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MEMS能否代替传统传感器开启家当新篇章?_传感器_市场

少女玫瑰心 2025-01-22 18:19:31 0

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提到MEMS传感器就不得不说到ADI,今年对付ADI来说也是意义非凡的一年。
从1987年开始投入MSMS Sensor研发至今,ADI已经走过的三十个年头,可以说是业界最早开始做MEMS研发的公司之一。

在这期间,1987年,ADI发布了第一颗High-G MEMS传感器用于汽车安全气囊碰撞监测,1996年发布了第一颗Low-G传感器用于人体运动监测,再到2011年发布“能够承受170度高温的MEMS加速计传感器”。

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“2012年的时候,,AID推出了业界最低功耗的MEMS产品——ADXL362,后来这一产品广泛运用到智好手环等可穿着产品中,到目前位置,这一系列产品在市场上都霸占着非常高的份额。
”ADI亚太区微机电产品市场和运用经理赵延辉最近一次的发布会上表示。

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(图片来自网络侵删)

经由三十年的发展,ADI为什么对付MEMS传感器的发展和未来的紧张市场也有着自己独到的理解。
在越来越多的企业开始关注MEMS传感器市场的现在,如何树立自己的品牌上风,为市场供应更好的发展动能,也是ADI目前所关注的。

不一样的市场关注点

从2008年,智好手机开始替代传统的功能手机开始,手机市场对付MEMS传感器的需求就迎来了持续性的增长,“在那个时候,ADI就已经把稳到了智好手机在MEMS市场分外的需求,更准确的说是便携式设备对付传感器的需求。
”赵延辉表示。

与现在很多大厂将把稳力放在消费类电子产品上一样,2008年,ADI就投入了很多精力,推出了很多具有新颖功能的产品,“但是,随着手机市场趋于成熟,MEMS的功能也开始同化,竞争对手的大量涌入,拉低了全体市场的本钱,使得MEMS技能越来越平民化。
以是ADI也逐渐将市场研发重点进行了转移,不是推出更加低本钱的产品,而是推出更加新颖的产品。
”赵延辉强调。

目前,在ADI看来,其MEMS业务的紧张研发重点有四个:

首先,是陀螺和惯性单元。
这样的模块中,现在可以集成很多类的传感器,比如加速度传感器、磁力计、气压计等等,高度的集成可以为客户相对大略的单芯片办理方案。
但是在ADI来说,这样的单芯片办理方案,虽然适用于智好手机这样的日常利用环境,绝大多数情形下都是在室温情形下利用的,但是在工业、无人机等新兴的利用场景中,传统的单芯片办理方案并不适用。

“比如说,iphone中利用的MEMS传感器,在气温过高或者过低的时候就会涌现停摆的状况,这样的产品明显不适用于工业场景。
”赵延辉表示,“ADI所要做的产品,便是能够上天入地,搪塞各种繁芜的高温高压环境。
这是ADI重点关注的市场之一,据理解,目前还没有厂商专门做这方面的产品。

其次,超低噪声。
与超低功耗产品不同,在ADI推出超低功耗的ADXL 362芯片之后,有越来越多的厂商开始跟进这一市场,“由于大家都看到了可穿着设备对付这一系列产品的需求。
现在超低噪声产品与当时超低功耗的环境非常类似,ADI可以说是第一个关注到这一市场的企业,目前还没有厂商在做。

为什么ADI会想得到做这一方面的产品呢?赵延辉表示,超低噪声的产品紧张是针对对付高分辨率和高性能有需求的市场,譬如工业物联网市场。

手机加工自动化的难度远远高于汽车等大型产品的自动化,这紧张是由智好手机的小型化决定的。
如何更加精准的进行定位,进行状态的监控,其难度也比汽车自动化生产要高。
这就哀求,自动化生产所采取的传感器能够进行更精准的判断。
“ADI推出的新产品便是针对这一高精度市场的。

第三个市场重点便是低功耗。
从之条件到的ADXL 362开始,超低功耗的芯片便是ADI发展的重点,也是目前MEMS传感器市场关注的重点。

聪慧城市、智能家居这些观点的逐渐深入,哀求电池在为产品供电的同时能够实现超长的利用韶光,超低功耗的哀求也就势在必行。

第四点便是相对极度的环境。
譬如现在比较热门的无人机市场,“以农业无人机为例,由于须要比较长的续航韶光,这一类无人机一样平常采取油动机构,这就使得无人机的整体震撼非常间隔,那么在这种高温和高震撼的情形下,如何担保传感器的精度呢?”

