硅晶振 集成 芯片
MEMS晶振与石英晶振的比较分析
４００－８８８－２４８３MEMS硅晶振VS石英晶振（连载一）之前言好久没写点东西了，最近抽空写了篇《MEMS硅晶振VS石英晶振》（连载），文章从石英晶振基础开始讲，涉及到石英晶振的生产工艺、以及MEMS硅晶振的详细介绍。
并对两个者进行了相关比较。
意在让大家更多的了解些新的产品技术，当然也推一下产品哈。
下面写一下目录：一、认识石英晶振二、石英晶振的工艺三、石英晶振的危机四、STIME MEMS硅晶振五、STIME MEMS硅晶振的十二大优势六、SITIME MEMS硅晶振的七大种类产品七、SITIME MEMS硅晶振的机会八、SITIME MEMS硅晶振专业推广商---北京晶圆简介九、后记MEMS硅晶振VS石英晶振（连载二）之认识石英晶振其实石英晶振这种说法本身并不十分准确，但长久以来大家已经形成了习惯，那就这样写呵。
石英晶振大体可以分为有源与无源两大种类，我们分别介绍一下：首先是无源晶振，无源晶振也叫晶体、谐振器。
英文名称是：crystal或Xtal。
无源晶振是大陆的叫法，其主要由石英晶片、基座、外壳、银胶、银等成分组成。
根据引线状况可分为直插（有引线）与表面贴装（无引线）两种类型。
现在常见的主要封装型号有HC-49U、HC-49S、UM-1、UM-4、UM-5与SMD。
其工作时，自身不能产生振荡，需借外围电路（电容）配合才可产生振荡。
常见的形状如下图所示：同样，有源晶振也是大陆的叫法，又叫钟振、晶振、振荡器。
英文名称是：oscillator。
其除了石英晶片、基座、金属外壳、银胶、银等成分组成之外，还需要起振芯片（也叫线路）。
正是因为将振荡电路嵌入了产品之内，所以只要给其所需要的电压，便可以产生振荡。
基中压控振荡器（VCXO）、温补振荡器（TCXO）等也属于有源晶振的范畴。
一般普通的有源晶振都是四脚表贴的，常见的主要封装型号有7050、5032、3225、2520。
如下图所示：目前国内很少有能生产2520封装尺寸的振荡器厂商。
硅光子集成电路
硅光子集成电路
硅光子集成电路（Silicon Photonic Integrated Circuit，简称SiPh IC）是一种利用硅基材料制造的集成电路，旨在实现光子和电子设备的集成。
它涵盖了多种光电子元件，例如激光器、调制器、光检测器、波导器等，可以实现复杂的光通信和信息处理功能。
硅光子集成电路的制造使用了类似于传统CMOS电路制造的工艺。
该工艺首先在硅衬底上开刻出各种工作区域，然后在这些区域内进行多层蒸镀和光刻工艺，最终形成三维结构。
由于硅基材料具有良好的光学特性、热特性和生产成本低等优点，它可以被广泛用于制造光子集成电路。
硅光子集成电路优势包括：
1. 高速：与传统电连接电路相比，硅光子集成电路具有更高的速度和带宽。
2. 低能耗：相同带宽下，硅光子集成电路的能耗更低。
3. 集成度高：硅光子集成电路将多种光电子元件进行集成，可以实现更加紧凑的电路板，占用更少的空间。
硅光子集成电路具有广阔的应用前景，例如高速数据传输、光路由、数据中心、医学成像和传感器等。
相信随着科技的进步，硅光子集成电路将会得到更加广泛的应用。
晶振芯片的作用
晶振芯片的作用
嘿，朋友们！今天咱来聊聊晶振芯片，这玩意儿可真是个神奇的小宝贝呀！
你想想看，晶振芯片就像是电子产品的心跳起搏器。
没有它，那些电子设备不就跟丢了魂似的，啥也干不了啦！它就像是一个精准的节拍器，稳定而有节奏地为整个电路系统提供着时钟信号。
比如说咱每天都离不开的手机吧，要是没有晶振芯片，那手机还能那么顺畅地运行各种程序吗？肯定不行呀！它就没法准确地知道什么时候该干啥，说不定屏幕一会儿亮一会儿暗，操作起来也变得慢吞吞的，那多闹心呀！晶振芯片在这儿就起着至关重要的作用，让手机的一切都变得有条不紊。
再看看电脑，那可是我们工作和娱乐的好帮手。
