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[導讀]石英晶體振蕩器是目前精確度和穩(wěn)定度最高的振蕩器,在GPS設備、移動通信和無線系統(tǒng)等應用領域中提供頻率基準,主要有普通晶體振蕩器(SPXO)、電壓控制式晶體振蕩器(VCXO)、溫度補償式晶體振蕩器(CTXO)和恒溫控制式晶體

石英晶體振蕩器是目前精確度和穩(wěn)定度最高的振蕩器,在GPS設備、移動通信和無線系統(tǒng)等應用領域中提供頻率基準,主要有普通晶體振蕩器(SPXO)、電壓控制式晶體振蕩器(VCXO)、溫度補償式晶體振蕩器(CTXO)和恒溫控制式晶體振蕩器(OCXO)四類。當前石英晶體振蕩器的發(fā)展,一方面表現(xiàn)為系列品種的增加和市場需求量的增長,另一方面,以移動電話為代表的通信產(chǎn)品及便攜式產(chǎn)品反過來也對晶振的技術創(chuàng)新提出更高要求。

仁和集團旗下成都仁和電子有限公司/成都奔月科技有限公司的上海分公司業(yè)務經(jīng)理劉佳星認為,未來市場的熱點應用將是手機和數(shù)字電視高頻頭中的晶振,“中國2008年奧運會等因素刺激下,預計數(shù)字電視將有很大的量起來,對晶振的需求也將大增?!睋?jù)悉,仁和集團年初時晶振的月產(chǎn)能為1500萬只,計劃于年底擴產(chǎn),屆時月產(chǎn)能將達到3000萬只。該公司還參展了今年度春秋兩季的CSF(China Sourcing Fair:Electronics & Components),據(jù)稱是為了追求知名跨國公司的訂單。

需求的增長還在反作用于晶振產(chǎn)品的發(fā)展。受移動通信、GPS設備、儀器儀表和民用消費電子等終端產(chǎn)品的發(fā)展影響,小型化、片式化、低噪聲化、頻率高精度化與高穩(wěn)定度及高頻化,是目前和未來擺在石英晶振面前的重要發(fā)展課題。

成都仁和電子/成都奔月科技的業(yè)務經(jīng)理施泱介紹說,該公司生產(chǎn)四種系列的晶振。包括廣泛用于系統(tǒng)頻率源、導航以及其它通訊領域的普通石英晶體振蕩器(PXO),工作頻率范圍在1MHz至150MHz之間,頻率穩(wěn)定度為±25ppm,±50ppm和±100ppm,輸出上升和下降時間為5ns,老化率為±5ppm/年。

還有主要用于移動電話、筆記本電腦、PHS、GPS設備和其它無線通信設備的SMD晶體振蕩器(PXO)和SMD壓控/溫補晶體振蕩器(VCXO/TCXO/VCTCXO),其PXO和VCXO型SMD晶振輸出邏輯與HCMOS/TTL兼容,因而提高了器件的適應性和設計的靈活性。用于手機的SMD晶振主要特點有高精度、高穩(wěn)定度和小尺寸,精度高達±5ppm,同時采用的晶片色澤白皙同時具有低腐蝕性、不易起振,質(zhì)量很穩(wěn)定,尺寸規(guī)格有7×5mm、6×3.5mm、5×3.2mm、4×2.5mm。

此外,仁和還有廣泛應用于頻率標準、通訊、電子儀表、測試裝置、精密計量等領域的高精度高穩(wěn)定度石英晶體振蕩器,可根據(jù)長期頻率穩(wěn)定度不同分為TCXO、OCXO、VCXO、SPXO、LPXO(低噪聲晶體振蕩器)等類型。

劉佳星還表示,未來晶振有向表面貼裝(SMD)和小型化的發(fā)展趨勢。他透露該公司正在開發(fā)用于手機的更小型SMD產(chǎn)品,尺寸為3.2×2.5×0.1mm。