“可以说,ADI关注的四个重点市场,在传感器的哀求方面与智好手机市场都有着非常大的差异。
虽然本钱是客户关心的一件事情,但是如何通过具有新颖功能的产品为客户供应更高的产品代价,才是作为传感器厂商真正该当关注的。
”赵延辉指出。

能否取代传统传感器

在提到ADI最新推出的新品时,赵延辉表示,现在有非常明显的趋势,在某些产品方面,MEMS传感器能够代替传统的传感器,而且这种确实正变得越来越明显。

据理解,MEMS传感器与传统的传感器比较紧张有以下上风:

微型化:MEMS器件体积小,一样平常单个MEMS传感器的尺寸以毫米乃至微米为计量单位,重量轻、耗能低。
同时微型化往后的机器部件具有惯性小、谐振频率高、相应韶光短等优点。
MEMS更高的表面体积比(表面积比体积)可以提高表面传感器的敏感程度。

硅基加工工艺,可兼容传统IC生产工艺:硅的强度、硬度和杨氏模量与铁相称,密度类似铝,热传导率靠近钼和钨,同时可以很大程度上兼容硅基加工工艺。

批量生产:以单个5mm5mm尺寸的MEMS传感器为例,用硅微加工工艺在一片8英寸的硅片晶元上可同时切割出大约1000个MEMS芯片,批量生产可大大降落单个MEMS的生产本钱。

集成化:一样平常来说,单颗MEMS每每在封装机器传感器的同时,还汇合成ASIC芯片,掌握MEMS芯片以及转换仿照量为数字量输出。

“ADI这次推出的新品之中,ADXL1001/1002振动传感器就能够非常好的代替传统的压电传感器。

ADI七种新品

ADXL354/355超低噪声三轴加速度计:具备20µg/Hz噪声密度、最大0.15mg/C零点漂移、150uA低功耗等特性。
相对付上一代ADXL103/203,噪声密度改进5倍;供应仿照和数字输出两种型号,数字接口支持SPI和I2C,直接可以访问传感器,不须要旗子暗记调理,也不须要ADC。
估量10年内的±3.5mg零点重复性是该系列的最大特点,这对付构造康健监测的无线传感运用来说非常主要。

ADXL356/357 ±40g三轴加速度计:其噪声密度可低至80µg/Hz,可选丈量范围从±10g到±40g,最大0.75mg/C零点漂移以及< 0.1g振动整流偏差,只需极少量的校准事情即可实现精密丈量。
赵延辉阐明说,之以是要在小量程之后再推出大量程丈量,紧张是考虑到旋翼无人机、固定翼飞机在翱翔时振动强烈,哀求量程足够大且振动整流偏差要小,这与楼宇桥梁等静态倾角丈量完备不同,以是ADXL356/357更适宜这种大量程动态倾角运用。

ADXL1001/1002振动传感器:ADXL1001的范例噪声密度为30μg/√Hz,灵敏度为20mV/g;ADXL1002的范例噪声密度为25μg/√Hz,灵敏度为40mV/g,其满量程范围分别为±100g(ADXL1001)和±50g(ADXL1002)。

ADXL372超低功耗200g大量程三轴加速度计:ADXL372具备±200g量程,有小加速度事宜检测能力,并且与ADXL362引脚兼容。
其快速唤醒模式能够在检测到触发事宜后立即唤醒以获取完全波形,从而大大减少待机功耗。
范例的运用处景例如宝贵物品运输时,可以通过安装这样的传感器进行全程运输记录,从而判断损毁韶光;或者参加比赛的运动员通过佩戴内置该传感器的检测设备,一旦比赛中发生严重碰撞,就可及时就医,避免延误病情等。
(文/刘燚)

本日是《半导体行业不雅观察》为您分享的第1295期内容,欢迎关注。

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