要是没有晶振芯片，电脑不就跟没头苍蝇似的乱撞啦？屏幕显示没准都会变得怪怪的，操作起来也会变得磕磕绊绊。
晶振芯片就像是一个幕后的小英雄，默默地保障着电脑的正常运转。
还有那些智能家电，什么智能电视呀、智能音箱呀，都得靠晶振芯片来保持它们的“聪明才智”呢！要是没了它，这些家电可能就变得傻乎乎的，该响应的时候不响应，不该出声的时候乱出声，那可咋整呀！
你说晶振芯片这东西神奇不神奇？它虽然小小的，不起眼，但却有着大大的能量！它就像是一个低调的大师，在背后默默地掌控着一切。
咱生活中的各种电子设备都离不开晶振芯片呀，它就像是电子世界的基石一样。
没有它，这个电子世界不就乱套了吗？它让一切都变得有序，变得可靠。
所以说呀，可别小瞧了这小小的晶振芯片，它可是有着大作用呢！咱得好好珍惜它，感谢它为我们的生活带来的便利和精彩呀！它真的是太重要啦！
原创不易，请尊重原创，谢谢!。
晶振电路知识讲解之晶体参数详解
晶振电路知识讲解之晶体参数详解1. 晶振与晶体的区别晶振是有源晶振的简称，又叫晶体则是无源晶振的简称，也叫（无源）一般是直插两个脚的无极性元件，需要借助（有源）一般是表贴四个脚的封装，内部有时钟电路，只需供电便可产生振荡信号。
一般分7050、5032、3225、2520几种封装形式。
2. MEMS硅晶振与石英晶振区别MEMS硅晶振采用硅为原材料，采用先进的半导体工艺3. 晶体谐振器的等效电路4. 关键参数4.1 标称频率4.2 调整频差4.3 温度频差在整个温度范围内工作频率相对于基准温度时工作频率的允许偏离。
常用ppm表示。
4.4 老化率指在规定条件下，由于时间所引起的频率漂移。
这一指标对精密晶体是必要的，但它“没有明确的试验条件，而是由制造商通过对所有产品有计划抽验进行连续监督的，某些晶体元件可能比规定的水平要差，这是允许的”（根据IEC的公告）。
老化问题的最好解决方法只能靠制造商和用户之间的密切协商。
4.5 谐振电阻（Rr）指晶体元件在谐振频率处的等效电阻，当不考虑C0的作用，也近似等于所谓晶体的动态电阻R1或称等效串联电阻(ESR)。
这个参数控制着晶体元件的品质因数，还决定所应用电路中的晶体振荡电平，因而影响晶体的稳定性以致是否可以理想的起振。
所以它是晶体元件的一个重要指标参数。
一般的，对于一给定频率，选用的晶体盒越小，ESR的平均值可能就越高；绝大多数情况，在制造过程中并不能预计具体某个晶体元件的电阻值，而只能保证电阻将低于规范中所给的最大值。
4.6 负载谐振电阻（RL）指晶体元件与规定外部电容相串联，在负载谐振频率FL时的电阻。
对一给定晶体元体，其负载谐振电阻值取决于和该元件一起工作的负载电容值，串上负载电容后的谐振电阻，总是大于晶体元件本身的谐振电阻。
4.7 负载电容（CL）与晶体元件一起决定负载谐振频率FL的有效外界电容。
晶体元件规范中的CL是一个4.8 静态电容（C0）等效电路静态臂里的电容。
Sitime MEMS硅晶振介绍
Confidential
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硅晶振内部框图/温度补偿
Programmable Oscillator
MEMS Resonator
VDD
Oscillator
5MHz
Frac-N PLL
CLK
(1~800MHz)
Prog. frequency Temperature Sensor GND A/D Digital Temperature Compensation
OSC、震盪器、晶振、 有源晶振
長晶
切割 清洗、抛光
披银
測試 校正
封装、黏贴 氮气密封
老化 测试
测试 筛选
打标
卷带封装
自日系起振芯片厂商采购起振芯片以及基座
Confidential
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石英振荡器与MEMS硅晶振的区别
石英振荡器
