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矽晶振盪器將淘汰石英振盪器

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目前時脈振盪器多是以石英技術為主。而因應電子產品輕薄短小的需要,時脈產品也多朝向小型化、薄型化發展,這使得振盪器還需兼顧可靠性、穩定性和高性能成為一大挑戰。傳統的石英或壓電陶瓷材料,由於本身具易碎性,在厚度小於0.8mm時,其抗衝擊與抗震動能力便大幅減弱。因此振盪器廠商在提供薄型化產品的同時,還得面對高成本及低良率的問題。

IDT矽晶頻率控制事業群總經理Michael McCorquodale表示,IDT為這樣的需求,開發了全矽晶CMOS振盪器,並以晶圓和封裝形式供應。這些IC免除了在必須符合小型化構型設計要求的消費性電子、運算,和儲存應用之內,採用石英共振器與振盪器的需要,並且可為所有通用序列線路介面,包括S-ATA、PCIe、USB 2.0,和USB 3.0提供連結效能。

Michael強調,目前IDT是唯一可以晶圓形式提供高頻率精確度的石英晶體層級效能CMOS振盪器的廠商。對於重視構型要素的設計而言,採用IDT纜線接合(wire-bondable)的CMOS振盪器來取代石英晶體的作法,是一項重大的突破。此一結果讓消費性電子應用能夠採用具成本效益的CoB(Chip on Board)組裝。

Michael也提到,目前石英振盪器缺點包括品質不一致、交貨期長、抗震性差、頻率精準度與溫度不成線性關係等多項缺點。而這項以RF-CMOS技術為主的振盪器在推出之後,可直接取代包括石英振盪器、振盪器與諧振器整合晶片等產品。Michael說,CMOS振盪器可提供更高的頻寬,頻寬越高則可提供越大的共振頻率,相較之下,石英振盪器的最高頻率則受到限制。

目前也有廠商發表了MEMS振盪器,Michael認為,儘管MEMS振盪器也屬於矽晶震盪器的一種,但其缺點在於雜訊高且成本也貴,而IDT這種post-CMOS晶圓級製程技術,讓客戶能夠在單一基板上直接採用IDT的晶粒(die)來製造元件,因此能夠促成開發最小構型規格的產品,同時降低成本和加速上市時程。

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關鍵字:振盪器