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​ MEMS硅晶振和石英晶振如何选?

2025-04-14 10:43
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半导体行业经过多年发展,历经无数次升级淘汰,现阶段是石英晶振主导市场,但在部分产品应用,MEMS硅晶振又是不二选择,这两类晶振有什么不同?如何选?

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1、精度与稳定性

石英晶振:

短期稳定性(±0.02ppm)和相位噪声(低至150ps)表现优异,适合高速通信、射频系统等对时钟抖动敏感的场景。

MEMS硅晶振:

短期稳定性受温度补偿算法影响可能出现频率跳跃,但长期稳定性(±3ppm/年)通过数字校准优化。其抗振动能力(-50,000G)远超石英(-2,000G),适合车载、工业设备等振动环境。

2、体积与封装

MEMS晶振可做到0.25mm厚度(如SiT8003XT),支持2016/2520等微型封装,而石英晶振在3225以下封装时良率显著下降。

3、集成能力

MEMS可与其他CMOS电路集成,支持多路差分输出(如SiT9107系列提供6路LVDS信号),石英则需外接时钟发生器芯片。

5、温度范围

MEMS在-40℃~125℃范围内表现稳定,而普通石英晶振在极端温度下需额外补偿电路。例如,SiTime的SG-8018系列MEMS晶振在105℃高温下仍保持±50ppm精度。

6、抗机械应力

MEMS的抗冲击能力是石英的25倍,适用于航空航天、车载电子等场景。

7、制造成本

MEMS采用标准半导体工艺,量产成本比石英低30%。

8、供货周期

MEMS可编程特性支持2周交货(石英需18周)。

9、设计灵活度

MEMS支持1MHz~800MHz全频段编程(如SG-8003系列),一颗芯片替代多颗石英晶振,减少BOM种类。


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