向石英元件商宣戰(zhàn) MEMS振蕩器進軍手機市場

MEMS振蕩器正式進軍智能型手機市場。美商SiTime發(fā)表新款移動裝置專用32kHz微機電系統(tǒng)（MEMS）振蕩器，擴大向石英元件供應商宣戰(zhàn)；由于該方案整體設計成本已媲美傳統(tǒng)石英元件，占位面積與功耗則分別縮減85%和50%，因而一推出即吸引十五家以上手機制造商青睞，可望迅速瓜分移動裝置時脈元件市場商機。

SiTime行銷執(zhí)行副總裁Piyush Sevalia表示，手機開發(fā)商對內(nèi)部零組件的體積、省電要求日益嚴格，導致傳統(tǒng)石英振蕩器漸不敷使用，并正醞釀導入新興小尺寸、低功耗MEMS時脈元件。特別在平價、高規(guī)格的5～6吋平板手機（Phablet）設計熱潮興起后，品牌廠希望能縮減印刷電路板（PCB）空間，用以增加近距離無線通訊（NFC）、感測功能或鋰電池容量，因而也加速手機內(nèi)部時脈元件由石英轉換到MEMS的發(fā)展。

SiTime行銷執(zhí)行副總裁Piyush Sevalia認為，為加快手機業(yè)者的系統(tǒng)設計改搭MEMS振蕩器，SiTime也將推出相關參考設計，縮短轉換流程。

目前全球前十大手機品牌廠幾乎全投入Phablet開發(fā)，甚至中國大陸中低價智慧手機制造商也開始競逐大屏幕設計，給予MEMS振蕩器崛起契機。因應市場需求，在MEMS時脈元件市占高達八成的SiTime，繼2011～2012年推出個人電腦、網(wǎng)通設備專用產(chǎn)品后，日前更搶先打造首款可用于手機設計的32kHz MEMS振蕩器，積極圈地移動市場；新產(chǎn)品除尺寸較現(xiàn)有最小石英封裝再縮小70%外，由于不須搭配兩顆電容，更可將整體系統(tǒng)占位空間減少85%。

同時，SiTime也導入可編程設計，讓32kHz MEMS振蕩器彈性支援1Hz～32kHz運作頻率，可配合主處理器或系統(tǒng)的省電模式降低頻率，以減少驅動功耗。Sevalia強調(diào)，愈來愈多移動裝置要求降低輕載效率，以延長鋰電池使用時間，由于MEMS可透過數(shù)位電路動態(tài)調(diào)整頻率，因而能以每秒啟動一次的頻率，將資料讀取功耗降到最低；相較之下，石英振蕩器大多僅能定頻運作，且局限于石英晶體物理特性，在降頻同時也會加大晶片尺寸，無疑與手機設計背道而馳。

Sevalia指出，以32kHz振蕩器發(fā)起MEMS在移動裝置時脈應用市場的第一波攻勢，主要考量在于每臺平板、手機平均須配備一至兩個32kHz時脈元件，需求強勁；同時能有效突顯MEMS晶片尺寸、功耗優(yōu)于同級石英元件的優(yōu)勢，吸引手機開發(fā)商青睞?，F(xiàn)階段，該公司已爭取到十五家手機品牌廠或原始設備制造商（OEM）的合作機會，并開始送樣；預期今年下半年即可完成終端產(chǎn)品樣品設計，正式為MEMS時脈元件廠打開手機市場大門。

不過，相較于具60年歷史的石英產(chǎn)業(yè)，MEMS供應鏈僅發(fā)展7年多，因而也引發(fā)業(yè)界對其產(chǎn)能不足與價格過高的疑慮。對此，Sevalia回應，目前MEMS振蕩器內(nèi)部諧振電路IC和MEMS諧振器，制造良率均達到99%，且相容標準互補式金屬氧化物半導體（CMOS）晶圓制程與封裝，可有效降低量產(chǎn)成本。以SiTime為例，旗下MEMS諧振器分別在Bosch Sensortec、Tower-Jazz投產(chǎn)，而諧振電路IC則下單臺積電，採專業(yè)分工的無晶圓廠（Fabless）經(jīng)營模式，要進行制程微縮或擴產(chǎn)反而比石英供應商容易。

Sevalia進一步解釋，由于全球80%的石英陶瓷封裝產(chǎn)能被日商Kyocera掌握，每一代晶片尺寸微縮又須搭配新封裝技術，在供貨來源不足、技術演進投資成本高且時程長的因素影響下，將逐漸在移動應用市場上喪失價格優(yōu)勢。