3月29日-31日,2023(春季)亚洲智能穿戴展(Asia Smart Wearable Expo)在深圳会展中心5号馆如期举办,作为亚洲智能穿戴行业的盛会,吸引泰晶科技在内的百余家企业参展。

泰晶科技致力于为智能穿戴和蓝牙连接产品提供32.768KHz音叉晶体,2016/1612超小尺寸晶体谐振器,2016/1610温补晶体振荡器(TCXO)和RTC时钟模组等高可靠性时频元器件,携带相关展品参加展会,现场和客户进行深入交流。

作为国内产品线最齐全,产能最大的频控器件供应商,泰晶科技目前已经和智能穿戴主流蓝牙芯片平台展开合作,如高通、络达、瑞昱、恒玄、炬芯、物奇微和杰理等。

为发力可穿戴设备市场,泰晶科技已备好“三支箭”:推出低功耗晶振,延长可穿戴设备续航时间;研制小尺寸晶振,让可穿戴设备更加轻薄;推进高基频晶振,提高可穿戴设备附加值。

为可穿戴设备行业发展提供坚实基础

财时代了解到,2023年可穿戴设备行业或迎暖阳。IDC对可穿戴设备市场的发展做出了较为乐观的预测,该机构认为,2023年穿戴式装置出货量有机会回到正成长的轨道,预估将年增4.6%至5.39亿台。

IDC进一步表示,预期穿戴式装置在换机周期健康发展、价格带与功能丰富、渗透率提高下,穿戴式装置在未来五年的复合成长率为5.1%,2026年穿戴式设备出货量将达到6.28亿台,其中又以智能手表、耳机成长率比较高,前者五年复合成长率预估为6.3%,后者则为5.1%。

Canalys分析师Cynthia Chen也给出比较乐观的看法,其表示,预计2023年可穿戴腕带设备市场将以2%的速度温和增长。而在细分市场,智能手表将增长8%,基础手表增长6%。

可穿戴设备作为最贴近人身的电子产品品类,要兼具可穿戴性和功能性,持久电池续航、顶级用户体验和轻薄创新设计,这些成为可穿戴设备产品成功的关键因素。

这要求晶振具备低功耗、高稳定性、超小尺寸的特点。泰晶科技的使命便是做可穿戴设备领域的基石,公司可穿戴产品线上持续耕耘,形成了全系列的产品解决方案,为可穿戴设备行业发展提供坚实基础。

推出低功耗晶振,延长可穿戴设备续航时间

可穿戴设备在过去十年经历了巨大变化,从最初几颗LED指示灯仅能简单指示手环状态,到现在高分辨率AMOLED屏显示各种风格各种漂亮个性化的表盘;从最初的仅计步、闹钟等简单功能,到现在心率血氧、接打电话、支付等复杂应用。

随着可穿戴设备产品功能增加,耗电量急剧增加,减少硬件能耗成为延长可穿戴设备续航时间的现实选择。

晶振频率越低,功耗越低,从市场分布看,KHz晶振主要用于电子设备计时以及低功耗设备唤醒,市场较为集中。根据CS&A数据,2019年KHz出货量占比为37.3%。

不过,大部分KHz产品由于尺寸规格较大,并非都能匹配轻薄化、小型化可穿戴设备。而要满足这些可穿戴设备的需求,必须推动KHz产品小型化和微型化。

基于MEMS工艺,泰晶科技推动光刻kHz小尺寸(2012、1610)特性优化与良率提升,SMD微型音叉晶体kHz1210的预研,满足轻薄化、小型化可穿戴设备的低功耗需求。泰晶科技微型化kHz晶体谐振器作为RTC电路中的核心关键器件,在各类消费电子及工业控制应用领域优势突出,保障了众多优质客户需求。

研制小尺寸晶振,让可穿戴设备更加轻薄

可穿戴设备向轻薄化、小型化方向发展的同时,为实现更少空间的目标,其晶振的“轻、薄、短、小”要求不断提高。在这样的背景下,晶振的厚度、尺寸都在不断下降。

应可穿戴设备对晶振产品小型化发展趋势,泰晶科技继成功推出SMD2520和SMD2016后,研发团队在2017年开始着手1612型号晶振的研发,逐一攻克基于半导体工艺小尺寸晶片设计和制造、化学刻蚀和离子刻蚀技术、小尺寸SMD的平行缝焊封装等技术难关,实现小尺寸高性能的“M1612系列”的80MHz、96MHz高频晶体谐振器新产品试制成功。

晶振产品每向更小尺度迈进一步,研发的难度都是几何级增加。为推出更多更小尺寸晶振产品,泰晶科技以MEMS光刻技术为牵引,进一步优化光刻工艺流程,实施光刻产线生产设备的全面自动化改造,一批自主研发的自动化设备全面投产,实现关键核心设备完全自主知识产权,推动高端晶片研发的自主化与规模化,提高光刻晶片的良品率和合格率,实现超小尺寸1612、1210、1008等产品量产。

泰晶科技晶振产品的小型化设计,能满足可穿戴设备对精度和稳定性的需求,还更节省空间,为可穿戴设备腾出线路空间实现更多功能。

推进高基频晶振,提高可穿戴设备附加值

随着可穿戴设备无线通讯模组越来越向高附加值方向发展,传统非蜂窝类(WI-FI/蓝牙等)模组厂商逐步向着蜂窝类(4G/5G/NB-IoT/CaT-1-4)延伸,芯片平台逐步高端化、多样化,对应搭载的石英晶体元器件越趋MHz高频点。

从MHz石英晶体元器件来看,提高晶体单元的频率需要减少晶片厚度,还要保证特性面的均匀性。而传统机械切割、研磨等机械加工方式无法满足高性能制造要求,必须采用半导体光刻加工工艺才能制造更高精度、更高稳定性、更高制程的晶体元器件。光刻工艺作为产品高端化的关键技术,有很高的工艺技术难度,是晶体生产工艺的变革和提升,是最核心的技术壁垒,使得高频晶振产品精细化生产成为可能。

经过多年的技术沉淀,泰晶科技攻克石英晶圆切割抛光技术,石英晶圆无损伤表面处理技术,石英晶圆双面曝光刻蚀技术等微纳米加工技术,推进高基频光刻晶片的研发与产业化,实现了300MHz高基频加工能力。