• • • 石英切割组合简单三极管电路，易受环境 影响（湿度、温度、震动等） 金属封装，存在气密性问题 人工切割，人工的参与质量不稳定，产能 扩充困难，每一个频点需要不同的晶片
SiTime整合 8 个供应商
Confidential
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SiTime MEMS时脉产品价值和优势
SiTime可编程 MEMS振荡器
交货期 质量
库存管理及风险
２-4周 全自动生产，质量稳定
只需2-4周存货，节省库存成本
传统固定频率 石英振荡器
８－１6周 人工切割，质量受工人素质影响
进货周期长，需存货不同频点，电压，等
SiTime 全硅 MEMS 时钟方案
可靠性更高、任意频点可编程、成本更低
Confidential
SiTime 概览
• 美国硅谷VC投资Fabless IC创业公司具有业界 唯一量产，Bosch验证成熟的MEMS时脉技术及 最小，最薄的封装（<0.30um) 2007年三季量产，无一客户产品质量问题 高性能可编程MEMS时脉产品支持低抖动，高 频率，展频，低功耗，差分输出，多锁相环 (PLL)、多输出频率等功能 在九大应用领域里(网通,通讯,消费,服务器等） 超过800个客户,1500个计划进行测试或量产 与石英振荡器比较,超短交货期(2周),24小时克 制化样品,10倍的质量稳定性及无温飘的烦恼 业界标准封装，焊接管脚，直接替代石英组件 全球硅机电时钟领导者，年出货超越三千五百 万，并以指数快速增长。
SiTime MEMS硅晶振增强基于FPGA的系统
SiTime MEMS硅晶振增强基于FPGA的系统摘要如今的FPGA 是包含许多功能块的复杂系统，并且经常使用多个时钟来驱动不同的块。
系统设计人员必须决定如何结合外部振荡器和内部资源以实现最佳时钟树设计。
本文将讨论当今可用于满足时钟速度和抖动要求的选项，重点是SiTime可编程MEMS振荡器作为基于FPGA 的系统的时序参考。
主题包括高分辨率频率选择带来的灵活性、EMI 降低技术和基于FPGA 的抖动清除器。
1 简介复杂的FPGA 包含大量功能块或单元，它们需要相互通信以执行广泛的复杂操作。
除了基本的逻辑阵列，FPGA 还包括内部存储器(RAM)、DSP 模块、处理器、锁相环(PLL) 和延迟锁定环(DLL)，用于时序生成、标准I/O、高速数字收发器和并行接口（PCI、DDR 等）。
许多设计使用多个时钟来驱动不同的模块，每个模块可能需要不同的频率。
这些时钟通常使用外部振荡器和内部PLL 和DLL 的组合生成，具体取决于时钟速度和抖动要求。
某些功能的时钟速度由应用决定，而设计人员可以为系统的其他部分选择频率。
2 多个时钟频率与I/O 接口相关的时钟需要以行业标准频率运行，以确保不同系统之间的互操作性。
示例包括PCI Express 的100 MHz、SATA 的75 MHz 或PCI 的33.333 MHz。
用户通常可以选择驱动处理器或状态机引擎的时钟频率。
这种灵活性允许设计人员选择优化速度、功率或资源使用的频率。
在优化速度时，使用尽可能高的频率来最大化每秒的操作数似乎很简单。
然而，时钟周期抖动必须足够低，以便最小时钟周期大于设计中的关键时序路径。
FPGA 中的内部PLL 可用于从较低频率的外部参考振荡器合成较高频率的时钟。
如果PLL 具有高频率分辨率和低抖动，这可能是一种有效的频率选择方法。
当由简单的外部振荡器驱动时，低噪声、小数N 分频PLL 可以满足大多数规范。
然而，许多FPGA 使用带有环形压控振荡器(VCO) 的整数PLL，因为它们易于设计且功耗极低。
硅基光互连芯片技术-概述说明以及解释
硅基光互连芯片技术-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述部分的内容可以从以下几个方面进行叙述：硅基光互连芯片技术作为一种新兴的通信技术，在信息传输领域具有广阔的应用前景。
