上世紀20年代，貝爾電話實驗室的AMNicholson和Wesleyan大學的WGCady教授一起研究酒石酸鉀晶體，他們發(fā)現(xiàn)了在一個驅(qū)動電路中石英晶片會產(chǎn)生諧振反應。于是晶體振蕩器產(chǎn)生了，大體上有XO（晶體振蕩器）、TCXO（溫控晶體振蕩器）、OCXO（恒溫晶體振蕩器）、PXCO（可編程晶體振蕩器）等分類。ToAesmc

晶振產(chǎn)業(yè)成長放緩，SiTime成產(chǎn)業(yè)領導者

傳統(tǒng)的晶振行業(yè)已經(jīng)非常成熟，近年來開始遭遇MEMS晶振和全硅晶振的挑戰(zhàn)。時鐘發(fā)生器是電子元件中要求最精密的，與傳統(tǒng)石英振蕩器相比，MEMS更為穩(wěn)定，低價及小尺寸，同時也可以編程。ToAesmc

目前包括Pericom、Silicon Labs、SiTime、安塞美半導體公司與Fox Electronics等均在MEMS晶振領域耕耘。其中SiTime成為該領域的領導者，并在2014年被日本Fabless廠商MegaChips收購。憑借SiTime在MEMS時鐘領域的份額，MegaChips取得了MEMS領域的領先地位。目前Sitime在MEMS時鐘領域占了全球95%的市場份額，可提供超過20萬顆不同的產(chǎn)品料號。SiTime的成功之處在于在業(yè)內(nèi)第一家推出MEMS時鐘發(fā)生器，同時擁有專門的工藝制程以及豐富及廣泛的知識產(chǎn)權組合。

據(jù)了解，目前整個時鐘市場的產(chǎn)值大概在60億美金，產(chǎn)業(yè)整體增長趨緩，整個市場年復合成長率僅在5%。然而根據(jù)Semico提供的數(shù)據(jù)，2012年至2017年，MEMS振蕩器增長的年復合增長率將超過65％。這意味著MEMS時鐘已經(jīng)成為時鐘市場增長的主要推動力。ToAesmc

60億美金市場，物聯(lián)網(wǎng)成推動力

目前MEMS時鐘被大量應用到手機通信、基礎設施、工業(yè)和消費類產(chǎn)品等產(chǎn)品中。根據(jù)調(diào)研機構(gòu)Gartner的預測，2015~2020年穿戴式設備的復合增長率將達到53%。預計未來MEMS時鐘產(chǎn)品將主要由穿戴設備、物聯(lián)網(wǎng)等產(chǎn)品推動。ToAesmc

MEMS時鐘產(chǎn)品所針對的八大應用ToAesmc

物聯(lián)網(wǎng)與穿戴式設備產(chǎn)業(yè)迅速崛起，正是精準的32 kHz參考時鐘最佳應用。舉例來說，其他適合使用低頻率Super-TCXO的應用包括工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)（智能電表、電子電表、照明、安全）、消費性電子產(chǎn)品（醫(yī)療與健康監(jiān)測器、家庭自動化）及移動智能設備（平板電腦、電子書閱讀器、手機）。

SITIME針對不同行業(yè)市場的產(chǎn)品路線圖。包括了穿戴、工業(yè)、汽車、電信等行業(yè)市場。

SiTime亞太區(qū)銷售副總裁謝鴻泉(David Hsieh)ToAesmc

在3月14日深圳舉行的新品發(fā)布會上，SiTime亞太區(qū)銷售副總裁謝鴻泉(David Hsieh) 對《國際電子商情》記者表示，2015年Sitime35%的營收來自IoT、werable，預計未來消費類與工控類將各占1/3的營收份額。“2015年的成長是2014年的兩倍，我們確定首選方向是可穿戴。2015年，我們已經(jīng)達成目標，整體振蕩器的出貨量已經(jīng)達到了前五大，年產(chǎn)能在9000萬顆。”ToAesmc

