敢問路在何方？MEMS振盪器的未來之路怎麼走？
隨著封裝技術的成熟，精度的不斷提升以及價格的進一步降低，MEMS振盪器逐步打開市場；特別是在消費電子領域，MEMS振盪器將會得到廣泛應用，成為石英晶振的有力挑戰者，未來可能對晶振市場有顛覆性衝擊甚至一統晶振江湖。
MEMS振盪器概述
MEMS振盪器實現方式也有多種，如利用MEMS技術實現諧振腔的傳統MEMS振盪器、結合石英晶體技術的QMEMS振盪器、以及完全相容半導體工藝的全矽MEMS振盪器，目前全矽MEMS振盪器發展趨勢最好。
與傳統石英相比，全矽MEMS振盪器不管從生產工藝還是元件設計結構上，都更符合現代電子產品的標準，也是對傳統石英產品的升級換代。
全矽的MEMS振盪器技術，由兩個晶片堆疊起來，如下圖所示：
下方是驅動晶片，上方則是MEMS諧振器，以QFN IC封裝方式完成。為與石英晶振競爭，通常封裝尺寸以及焊接管腳與傳統標準石英晶振的腳位完全相容，可直接替代原來石英晶振。
MEMS振盪器市場分析
傳統石英振盪器自誕生之日起，已經統治頻率控制器件近60年，然而十幾年前，隨著第一顆矽MEMS振盪器的量產，局勢逐漸改變了。石英振盪器受傳統製造工藝的限制以及下游原材料（起振電路和基座）市場的壟斷，性價比無法進一步提升。而全矽MEMS振盪器體積更小、更可靠、功耗更低，近年來隨著封裝技術的成熟，其生產成本更是已經低過石英振盪器。
MEMS振盪器已在許多應用領域包括電腦周邊相關產品、消費電子、網通設備、通訊裝置、車用電子、以及工業產品等，開始逐漸取代傳統固定頻率或可程式設計輸出的石英振盪器。
根據調研機構的分析資料，2014年全球MEMS振盪器市場規模約為1.65億美元，預計到2020年市場規模將達15億美元，MEMS振盪器的年複合增長率將超過50％，成為時鐘市場增長的主要推動力。
中國作為全球最大的電子產品生產基地，消耗了全球四分之一的MEMS器件，吸引了全球的目光。但目前中國MEMS振盪器仍依賴進口。2014年，中國MEMS振盪器市場規模約為0.34億美元，預計到2020年市場規模將達3.5億美元。
MEMS振盪器優缺點
MEMS矽振盪器與石英振盪器優缺點對比：
1. 集成化
可採用多種集成方法將MEMS振盪器與微電子電路集成，製作成單晶片、單諧振器或多諧振器的集成器件，實現多頻率輸出；而石英晶振加工工藝與現有半導體工藝不相容，在集成化發展方面有較大劣勢。
2．成本
MEMS振盪器採用矽工藝，可在任何一家半導體工廠代工，如大批量加工，生產成本會大幅下降；石英晶振的生產線設備均是專用設備，建設成本相對較高。目前隨著石英晶振工藝成熟度的提升，生產成本逐年下降；而MEMS振盪器仍未形成大規模市場效應，因此目前MEMS振盪器在成本優勢上並不明顯。
3．頻率範圍
MEMS振盪器通過合理的諧振結構或參數設計，頻率範圍可以達到GHz，而石英晶體受限於加工工藝和可靠性，在高頻應用上受限。
4．環境適應性
MEMS振盪器對衝擊、振動的耐受能力極大，可承受的衝擊可達50000G以上，而石英晶振通常僅能承受20000G的衝擊。
5．性能指標
目前市場上主流的MEMS振盪器通過溫度補償、電路優化等手段，性能指標已經可以媲美部分中低端石英晶振。得益于石英晶體的超高Q值，在高端應用領域，如高穩定、低雜訊應用場合，石英晶振目前仍然無可替代。
6. 體積
MEMS振盪器採用了半導體加工工藝，體積可以減小到目前器件的1/10；而要切割微小體積的石英晶體則非常困難，因此在小型化發展方面MEMS振盪器相比石英晶體振盪器更具備優勢。
MEMS振盪器競爭格局
同許多其他MEMS器件類似，雖然看似前景廣闊，但前進的道路曲折，一路困難重重，MEMS振盪器行業也一直面臨很大的挑戰。
近年來，由於全球經濟復蘇緩慢，終端需求疲弱，再加上競爭激烈導致價格不斷下滑，傳統晶體振盪器廠商營收普遍差強人意；在市場需求不佳和產品競爭日益加劇下，盈利能力下降。同樣MEMS振盪器要代替石英晶體振盪器，其價格下跌也無法阻止。沒有足夠的利潤支撐，MEMS振盪器廠商紛紛被並購或放棄該產品。
最早商用化的MEMS振盪器由Discera（現屬於Microchip）於2003年所提出，之後，包括SiTime（現屬於MegaChips）、Silicon Clocks（現屬於Silicon lab）、IDT等業者陸續推出相關產品。時至今日，SiTime以超90%的市場絕對佔有率，引領著全球電子廠商全面從石英晶振轉向全矽MEMS振盪器。其他幾家逐漸式微甚至銷聲匿跡了。
我們看到，目前IDT與Silicon lab（收購Silicon Clocks）已逐步退出該市場；而Discera，這家最早商用化的MEMS振盪器公司，先被Micrel收購，後隨同Micrel被Microchip收購，其市場地位漸漸式微。
成立於2007年的Sand 9公司，從美國波士頓大學的實驗室分拆出來，曾是一家頗有前途的新創公司，其MEMS振盪器技術具有相位雜訊低和性能穩定等優點，在業界率先滿足了無線和有線應用需求，但後來經營不佳，被ADI悄然收購後消失了。
SiTime雖然後來也被MegaChips公司收購，成為其旗下子公司獨立運行，但收購後業務未受影響。SiTime產品的晶圓由博世（Bosch）、Tower Jazz代工，模擬IC則由台積電（TSMC）提供代工。2015年，SiTime的MEMS振盪器出貨量已經達到2014年的兩倍，總量超4億顆，預計2016年出貨量也將達到2015年的兩倍。
為了快速提高MEMS振盪器的市場滲透率，並解決客戶心中供貨來源太過集中的疑慮，SiTime也在與傳統晶體振盪器廠商如Abracon、TXC、深圳揚興科技等展開合作，授權生產MEMS振盪器。
由於MEMS制程在微型加工的優異性能，Epson Toyocom也將此技術用於其振盪器的製造。于2006年推出了結合石英材料穩定性和MEMS製造技術的QMEMS技術，利用感光印刷技術對晶體實施精細加工，繼續推進石英器件向更小尺寸、更高精度和更高穩定性發展。從而突破傳統石英制程在100MHz的頻率上限。
NXP、德州儀器（TI）與村田（Murata）也在研發MEMS振盪器，但均還未有量產的產品出來。
MEMS振盪器衝擊並且也在影響著石英晶體振盪器市場的發展。MEMS振盪器在交貨週期、供貨靈活度等方面有較為明顯的優勢，將會在對小型化要求較高的市場或某些特定的應用場所如物聯網、可穿戴等逐漸取得主導地位。但其在電流和抖動值上略差，在對精度要求較高、高速通信或需要極佳信噪比性能的應用中，仍然會以傳統石英晶振為主。
總結：目前MEMS振盪器與石英晶體振盪器都在各自擅長的應用領域發揮特點，呈現出各分天下的並存局面。未來MEMS振盪器能否一統晶振江湖，我們拭目以待。