中国微米纳米企业网

China Micro Nano Corporation Net

主办单位:中国微米纳米技术学会企业工作委员会

   

科 技 前 沿


如何将MEMS传感器用于各种创新的消费类产品设计

   

    根据Global Sources的报道:MEMS即微机电系统,是利用微米级立体结构实现感应和执行功能的一项关键技术。其中,微米级立体结构是利用被称为“微加工”的特殊工艺实现的微米大小的立体机械结构。

    因为技术和经济的原因,MEMS传感器曾经被局限在汽车市场和工业应用领域;今天,随着MEMS传感器越来越小,价格越来越低,能效越来越高,设计和应用空间不断扩大,他在消费类应用市场的普及率正在不断提高。

    制造这些器件所采用的微加工技术与制造基本集成电路所采用的工序和工艺大同小异,只不过微加工的产品通常是一个能够活动的立体的机械结构(如图1)。

    虽然制造MEMS产品可以使用多种不同的材料,但是硅越来越受到业界的欢迎,因为硅的电气、机械和热属性都非常出色。此外,半导体厂商还意识到,如果使用成熟的芯片量产制造技术,在晶片上一次可以制造数以万计的MEMS器件。这就是说,MEMS可以利用微电子器件现有的规模经济,获得更大的成本优势,特别是在进军消费类产品市场时,利用好这个优势更加重要。因此,以硅为MEMS材料的吸引力最大。

    过去,在没有这项技术之前,有很多应用是不可能的;今天,这项技术正在将这些应用变为可能。

    手提电脑、手机、便携媒体播放器和移动终端设备内的硬盘驱动器坠落保护功能,是MEMS运动传感器在消费电子市场的具有重要历史意义的代表性应用之一。

    在手提电脑内的三轴加速计可以监测加速度,因为具有特定的功能和数据处理电路,它能够检测到硬盘驱动器的意外摔落事故,并及时命令读写头缩回到安全位置,以防电脑最终摔落在地板上时损坏读写头。

    健身和健康监测是MEMS传感器的另一类具有代表性的应用。

    计步表或计步器是利用三轴MEMS传感器实现健身和健康监测功能的代表性应用,在特定的情况下,计步器的传感器能够精确地测定在步行和跑步过程中作用在系统上的加速度,通过处理加速度数据,计步器显示用户走过的步数和速度,以及在身体运动过程中所消耗掉的热量。

图 1 : 基于MEMS的线性加速计

图2:意法半导体开发的一款基于MEMS的计步器参考设计

    计步器功能通常被嵌入在在手机和便携媒体播放器(MP3和MP4)内,对于这些设备,可以设定在固定时间内要达到的步数目标,并能测量完成这个目标所消耗的热量。虚拟健身房的会员之间还可以在网上分享这些信息,并开展以促进体育活动和健身运动为目标的虚拟比赛。

    计步器也是便携式导航仪中的一个重要模块。便携式导航仪能够确定使用者的位置,提供引路功能,查找公共服务地点,接收地区广告。在特殊情况下,例如,在市区,因为地下通道、立交桥、高楼、室内的阻挡,GPS信号会变弱,这时MEMS运动传感器的信号就可以暂时替代GPS模块,起到辅助导航定位的作用。

    在另一项应用中,MEMS传感器可以用于设计一种老人急救设备。当老人意外摔倒时,这个设备可以检测到摔倒动作,自动发出一个报警信号,请求紧急救援。通过MEMS传感器和GPS模块,可以估算到需要救助的受伤老人所在位置,并在网络上传送位置信息。在不久的将来,这些仪器商用化后,将会给不断增长的老龄化人群提供一个更安全的生活环境。

    如今,能够检测运动、方向和手势的MEMS传感器正推动运动传感技术向手机、游戏机、便携媒体播放器等市场扩展。

    先进的功能、小巧的外观、出色的能效,MEMS传感器正在促进更加人性化的设备问世,有了这些能够识别人类手势的设备,用户不必再阅读冗长、复杂的用户手册,学习如何使用人机界面。

    MEMS有助于打破用户与应用之间的障碍:传感器像系统的眼睛,能够测量加速度和角速度等物理量;电子元器件处理传感器送来的信息,利用特殊的算法识别输入数据,然后激活相应的功能。

    游戏机是运动跟踪和手势识别应用的突出代表,以具有革命性的任天堂Wii游戏机为例,微型运动传感器能够捕捉到玩家任何细微的动作,并将其转化成游戏动作。MEMS技术让玩家动起来:玩家陶醉于真实的游戏体验,通过不同的动作融入到游戏中,例如,模仿一场真实的网球赛、一场引人入胜高尔夫球赛、一场紧张的拳击赛或轻松的钓鱼比赛的动作(如图3)。

图3:MEMS使玩家动起来

    MEMS技术在手机和PDA中的使用率正在提高,目前市场上采用MEM加速计的手机越来越多。手机中的MEMS加速计使人机界面变得更简单、更直观,通过手的动作就可以操作界面功能,全面增强了用户的使用体验(见图4)。

图 4:MEMS运动控制式用户界面

    根据终端设备的指向,MEMS传感器可以把图像、视频和网页(无论是人物肖像还是风景画面)进行旋转。通过上下左右倾斜手机,还可以查看手机菜单;只要轻轻击打手机机身,就可以在屏幕上选中不同的图标,所有这些智能功能离不开新一代MEMS器件内嵌的先进数字技术。

    有了MEMS加速计,只要把设备向某一方向倾斜,就能在小屏幕上详细查看地图,显示放大的图像。MEMS还能检测到用户抖动手机和MP3播放器的动作,这个简单的手势可以让播放器跳到下一首歌或返回到上一首歌。

    低功耗的MEMS运动传感器还可用作先进的节能技术,当手机没有关闭放在饭桌上时,MEMS传感器将会把耗电大的模块(如显示器背光板和GPS模块)全部关闭,以降低手机和便携导航仪的能耗。只要碰触一下机身,又可以打开全部功能。