MEMS時鐘技術創(chuàng)新，為何更適合物聯(lián)網(wǎng)應用？

“過去三年，SiTime針對物聯(lián)網(wǎng)、穿戴式產(chǎn)品的出貨已經(jīng)超過6000萬顆，Sitime的目標是真正解決客戶所遇到的問題。目前全球前五大品牌廠商中有四家都是Sitime的客戶?！?SiTime營銷執(zhí)行副總裁Piyush Sevalia介紹了針對可穿戴市場推出的32 kHz Super-TCXOs的SiT156x/7x系列新品。這套頻率解決方案與眾不同，尺寸僅1.2 mm2，較石英產(chǎn)品縮小了85%。“有了SiT156x/7x 32 kHz Super-TCXOs，客戶能設計出具備最小尺寸、最精準、超長電池續(xù)航力等可翻轉(zhuǎn)市場的電子產(chǎn)品，證明了SiTime的MEMS頻率解決方案一再為頻率產(chǎn)業(yè)創(chuàng)造新局?！?br>
SiTime營銷執(zhí)行副總裁Piyush Sevalia

在以石英為材料的SPXO（振蕩器）廠商中，目前做得最大的是愛普生，其次是TXC，這兩家最大的產(chǎn)能一年中達到90million，2015年，Sitime成為簡單封裝晶體振蕩器（SPXO）領域的龍頭廠商，產(chǎn)能達到110Million。

SiT156X與石英32 kHz TCXO競品的對比

傳統(tǒng)的紅色的石英晶振會受到溫度的影響，而硅振在不做溫度補償?shù)那闆r下精度表現(xiàn)也更好。相較于32 kHz石英TCXO、震蕩器或諧振器，SiT156x/7x MEMS Super-TCXOs擁有±5 ppm全頻穩(wěn)定性，包括工業(yè)溫度范圍（-40至+85°C）的初始偏移與偏差，更精準的時鐘可實現(xiàn)最佳計時效果與延長電池續(xù)航力。

Piyush Sevalia表示，時鐘產(chǎn)品的存在已經(jīng)有70年了，石英產(chǎn)品在其中占比60年時間，創(chuàng)新已經(jīng)非常緩慢。硅振發(fā)展則在非常早期的階段，尚處在上升期間。石英晶體技術受物理學影響，頻率愈低、晶體諧振器體積愈大；MEMS諧振器則無此限制。SiTime MEMS諧振器的一般晶粒尺寸為0.4 x 0.4 mm，質(zhì)量也只有一般石英晶體諧振器的三千分之一。Piyush Sevalia表示，與石英競品相比，此次發(fā)布的SiT156x/157x采用硅材料制造，可使用晶圓級晶片尺寸封裝(WLCSP)等現(xiàn)代晶片封裝技術。使得封裝尺寸達到1.5*0.8mm,不僅尺寸業(yè)界最小，價格也極具競爭力。

SiT 1566、SiT 1568與SiT 1576 Super-TCXOs即日起上市，均為1.5 x 0.8 x 0.6 mm (長x 寬x 高)芯片尺寸封裝(CSP)，在穿戴式設備、物聯(lián)網(wǎng)或行動系統(tǒng)內(nèi)發(fā)揮以下重要功能。這三個產(chǎn)品系列，主要是為了穿戴式、IOT、Mobile產(chǎn)品，可以讓產(chǎn)品的壽命實用性最長。

SiTime采用Temp Flat MEMS?技術,可制造出體積極小的 MEMS硅振,面積僅 0.4 mm x 0.4 mm,并搭配精密、低功耗、混合訊號的 PLL 技術,以及精準溫度感測器及補償線路。由完整的MEMS及可編程類比系統(tǒng)組成Super-TCXO,經(jīng)過仔細校準后,達到最佳準確度、最小封裝及最低功耗。除了尺寸方面最多減少80%以外。Sitime MEMS振蕩器還能夠降低90%的功耗，同時具有高穩(wěn)定性、芯片可編程、48小時提供樣品，3周生產(chǎn)，終生保護承諾等優(yōu)點。是目前最適合穿戴與物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)品。ToAesmc

