MEMS-Oszillatoren im Aufwind Extrem geringe Jitterwerte

Umsatzwachstum bei MEMS-basierten Oszillatoren.
Umsatzwachstum bei MEMS-basierten Oszillatoren.

Die Umsätze mit MEMS-basierten Oszillatoren aus dem Hause SiTime wachsen überproportional. Für deren Anwendung sprechen Eigenschaften wie hohe Schock- und Vibrationsfestigkeit sowie die Option, zusätzliche Funktionen onchip zu integrieren.

Die MEMS-Technologie von SiTime (Tochter von MegaChips) behauptet sich weiter auf dem Markt der Oszillatoren. Mittlerweile ist das Unternehmen sogar Markführer für MEMS-basierte Timing-Schaltungen. Der rasant steigende Umsatz basiert zum einen auf dem Austausch traditioneller Quarzkristalloszillatoren durch die MEMS-Technologie.

Zum anderen ermöglichen die auf Silizium basierenden Lösungen auch Zusatzfunktionen, die mit bisherigen Oszillatoren nicht erzielt werden konnten. Wesentlich dazu beigetragen haben grundlegende Forschungsarbeiten, die zu entscheidenden technischen Verbesserungen führten und in Patenten wie „MEMS First“, „TempFlat MEMS“, „DualMEMS“, „EpiSeal-Technologie“, „TurboCompensation“ und „SoftEdge“ festgeschrieben wurden.

Der Unternehmenserfolg beruht auf den bemerkenswerten Fortschritten in der Performance der MEMS-Timing-Schaltungen in den letzten zehn Jahren – insbesondere durch die 800-fache Reduzierung des Jitterverhaltens (Bild 1) und einer 250-fachen Verbesserung der Stabilitätswerte (Bild 2). Bisher erzielte SiTime die größten Erfolge bei MEMS-Timing-Geräten in Anwendungen, die – obwohl preissensibel – auf eine hohe Genauigkeit angewiesen sind. In diesem Segment wurden bisher insgesamt mehr als 650 Millionen Bauelemente ausgeliefert.

Heute nutzt der Oszillatorenhersteller die Vorteile der Technologie, um die strengeren Stabilitätsanforderungen in Networking und High-End-Telekom-Applikationen mithilfe der DualMEMS-Architektur sowie mit der TurboCompensation (Temperaturkompensation) zu erfüllen. Infolgedessen rücken für SiTimes MEMS-Timing-Produkte neue zusätzliche Märkte in den Fokus – z. B. Timing für Networking und Automotive.

So erreichen die kommenden Produktgenerationen Toleranzen von 100 ppb (parts per billion) und eignen sich damit für Applikationen, bei denen bisher hochpreisige TCXOs (temperaturkompensierte Oszillatoren) und OCXOs (ofenstabilisierte Oszillatoren) eingesetzt werden mussten.