    同样地,无论何时,把手机正面向下反放在桌子上,手机设置就会切换到静音模式;只要碰触一下机身,就可以关闭静音功能。MEMS运动控制技术折射出了未来手机的样子:只有数量很少的按键,不再有普通的键盘。向手机输入信息时,用户在空中书写数字和字母,MEMS传感器识别这些动作,手机软件将这些动作还原成数字和字母;软件还可以把用户预定的动作变成特殊的自定义功能。

    MEMS加速计与陀螺仪配合使用,可以把更先进的选择功能变为现实,例如:能够在空中操作的三维鼠标和遥控器。在这些设备中,传感器检测到用户的手势,将其转换成PC屏幕上的光标移动或机顶盒和电视机的频道和功能选择。图5是一个含有MEMS传感器的遥控器解决方案,MEMS传感器组、两个陀螺仪和一个加速计检测手腕或鼠标在空中的动作,同时微控制器执行动作跟踪和手势识别功能。然后,重组的运动曲线通过无线连接发送到机顶盒或PC机,无线链路可以采用红外或射频,具体视应用要求而定。

图5:MEMS 3D遥控器和指示器

    近来上市的高能效低价微型MEMS传感器彻底改变了人们与移动终端设备的互动方式。在各类移动终端、游戏机、遥控器等设备上,MEMS运动传感器可以实现先进的功能,令人心动的用户界面,用户的手势、碰摸就能够激活相应的功能。

    可以预计,在不久的将来,MEMS技术会得到进一步发展,周围环境将布满传感器网络,我们的衣服内嵌有传感器网络,这将会扩大可行设计应用的空间,让我们更好地与世界互动,更好地控制我们所在的世界。

 

                                             2008-02-29

 

 

Digi-Key与SSI Technologies签订全球经销协议

   

    根据Global Sources的报道:日前,电子元件经销商Digi-Key Corporation与SSI Technologies, Inc.共同宣布,双方已签订全球经销协议。

    SSI Technologies, Inc.为传感器、基于传感器的监控及粉末金属产品设计者与制造商,其产品面向交通运输、重型设备、制造、工艺及许多其他行业及应用。

    Digi-Key库存的SSI Technologies MediaSensor P51压力传感器与MediaGauge数字压力计已列入其印刷目录和在线目录中,并可从Digi-Key直接购买。这项与SSI Technologies之间的新经销协议将使Digi-Key能够满足不同客户群在设计及量产批量期的需求。

    Digi-Key总裁Mark Larson指出:“我们非常高兴将SSI Technologies添加到我们的供应商合作伙伴目录中。SSI产品面向成本、尺寸及性能为关键因素的工业及商业应用,这些产品最终必将有益于以及吸引我们客户。”

    SSI控制产品部门副总裁兼总经理Matt Weber强调:“Digi-Key将作为他们全面产品系列的一部分库存及宣传SSI产品,对此我们感到非常高兴。我们期望与Digi-Key建立一种互惠互利的合作关系。”

      

                                              2008-02-21

 

 

2007年MEMS生产商排名 惠普超越TI夺第一

   

    根据Global Sources的报道:据市场调研公司Yole Developpment(法国里昂),惠普(HP)2007年是全球最大的MEMS生产商,在其喷墨打印头的推动下,销售额超过8.5亿美元。30大MEMS供应商的合计销售额估计达56亿美元,约占全球MEMS市场的80%。

    惠普MEMS销售额增长了10%,把德州仪器(TI)挤下了第一的宝座。德州仪器凭借其移动镜数字光处理(DLP)器件,过去几年在MEMS市场一直战绩不错。Yole表示,2007年德州仪器MEMS受到了来自其它平板显示器技术的价格压力。

    Yole的排名如下:惠普;德州仪器,8亿美元;Robert Bosch,4亿美元;Lexmark,3亿美元;精工爱普生(Seiko Epson)与意法半导体(ST),约2.4亿美元;飞思卡尔半导体(Freescale),2.3亿美元;佳能(Canon),2.2亿美元;模拟器件公司(ADI),2.1亿美元。Systron-Donner排名第10,MEMS年销售额略低于2亿美元。

    有九家公司的年销售额超过了2亿美元,两年前只有四家。模拟器件公司是新来者,面向消费应用的MEMS加速计需求增长,刺激了该公司的销售额,”Jean Christophe Eloy表示。“预计2007年只有两家公司的销售额下降。除了德州仪器,Lexmark报告2007年全球销售额略有下降。”Yole表示,2007年30大MEMS厂商的销售额比2006年增长7%,略低于9%的整体MEMS市场增长率。这暗示面向利基应用的中小厂商仍然充满活力。象前几年一样,打印头制造商把持着MEMS市场的前10排名,如惠普、Lexmark、精工爱普生和佳能,尽管Lexmark的全球销售额下降。

Yole预测,2008年MEMS市场将保持与2007年类似的格局。在经过一波合并与收购,以及厂商从6英寸转向8英寸晶圆之后,预计2009或2010年将发生大变化。

                                             2008-02-03

 

 

飞思卡尔新建8英寸MEMS生产线,应对传感器市场需求

   

    根据Global Sources的报道:飞思卡尔半导体建成先进的微机电系统(MEMS)200-mm(8-inch)生产线来满足不断增长的传感器市场需求。这套新生产线是在飞思卡尔设在德克萨斯州奥斯汀的Oak Hill Fab建成的,是对公司在日本仙台的现有150-mm(6-inch)MEMS生产线的补充。

    随着MEMS传感器市场的持续增长,大批量MEMS生产技术仍显得至关重要。

    通过深入探索并利用硅元件独特的电气和出色的机械特性,MEMS技术正在从根本上改变半导体行业。基于MEMS的传感器最初被广泛应用于汽车安全气囊、引擎管理和血压监测,而现在已普及到手机、游戏、医学、家电、计算、稳定性控制、轮胎气压检测系统和多种其它应用。各种各样的应用表明,基于MEMS的传感器是一种连接物理世界的通用接口,正在使电子产品变得更安全而且能效更高,同时实现新业务。