深圳市晶科鑫實業(yè)有限公司的特色產(chǎn)品有7×5mm、5×3.2mm尺寸的SMD晶體振蕩器,工作頻率范圍在1.544MHz到85MHz之間,頻率穩(wěn)定度為±25ppm,±50ppm和±100ppm,CMOS負載下最大的驅(qū)動能力達到15pF。此外,該公司還有用于手機基站上的VCXO,尺寸為20.26×12.6×5.1mm和12.6×12.6×5.1mm,內(nèi)部具有混合IC電路結構,兼容CMOS輸出,采用全金屬密封封裝。據(jù)該公司國際業(yè)務部經(jīng)理胡磊表示,晶科鑫目前月產(chǎn)量為600萬只,擁有15年晶振的研發(fā)和生產(chǎn)經(jīng)驗。

不過,中國廠商盡管擁有的產(chǎn)能較大,但產(chǎn)品多偏向中低端,在SMD化、小型化、低噪聲化、高精度、高穩(wěn)定度、高頻化等特性的研發(fā)和生產(chǎn)上仍較為落后。劉佳星表示:“由于行業(yè)的進入門檻比較低,新進入者在增多,因此目前的形勢還是供大于求,不過很多同行的規(guī)模還很小?!?

特別是RoHs法令即將全面實施,這將為已經(jīng)處于低價競爭階段的中國晶振供應商帶來一個新的成本負擔。供應商們表示,盡管成本有所上升,但由于市場競爭激烈,價格還需要不斷下降,這部分的成本只能自己承擔,所以利潤空間逐漸趨小。劉佳星表示仁和集團從2003左右開始,就在外殼、支架方面進行改變和調(diào)整,推出符合法規(guī)的產(chǎn)品。晶科鑫實業(yè)的晶振產(chǎn)品也都通過了SGS的無鉛認證,符合環(huán)保的規(guī)定。

業(yè)內(nèi)人士也評論道:“無可否認,目前在SMD晶振產(chǎn)品的技術開發(fā)、市場營銷等方面,日本企業(yè)還是明顯領先于中國公司,他們對工藝進行精細控制的水平比我們高,在制造小型化SMD晶振產(chǎn)品時開發(fā)制造工藝和設備的能力也要比我們強。中國企業(yè)的地位還只是跟蹤和模仿,創(chuàng)新不夠?!?

相比之下,海外制造商在技術創(chuàng)新方面更加活躍。NDK(Nihon Dempa Kogyo)日前推出的迷你石英晶振NX5032SD和NX8045GB,專門為胎壓檢測系統(tǒng)(TPMS)中的發(fā)射器或接收器提供頻率控制。尺寸分別為5×3.2×1mm和8×4.5×1.8mm,工作頻率分別在9.84MHz至40MHz之間和5MHz至40MHz之間,25℃時的頻率穩(wěn)定性為±50ppm。它們都密封在陶瓷表面封裝中,可承受TPMS應用中強烈的沖擊、振動、墜落和加速度要求。

這些晶振在-40℃至125℃范圍內(nèi)有極好的穩(wěn)定啟動特性。NX5032SD可減小電磁干擾,這在集線器應用中是很關鍵的。兩款晶振都符合RoHS要求,支持無鉛回流焊。10,000片采購時,NX5032SD和NX8045GB(有卷帶和盤式包裝)單價分別為55美分和43美分(僅供參考),訂貨時間12周。

Silicon Laboratories公司也于日前推出新款Si530和Si550系列晶體振蕩器(XO)和壓控晶體振蕩器(VCXO),工作頻率范圍在10MHz至1.4GHz之間,RMS抖動低于0.3ps,可提供高線性度的控制電壓及寬范圍的電壓增益選擇。新產(chǎn)品采用該公司的DSPLL技術,集成了DSP和VCXO單片CMOS IC可替代多個分立的PLL器件。據(jù)稱該公司Si530和Si550系列產(chǎn)品針對于時間和溫度的頻率穩(wěn)定度是傳統(tǒng)高頻、低抖動振蕩器的2倍,基于DSPLL頻率的調(diào)諧精度是傳統(tǒng)高頻SAW或晶體諧振器的10倍。

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