自去年Micrel收购了a以来,该公司一直在推广微电子机械系统(MEMS)计时技术。但是,尽管MEMS比晶体计时产品有许多优势,到目前为止,该技术的应用还很有限。Micrel授时和通信集团副总裁兼总经理Rami Kanama讨论了MEMS授时市场。
电子设计欧洲:以前,硅MEMS计时产品不能与石英的低抖动性能的应用,如电信。硅MEMS的抖动性能有改善吗?
Rami Kanama:对于电信和网络应用,抖动性能需要MEMS和控制ASIC的改进。识别器的ASIC很好,但我们可以改进它,以降低由锁相环和缓冲器产生的抖动。我们已经有了概念的证明,它将达到一定的水平,它将与水晶竞争。谐振器的结构必须产生更高的频率,更低的抖动和更高的Q,并且从该谐振器到ASIC的输入必须改变为差分。我们已经在现有的MEMS上有了更好的设计,ASIC现在正在改进,以充分利用这一优势。我们有模拟显示,我们将在明年达到电信水平。
爱德:Micrel MEMS计时装置有可配置的输出,所以输出的数量,电压和频率可以改变。MEMS器件的可编程性有多重要?
RK:我们有相同的谐振器和两个版本的ASIC,这取决于它是低功耗应用还是高性能、低抖动应用,但其他所有东西都是在组装后通过SPI(串行外围接口)或I2C接口(见图).这使得我们不仅可以提供样品,而且可以在非常低的交货期(大约两周)内向市场提供大量的产品。这个产品已经存在了,它就在货架上,我们为那个应用程序配置它并测试它,然后发布它。对于原型和样品,我们有一个套件,我们给客户。它包含了一些“空白”部分和对它们进行编程的软件。
爱德:MEMS计时产品有这么多的优势,你认为为什么这些产品还没有得到市场的认可?
RK:一般来说,工程师是保守的物种。他们不想在任何事情上冒险。MEMS今天不能为每个人做所有的事情。水晶和石英行业已经存在了80多年,所以他们有时间改进和微调,并做不同应用程序需要的事情,客户也经历了痛苦。他们在此基础上认证了多个供应商。MEMS问世仅5年,所以相对于一项有80到100年历史的技术来说,它仍然是一个相对较新的技术。
最初,推广这项技术的工作是由几家初创公司完成的。这是一个伟大的技术,但你需要一个稳定的供应商,有资金支持,并与他们的客户有现有的关系。采用的速度已经提高了,因为现在你有更大的公司提供,你有多个来源。风险并不存在,因为它已经多源到一个晶体,所以客户仍然可以在同一个插座中使用MEMS和一个晶体作为多源。
艾德:在欧洲MEMS计时设备的市场是什么样的?
RK:我们在欧洲最大的潜在市场是汽车市场。汽车是一个很好的增长领域,因为它利用了MEMS的工作温度和冲击和振动特性。我们已经在与不同的公司进行讨论,例如,在一个用于黑匣子/碰撞检测的汽车摄像系统中。我们的产品是汽车合格的,但我们需要与每一位客户通过流程。他们有自己的要求和标准。
工业是另一个理想的应用,无论是智能计量还是自动化。硅器件的稳健性和这些器件的固有特性使我们比晶体具有优势。而且操作温度和体积小也是一个优点。所以我们看到这些设备被采用不是因为价格,而是因为MEMS带来的好处。
EDE:几年前,当MEMS计时设备首次进入市场时,该技术被广泛描述为计时的未来,因为它可能被集成到与更大的片上系统(soc)相同的封装中。这个行业还在朝着这个整合水平努力吗?
RK:我们已经与许多SoC公司进行了交流。我们的想法是在他们的设计的ASIC部分与他们合作,因为他们的芯片必须有正确的前端振荡器和锁相环使用MEMS。现在他们有一个振荡器和一个锁相环集成到每个芯片中,但它被制造成接受一个晶体,并且必须被修改以接受一个MEMS谐振器。一旦发生,他们就可以把硅堆在他们的模具上然后用塑料包装起来。他们不能用水晶做这个,因为你不能把它放在上面(因为它需要特殊的包装)。
在Micrel内部,我们将MEMS计时器件集成到我们的SoC解决方案中。这一努力需要三个不同的业务团队共同努力,我们有专门的工程师在这三个团队中工作。明年你可能会看到一些关于这方面的新闻。