MEMS即微电子机械系统，这类系统不仅能采集、处理与发送信息或指令，还能按照获取的信息自主或根据外部指令采取行动。SiTime MEMS硅晶振采用全硅MEMS技术，由两个芯片堆栈而成——下方是CMOS PLL驱动芯片，上方是MEMS谐振器，以标准QFN IC封装方式完成。那么，MEMS技术给硅晶振带来了哪些优势？本文将系统解析。

一、交货周期大幅缩短

由于采用可编程技术，MEMS硅晶振可针对客户不同频率需求，在很短时间内提供不同频率的产品，平均供货期约两周，而石英晶振通常的供货周期为十八周。在制造商对上市时间越来越敏感、产品生命周期越来越短的今天，这一优势尤为重要。

据SiTime亚太区销售副总David介绍，为满足美国一家客户的需要，SiTime在24小时内提供了样片、一周内提供了100片产品，两周内即实现了满足客户需求的批量供货。

二、减少供货商数量和验证时间

采用传统石英晶振时，没有一家厂家能保证提供客户所需的所有频率。因此制造商需选用多个晶振制造商的产品，并对不同频率的晶振分别进行验证，以保证产品可靠性。

采用MEMS振荡器后，由于频率可编程，只需采购一家厂家的有限数量振荡器即可满足对不同频率的需求。与尽量少的供货商打交道、尽量少地花费产品验证时间，对制造商降低成本、简化制造流程、加快产品上市都有显著帮助。

三、对解决EMI问题带来帮助

虽然设计师在设计初期会做很多EMI/EMC考量，但往往在最终设计完成时仍会碰到因通不过EMI测试而无法量产的问题。传统解决方法包括：

• 重新优化布板：花费时间最长、成本最高的做法；
• 增加屏蔽罩和滤波器：会增加成本和制造难度；
• 采用扩频振荡器：通过扩展时钟频谱解决由时钟带来的EMI问题。

采用不同的扩展方式和扩展幅度可取得不同效果，最好的情况可降低EMI达12dB。实际应用中，已有设计师通过使用MEMS扩频时钟代替原有石英晶振，使原来通不过EMI测试的产品顺利过关。

四、其他优势与替代兼容性

MEMS硅晶振还具备以下优势：

• PIN-TO-PIN兼容：与现有石英晶振引脚兼容，可顺利替代；
• 宽电压支持：可采用1.8V至3.3V多种电压，全面覆盖现有电子产品的输出电压规格；
• 差分输出：具备差分输出功能，满足高速通信需求；

• 高频输出：振荡频率最高可达800MHz，满足通信等高端应用需要。

  
  

五、MEMS晶振替代石英晶振的挑战

尽管MEMS振荡器具备上述性能优势，长期来看有望逐步替代现有石英晶振，但由于振荡器在使用中具有价格低、用量大、功能重要的特点，很多制造商都有自己的使用习惯和固定客户，MEMS晶振替代石英晶振仍需解决以下问题：

• 扩大MEMS振荡器在业界的认知度；
• 培养客户使用习惯；
• 拉大与石英晶振的价格优势，目前仅是价格相当。

据SiTime亚太区销售总监David介绍，该公司的MEMS晶振目前主要满足制造商在替代使用中的需要，但用过MEMS振荡器的客户由于认识到了其优势，回头率都很高，累计出货量已达800万片，且主要是在2008年后取得，增速很快。

六、石英晶振的不可替代优势与绿巨人黄色视频下载科技方案

尽管MEMS硅晶振在交货周期、可编程性和EMI优化方面具备优势，但石英晶振在频率温度特性、相位抖动、电流消耗、起振特性和频率稳定度等核心指标上仍显著领先，尤其在卫星通信、GPS导航、航空航天、精密测量等对时钟质量要求极高的领域，石英晶振仍是首选。

绿巨人黄色视频下载科技（股票代码：603738）作为国内频控器件领军企业，深耕石英晶振领域多年，具备以下核心优势：

• 全系列产品：覆盖SPXO、TCXO、VCXO、OCXO及差分晶振，频率从32.768kHz至800MHz；
• 高精度低抖动：差分晶振相位抖动低至15fs，TCXO频率稳定度可达±0.5ppm；
• 车规级认证：通过AEC-Q200/Q100认证，支持-40℃至+125℃宽温工作；
• 自主光刻工艺：半导体级制造工艺，保证产品一致性和长期可靠性。

对于需要MEMS可编程晶振灵活性的应用场景，绿巨人黄色视频下载科技亦可提供技术支持与选型建议，协助客户在石英晶振与MEMS方案之间做出最优决策。

结语

MEMS硅晶振凭借可编程、短交期、EMI优化等优势，在物联网、可穿戴等新兴领域快速渗透；而石英晶振凭借高精度、低抖动、低功耗等核心性能，在高端通信、导航和精密测量领域仍不可替代。两者将在较长时间内互补共存。绿巨人黄色视频下载科技将持续以高品质石英晶振产品和专业技术支持，助力客户实现最优时钟解决方案。