새로운 타이밍 제조업체를 고려해야 할 세 가지 징후

석영 타이밍 솔루션을 이용할 때 결국에는 문제가 발생한다는 사실을 아마 이미 알고 계실 것입니다. 이러한 장치는 제대로 작동되지 않는 경향이 있으며 압력이 높은 상황에서 더욱 그렇습니다. 신뢰성 또한 문제가 있을 때가 많습니다.

MEMS 타이밍 장치로 전환하는 것이 좋은 해결책이 될 수 있습니다. MEMS 타이밍 장치의 경우 석영 타이밍 장치에서 발생하는 문제가 없기 때문입니다. 다음은 MEMS 타이밍 장치로 전환하는 것이 바람직한 경우 세 가지입니다.

1. 안정성을 향상시켜야 하는 경우

타이밍에서 안전성이 필요한 경우입니다. MEMS 타이밍 솔루션을 이용하면 모든 레벨에서 더 향상된 안정성을 유지할 수 있습니다.

• 주파수 안정성 SiTime에 따르면, MEMS의 MHz 및 kHz 발진기는 최대 ±0.05ppm의 안정성을 제공하는 Elite Super-TCXO가 탑재된 일반적인 석영 발진기보다 2배 높은(±10ppm) 안정성 등급을 유지하고 있습니다. 예를 들어 SiTime TempFlat™ MEMS 32kHz 장치는 25°C(실내 온도)에서 10ppm 미만, 전체 산업 온도 범위에 걸쳐 75ppm ~ 100ppm 미만의 성능을 제공합니다. 반면에 수정 진동자(XTAL)는 25°C에서 20ppm 내외, 온도 변화에 따라 -160ppm ~ -200ppm의 변이 범위를 나타냅니다.

32kHz 수정 진동자 공진기와 비교한 SiTime 32kHz 발진기 주파수 변이 (이미지 출처: SiTime)

• 활동 감소나 소폭의 급등이 없음 SiTime의 MEMS 발진기는 시스템 오류를 유발할 수 있으며 석영 장치의 약점인 갑작스러운 주파수 변동을 보이지 않습니다.
• 탁월한 에이징 SiTime MEMS 장치는 진공 밀폐되어 있으므로 사실상 히스테리시스 현상이 나타나지 않으며 피로도가 매우 낮고 에이징으로 인한 저하에 관해서는 2배나 나은 성능을 보입니다(10년 이상).

±0.1ppm인 Elite Super-TCXO의 주파수 안정성은 온도에 대한 사양을 충분히 충족시키는 수준입니다. (이미지 출처: SiTime)

2. 압력이 가해지면 문제 발생 가능

석영의 등락이 피로를 유발할 수 있습니다. 고온, 빠른 열 기울기, 높은 공기 흐름, 기계적 충격 및 진동, 전원 공급 장치 잡음, 전자파 장해(EMI)를 견디는 SiTime MEMS 타이밍 제품의 기능을 통해 이러한 등락을 방지할 수 있습니다. 위와 같은 문제를 쉽게 해결할 수 있는 획기적인 기술로 만들어진 제품이기 때문입니다.

Elite Super-TCXO는 최대 10°C/분의 온도 램프에서 ±0.1ppm의 주파수 기울기를 보입니다. (이미지 출처: SiTime)

동적 조건에서 Elite Super-TCXO는 탁월한 동적 안정성을 제공:

• 10°C/분 램프에서 5ppb/°C 미만의 주파수 슬로프 ΔF/ΔT 제공
• 10초의 평균 시간에 3e-11 ADEV
• 0.1ppb/g의 진동 면역성
• 0.2ps/mV의 전원 공급 장치 잡음 제거(PSNR)

3. 신뢰성 높은 제조업체

견고한 6-Sigma 방법을 이용해 설계 및 생산된 SiTime 제품은 MEMS 장치의 작은 크기 및 고유한 설계와 결합된 제조 프로세스, 고급 아날로그 기술, 단일 수정 실리콘의 탁월한 품질이 뒷받침하여 신뢰성과 내구성이 매우 높습니다.

• 2DPPM 미만의 실패율 이는 반도체 업계에서 최고 수준에 해당합니다. 석영 장치는 일반적으로 50PPM ~ 150DPPM의 실패율을 보입니다.
• 1 미만의 FIT 속도 MTBF(평균 무고장 시간)가 10억 시간이 넘음을 의미합니다. 이는 일반적인 석영 제품보다 30배 향상된 수준입니다.

SiTime은 신뢰성 높은 공급업체로서 자부심을 가지고 있습니다. 이 장치는 실리콘으로 제작되므로 방대한 반도체 산업과 막대한 수용량을 활용할 수 있습니다. 석영과 달리 SiTime은 확장이 용이하며 제조 공급망이 특수화되었거나 자본 집약적이지 않습니다. 또한 SiTime 제품은 프로그래밍 가능한 아키텍처를 기반으로 구축되므로 수백만 가지의 사양 조합이 가능합니다. 광범위한 주파수, 공급 전압, 안정성을 제공하는 제품으로 주문 가능합니다.

복잡성을 줄여주는 MEMS

석영 제품이 필요한 성능, 신뢰성 또는 기능을 제공하지 못한다면 전환이 필요하다는 분명한 징후입니다. MEMS 발진기는 안정성, 견고성, 신뢰성이 더 우수합니다. SiTime은 가장 까다로운 타이밍 문제를 해결하고 석영의 제약 사항을 극복할 수 있는 MEMS 타이밍 제품을 설계했습니다. 한 번 MEMS 타이밍을 사용하게 되면 다시 다른 제품을 선택하게 될 일이 없습니다.