Akzeptanz für MEMS-Oszillatoren nimmt rasant zu

Konnte MEMS-Oszillator-Pionier SiTime in den ersten 9 Jahren seiner 10-jährigen Firmengeschichte insgesamt nur 250 Mio. MEMS-Taktgeber verkaufen, setzte er allein im vergangenen Jahr 125 Mio. Units ab. 2014 war es mit 65 Mio. Stück knapp die Hälfte. "Für 2016 sieht es weiterhin sehr gut aus", sagt Markus Lutz, Executive Vice President von SiTime.

Das Unternehmen SiTime wurde 2005 mit Wagniskapital im kalifornischen Sunnyvale gegründet. Vor allem das Geschäft mit den Wearables wie Fitnessarmbänder hat zum Höhenflug des Ende 2014 von Megachips akquirierten MEMS-Spezialisten beigetragen. Zum Optimismus des SiTime-Gründers tragen neben dem rasant gestiegenen Absatz der Taktgeberbausteine auch mehrere Kooperationen mit dedizierten Herstellern von quarzbasierenden Oszillatoren bei. So arbeitet man in Europa seit eineinhalb Jahren mit Jauch und Petermann-Technik zusammen, noch wichtiger aber sei die Ende 2015 mit KDS vereinbarte Kooperation - der japanische Quarzspezialist ist im Konzert der Großen immerhin die Nummer 3.

"KDS wird uns helfen, noch bessere Produkte zu bauen, und uns zeigen, in welche Applikationen Quarztaktgeber nicht reingehen können", ist Lutz überzeugt. Derzeit hat SiTime zwei Resonatoren mit unterschiedlichen Geometrien im Portfolio, einen stromsparenden 524-kHz- und einen 48-MHz-Baustein, bei dem Genauigkeit im Vordergrund steht. Beide Resonatoren sind gleich groß mit Abmessungen von 420 x 420 µm. Das Ziel ist, diese Resonatoren "noch genauer und noch effizienter" zu machen.

Auch mit 125 Millionen abgesetzter Units spielt SiTime im Konzert der Hersteller passiver Resonatoren nur eine untergeordnete Rolle in einem Markt, in dem 2015 weltweit Umsätze in Höhe von 1,8 Milliarden Dollar erzielt worden sind. Dafür wurden rund 20 Milliarden Units nachgefragt, bei Preisen zwischen 5 und 25 Cents pro Resonator. Selbst wenn in den nächsten drei Jahren die Wachstumsrate beibehalten und 2018 dann 1 Mrd. MEMS-Oszillatoren abgesetzt würden, käme SiTime somit auf weniger als 5 Prozent, wächst doch derzeit der Markt nach Units jährlich um 10 Prozent. Gleichwohl betont Lutz: "Unsere Konkurrenz ist der Quarzhersteller, wir wollen aber keine Me-too-Produkte anbieten, sondern in Marktsegmente gehen, in denen Quarztaktgeber nicht Fuß fassen können."

Das sind etwa Umgebungen, wo der Einsatz unter teils hohen Temperaturen und Schock- und Vibrationsresistenz gefragt sind. Hier punkte der MEMS-Oszillator ebenso wie bei der Miniaturisierung: Ein Quarzbaustein im CSP-Gehäuse (Chip Scale Package) wie der SiTime 1508 sei nicht realisierbar. Auch im Automotive-Segment sieht Lutz mittelfristig gute Chancen, denn mit dem Einzug von Ethernet anstelle des CAN-Busses steigen die Anforderungen: "Eine Genauigkeit von 50 ppm bei +125°C schafft der Quarz nicht." In puncto Vibration sei MEMS 100 mal besser als ein Quarz, garantiert werden bei der Schockresistenz 10.000 G.

Der Vertrieb erfolgt weltweit fast ausschließlich über Distributoren wie Arrow, Digikey, Macnica, Mouser und SE Spezial-Electronic - von den derzeit 95 SiTime-Mitarbeitern agieren weltweit nur 10 als Sales-Leute. Viel Luft ist noch bei der Zahl der potenziellen Kunden: Von den 200.000 Herstellern elektronischer Produkte - und davon braucht die Mehrzahl ein Timing-Device - adressiert SiTime derzeit gerade mal etwa 1000. Zum Vergleich: Epson hat allein in Deutschland 20.000 Kunden für seine Quarzschwinger. Ein nicht unerhebliches Hindernis für die Akzeptanz beim Kunden, das Image eines Start-up-Unternehmens, das von heute auf morgen vom Markt verschwinden kann und somit als Lieferant ausfallen würde, besteht seit Ende 2014 nicht mehr: 200 Mio. Dollar hat sich die japanische Megchips (Fokus auf ASICs für Spielekonsolen und Digicams) bei Umsätzen von 600 Mio. Dollar die Übernahme kosten lassen. Mit einer finanzkräftigen Mutter im Hintergrund habe man jetzt ein "ganz anderes Standing".

Von den drei Akteuren im MEMS-Segment sind nach dem Ausscheiden von Silicon Labs (Verfechter eines monolithischen MEMS-Systems, während SiTimes' Oszillator aus den beiden diskreten Bausteinen MEMS-Resonator und dem CMOS-Bauteil besteht) nurmehr zwei übriggeblieben: die von Anfang an fabless agierende SiTime und Discera (inzwischen eine Microchip-Tochter). Ob indes Discera noch lange mitmischen wird, ist Lutz zufolge fraglich, denn "seit fünf Jahren gibts von Discera kein neues Produkt mehr". Sollte sich Discera ebenfalls aus dem MEMS-Business verabschieden, wäre SiTime sozusagen Monopolist. Würde diese Single-Source-Situation von den potenziellen Kunden denn nicht negativ bewertet? Um die Liefersituation müsse sich der Kunde keine Sorgen machen, denn der Resonator wird von zwei Herstellern (Bosch und Tower-Jazz) in unterschiedlichen Regionen gefertigt. Ähnliches gilt von der CMOS-Komponente, die TSMC an mehreren Standorten fertigt. Und auch fürs Packaging - ausschließlich Kunststoffgehäuse - kommen diverse Hersteller (derzeit sind es drei) in Frage. Ein Engpass an dieser Stelle sei auch nicht zu befürchten.

Quelle: Markt & Technik