳的沖擊和振動彈性，并且應(yīng)用說明MEMS和石英晶振的沖擊和振動比較中記錄了沖擊和振動的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)測量和性能圖。

什么是> 1 MHz振蕩器的PSNR指標(biāo)？

MHz有源晶振的電源噪聲靈敏度（PSNR）是根據(jù)在指定噪聲頻率下注入的每mV電源噪聲引起的抖動量來量化的。SiTime MEMS MHz振蕩器設(shè)計用于在10 kHz至20 MHz頻率范圍內(nèi)實現(xiàn)每mV注入電源噪聲0.5 ps集成相位抖動（12 kHz至20 MHz）的同類最佳PSNR性能。

為什么要為不同的產(chǎn)品發(fā)布不同的FIT值？

FIT（時間失效）是基于加速測試（JEDEC22-A108）的統(tǒng)計推斷值，并基于測試設(shè)備上的故障模式應(yīng)用加速因子。各種產(chǎn)品的FIT率差異是由于每種產(chǎn)品經(jīng)過壓力測試所需的設(shè)備數(shù)量不同。生成可靠性報告時會報告FIT編號。

所有SiTime可編程晶體振蕩器都擁有相同的基礎(chǔ)技術(shù)和流程。截至2015年10月，SiTime壓力測試了數(shù)千個振蕩器，累計測試時間為3,307,000小時，無故障，計算出的FIT值為0.88或MTBF為11.4億小時。

全球已有眾多工廠和企業(yè)認(rèn)可了MEMS振蕩器，但因為真正了解它的人不多，在一定程度上也限制了用量和發(fā)展，可編程振蕩器雖然仍是業(yè)界里經(jīng)常輿論的話題，可要距離真正取代石英貼片晶振，還有一段很長的路要走。在國際上專業(yè)且有名的可編程振蕩器的品牌，大家也比較熟知的，無非就是SiTime晶振公司了。國內(nèi)的生產(chǎn)廠家對STM晶振公司量產(chǎn)的MEMS可編程晶振了解得不夠全面，上面這些關(guān)于MEMS系列晶體的特性和常見技術(shù)問題，可幫助各大工程和采購對其加深了解，方便選購合適的可編程晶振。