可編程有源晶振與石英晶振大比拼
出處:談的元 發(fā)布于:2012-09-29 11:08:01
晶振全稱為晶體振蕩器,一般叫做晶體諧振器,是一種機(jī)電器件。我們常見的有可編程振蕩器、普通晶振、溫補(bǔ)晶振等等。下面我們具體來看看可編程有源晶振與石英晶振。
可編程有源晶振的制造方式及其優(yōu)點(diǎn):
●可編程有源晶振是由兩顆芯片;一為全硅MEMS諧振器,一為具有溫補(bǔ)功能之啟動電路鎖相環(huán)CMOS芯片;利用標(biāo)準(zhǔn)半導(dǎo)體芯片MCM封裝方式完成。
●可編程有源晶振MEMS制程,采用全自動化標(biāo)準(zhǔn)半導(dǎo)體制造流程,與生產(chǎn)在線工人素質(zhì)無關(guān),如所有今日在電子產(chǎn)品設(shè)計內(nèi)所使用的IC一樣,具備優(yōu)良的穩(wěn)定性以及質(zhì)量;不易在生產(chǎn)過程中出現(xiàn)人為失誤。
●可編程有源晶振,支持頻率,,電壓可編程,可滿足客戶不同的規(guī)格組合之振蕩器需求。
●可編程有源晶振,支持所有業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)封裝(7050,5032,3225,2520),所有規(guī)格產(chǎn)品交貨期僅需1-2周。
●可編程有源晶振封裝無密封問題,標(biāo)準(zhǔn)MCM封裝,防振性達(dá)石英產(chǎn)品的25倍,出貨不良率低于1dppm.
●可編程有源晶振內(nèi)部起振鎖相環(huán)芯片,具備溫補(bǔ)功能,頻率相對于溫度的變化為線性關(guān)系,規(guī)格所示的頻率涵蓋振動的頻偏,溫度頻偏,老化頻偏等。
●可編程有源晶振產(chǎn)品之質(zhì)量一致性乃透過設(shè)計階段完成;與石英產(chǎn)品在量產(chǎn)階段控制質(zhì)量之制造控管方式不同,系統(tǒng)廠商無須擔(dān)心來料與量產(chǎn)樣品之不一致性。
●可編程有源晶振目前產(chǎn)品線涵蓋范圍已達(dá)石英振蕩器應(yīng)用的70%市場(涵蓋低抖動需求之應(yīng)用);包括工控,監(jiān)控,computing,視頻應(yīng)用,網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品,消費(fèi)類產(chǎn)品,低功耗產(chǎn)品,高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)取?/FONT>
石英有源晶振的缺點(diǎn):
一般而言;石英廠商所做的工作為石英切割,與晶系廠商購買基座,起振芯片,將石英以及芯片以特殊黏膠結(jié)合后至于基座上,并進(jìn)行填充氮?dú)饷芊?。?shù)十道繁復(fù)工序;且需要大量人工參與量產(chǎn)制造,質(zhì)量管理。絕大部份石英廠常見或偶見內(nèi)生產(chǎn)控管不良造成之產(chǎn)品污染,密封不良造成漏氣(使頻率偏離規(guī)格)等不良現(xiàn)象
不同頻率震蕩器,廠商需要對石英做不同方式的切割,不同頻率起振的方式也需要搭配不同的芯片,支持的電壓不同,或者需要的抖動,規(guī)格不同, 振蕩器內(nèi)部搭配的起振芯片均不同。
●所有石英廠商建廠所,除非增加生產(chǎn)線,否則生產(chǎn)產(chǎn)能固定,供貨有限。