    MEMS市场分析领域的全球领导者Yole Developpement研究公司的Jean-Christophe Eloy表示:“在很多领域,消费应用已真正开始推动MEMS业务的发展,如压力传感器和加速计等。2006年,全球MEMS市场的交易额达到了近60亿美元,而且正在以14%的综合年增长率迅速增长。我们预计到2010年,MEMS市场交易额将达到97亿美元。这会带来一个重大变化,以至于全球各地的领先半导体公司都将MEMS应用看作一个具有很大发展潜力的领域。”

    先进的200-mm生产线将使飞思卡尔可以探索并集成新的MEMS功能,轻松应对严峻的竞争挑战,如在功耗、经济高效性和产品体积方面。基于MEMS的传感器是20世纪70年代面世的,现在仍处于产品生命周期的早期阶段。飞思卡尔在继续努力设计并生产更先进而且高度集成的压阻和电容传感器。MEMS传感器可在固件和软件中实现信号调节、连接、嵌入式控制和其它创新功能。

                                             

                                              2008-01-22

 

 

革命性创新催生多领域采纳MEMS技术

   

    根据Global Sources的报道:微机电系统(MEMS)为采用它的所有行业都带来了革命性变化,参加前不久于圣地亚哥举行的MEMS经理人大会的与会者一致如此认为。例如,MEMS加速器极大强化了汽车安全气囊的安全性;同样,任天堂Wii基于运动的控制器已改变了游戏的玩法;而苹果的iPhone也为手机设立了新范本。现在,在手机设计中正在迅速采用MEMS芯片(结合能操控它们的智能软件),其速度之快堪比照相机进入手机的速度,从而催生出一类新的受消费者喜爱的电子设备。

    “我预计到2010年,将有100亿块MEMS芯片用在手机中。”Fullpower Technologies公司主席Philippe Kahn在其于MEMS经理人大会上面对150名代表所做的主旨演讲中表示。“Wii和iPhone只是开端。借助MEMS加速器实现的运动感知不久将支持全部功能,例如晃动一下手机接可接听来电:没有按键、不用手指,仅凭简单自然的动作。”

    Kahn发明了照相机手机,他出资成立了Borland Software、Starfish Software(1998年被摩托罗拉收购)以及Lightsurf(2005年被VeriSign收购)。Kahn最新创建的公司是Fullpower Technologies,该公司为尝试利用MEMS加速器、接近传感器、环境光检测器、压力传感器、磁力计(指南针)、全球定位系统(GPS)芯片、以及用于测量心跳速率、血葡萄糖及其它健康参数的MEMS压力和流速传感器的消费产品设计师,提供一种多任务优先级抢占(preemptive priority)的操作环境。

    “大家都有过这样的经历:为实现想要的功能,需要一个菜单接一个菜单地找;若能通过摇晃或倾斜手机就能得到所需的功能,必定会把用户体验提升至新的高度。”Microvision产品管理总监Russell Hannigan表示。Microvision生产一款投影仪显示芯片,它使手机能将图像投影到墙上。

    法国Yole Development公司的创办人兼总经理Jean-Christophe Eloy也是与会者,他表示2006年全球MEMS市场约为70亿美元,预计到2011年将增长到110亿美元以上。2007年大约付运了4亿块MEMS芯片,约占全球整个代工市场的5%。

    我们认为,整个MEMS市场在2016年将达到200亿美元,其年增长率为13%,其中70%来自半导体公司。”Eloy表示,“风险投资也大量投向MEMS,在2006年,MEMS公司共拿到4.43亿美元投资,其中12家公司得到的资金超过1,500万美元。”

    目前,大部分付运的MEMS芯片为喷墨打印机头、压力传感器和加速器,但初创公司和老牌半导体公司向其它新型MEMS传感器的进军也在加速。例如,眼下只有4家公司生产MEMS麦克风,它们分别是:美国的Akustica和Knowles Acoustics、丹麦的Sonion MEMS A/S及新加坡的MEMS Technology Bhd。但全球的半导体制造商正蜂拥向这一领域。

          

图:MEMS得到了Philippe Kahn的支持。Kahn是照相机手机的发明者,Borland Software、Starfish Software、Lightsurf、以及Fullpower Technologies公司的创始者。

    “据我们所知,已有20多家公司正在开发MEMS麦克风。我们估计出货量将从2006年的1,200万只上升到2011年的3亿只。”Eloy表示,“例如,为满足这些需求,欧姆龙已从IBM公司买下一条8英寸生产线用于制造其自己的MEMS麦克风,并计划在2008年开始供货。”

    Eloy介绍,其它种类MEMS芯片的情况也一样。例如,胎压传感器最初主要是由欧洲的英飞凌和美国的GE Novasensor开发,但现在,全球有15家公司在开发TPMS,Eloy透露。

    新MEMS器件种类也是层出不穷。例如,过去Discera、Vectron International和SiTime这3家美国公司是仅有的MEMS时序芯片制造商,致力于在1-125MHz频段替代晶体振荡器。但现在,Silicon Clocks(美国)和其它一些公司正在设计更高频率的RF MEMS器件。Yole估计,RF MEMS市场将在2011年飙升至4亿美元。

    “到2008年,我们预计还会见到其它类型的新MEMS器件,例如用于耳机的微型喇叭及专门的电池替代芯片。”Eloy表示。

    在MEMS经理人大会上描述的其它新类型MEMS器件包括:Qualcomm MEMS Technologies推出的干涉仪调制器(iMoD)显示器,它与LCD一样亮, 但无需背光、且功耗很低。iMoD显示器置于一个内嵌法布里-珀罗标准具的光学共振腔上,共振腔由一个薄膜栈和一个可形变反射膜组成。入射光被从顶部共振腔的薄膜栈及底部反射膜反射出去,从而允许相移波长有选择地加强特定色彩,因此,不需要像处理从LCD发射的光那样要采用滤光器和偏光器,就能实现光的强化。

    比方糖还小的相机模块

    在这次会议上还描述了一款为手机研制的MEMS照相机模块,它包括了一般尺寸照相机所具有的诸如变焦和自动对焦等全部功能,但体积只有一款方糖的几分之一。该MEMS照相机模块由美国初创公司Siimpel制造,它利用微型MEMS调节器来实现光学自动对焦和变焦,没有使用任何外部移动部件。

