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Si50x CMEMS振荡器架构
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2017-12-12
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简介
CMEMS 技术是由领先的时序解决方案供应商Silicon Labs开发的一种创新的CMOS+MEMS制造工艺。CMEMS是CMOS首字母和MEMS（微机电系统）的缩写。CMEMS技术提供了许多超越传统振荡器制造方法的好处，包括可扩展性、客户可编程性、0天样品生成以及长期的可靠性和性能。本白皮书将主要介绍CMEMS工艺技术、目前的混合振荡器架构和Si501/2/3/4（Si50x）CMEMS振荡器架构。其它相关的主题白皮书，可浏览网站：www.silabs.com/cmems。
晶体振荡器简介
每年30亿美元的频率控制市场已经由石英晶体和基于石英的振荡器占据了几十年，几乎所有类型的电子设备都依赖一小片由机器加工的石英岩的发挥作用去生成至少一种可能的操作频率。图1显示了传统的基于石英的振荡器及其组成。
图1. 晶体振荡器组成
在过去的几十年里，石英制造业已经达到了新的成熟水平，它能够提供更小、更薄和更高频率的解决方案。虽然这些制造进步是重要且显而易见的，但是就所需的工艺步骤来说，整个过程没有发生太大变化。
制造工艺从一片空白的石英开始，它被切割、研磨、抛光、电镀，然后进一步处理以获得其所需的输出频率。在这一系列初始的大致步骤之后，工艺流程不断改进石英晶体以满足所需的规格。在每一个步骤中，各组成部件的产出都有可能受到影响。当石英晶体与硅放大器一起被密封在陶瓷封装时，整个系统直到最终封装完成后才能进行产量评估和性能测试。图2展示了极其复杂的石英晶体制造工艺的顶层流程概况，它支持即使没有上千种也有上百种针对目标系统特定频率的独特晶体形状和切片。
图2.晶体振荡器生产步骤
CMEMS 技术是由领先的时序解决方案供应商Silicon Labs开发的一种创新的CMOS+MEMS制造工艺。CMEMS是CMOS首字母和MEMS（微机电系统）的缩写。CMEMS技术提供了许多超越传统振荡器制造方法的好处，包括可扩展性、客户可编程性、0天样品生成以及长期的可靠性和性能。本白皮书将主要介绍CMEMS工艺技术、目前的混合振荡器架构和Si501/2/3/4（Si50x）CMEMS振荡器架构。其它相关的主题白皮书，可浏览网站：www.silabs.com/cmems。
晶体振荡器简介
每年30亿美元的频率控制市场已经由石英晶体和基于石英的振荡器占据了几十年，几乎所有类型的电子设备都依赖一小片由机器加工的石英岩的发挥作用去生成至少一种可能的操作频率。图1显示了传统的基于石英的振荡器及其组成。
图1. 晶体振荡器组成
在过去的几十年里，石英制造业已经达到了新的成熟水平，它能够提供更小、更薄和更高频率的解决方案。虽然这些制造进步是重要且显而易见的，但是就所需的工艺步骤来说，整个过程没有发生太大变化。
制造工艺从一片空白的石英开始，它被切割、研磨、抛光、电镀，然后进一步处理以获得其所需的输出频率。在这一系列初始的大致步骤之后，工艺流程不断改进石英晶体以满足所需的规格。在每一个步骤中，各组成部件的产出都有可能受到影响。当石英晶体与硅放大器一起被密封在陶瓷封装时，整个系统直到最终封装完成后才能进行产量评估和性能测试。图2展示了极其复杂的石英晶体制造工艺的顶层流程概况，它支持即使没有上千种也有上百种针对目标系统特定频率的独特晶体形状和切片。
图2.晶体振荡器生产步骤
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