此次提案的器件構(gòu)造（點(diǎn)擊放大）
在硅晶圓上真空封裝水晶振蕩器（點(diǎn)擊放大）
真空封裝的水晶振蕩器（點(diǎn)擊放大）
與硅基MEMS振蕩器相比可實(shí)現(xiàn)低功耗化（點(diǎn)擊放大）
使用水晶振蕩器的定時(shí)元件擁有精度高的優(yōu)點(diǎn)，但同時(shí)也存在難以小型化及難以低成本化的問(wèn)題。所以可實(shí)現(xiàn)小型化及低成本化的硅基MEMS振蕩器引起了關(guān)注，但與水晶振蕩器相比，硅基MEMS振蕩器的精度較低，存在溫度補(bǔ)償用CMOS電路復(fù)雜、功耗容易變大等課題。
為此，瑞士的研究小組此次提出了可在使用高精度水晶振蕩器的同時(shí)實(shí)現(xiàn)小型化及低成本化的封裝方案。具體做法是，在形成了溫度補(bǔ)償用CMOS電路的硅晶圓上形成TSV（硅貫通孔），在晶圓背面連接水晶振蕩器；然后再與帶凹部的硅晶圓粘合在一起，將水晶振蕩器真空封裝。雖然現(xiàn)在通過(guò)TSV將水晶振蕩器與CMOS芯片連接的部分尚未實(shí)現(xiàn)，但CMOS芯片及真空封裝技術(shù)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)，目前正在開(kāi)發(fā)TSV工藝。另外，還將在CMOS芯片的表面安裝BAW（bulk acoustic wave）器件。
水晶振蕩器與硅基MEMS振蕩器相比精度更高，因此容易簡(jiǎn)化溫度補(bǔ)償用CMOS電路，可實(shí)現(xiàn)低功耗消化。此次提案的器件在RTC（real-time clock）模式下的精度為±5ppm，消耗電流為0.4μA，與最新的硅基MEMS振蕩器（±5ppm、2～3μA）相比，實(shí)現(xiàn)了低功耗化。CMOS芯片利用0.18μm工藝制造。定時(shí)元件整體的尺寸為1.4mm×1.0mm×0.5mm。（記者：木村雅秀，《日經(jīng)電子》）
