SiTime: MEMS-Oszillatoren

»Die Programmierbarkeit macht den Unterschied«

03. April 2020, 09:49 Uhr   |  Heinz Arnold

»Die Programmierbarkeit macht den Unterschied«
© SE Spezial-Electronic

SiTime hat kürzlich einen Service eingeführt, über den das Unternehmen die auf ihre Einsatzbedingungen hin konfigurierten Oszillatoren innerhalb von 48 Stunden liefert. Wir sprachen mit Piyush Sevalia, Executive VP Marketing, über die Strategie und die Wachstumsaussichten von SiTime.

Frage: SiTime liefert ab sofort fertig konfigurierte Timing-Produkte in 48 Stunden an die Kunden in aller Welt. Wie funktioniert das genau?

Piyush Sevalia: Die erste Voraussetzung ist selbstverständlich die Programmierbarkeit unserer Timing-Produkte. Jetzt verfügen unsere Distributoren wie SE Spezial-Electronic in Deutschland über Programmiermaschinen, mit deren Hilfe sie bis zu 3000 Stück pro Stunde konfigurieren können. Einstellen lassen sich beispielsweise Parameter wie Frequenz und Spannung. Dadurch können wir die Pre-Production-Lieferzeiten eliminieren. In Deutschland liefern wir unsere getesteten, unkonfigurierten Komponenten an unseren Distributor SE Special-Electronic. SE verfügt über genügend Programmiergeräte, um je nach Kundenwunsch die endgültige Konfiguration durchzuführen und wenn gewünscht hohe Stückzahlen innerhalb von 48 Stunden zu liefern.

Wie hoch sind denn die Stückzahlen in den verschiedenen Phasen bis zur Stückzahlproduktion?

Es geht meist mit der Bestellung von 2 bis 20 Muster-Komponenten los. In der Validierungsphase sind es zwischen 100 und 1000 Stück und in der Preproduction-Phase 1000 bis 20.000 Stück. In der endgültigen Produktion liegen die Stückzahlen in einem weiten Bereich von 1000 Stück pro Jahr bis hin zu Millionen. Die Preise liegen zwischen 30 Cent und Hunderten von Dollar.

Will SiTime immer noch den Markt für Quarze und Oszillatoren aufrollen?

Wir haben viele Komponenten, die zu den quarzbasierten pinkompatibel sind. Unsere Komponenten haben den Vorteil, immun gegen Schock zu sein und wenig Leistung aufzunehmen. Außerdem sind unsere Lieferzeiten kurz, was wir jetzt noch weiter ausgebaut haben. Außerdem haben wir auch Komponenten im Programm, die nicht zu anderen Oszillatoren kompatibel sind, die sich aber durch besonders kleine Bauformen auszeichnen. Unsere 32-kHz-TCXOs haben wir vor fünf Jahren auf den Markt gebracht. Sie sind auch heute noch die kleinsten Oszillatoren, die auf dem Markt erhältlich sind. Die Anwender setzen sie gerne in Mobilgeräten, in IoT-Geräten ein, sie sind zudem in Industrieumgebungen weit verbreitet sowie in Smart Metern.

Sevalia_Piyush
© SiTime

Piyush Sevalia, Executive Vice President Marketing von SiTime: »SiTime hat sich in einem großen, wachstumsträchtigen Markt mit Produkten positioniert, die den Kunden einen erheblichen Mehrwert bringen.«

Was sehen Sie als entscheidenden Faktor für den Erfolg an?

Die Programmierbarkeit ist ein ganz wesentlicher Faktor. Quarze müssen in unterschiedlichen Verfahren hergestellt werden, um verschiedene Frequenzen realisieren zu können. Wir dagegen können sogar die Anstiegs- und Abfallzeiten unserer Komponenten programmieren, sodass sich von einem Oszillator aus mehrere ICs ansteuern lassen. Oder sie werden darauf optimiert, die EMI zu reduzieren. Das wiederum führt zu geringeren Entwicklungszeiten, niedrigeren Kosten und schnellerem Time to Market.

In welche Richtung werden Sie die Komponenten noch weiter verbessern?

Über die vergangenen zehn Jahre war die Innovation dramatisch vorangeschritten. Das betrifft vor allem drei Parameter: Frequenzstabilität über die Temperatur, Phase Noise und Jitter sowie die Allen Deviation, also die Frequenzstabilität über sehr kurze Zeiten, auf die es vor allem in der Luft- und Raumfahrt und im militärischen Sektor ankommt. Dazu zwei Beispiele: 2006 erreichten wir eine Frequenzstabilität von 50 ppm, heute stellen wir OCXOs her, die 0,005 ppm erreichen. 2006 lag die Allen Deviation bei 1 × 10–6, heute sind es 3 × 10–11. Das sind Sprünge über viele Größenordnungen. Unsere Ende 2018 auf der electronica in München vorgestellten Emerald-OCXOs sind deutlich kleiner als Quarz-OCXOs, dabei 20 Mal genauer und sie nehmen um 90 Prozent weniger Leistung auf.

Wie konnten Sie diese Innovationsrate erreichen?

Wir glauben, dass wir eine einzigartige Kombination von Fähigkeiten im Haus haben. Wir entwickeln die MEMS-Resonatoren, wir designen die erforderlichen analogen ICs und wir kennen die mechanischen, thermischen und elektrischen Anforderungen, die das Packaging an die Komponenten stellt. Gerade das Packaging darf nicht unterschätzt werden.

Wer fertigt die Komponenten?

Die MEMS-Resonatoren fertigt Bosch in Reutlingen, die analogen ICs TSMC und das Packaging übernehmen die bekannten Firmen in Asien.

Kann SiTime unter den gegenwärtigen Umständen liefern?

Ja, alle unsere Fabs sowie die Werke der Test- und Assembly-Partner in Taiwan, Thailand und Malaysia arbeiten und die Zulieferer erhalten auch die Rohmaterialien, die sie benötigen. Unsere Distributoren können ebenfalls liefern.

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