    “我们在急速扩张生产能力,以便能够为手机照相机模块每月生产30万个器件。”Siimpel的创办人Roman Gutierrez透露。

    Siimpel有5,000平方英尺的Class 100无尘厂房、以及10,000平方英尺的Class 10,000装配车间。

    除初创公司外,诸如通用电气(GE)等老牌公司也在急速扩张其MEMS制造能力。例如,GE声称其内部的MEMS业务业已达到10亿美元,且正在开发更多新的MEMS器件,GE的MEMS、微结构和纳米技术全球产品经理Brian Wirth表示。

    “GE的全球研发中心正在开发几种新MEMS器件,包括:一款用于化学和生物分析的MEMS Raman显微分光计;一个用于生命科学和安全研究的微流体识别系统;一个用于气流控制的MEMS微型真空管;还有一个电容超声波转换器。”Wirth指出。

                                        2008-01-18

 

 

安华高推出小型化反射式模拟输出光学编码器

   

    根据Global Sources的报道:安华高近日宣布,推出业内第一款采用模拟输出的反射式编码器产品,能够提供精确定位信息和方向传感的AEDR-8320高分辩率小型化表面贴装光学编码器相当适合空间受限的工业和办公室自动化应用,这款新模拟输出反射式编码器是Avago丰富多样化小型光学编码器的最新产品。

    Avago的AEDR-8320系列配备有可以提供旋转和直线运动控制达180LPI分辨率的两信道模拟输出,此外,这个两信道模拟输出还能通过插补方式取得更高的分辨率。和外部插补芯片配套时,AEDR-8320在直线运动上可以达到2.2μm到10μm的分辨率,旋转传感则能够达到每转4096到7840个计数值,这些高分辨率光学编码器同时在单一无引脚封装内集成有LED光源和光检测芯片,并使用反射式技术来传感旋转或直线位置,此外,AEDR-8320编码器也能够直接和大部分的信号处理电路介接,带来设计导入灵活度,同时相当容易集成到现有系统中。

    AEDR-8320系列反射式编码器提供了不管在周期使用率、状态和相位上都优于竞争编码器产品的精确实时位置感应,它们同时也不受轴向变动的影响,并且能够在传感器和编码轮或编码条间的各种不同间隙大小情况下维持相同的性能和精确度。此外,AEDR-8320系列可以搭配反射式编码轮使用来感应转动位置和速度,或者和线性编码条配套来感应直线位置和速度。

                                                   2007-08-31

 

 

InvenSense单芯片两轴陀螺仪可应用于游戏摇杆

   

    根据Global Sources的报道:InvenSense推出针对消费产品的单芯片两轴陀螺仪IDG-300。IDG-300感应的角度为每秒钟±500度,并且通过10000G的冲撞测试,可应用在普遍且成长快速的产品,如空中滑鼠、3D遥控器及游戏摇杆。

    IDG-300为低价位、小尺寸和坚固设计的整合两轴陀螺仪的单一晶片。以Nasiri-Fabrication为基础,IDG-300整合X轴及Y轴陀螺仪。IDG-300封装大小为6×6×1.4mm的QFN包装、电压最大输出为±1V、工厂校正及小于±5%的精准度。IDG-300的MEMS及CMOS Wafer在晶圆阶段整合,并达成完整的密封,不需装配其他元件。

    由于震动双质量的设计,IDG-300能摒除线性加速或外部震动所造成的杂讯。单一的硅块及完整的密封使IDG-300具耐摔及耐潮特性。

    InvenSense表示,各种的网路内容造成有线电视及网路家庭媒体的风行,也造成了更方便及更直觉的操控各种影片及音乐下载、图片共享及频道选择的需求。原先复杂的操控50个以上的按键遥控器,用空中滑鼠及3D遥控器引导内容,可以简化成单纯的点及双击功能。这也造成空中滑鼠及3D遥控器市场的成长。

    而陀螺仪是提供这些功能的主要技术来源。由于它只能侦测在自身感侧轴上的旋转特性,提供精密及绝对移动的相关资讯。陀螺仪已被应用在各种消费电子产品,如数位相机的影像防震,手持的导引设备如GPRS DR及遥控玩具。

                                                2007-08-29

 

 

Vishay环境光传感光电二极管符合汽车标准AEC Q101

  

    根据Global Sources的报道:日前,Vishay Intertechnology,Inc.推出业界首款符合AEC Q101标准的环境光传感光电二极管,从而扩展了其光电子产品系列。AEC Q101标准是针对汽车电子协会发布的分立半导体的可靠性测试认证程序。

    环境光传感器是面向汽车车身控制与乘客安全应用的关键元件,可使电子系统以类似人眼的方式检测并响应灯光,从而消除了人为调节的需要,并降低了功耗。这些传感器一般用于便携地执行打开、关闭或调节功能,以节省电池电量或提供更高安全性。它们的汽车应用包括雨天、灯光及隧道传感器;仪表盘与导航显示屏的亮度控制;以及在昏暗的情况下自动打开大灯。

    新型TEMD6010F×01及TEMD5510F×01采用Vishay独特的红外滤波环氧树脂技术,该技术可使人眼的光谱敏感性与对超出可视范围的光线的最低敏感度相匹配。它们还提供了对白炽灯与荧光灯做出极类似响应的优势,对于这两种灯光,TEMD6010F×01及TEMD5510F×01分别提供了1.3及1.4的出色响应比。相比之下,标准硅红外光电二极管的响应比为10。

    凭借在-40℃--+100℃更大工作温度范围内的出色批到批可重复性,TEMD6010F×01及TEMD5510F×01提供了对0.1lux--100klux照明度的线性响应。批到批可重复性可使客户无需在制造过程中进行校准。与之竞争的其他传感器无法匹配在温度极限条件下的这种线性响应,尤其是高于+85℃的温度。

    这些新型传感器加入了Vishay现有环境光传感光电晶体管系列,该系列中的器件也符合AEC Q101标准。这两款产品符合RoHS标准,不含卤素,并且与无铅焊接兼容。

                                                 2007-08-29

 

 

ATLab的DCC传感器可识别60fF的电容变化量

   

