Механические микросхемы вытесняют электронные

Техника Интеграция Инфраструктура
мобильная версия
По оценкам специалистов, в настоящее время имеются все предпосылки к использованию микроэлектромеханических резонаторов в микроэлектронике вместо кварцевых генераторов. Разработанные компанией SiTime МЭМС-осцилляторы серии SiT1xxx и SiT8002 уже пользуются спросом у производителей чипов.

По словам ветерана индустрии микроэлектромеханических систем (МЭМС) доктора Курта Петерсена (Kurt Petersen), МЭМС-резонаторы поначалу не были коммерчески успешными продуктами. Ранее интеграция этих резонаторов в структуру рабочего электронного чипа требовала больших затрат на единицу продукции, и поэтому готовый МЭМС-продукт не мог конкурировать с электронными устройствами на базе кварцевых осцилляторов.

«Я один из тех, кто начал производить МЭМС-резонаторы еще в 1970-х годах, и тогда считал, что они не смогут конкурировать на рынке микроэлектроники с кварцевыми аналогами», — признается д-р Петерсен. Сегодня, считают специалисты, есть все предпосылки к использованию МЭМС-резонаторов в микроэлектронике вместо кварцевых генераторов. Д-р Петерсен, оценив ситуацию в области МЭМС-технологий, микропроизводства и нанолитографии, сделал вывод, что в ближайшем будущем МЭМС-устройства будут доминировать на рынке микроэлектроники.

Д-р Петерсен и его коллега д-р Джо Браун (Joe Brown) в настоящее время работают над новой серией МЭМС-осцилляторов в компании SiTime Corp. Разработанные компанией осцилляторы с частотой от 1 до 125 МГц серии SiT1xxx и SiT8002 уже пользуются спросом у производителей чипов, сообщает SmallTimes. Готовый продукт характеризуется малыми размерами — 2 x 2,5 x 0,85 мм. Это стало возможным с использованием технологии упаковки МЭМС QFN, совместимой с традиционной CMOS-архитектурой. Планы компании довольно оптимистичны — вытеснить с рынка кварцевые осцилляторы, которые, по словам д-ра Петерсена, уже проигрывают по компактности и стоимости МЭМС-устройствам.

Еще одно преимущество SiT1xxx и SiT8002 состоит в их вибронезавивимости и устойчивости к «шоковым» механическим ударам. В настоящее время осцилляторы широко используются практически во всех микропроцессорах, без которых немыслимы мобильные телефоны, ноутбуки, GPS-навигаторы и цифровые фотокамеры.

Было устранено одно из сложнейших препятствий перед производителями МЭМС и микроэлектронщиками, которое состояло в нанесении МЭМС на микросхему или чип (MEMS on top of a wafer). Разработана технология адгезии НЭМС и кремниевых подложек при температуре около 1000 oС «MEMS First». Технология «MEMS First» впервые была разработана и запатентована компанией Bosch, а SiTime применила ее непосредственно для осцилляторов.

#gallery#
Новые осцилляторы планируется использовать не только в таких «сложных» устройствах, как МР3-плееры, но и в брелоках-ключах для автомобильной сигнализации, где тоже необходимы сверхкомпактные резонаторы. Еще одно применение серии SiT1xxx — гироскопы, акселерометры и другая точная техника.