MEMS應用的下一個爆發點
發布時間:2010-10-13 來源:華強電子網
MEMS傳感器的市場機遇和挑戰:
- MEMS運動傳感器實現人機即時互動
- MEMS傳感器實現資料保護
- 壓力傳感器滿足全量程和高分辨率
- 意法半導體欲製造超小型壓力傳感器
MEMS傳感器的市場數據:
- 意法半導體晶圓生產線月產能10,000片
- 意法半導體MEMS芯片日產能超過100萬
MEMS運動傳感器為手機、MP3/MP4播放器、PDA或遊戲機帶來更直觀的人機界麵,把用戶手腕、手臂和手的動作與應用程式、頁麵內部及頁麵之間的瀏覽、遊戲機中的人物動作等功能連接起來,實現真正的人機即時互動。
資料保護是MEMS傳感器在便攜設備中的另一種應用。當出現自由落體或者其它異常動作時,MEMS加速度計可即刻停止係統上全部硬盤驅動器(HDD)的讀寫操作,並且將硬盤驅動器上的讀寫頭固定到安全位置。此外,MEMS加(jia)速(su)度(du)計(ji)也(ye)廣(guang)泛(fan)用(yong)於(yu)整(zheng)合(he)洗(xi)衣(yi)機(ji)或(huo)幹(gan)衣(yi)機(ji)等(deng)家(jia)電(dian)中(zhong),可(ke)作(zuo)為(wei)振(zhen)動(dong)檢(jian)測(ce)器(qi),用(yong)於(yu)穩(wen)定(ding)失(shi)衡(heng)的(de)負(fu)荷(he),以(yi)防(fang)止(zhi)機(ji)器(qi)產(chan)生(sheng)過(guo)多(duo)不(bu)必(bi)要(yao)的(de)磨(mo)損(sun)故(gu)障(zhang)。
MEMS陀螺儀、角運動傳感器、yongyurenjijiemiandefuzhujiasuduchuanganqi,weiyouxijiheyaokongqidailaigengshengdongdeyonghutiyan。tuoluoyikeyitigaoshuzishexiangjiheshumaxiangjideyingxiangyuzhaopianqingxidu,tishengqichedaohangxitongdehangweituisuanhe/或地圖匹配性能。由於在建築物內或高樓林立的市區,通常沒有GPS信號,航位推算係統可通過監測動作、行駛距離和緯度,修正數字羅盤的讀數,為用戶不間斷地提供準確的導航資訊。
壓力傳感器可滿足應用對全量程和高分辨率的要求:應用實例包括手持設備的氣壓計功能和硬盤驅動器的“飛行高度”控製功能。隨著硬盤驅動器小型化的趨勢和容量不斷地提升,讀寫頭與硬盤表麵之間的距離容易因為氣壓變化而受到影響。
微機電聲學器件、或MEMS麥克風可提高現有和新興應用的音質、可靠性以及成本效益,包括手機、筆記本電腦、攝像機、數碼相機以及助聽器或電子聽診器。將多個MEMS麥(mai)克(ke)風(feng)組(zu)合(he)成(cheng)一(yi)個(ge)陣(zhen)列(lie)可(ke)實(shi)現(xian)更(geng)多(duo)的(de)功(gong)能(neng),例(li)如(ru)噪(zao)音(yin)抑(yi)製(zhi)和(he)方(fang)向(xiang)拾(shi)音(yin)等(deng)。隨(sui)著(zhe)人(ren)們(men)在(zai)噪(zao)音(yin)很(hen)大(da)和(he)無(wu)法(fa)控(kong)製(zhi)的(de)環(huan)境(jing)內(nei)使(shi)用(yong)手(shou)機(ji)的(de)頻(pin)率(lv)日(ri)漸(jian)增(zeng)加(jia),這(zhe)個(ge)功(gong)能(neng)對(dui)於(yu)提(ti)高(gao)聲(sheng)音(yin)清(qing)晰(xi)度(du)有(you)很(hen)大(da)的(de)幫(bang)助(zhu),同(tong)時(shi)可(ke)提(ti)高(gao)手(shou)機(ji)通(tong)話(hua)與(yu)會(hui)議(yi)的(de)音(yin)質(zhi)。
根據美國市調機構iSuppli調查,意法半導體是全球最大的消費電子和手機MEMS供應商,年收入超過2億美元。意法半導體擁有業界領先的8英寸晶圓生產線,以極高的加工精密度和大規模製造能力為特色,所製造的零組件公差極小,製造成本更具有相當的市場競爭力。