    根据Global Sources的报道:韩国半导体设计公司ATLab最近公开发布了该公司将自行研发的Touch sensor——DCC的IP授权给了世界五大半导体公司ST(意法半导体)的消息。作为ST的S-Touch母产品的ATLab的DCC是在2005年开发,并从2006年上半年开始正式推广市场至今已在各种电子产品中得到了广泛的应用。

    DCC系列产品内含ICDE(Impedance Change Detection Engine)技术,并获得了技术专利。ICDE可以识别小到60fF左右的电容变化量,因此比Touch sensor领域中其他产品提供更优越的敏感度识别功能。另外,ICDE感应Time Delay引起的电容变化,在各Sensor只需要一个电极。与Touch sensor solution是由2个电极组成的这点相比,1个电极的结构可节省组成整体系统的费用。尤其,DCC产品不是直接测量电阻或阻抗的变化,因此对于Assembly误差以及PCB变形,电子干扰和水膜等问题出现时,也不会引起性能低下或误动作的现象发生。

    ATLab现在已将ICDE应用在Touch sensor领域,但今后此技术还会应用在Touch scroll,Touch screen等需要触摸的各种Interface中。此外,还会将Sensing敏感度和低电流消耗,超小设计等特点优化,扩展到USN与MEMS领域,在扩展到高速ADC领域。

                                                   2007-08-28

 

 

Microchip推出用于传感器处理的16位DSC

  

    根据Global Sources的报道:为开拓电机控制和传感器处理应用的新疆域,Microchip公司推出两个小封装低价位的16位数字信号控制器(DSC)系列。dsPIC33FJ12GP和dsPIC33FJ12MC系列DSC是目前可用的管脚最少、价格最低的通用DSC。

    Microchip新推的DSC提出了昂贵庞大的陷波滤波器,并借助一个片上10位A/D转换器提高了信噪比,从而将支持智能传感器应用。

    Microchip的DSC与其16位微控制器有许多共同之处。它们试用相同的开发工具,拥有兼容的外设、兼容的软件和管脚,从而提供了一条便捷的迁移路径且以设计师的所知所熟为出发点。

    与早先dsPIC控制器一样,新DSC也采用相同的0.25微米工艺完成,但针对成本敏感市场进行了优化处理。

                                                 2007-08-24

 

 

 

量研电容式触摸芯片QT102具精密开关管理功能

   

    根据Global Sources的报道:电容式触摸传感技术厂商量研科技日前宣布推出电容式触摸传感系列的新产品——QT102,该芯片采用SOT-23-6封装,式唯一内置开关管理和安全功能的单通道式触摸开/关传感芯片。这些功能完善发挥了功率管理较高要求的电池驱动应用和电源驱动产品,例如厨房、家庭应用等。

    QT102还带有精密的内置省电管理控制,该芯片通常在低功率模式下运行,当检测到触摸时,可临时转换到大功率、快速模式。因此保证了在3V电源电压时的37uA典型电流消耗,同时保持非常快速的触摸响应时间。附加功能包括自动校准功能,可保证在变换的环境中运行稳定;识别集成器可抑制由电气噪音或物体无意识接触造成的识别。一个用户可配置输出管脚能够方便地对接回到一个主微型控制器,或通过一个金属氧化物半导体场效应晶体管或双极晶体管来驱动功率负载。

    QT102的目标应用包括触摸控制和照明控制的自动关闭、小型家用电器如电熨斗、咖啡壶、电饭煲、风扇、手电筒、无线耳机、儿童玩具甚至PC外设。由于QT102主要是以固件为基础,因此可以容易的为那些较大数量的OEM厂定制修改,提供特殊的应用版本。

                                                 2007-08-23   

 

 

阿尔卑斯发布最新压力传感器,可用于TPMS

   

    根据Global Sources的报道:尔卑斯电气株式会社已经完成用于检测绝对压力的电容型压力传感器HSPC系列的开发工作。这种传感器可用于检测例如轮胎压力、气压和血压等。试销将在2007年10月开始。

    HSPC系列传感器通过电容的变化检测气压、血压和其他压强。当压力变化导致被称为“振动膜”的可移动电极上薄膜弯曲,改变固定电极间的电容时,压强数字可转变为电信号,从而检测出压力的大小。

    电容型压力传感器特点时高灵敏度和低电流消耗。使用这种产品的压力检测系统可将当前的电流消耗减低到极低的微安级,推动了低电流产品的发展。

    此外,利用多年开发的薄膜处理技术、高精密处理技术和封装技术,阿尔卑斯电气制造出了行业最小的薄壁电容型压力传感器。

    该产品在测定压力时对温度的影响降到最低,得益于陶瓷封装技术抵御了温度的变化,因此工作温度范围比较大。甚至在机动车环境下极不稳定的温度变化中,压力检测也能做到比较准确。

                                                    2007-08-21

 

 

OmniVision在汽车传感器产品中添加集成夜视功能

   

    根据Global Sources的报道:面向高容量应用提供CMOS CamerChip影像传感器的领先独立供应商OmnVision Technologies Inc.日前为其单芯片汽车CMOS影像传感器产品组合添加了近红外(NIR)功能,一项重大的专有技术改进。凭借集成近红外功能,OmnVision的汽车传感器能够以双重模式工作,在日间与夜视应用中同样有效,从而无需两种单独的解决方案。近红外技术可显著改善汽车安全应用性能,同时使原始设备制造商和汽车制造商能够简化系统设计,并减少总体的系统物料清单。

    这种新的夜视功能是通过开发一系列流程改进技术并对这些技术加以成功应用而得以实现的。这些流程改进使传感器的光谱灵敏度提升至1050纳米。灵敏度提高使OmnVision 传感器能够仅凭少量功率极低的发光二极管在完全黑暗的条件下进行物体探测,同时使汽车相机能够捕捉到车辆前灯范围以外的物体。

    OmnVision传感器所提供的双重模式夜视功能在驾驶员辅助和安全应用中尤为有效。越来越多的汽车安全应用也在使用影像传感器,其中一个例子便是“black box”防盗相机系统。