它是利用硅材料的特性和光学器件的优势，将数据通过光信号传输，实现高速、大容量的数据传输。
硅基光互连芯片技术的出现，使得电信、数据通信、云计算等领域的通信速度和性能有了质的飞跃。
本文旨在介绍硅基光互连芯片技术的基本原理、特点以及应用领域等方面的内容。
首先，我们将详细阐述硅基光互连芯片技术的工作原理和基本构成，包括硅材料的特性、光学器件的结构以及光传输的原理等。
通过对硅基光互连芯片技术的介绍，读者将了解到硅基光互连芯片技术在实现高速传输和大容量数据处理方面的优势。
其次，我们将探讨硅基光互连芯片技术在通信领域的应用。
由于硅基光互连芯片技术具有低能耗、高速度和高集成度的特点，它可以应用于数据中心内部连接、片上网络、高性能计算等领域。
在这些应用领域中，硅基光互连芯片技术可以提供更快的数据传输速度和更高的带宽，满足现代通信系统对于高速、高带宽的要求。
最后，我们将对硅基光互连芯片技术的前景进行展望。
随着信息技术的不断发展，智能手机、物联网、人工智能等新兴领域的快速发展，对通信速度和处理能力的要求越来越高。
硅基光互连芯片技术将能够满足这些需求，并为未来的通信技术发展提供更加可靠和高效的解决方案。
通过对硅基光互连芯片技术的概述，读者将对该技术有一个初步的了解，并能够进一步深入学习和研究其原理和应用。
详细的介绍将在下文的内容中逐一展开。
1.2 文章结构文章结构的设计对于一篇长文的组织和呈现非常重要。
一个清晰的结构可以帮助读者更好地理解文章的内容，并且使得整篇文章更具逻辑性和连贯性。
本文将按照以下结构展开：1. 引言：在引言部分，我们将简要介绍硅基光互连芯片技术的背景和意义。
硅基光互连芯片技术作为集集电、光、热一体的新一代互连技术，具有重要的应用前景和市场需求。
不同晶振分类
晶振分类1.陶瓷晶振陶瓷晶振是属于压电材料频率元件，常规分为两种压电材料，1）压电陶瓷材料，2）压电石英材料。
陶瓷晶振别名又叫陶振；在中国晶振厂家经常这样叫法。
陶瓷晶振是根据他内部的芯片采用的“压电陶瓷芯片材料”而得名，封装一般采取塑封外形尺寸为7.5*9*3.5（单位：毫米），代表产品：455KHZ系列；还有一种是采取环氧树脂和酚醛混合物作为包封材料，经过高温固化形成为硬质陶瓷材料的外壳，一般为棕色和蓝色，代表产品：ZTT4.0MHZ。
频率精度按照国际通用标准表示为：千分之三和千分之五2.石英晶振石英晶振就是用石英材料做成的石英晶体谐振器，俗称晶振。
起产生频率的作用，具有稳定，抗干扰性能良好的特性，广泛应用于各种电子产品中。
3.硅晶振MEMS振荡器，俗称：硅晶振。
是一种采用半导体标准半导体工艺制程，将先进的MEMS 微机电系统（Micro-Electro-Mechanical System）与CMOS电路技术相结合的高性能全硅时钟频率元件，彻底解决有人工大量参与生产的石英振荡器稳定性不高，频率有限，尺寸较大，品质一致性差，易停振、不起振、温漂大、备货时间长，并且受材料特性限制产能等一系列问题。
2.1石英晶振2.1.1有源晶振在电子学上，通常将含有晶体管元件的电路称作“有源电路”(如有源音箱、有源滤波器等)，而仅由阻容元件组成的电路称作“无源电路”。
电脑中的晶体振荡器也分为无源晶振和有源晶振两种类型。
无源晶振与有源晶振的英文名称不同，无源晶振为crystal(晶体)，而有源晶振则叫做oscillator(振荡器)。
无源晶振是有2个引脚的无极性元件，需要借助于时钟电路才能产生振荡信号，自身无法振荡起来，所以“无源晶振”这个说法并不准确;有源晶振有4只引脚，是一个完整的振荡器，其中除了石英晶体外，还有晶体管和阻容元件，因此体积较大。
石英晶体振荡器的频率稳定度可达10^-9/日，甚至10^-11。
例如10MHz的振荡器，频率在一日之内的变化一般不大于0.1Hz。