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爱普生晶振通过QMEMS抢夺硅振荡器市场

硅振荡器(MEMS)采用集成电路工艺制造出机械振动器件,可以被集成在硅芯片中从而大幅度降低成本,对传统晶体振荡器行业构成了一定冲击。作为全球晶振晶体行业领头羊,爱普生公司并并不畏惧价格战。传统的石英晶体需要切割和倾斜(beveling)加工,但体积可以做的更小,温度漂移的适应性好,采用印刷技术的成本和功耗可以更低。针对硅振荡器的固有曲线,爱普生选择在两个方面迎接挑战:1、提高和拉开传统的石英晶振相对硅振在温度特性等方面的品质优势;2、通过技术创新,大幅度降低产品价格。而这两个方向的努力都最终落实在EPSON独特的QMEMS技术上。
 

已经占据23%晶振市场份额日本爱普生晶振(Epson Toyocom)公司采用类似半导体光刻工艺制造一种石英MEMS(QMEMS),并保持在硅MEMS振荡器市场的前列地位。

QMEMS的规格说明书显示出与竞争的MEMS振荡器(SiTime、Discera、Silicon Clock和Mobius微系统等公司的产品)相比性能差不多或更好。

“传统来说MEMS需要硅工艺,所以他们叫我们的产品QMEMS,因为我们采用石英,而不是硅,”爱普生晶振的Debbie Word表示,“我们用石英晶圆在类似半导体厂的工厂里面生产,采用光照、蚀刻、镀膜和牺牲层去除的方法 - 与硅MEMS芯片的工艺差不多,但我们使用的是石英材料。”

压电石英晶体已经成为标准,一旦在其中通过一个小电流,就可以产生设定频率的振荡。该振荡频率不受封装内的温度改变的影响。石英是地球上资源丰富的压电材料,通过精密的切割和倾斜,可以让石英振荡器得到需要的频率。

几年前,爱普生采用光刻工艺生产了厚度在2毫米下的音叉共鸣器,这个是传统的切割和倾斜工艺不能达到的。这个工艺用在了QMEMS振荡器上,从而在规格上可以与硅MEMS振荡器竞争。

市场分析报告显示对于OEM来说不会有什么改变。“MEMS是可行的另一种非传统的方案,因为可以在更低的价格提供增加的功能,”MEMS分析师Roger Grace表示,“工程师在寻找最好的可能的方案,如果QMEMS定时器芯片可以在最低的价格提供他们需要的功能,那该产品就会取得成功,不论采用何种生产工艺。”

爱普生晶振还计划采用QMEMS的工艺生产大气压力传感器,并且已经采用该工艺生产了超小(2* 2mm)陀螺仪,用于数码相机的图像稳定防抖。

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