身為MEMS技術發展的領航者,意法半導體開始在單一封裝內整合多個傳感器,包括加速度計、陀螺儀、地磁計以及壓力傳感器,一體化解決方案可大幅提升各種應用的功能和性能。iNEMO就(jiu)是(shi)這(zhe)種(zhong)發(fa)展(zhan)趨(qu)勢(shi)的(de)實(shi)際(ji)案(an)例(li)。在(zai)這(zhe)些(xie)多(duo)傳(chuan)感(gan)器(qi)產(chan)品(pin)內(nei),集(ji)成(cheng)傳(chuan)感(gan)器(qi)可(ke)實(shi)現(xian)自(zi)主(zhu)和(he)自(zi)動(dong)係(xi)統(tong),監(jian)測(ce)特(te)定(ding)的(de)條(tiao)件(jian),並(bing)根(gen)據(ju)監(jian)測(ce)結(jie)果(guo)執(zhi)行(xing)相(xiang)對(dui)應(ying)的(de)操(cao)作(zuo),使(shi)用(yong)者(zhe)不(bu)需(xu)要(yao)或(huo)隻(zhi)需(xu)稍(shao)微(wei)的(de)介(jie)入(ru)即(ji)可(ke)。此(ci)外(wai),‘智能傳感器’結合MEMS器qi件jian與yu整zheng合he處chu理li性xing能neng,能neng獨du立li運yun作zuo主zhu要yao處chu理li器qi之zhi外wai的de傳chuan感gan器qi相xiang關guan算suan法fa,有you助zhu於yu降jiang低di整zheng體ti的de係xi統tong功gong耗hao,對dui電dian池chi消xiao耗hao極ji快kuai的de手shou持chi設she備bei尤you其qi重zhong要yao。
[page]
矽gui微wei加jia工gong技ji術shu還hai被bei用yong於yu開kai發fa各ge種zhong的de熱re流liu微wei機ji電dian係xi統tong器qi件jian。意yi法fa半ban導dao體ti是shi熱re噴pen墨mo打da印yin機ji噴pen頭tou市shi場chang的de長chang期qi供gong應ying商shang,為wei主zhu要yao的de噴pen墨mo打da印yin機ji製zhi造zao商shang提ti供gong噴pen頭tou芯xin片pian。噴pen墨mo頭tou芯xin片pian內nei含han有you數shu百bai個ge微wei型xing通tong道dao,這zhe些xie墨mo水shui通tong道dao與yu相xiang對dui應ying的de微wei型xing墨mo盒he相xiang連lian接jie。同tong一yi芯xin片pian上shang的de加jia熱re元yuan件jian與yu控kong製zhi電dian路lu將jiang墨mo水shui蒸zheng發fa,把ba微wei小xiao墨mo水shui氣qi泡pao噴pen射she到dao打da印yin紙zhi上shang。
對意法半導體具有重要突破意義的實驗室芯片(Lab-on-Chip),同樣也利用矽的電氣特性和熱特性,這個解決方案運用低成本的一次性便攜式工具取代成本昂貴、耗時的固定實驗室分析過程。意法半導體的In-Check產品平台是業界第一個通過精確地控製熱量來強化DNA特性,以進行微矩陣檢測的生物芯片(biochip)。由於矽擁有相當好的熱特性並能夠在同一芯片上進行電子溫度控製,實驗室芯片(Lab-on-Chip)能夠對DNA芯片樣品進行精確的加熱及冷卻處理,而DNA分析結果的精確度可與價值數百萬美元的實驗室媲美。與傳統的診斷係統相比,由於體積迷你的MEMS耗電量少,隻需要少量的試劑,因此更能節省成本。
意法半導體也成功地將微射流MEMS技術應用在醫療保健領域,例如可以安裝在一次性敷貼內的微型胰島素注射泵。意法半導體與Debiotech公(gong)司(si)合(he)作(zuo)開(kai)發(fa)的(de)胰(yi)島(dao)素(su)注(zhu)射(she)泵(beng)能(neng)夠(gou)精(jing)確(que)的(de)模(mo)擬(ni)胰(yi)島(dao)腺(xian)分(fen)泌(mi)過(guo)程(cheng),向(xiang)人(ren)體(ti)持(chi)續(xu)輸(shu)入(ru)胰(yi)島(dao)素(su),同(tong)時(shi)還(hai)能(neng)檢(jian)測(ce)注(zhu)射(she)泵(beng)可(ke)能(neng)發(fa)生(sheng)的(de)故(gu)障(zhang),為(wei)病(bing)患(huan)提(ti)供(gong)更(geng)深(shen)一(yi)層(ceng)的(de)保(bao)護(hu)。基(ji)於(yu)MEMS的Jewel注射泵采用大規模的半導體製造技術,相比於現有的解決方案,成本讓病患更能接受,而可靠性和精確度更是其它方案無法比擬的。
