有望顛覆慣性MEMS產業格局的新星:InSense


有望顛覆慣性MEMS產業格局的新星:InSense

InSense即將問世的10軸單芯片慣性(運動)MEMS傳感器,包括3軸加速度計+3軸陀螺儀+3軸地



據麥姆斯諮詢報道,InSense(盈感電子科技)是一家總部位於美國硅谷的MEMS創業公司,專注於加速度計、陀螺儀等新一代慣性MEMS傳感器的開發和量產。InSense創始人源自美國斯坦福大學和英特爾(Intel),在MEMS器件和工藝開發方面深耕多年。InSense的MEMS技術具有顛覆現有慣性傳感器產品的創新性,相比傳統硅MEMS器件在性能上有極大地提高,同時成本獲得了大幅降低。其早期MEMS傳感器原型產品在斯坦福MEMS納米制造實驗室開發。目前,InSense已經獲得了三家機構的風險投資,投資方包括New Enterprise Associates(全球第一大VC)、Walden International(華登國際)和斯坦福基金。

現在,MEMS器件已經廣泛應用於消費類電子產品和汽車產業。市場對於集成多用元件的需求正在高速增長,分立式MEMS器件市場開始放緩。在組合式MEMS應用中,多個MEMS器件被集成於單個芯片,例如多自由度慣性傳感器,這些微機械加工的MEMS結構(比如加速度計、陀螺儀以及磁力計)全部集成在同一個封裝體內,以獲得更小的器件尺寸、更低的成本以及更低的功耗,因此,這些對單芯片集成提出了新的要求。

然而,目前上述慣性傳感器芯片集成通常以混合方式實現,其中含有多顆MEMS芯片和ASIC芯片,這些芯片單獨製造並組裝以形成所需的產品。由於集成是在器件級而非晶圓級上進行,這種方案的相關成本通常很高。此外,由於需要許多層佈線和鍵合,因而使得器件整體尺寸較大。

這些瓶頸可以由在CMOS襯底上直接製造MEMS器件來解決。不過,硅是目前製造MEMS 器件的主要材料,其沉積與CMOS襯底的所需熱預算(thermal budget)不兼容,CMOS襯底無法承受任何高於450℃的工藝溫度。

InSense的專利技術通過使用電鍍銅(electroplated copper,e-Cu)作為結構材料,在低於 450℃下直接沉積在ASIC互連層上形成MEMS結構,以單片方式提供了晶圓級集成。隨後的微製造步驟限定固定到金屬互連體的MEMS器件,從而提供直接電氣接觸。

使用目前用於ASIC金屬互連的e-Cu作為結構材料,可以實現更容易的佈線,得益於銅的高密度可以實現優化的機械結構和更小的尺寸。並且由於不需要晶圓鍵合,因此器件成本更低,可以在單個芯片上集成多個傳感器。此外,更小的寄生效應,可以提供低噪聲和更高的性能。


有望顛覆慣性MEMS產業格局的新星:InSense

InSense發明專利中的一個實施例,通過ASIC互連層上的直接工藝在CMOS襯底上進行直接製造



InSense這項技術曾於2016年獲得美國國家科學基金會(NSF)給予的749,942美元項目(SBIR)支持,該項目已經進入第二階段。從NSF官方給出的信息看到,該項目的首席調查員(Principal Investigator)是InSense董事長兼首席執行官(CEO):Noureddine Tayebi。


有望顛覆慣性MEMS產業格局的新星:InSense

InSense獲得美國國家科學基金會的項目支持



有望顛覆慣性MEMS產業格局的新星:InSense

InSense董事長兼首席執行官Noureddine Tayebi



InSense為其創新技術在美國、歐洲和中國都申請了發明專利,其專利技術有望顛覆目前的慣性MEMS產業格局。InSense近日展示的10軸單芯片慣性(運動)MEMS傳感器(3軸加速度計+3軸陀螺儀+3軸地磁+壓力傳感器)目前正在專業代工廠調試,預計將於2019年問世,讓我們一起拭目以待!

延伸閱讀:

《MEMS產業現狀-2018版》

《mCube晶圓級芯片封裝(WLCSP)MEMS加速度計:MC3672》

《mCube全球最小LGA封裝加速度計:MC3635》

《磁傳感器市場與技術-2017版》

《MEMS壓力傳感器市場和技術-2018版》

《高端慣性系統市場與技術-2017版》

《ADI精密6軸MEMS慣性傳感器:ADIS16460》

《賽峰Colibrys VS1000系列加速度計》

《Silicon Sensing組合傳感器(Z軸陀螺儀和2軸加速度計):CMS300》

《村田SCC2000系列:X或Z軸陀螺儀和3軸加速度計》

《Tronics陀螺儀:GYPRO3300》

《Epson Toyocom石英陀螺儀:X3500W》

《Sensonor高精度MEMS陀螺儀模塊:STIM210》

《美信3軸MEMS陀螺儀:MAX21000》

原文鏈接:http://www.mems.me/mems/accelerometer_201812/7408.html


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