    目前一些汽车客户正在试用OmnVision结合了近红外夜视功能的汽车传感器。OmnVision计划在其整个汽车产品线中将近红外功能作为一种标准配置进行提供。

                                                     2007-08-20

 

 

Silicon Labs交流电流传感器能提供20A电流测量能力

   

    根据Global Sources的报道:模拟与混合信号IC厂商Silicon Laboratories(芯片实验室有限公司)日前推出世界最小、耗电最少、精确度超高及合适各种电源应用的交流电流传感器。Si8500系列可为电源系统的控制与保护功能提供高达20A的电流测量能力,最适合AC/DC交换式电源供应、隔离式DC/DC、电源供应、马达控制和照明设施电子镇流器等各种应用。

    Si8500目前正在申请专利,这款器件把电流变压器电流的等效功能整合到精巧的4×4×1毫米QFN封装,包括电流变压器、阻隔二极管、负载电阻和输出RC滤波器,最多节省75%的电路板面积和高达80%的外壳体积。Si8500系列还整合了温度及偏移补偿电路,故能提供领先业界的±5%测量精准度和2Vpp满刻度输出信号摆幅。为了进一步节省成本与电路板面积,Si8510系列还提供一组乒乓式输出,使得一颗Si8510器件能在全桥式应用里取代两组电流变压器电路。 

    Si8500系列可同时提高客制和现成AC/DC电源供应的效率和效能。Si8500架构把电流传感器整合到硅芯片,使其串联阻抗比采用分立元件的传统设计减少五倍,串联电感则减少两倍以上。通过这些更强大的效能,Si8500系列得以降低耗电、提高效率、减少噪声和简化电源供应的复杂性。

    Si8500系列内含自动校准电路,它能消除离散式电路传感器常见的测量偏移和温度敏感性,进而改善应用的可制造性及可靠性。离散设计大都使用普通的电流变压器,因此难免机械变异的影响。这些变异可能导致与元器件位置有关的可制造性问题及过大的机械公差,迫使厂商执行更多的生产步骤来校准产品和确保其操作正常。采用标准表面黏着封装的Si8500还能在-40到+125℃温度范围操作,这使电源供应设计更简单。

                                                  2007-08-08

 

 

安华高环境亮度传感器系列推出新对数型输出产品

   

    根据Global Sources的报道:Avago Technologies(安华高科技)近日宣布,推出能够在宽广照明情况下提供精密对数型输出的新环境亮度传感器产品,Avago是为通信、工业和消费类等应用领域提供模拟接口零组件的厂商。APDS-9007是Avago环境亮度传感器系列的最新成员,具备对数型输出特性,这个新传感器产品在设计上能够涵盖3到70K流明的宽广照度范围,使得它相当适合移动和其他应用,例如户外照明以及太阳能板等可能直接在太阳光射下工作的产品。

在设计上紧密贴近人眼的光谱响应曲线,Avago的APDS-9007环境高度传感器可以在各种多样化的照明情况下提供可靠的传感器输出,在产品设计上,APDS-9007同时也能够大幅降低功耗,并通过LCD背光强度和按键背光的自动调整,延长便携式以及移动设备的电池使用时间。采用小型化chipLED环保无铅表面贴装式封装供货,Avago紧凑的APDS-9007能够在-40℃到+85℃的温度范围下工作,并可接受2到3.6V的VCC电源。

 

                                                  2007-08-03

 

 

爱普科斯压力传感器压力变送器测量范围达25bar

    根据Global Sources的报道:爱普科斯(EPCOS)的全资子公司Aktiv Sensor已经开发出一系列新的精确压力变送器,设计用于测量绝对和相对压力,测量范围在100mbar到25bar之间。在该仪器的全刻度范围内,典型直线误差为0.1%。压力变送器在出厂前已经过校准和温度补偿。               

    传感器系统使用坚固的不锈钢外壳,带1/8英寸阳螺纹。根据具体型号不同,新的压力变送器符合IP54、IP65或IP68保护等级的要求。亦可提供无外壳型产品,其保护等级为IP00,才用M5或M6阳螺纹。

    标准型产品可提供跟压力成比例的输出,范围包括0.5V—4.5V、1.0V—9.0V和4mA—20mA。其它由客户制定的输出值也可以提供。    

                                                 2007-07-30

 

 

安捷伦新款基于USB的传感器使功率测量无需使用功率计

 

    根据Global Sources的报道:安捷伦科技(Agilent)最新发布的Agilent U2000系列基于USB的功率传感器,与电信功率计和类似的功率探测解决方案相比,重量更轻,并有更高的性价比。由于使用这种功率传感器进行测量可不需要功率计或额外的硬件模块,因此能节省工作台空间,也使现场测试工作更简单、更容易。

    U2000系列功率传感器可与各种Agilent信号源、频谱分析仪和网络分析仪配合使用,从而使这些仪器具有更精确的平均功率测试能力。除了USB设备即插即用的连通性所提供的简便、快速的设置外,U2000系列功率传感器还通过与组合众多功能特性的N1918A功率分析管理器软件配合使用,提供便捷的检测和分析。

    由于Agilent U2000系列功率传感器由USB供电并提供内置触发,因此不需要额外的电源适配器和出发模块来实现与外部仪器及事件的同步。

    Agilent U2000系列目前包括4种模块,它们提供高达250读数/秒的速率,9kHz至24GHz频率范围和60dB至+20dBm功率范围,传感器包括用于便捷设置的高速USB 2.0接口。由于具有内部调零能力,因此校准时不需要断开传感器与被测装置的链接,从而减少了测试时间和传感器磨损。

    该传感器在装有N1918A功率分析管理器软件的PC或选择的Agilent仪器上显示功率测量结果。除了最上方的波形监视选项外,该软件还能使用各种功能轻松地进行监视和差错,这些功能包括限值和报警设置,记录和回放,多表格观察,覆盖图和通道运算。   2007-07-20

 

 

MEMS振荡器迎来出头之日

 

    根据Global Sources的报道:Discera公司近日宣布,其CMOS振荡器——基于MEMS(微电机系统)、代替石英晶体的方案——已在其加拿大和奥地利工厂批量生产,月产能是100万个。该公司声称在验证其首款产品MOS-1的最后阶段,已有两家主流客户。MOS-1系列与爱普生公司频率在1至125MHz的8002石英晶体管脚完全兼容。