●所有石英廠商無法針對所有規(guī)格的振蕩器準(zhǔn)備生產(chǎn)線或具備生產(chǎn)規(guī)模;因此一般而言個別廠商僅針對某些規(guī)格產(chǎn)品生產(chǎn),造成系統(tǒng)廠商客戶不可能采用"one stop shopping'的采購目標(biāo),即使系統(tǒng)廠商目標(biāo)是縮減同類型產(chǎn)品的供貨商,但由于石英產(chǎn)品的特殊性,以及其生產(chǎn)工藝上的限制,廠商的目標(biāo)如果停留在僅對現(xiàn)有石英供貨商之間采購,絕無法提供廠商"one stop shopping"的條件。
●由于不可能為客戶廠商不同需求振蕩器備料齊全,石英廠商間普遍存在同業(yè)調(diào)貨狀況,即不同石英生產(chǎn)廠商透過同一品牌交貨給系統(tǒng)廠商,調(diào)貨也意味著質(zhì)量控管的空缺,因此一些系統(tǒng)廠商嚴(yán)明規(guī)定合作石英廠商不得有調(diào)貨供貨的狀況以避免此無法控制之質(zhì)量風(fēng)險。
石英產(chǎn)品的頻率與質(zhì)量風(fēng)險。(或稱溫飄;一般為向下拋物線)
●一般石英產(chǎn)品規(guī)格書上標(biāo)示的頻率穩(wěn)定(或);一般為在25度室溫;除此之外,還有所謂"溫飄",由于其非線性的關(guān)系,系統(tǒng)廠商在實(shí)驗(yàn)室測試內(nèi)測試的,甚或利用高低溫測試到的石英振蕩器規(guī)格,并無法保證石英廠商在量產(chǎn)交貨階段所交付廠商的組件均能符合其要求的規(guī)格。
●由于非線性石英對溫度特性,使得石英產(chǎn)品在物料進(jìn)廠檢驗(yàn)時變得無所依據(jù),直到上線測試,才有機(jī)會判斷的質(zhì)量。
●有時侯因?yàn)槭⒃系牟涣迹谙到y(tǒng)廠商SMD過程中經(jīng)過回流焊(無鉛制程高達(dá)260度)制程時,也會對石英造成質(zhì)變,使得振蕩器的頻率產(chǎn)生偏移。
石英產(chǎn)品的防振性不良。
●石英本身易碎,怕摔。
●石英與起振芯片結(jié)合時所采用的點(diǎn)膠方式,以及使用的材質(zhì)均會對振蕩器封裝的穩(wěn)定性,一致性具有一定的影響。
●防振性不良,造成貨運(yùn)過程可能有到不良(DOA-defect of arrival),SMT打件損耗等。
石英產(chǎn)品密封不易保證,造成頻率偏差
●石英切割后需要鍍上水銀,其整體厚度決定了起振的頻率,封裝時需將內(nèi)部以氮?dú)馓畛?,保持與空氣隔絕以避免內(nèi)部材質(zhì)氧化,造成頻率改變,或因封裝不良,或因振動,均可能對外觀密封質(zhì)量改變,即所謂漏氣,一般漏氣可能發(fā)生在石英廠出廠前的檢測,或到系統(tǒng)廠后生產(chǎn)完成測試發(fā)現(xiàn)頻率偏移,或系統(tǒng)廠商生產(chǎn)測試完成出貨后在客戶端發(fā)生不良,(類舉,如輪胎被釘子刺穿后,泄氣時間不等)
石英產(chǎn)品交貨周期長
●由于生產(chǎn)所需原料來自于不同供貨商,包芯片廠,基座廠商,石英晶棒廠商,以及廠內(nèi)的切割設(shè)備,生產(chǎn)員工等資源均會影響交貨周期,一般而言,在廠內(nèi)以及,銷售渠道無庫存的狀況下,交貨周期由6-12周,而一般非常用,大量生產(chǎn)之產(chǎn)品,其訂貨周期長達(dá)8-16周。
● 交貨周期不定,由于生產(chǎn)工序復(fù)雜,任何一道工序產(chǎn)生錯誤,該批生產(chǎn)均需從頭來過,造交期重置。
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