Sitime的32KHz振蕩器可以替代掉三顆不同的石英振蕩器，可以更好的節(jié)省PCB板的面積。穿戴式設備一般需要兩項32 kHz參考時鐘，分別位于BT/BLE晶片休眠時鐘與MCU/SOC的即時時鐘，由于SiT156x/7x TCXOs為主動式元件，可輕易驅(qū)動兩項負載，因此優(yōu)于諧振器。單一SiT156x/7x可取代多項石英XOs或XTALs、減少物料清單、節(jié)省空間及成本；在空間受限的電路板上，主動式TCXO亦具備配置彈性之特性。

“一般穿戴設備都要跟手機連接傳送數(shù)據(jù)，但是不是一直永遠連接的，它的行為模式是連接、斷掉睡眠，連接斷掉。整個概念是如果可以少的次數(shù)連接，可以節(jié)省功耗?！盤IYUSH SEVALIA表示，對接所花的時間越短，穿戴式設備越省電。在連接狀態(tài)下，無線子系統(tǒng)以周期休眠模式運作降低功耗，定期蘇醒接收中央系統(tǒng)或主機程序訊號。為了在精確的時間蘇醒，周邊無線設備仰賴 32 kHz 休眠時鐘的準確度，過往受到主仆休眠時鐘的誤差影響，周邊設備必須提早蘇醒，才不會錯過來自主機的訊號，但提早啟動會增加功耗，造成功耗減損。對于可穿戴設備和便攜終端來說，滿足高可靠性、小尺寸、低功耗的MEMS晶振是最優(yōu)選擇。2013年，SiTime推出首款針對穿戴產(chǎn)品的Sit153X，可以把精度做到100ppm；2014年的Sit1552將精度做到10 ppm；到了2016年公布的最新產(chǎn)品SiT156x/7x已經(jīng)將精度降低到了5ppm。ToAesmc

相較于傳統(tǒng)石英晶體之穩(wěn)定性為180至200 ppm，Super-TCXO僅±5 ppm，可延長休眠時間，并大幅節(jié)省系統(tǒng)功耗。ToAesmc

增長迅速，傳統(tǒng)石英渠道對接Sitime

大聯(lián)大控股集團旗下品佳集團-凱悌公司產(chǎn)品營銷處資深總監(jiān)鄭笙祥(Andy Cheng)

大聯(lián)大控股集團旗下品佳集團-凱悌公司產(chǎn)品營銷處資深總監(jiān)鄭笙祥(Andy Cheng) 作為Sitime的重要渠道商，也到場為Sitime站臺?！癝ITIME近幾年的發(fā)展非?？欤梢钥闯鯯ITIME原廠對我們的支持是非常大的。”2015年SITIME已經(jīng)排在品佳集團出貨量的第16名，預計2016年可以排到14名。ToAesmc

品佳集團旗下凱悌股份有限公司總經(jīng)理吳永昌表示，“過去七年間，我們與SiTime在亞洲攜手合作，親身感受到SiTime的MEMS時鐘解決方案徹底改造業(yè)界，提供更多功能、更高效能、更小尺寸、更低功耗、更加穩(wěn)定。最新SiT156x/7x系列的32 kHz Super-TCXOs為效能及尺寸樹立新標竿，令傳統(tǒng)石英產(chǎn)業(yè)望塵莫及，我們很榮幸成為SiTime的重要伙伴，期望雙方事業(yè)都能繼續(xù)壯大”。

據(jù)了解，Sitime在過去除了使用傳統(tǒng)的半導體渠道，如艾睿、品佳集團，也在使用目錄型的分銷渠道，如DigiKEY和Mouser，“我們把原來販賣制造石英的廠商，讓他們可以導入我們的新技術。部分石英產(chǎn)業(yè)渠道開始跟我們對接，來銷售新的產(chǎn)品和技術?！盤IYUSH SEVALIA表示，目前SiT156x及SiT157x樣品已開放客戶索取，產(chǎn)品將在2016年第二季正式量產(chǎn)。ToAesmc