    “这对Discera公司来说是重大事件。”市场调研公司Boume Research LLC的总裁兼首席分析师Marlene Boume表示。“这些是真正的产品,现在就可以上市出售——不是工程样品,或是仍处于开发阶段的产品。”

    而其竞争对手SiTime公司也宣布,已从三家客户获得MEMS振荡器设计订单,其中一笔数量达100万个。这三家客户全都生产包括手机在内的消费电子产品。该公司表示,利用MEMS振荡器可以消除电路板上“体积庞大”的石英晶体,从而使这些客户能进一步缩小其产品的尺寸。而当SiTime的客户中增加Micro Crystal等石英晶体生产商之后,它的MEMS振荡器订单将超过5,000万个。

    放眼MEMS产业,MEMS加速度计已经取代了机械开关,充当汽车安全气囊的触发器,而用于测量轮胎及多种压力的MEMS传感器也得到了广泛使用。现在,MEMS器件正在进军消费应用。例如,日本任天堂公司的Wii游戏控制器采用了模拟器件公司(ADI)生产的加速度计,而MEMS麦克风也已进入了手机之中。

    对此,市场调研公司In-Stat的分析师Stephen Cullen表示:“MEMS似乎终于迎来了出头之日。加速度计和麦克风已经得到应用,现在谐振器也即将成为显示。”

    传统上,石英晶体振荡器要求压电材料置于一个昂贵的气密陶瓷封装之中,具有一个ASIC(它把晶体的谐振转变成库顶的振荡频率)和一个锁相回路及调节电路。而MEMS振荡器具有同样的功能,但它的机械谐振器很小,并焊接在ASIC上面,然后放入一个便宜的非气密陶瓷封装之中,甚至是成本更低的所料封装之中。

    “我们准备批量生产两款标准的MEMS振荡器封装,分别采用塑料和陶瓷,尺寸都是3.2×5×1mm。机顶盒、硬盘、PC及外设、摄像机和数码相机现在已采用这样的尺寸。”Discera的营销副总裁Venkat Bahl表示,“对于所有这些产品来说我们的振荡器可以很方便地替换原来的器件。”下一步,Discera计划在今年稍晚的时候进一步缩小其振荡器的封装。

    尽管Discera是一家刚宣布首款产品的初创公司,但他宣称从2001年以来就一直在开发MEMS技术,并进行了大量的可制造设计及易测试性评估。虽然该公司在几个月内不会泄露其主流客户,但Bahl宣布已签下高精度石英晶体生产商Vectron公司,销售“Vectron”品牌的MOS-1.他表示,Vectron品牌的MEMS振荡器“售价将低于目前的石英晶体振荡器”。

    分析师曾经预测,成熟的石英晶体产业将削减价格,在价格方面取得对MEMS振荡器初创公司的优势,从而把这些后来者的设计订单挤压到利基市场。在这些利基市场中,MEMS较宽的温度范围和更强的耐久性可能享有溢价。而现在,这些分析师则预言,MEMS振荡器将快速取代主流应用中的石英晶体。

                                            2007-07-20

 

 

霍尼韦尔加强中国布局,贴近汽车制造商

 

    根据Global Sources的报道:中国汽车制造业近年来飞速发展,2006年全国汽车产量已达727万辆,跻身世界三大汽车制造国之列。在该市场吸引下,国际汽车元器件提供商早些年便纷纷到中国投资建厂或建立销售网路,霍尼韦尔(Honeywell)即是其中的巨头之一,主要提供汽车上用量最多的元器件——构造汽车“感觉器官”的传感器产品和解决方案。目前,该公司正从机构设置和销售服务两方面加强中国布局,以达到更加贴近中国汽车制造商的目的。

    作为第一批在中国北京建立办事处的国际公司,霍尼韦尔近年来不断加大在中国的投资力度:2004年在上海建成了亚太总部暨亚太研发中心,2006年底宣布计划投入1,350余万美元扩建该研发中心;高公司最近的一大举动,是宣布在中国南京建立一个传感与控制全球研发及制造中心。该项目位于南京江宁科技园,将成为霍尼韦尔传感与控制部在中国的首家全球研发中心。“这一计划有助于大力提升霍尼韦尔在中国的研发,生产和销售能力。”霍尼韦尔信耀汽车传感器(上海)有限公司总经理王亮表示。霍尼韦尔信耀(HOX)于2005年在上海注册成立,主要进行速度和位置传感器的研发、产销。

    霍尼韦尔贴近客户的另外一个策略,体现在加大直接服务于整车厂商的力度。虽然总的来看,中国整车厂商目前在新车开发上“跟风”状况仍在持续,在相当厂的一段时间内将继续依靠系统集成商(如Bosch,Siemens,Delphi, Denso等,这些公司也大都已完成在中国的研发/生产本地化),但非常明显的一个趋势是,整车厂商在设计和采购方面的能力在不断提高,对于比较成熟的传感器开始采用直接采购的方式,如用于ABS(防抱死制动系统)上的传感器产品。  

应这一趋势,霍尼韦尔在与系统集成商继续合作的基础上,将加大对整车厂商的直接服务。为满足市场需求,中国整车厂商在新车上市时间上相比国际厂商要短,“模仿设计”的状况在短期内不会有太大改变,这些厂商对时间的要求比较高,期望能在短期能得到合适的解决方案。“研发机构的本地化是我们在满足客户要求时的一大优势。”王亮表示,“特别是在ABS方案上,我们经过多年积累,有相当多的成熟产品可以提供。”据他介绍,霍尼韦尔调用其产品库中的方案,根据整车厂商的具体需求进行调整后,即可投入使用,这样策略对缩短设计周期相当有效。“同时,我们加大了模块化设计的力量。”他介绍道,这样一来在满足客户需求时,可以采用“搭积木”的快速组合,从而达到帮整车厂商加快整体设计的目的。