意法半導體的MEMS壓力傳感器還是另一項創新應用的核心技術:能夠24小時檢測和觀察眼壓變化的智能隱形眼鏡。作為意法半導體與Sensimed的(de)合(he)作(zuo)開(kai)發(fa)成(cheng)果(guo),這(zhe)個(ge)獨(du)一(yi)無(wu)二(er)的(de)輔(fu)助(zhu)診(zhen)斷(duan)工(gong)具(ju)有(you)助(zhu)於(yu)專(zhuan)家(jia)提(ti)早(zao)發(fa)現(xian)青(qing)光(guang)眼(yan),更(geng)能(neng)通(tong)過(guo)同(tong)步(bu)治(zhi)療(liao)的(de)方(fang)法(fa)來(lai)配(pei)合(he)病(bing)患(huan)的(de)內(nei)部(bu)生(sheng)理(li)時(shi)鍾(zhong),來(lai)最(zui)佳(jia)化(hua)治(zhi)療(liao)效(xiao)果(guo)。
半導體產業已經具有數十年完善的芯片製造製程技術,而MEMS技術讓類似傳感器和致動器等裝置運用半導體技術生產,以取得更高的可靠性和降低更多的成本。
2006年,意法半導體在意大利Agrate建立了一條MEMS器件專用200mm(8英寸)晶圓生產線,成為全球首家擁有MEMS專用生產線的大型半導體公司。目前,這條生產線的月產能為10,000片晶圓。意法半導體的積極策略大幅降低產品的單位成本,也加快現有的MEMS應用和新MEMS市場的發展。
意法半導體在位於馬爾他Kirkop的先進後端廠進行MEMS器件的封裝和測試,日產能超過100萬顆MEMS芯片。整合一個微加工傳感器和一個邏輯裸片的複雜器件,需要嚴格且複雜的封裝解決方案,才能降低MEMS芯片在製程中受到機械振動和環境因素的影響。
在前端製造技術和製程方麵,意法半導體發現並解決了在各種應用領域大規模推廣高成本效益的MEMS器件的關鍵問題。為了加快產品上市時間,實現規模經濟效益,核心技術的標準化是非常重要的。作為MEMS技術標準化工作的市場領導者,意法半導體開發出了ThELMA(微陀螺儀和加速計芯片厚外延層)特殊微加工製程,這個0.8μm表麵微加工製程可整合薄厚不一的多晶矽層,用於實現MEMSqijiandejiegouhehuxianglianjiexing。yifabandaoticaiyongtongyangdeweijiagongjishulaizhizaojiasudujihetuoluoyi,nengzaiyikexinpianneizhenghexianxingjixiedanyuanhejiaojiasudujixiedanyuan,weikehudailaijigaodechengbenxiaoyihegengxiaodechanpinchicun。
結合ThELMA製程,意法半導體的VENSENS製程(VENiceprocessforSENSors),可以通過在單晶矽內整合空腔,製造具有優異尺寸和性能表現的的超小型壓力傳感器,在更薄、更小的芯片上實現更高的設計穩健度、熱穩定性以及可靠性。
- 噪聲中提取真值!瑞盟科技推出MSA2240電流檢測芯片賦能多元高端測量場景
- 10MHz高頻運行!氮矽科技發布集成驅動GaN芯片,助力電源能效再攀新高
- 失真度僅0.002%!力芯微推出超低內阻、超低失真4PST模擬開關
- 一“芯”雙電!聖邦微電子發布雙輸出電源芯片,簡化AFE與音頻設計
- 一機適配萬端:金升陽推出1200W可編程電源,賦能高端裝備製造
- 貿澤EIT係列新一期,探索AI如何重塑日常科技與用戶體驗
- 算力爆發遇上電源革新,大聯大世平集團攜手晶豐明源線上研討會解鎖應用落地
- 創新不止,創芯不已:第六屆ICDIA創芯展8月南京盛大啟幕!
- AI時代,為什麼存儲基礎設施的可靠性決定數據中心的經濟效益
- 矽典微ONELAB開發係列:為毫米波算法開發者打造的全棧工具鏈
- 車規與基於V2X的車輛協同主動避撞技術展望
- 數字隔離助力新能源汽車安全隔離的新挑戰
- 汽車模塊拋負載的解決方案
- 車用連接器的安全創新應用
- Melexis Actuators Business Unit
- Position / Current Sensors - Triaxis Hall


