電子發燒友網綜合報道 蘋果最新推出的手機上首iPhone16e首次搭載了蘋果自研5G基帶芯片C1,獲得了不少關注。用蘋不過,果又在媒體對iPhone16e進行拆解后,類芯發現除了C1基帶芯片之外,手機上首還有一顆芯片值得關注,用蘋那就是果又來自SiTime公司的MEMS時鐘器件。
傳統的類芯時鐘器件主要基于石英晶體諧振器或陶瓷諧振器,也就是手機上首我們常說的“晶振”,其核心原理是用蘋利用壓電材料的機械振動產生穩定的頻率信號。這類器件屬于無源元件,果又需要配合外部振蕩電路,類芯包括放大器、手機上首電阻、用蘋電容等才能工作,果又具有高精度和穩定性,但體積較大、易受溫度變化和機械沖擊影響,且供應鏈依賴特定工藝。
晶振在智能手機中應用非常廣泛,包括在射頻模塊中的TCXO(溫度補償晶體振蕩器),用于GPS、蜂窩通信等射頻電路,提供高精度時鐘信號(如26MHz或38.4MHz),確保無線信號同步和頻率穩定。
手機SoC也需要晶振為芯片提供基準時鐘信號,以協調指令執行和數據傳輸。石英晶振精度非常高,但因為需要金屬/陶瓷封裝,體積較大,并帶來抗沖擊性差及定制化成本高等問題,所以MEMS時鐘振蕩器,成為了取代傳統晶振的一個重要方向。
SiTime公司CEO Rajesh Vashist近期在公開活動上證實,iPhone16e上使用了2顆SiTime的MEMS時鐘振蕩器芯片,包括一顆時鐘振蕩器和一顆TCXO。
據電子發燒友網了解,MEMS振蕩器是一種基于微機電系統(MEMS)技術制造的可編程硅振蕩器,用于生成高精度時鐘信號。其核心通過微機械結構,如靜電驅動的懸梁臂,與電子電路集成于單顆硅芯片,替代傳統石英晶體振蕩器。
在工作時,MEMS振蕩器的懸梁臂因靜電吸引力發生機械振動,形成穩定的諧振頻率。諧振器的固有頻率由懸梁臂的物理尺寸和材料決定,通過可編程倍頻技術 可輸出不同目標頻率,所以這種設計允許單顆器件靈活適配多種應用需求,無需更換硬件。
MEMS振蕩器完全基于硅工藝制造,無需金屬/陶瓷封裝,抗沖擊能力提升百倍,且支持微型化封裝,尤其適合用于小型的消費電子設備中。
蘋果率先在智能手機上應用MEMS振蕩器,可能會帶動其他智能手機廠商的快速跟進,并進一步拓展至其他領域,包括可穿戴、IoT、汽車、工業等領域。
MEMS振蕩器在智能手機上的應用,由于器件體積更小,為手機內部騰出空間,可容納更大電池、更多傳感器或優化散熱設計,推動設備進一步輕薄化,為折疊屏,以及更輕薄的手機提供支持。包括近期OPPO推出的全球最薄折疊屏手機Find N5,以及供應鏈曝光的蘋果即將推出的超薄型手機iPhone 17Air。
不過,MEMS振蕩器長期可靠性(如老化率、抗電磁干擾能力)還需市場檢驗,但其小體積、抗沖擊等特性確實會吸引終端消費電子設備使用,這可能會對傳統晶振行業產生一定的沖擊。