MEMS傳感器價格一路下跌
MEMS傳感器的種類繁多,包括單軸、雙軸和振動傳感器等High-g(重力加速度)加速計,以及單軸、雙軸和三軸的low-g加速計,另外有角速度陀螺儀和多重傳感器方案等。
在采購MEMS傳感器,尤其是應用于消費性電子產(chǎn)品中時,MEMS傳感器的價格、體積和功耗可說是最重要的三個關鍵。在價格方面,過去MEMS傳感器多用于汽車領域,然而近幾年,由于技術的進步,MEMS使用于消費性電子產(chǎn)品已越來越常見,且由于消費性電子產(chǎn)品,例如手機的價格敏感度極高,因此MEMS組件的價格呈現(xiàn)快速下降趨勢。以MEMS傳感器的主要種類——加速度傳感器而言,其價格已由去年的1.5到2美元一路下降至現(xiàn)今的不到1美元,降幅可見一斑。
業(yè)者指出,以現(xiàn)今的價格來看,MEMS傳感器將加速應用于消費性電子產(chǎn)品中,且應用的廣度也將進一步擴增。另外,值得注意的是,目前手機產(chǎn)品的利潤率仍在逐漸降低中,影響所及,MEMS傳感器組件勢必仍持續(xù)面臨降價壓力。
體積和功耗為采購關鍵
另在功耗和體積方面,意法半導體新近推出的MEME傳感器便在這兩方面有所突破。意法半導體指出,該公司新近推出的3軸加速計LIS3DH,其功耗比市場現(xiàn)有的解決方案減少90%以上,工作電流消耗最低為2μA,且封裝體積縮小至3x3x1mm,適合空間和功耗均受限的應用設計,如手機、遙控器以及游戲機等。意法半導體MEMS傳感器至今的累積出貨量已達7億顆,MEMS傳感器主要于該公司專有8寸晶圓廠中生產(chǎn)制造。
此外,意法半導體日前推出針對消費性電子市場需求的L3G4200DH陀螺儀,亦是強調(diào)以更有效率的電源管理降低整體功耗。根據(jù)意法半導體指出,此內(nèi)嵌先進電源管理功能的三軸陀螺儀,最大特色便是整合FIFO(FirstInFirstOut)內(nèi)存模塊,其最多可儲存96個量值,可分成32個x-、y-和z-軸數(shù)據(jù)組合。這項功能可使主處理器不必連續(xù)讀取傳感器的角速率數(shù)據(jù),因此能延長處理器在睡眠模式的時間,進而大幅降低系統(tǒng)總體功耗。
針對MEMS傳感器的功耗,意法半導體部門副總裁暨MEMS、傳感器和高性能模擬產(chǎn)品事業(yè)部總經(jīng)理BenedettoVigna表示:“作為消費性電子市場最大的MEMS傳感器供貨商,我們持續(xù)為開發(fā)符合市場需求的產(chǎn)品而努力。由于消費性電子市場對于功耗的要求相當高,意法半導體的設計人員都在產(chǎn)品開發(fā)上融入功耗意識的設計概念,以進一步提高芯片和系統(tǒng)的效率。也是這一原因,我們在最新一代的加速度計和陀螺儀內(nèi)嵌了應用層和FIFO內(nèi)存模塊。”
另外,在體積的議題上,此產(chǎn)品架構是將傳感器與ASIC接口整合在一個4x4x1mm的超小型封裝內(nèi),可解決現(xiàn)在和未來的消費性電子應用的空間限制問題。上述意法半導體產(chǎn)品都將于今年第三季量產(chǎn)。
再者,一如AppareoSystems嵌入式系統(tǒng)總監(jiān)RobertWeinmann所言,我們之所以選擇ADI公司的iMEMS陀螺儀,正是因為它完全符合我們客戶的需求:尺寸小、重量輕且具有高性價比。由此言可知,體積為首要關鍵。
AppareoSystem是一家專業(yè)開發(fā)輕型飛行數(shù)據(jù)記錄儀和3D飛行分析軟件的公司,ADI公司則是針對AppareoSystems開發(fā)的一種新型航空器飛行安全與訓練工具,提供一種高性能iMEMS陀螺儀技術。
對此,ADI公司MEMS和傳感器技術部門副總裁MarkMartin表示:“ALERTSVision1000系統(tǒng)最初將部署在直升機中,用以采集和分析大量飛行數(shù)據(jù),包括慣性和位置信息,如位置和俯仰/滾動姿態(tài)等,并且提供聲學數(shù)據(jù)和駕駛艙影像,如儀表板和飛行控制裝置等。ALERTSVision1000的成本與其他飛行數(shù)據(jù)記錄儀相比極低,重量不足300克,只需28VDC(直流電壓)電源和接地,可輕松安裝在駕駛艙中。”
另外,InvenSense推出的ITG-3200三軸MEMS陀螺儀,則是在單一硅芯片上嵌入三軸旋轉傳感器(X軸:pitch、Y軸:roll、Z軸:yaw)的整合性陀螺儀,可作為游戲與3D遙控應用的運動處理技術解決方案。InvenSense表示,藉由創(chuàng)新的系統(tǒng)性整合與數(shù)字輸出設計,ITG-3200能夠滿足市場對于成本的需求;同時,與其他多芯片組的競爭廠商相較,ITG-3200的耗電量不僅降低了50%以上,封裝尺寸(4x4x0.9mmQFN)也縮小了67%左右。ITG-3200目前已開始試樣,據(jù)InvenSense表示,該產(chǎn)品大量訂購的單價將低于3美元。藉由InvenSense專利的Nasiri-Fabrication制程平臺,該公司目前已產(chǎn)出約1億個陀螺儀軸產(chǎn)品。