    据悉,霍尼韦尔目前提供的车用传感器包括应用在发动和驱动系统,底盘系统,车身系统,安全系统的多种传感器,具体包括发动机凸轮轴和曲轴位置传感器、压力传感器、温度传感器、速度传感器、ABS轮速传感器、位置传感器、红外传感器以及复合传感器等。

    值得一提的是,近年来环保成为汽车行业的热点之一,对于大多采用汽油发动机的轿车来说,为了达到更严格的排放标准,需要进一步提高现有电控系统的控制精度。“比如对于凸轮轴和曲轴传感器,以前的设计要求达到±6°的相位角精度,现在的设计要求达到±1.5°的相位角的精度。”王亮举例说明道。据介绍,针对这一变化,霍尼韦尔近年推出磁阻传感器替代传统霍尔传感器,并采用COLF(Chip on lead frame)生产共有的凸轮轴和曲轴传感器来满足这一要求。“目前我们正在和几大汽车生产厂及系统集成商合作,在新一代的汽油发动机电控制系统中引入这种新型传感器。”他透露。

                                                   2007-07-20

 

 

硅麦发展迅速 前景一片良好

 

    根据Global Sources的报道:Yole Développement网站报道,MEMS microphones已经被广泛应用于手机,Knowles SiSonic公司在全球范围内在超过20种不同型号的手机上使用硅麦。在2006年中期,这家公司宣称硅麦的使用已经超过了3亿。自从2003年Motorola公司将这个技术引进以来,这无疑是个诱人的消息。

    Yole Développement最近有份关于“2007年硅麦市场”的报告,其中指出,全球有8家硅麦制造商起着非凡的作用。2003年只有Knowles Acoustics一家公司,在2005年中期至2006年中期的时候,SonionMEMS,Akustica和MEMStech这3家公司开始取代Knowles的领导地位。到了2006年末至2007中,又出现了4 家新的公司开始加入到这个行列中来,他们分别是Infineon,Panasonic,Yamaha和Omron。

    2006年MEMS microphone市场估计达到了117M$,在2005-2006期间,产量增加了90%,这足以证明在MEMS产业里硅麦将是最有发展前途的产品之一。     2007-07-19

 

 

 

意法半导体双轴模拟加速计适合电池供电的便携应用

 

        根据Global Sources的报道:微机电系统(MEMS)器件厂商意法半导体(ST)近日宣布该公司的超小型“低g”线性加速计产品家族增加一个新的解决方案,新产品LIS244AL动作传感器在电路板占据一个面积很小的呈正方形位置,功耗极低,特别适合电池供电的便携应用,如手机、便携多媒体播放器或遥控器。

    新的加速计在一个单封装内集成了一个可靠的双轴MEMS加速计传感器和一个CMOS接口芯片,该接口芯片提供两个同步实时模拟输出:一个是侧向(横向)运动输出信号,另一个是前后(纵向)运动输出信号。

    新产品LIS244AL能够在极低的噪声下提供加速数值,需要的功耗非常低,这在电池供电的便携系统中特别重要。新的加速计采用一个低价的4×4×1.5mm3塑料封装,可安装在各种空间受限制的应用设备中,超级紧凑的设计使其抗撞击能力高达10,000g。

    ST的新加速计提供+/-2.0g的全程输出。用户利用芯片内置的自动测试功能可以验证芯片的机械和电子组件工作是否正常。新加速计采用ST的ECOPACK无铅封装技术,符合欧洲的有害物质禁用法令RoHS的规定。

    LIS244AL可满足对封装尺寸和功耗要求极严的各种应用,包括数据完整性保护、用户界面、防盗系统、遥控器、智能运动式电源管理、运动及健康设备。    2007-07-18

 

 

IBM在硅芯片上形成微细延迟线 为实现光缓存开辟途径

 

    据日经BP社报道,IBM已成功开发出了在硅芯片上形成微细延迟线(Delay Line)的技术,并于英国硅光子光杂志《自然光子学》(Nature Photonics)( 20071月创刊,创刊号2006年12月21日号)上刊登了有关论文。该技术设想利用光信号在高速计算机中进行芯片间传输,使用它能够获得芯片间光传输所需的光信号缓冲。
    IBM开发的延迟线是指利用硅芯片上的导光线路形成曲率半径最小为6.5μm的微环,然后将最多100个这样的环串联起来组成的元件。导光线路则是在200mm SOI晶圆上形成厚2μm的SiO2层,再在SiO2层上形成硅图案而制成的。硅图案以“双通道”为1组,截面尺寸为510×226nm。
    延迟线通过延缓光的到达时间,实现和缓冲相同的效果。这种延迟线过去就有,但不同于以往的是,此次的延迟线尺寸非常小。从延迟线的传播损耗来说,通过波长1.55μm的红外线时只有1.7±0.1dB/cm。如果是芯片面积为0.09μm2的元件,可得到500ps以上的延迟。
    信息缓冲的记录密度比过去高,“在0.03mm2的面积上可达10位,相当于老式软驱1成的记录密度。在1个芯片上可集成数十万个这样的元件,此技术是实现芯片间光传输的重要一步”。    2007-02-02

 

 

NTT实现近似导弹速度的“慢光” 速度仅为光速的5万分之1

 

    据日经BP社报道,NTT物性科学基础研究所利用光子结晶,开发出了能够极度减慢光信号前进速度的元件。该公司已将论文发表在了20071月创刊的英国硅光子相关杂志《Nature Photonics》的20061221日刊上。该公司表示:“我们实现了迄今为止最慢的光”。
    光信号输入元件后,因为光信号在介质中的前进速度慢,与不通过元件时相比,输出光的延迟间最长达到1.45ns。光信号在介质中的速度是真空中光速的5万分之1,为5.8km/s。这一速度相当于远程导弹和较慢的火箭。以往速度一般只能降到光速的数百分之1
    此次的光子结晶是在厚度仅为204nm的硅底板上,以420nm的为间隔,规则地打通半径108nm的微细孔制成的。不过,在底板上设置有3个称为“线缺陷”的无孔部位作为共振器。能与该元件发生共振的,是波长在1.555471.55548μm之间幅宽为1.3pm的光。代表共振程度的Q值最高可达1.2×106        2007-02-02

 

 

 
 

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