Baolab奈米級MEMS晶片瞄準(zhǔn)羅盤應(yīng)用

Baolab公司期望能以更多不同的開發(fā)途徑突破傳統(tǒng)上唯一的MEMS開發(fā)方式。該公司不僅打算使用傳統(tǒng)的金屬化、移除介電插入層的方式來打造MEMS結(jié)構(gòu)，同時也在CMOS MEMS感測器中使用勞倫茲力(Lorentz force)。

該公司表示，傳統(tǒng)的羅盤設(shè)備已經(jīng)使用結(jié)合了磁場集中器的磁電阻材料或霍爾效應(yīng)結(jié)構(gòu)，以便偵測地球磁場的方向。

以 彈簧懸置可移動鋁板的MEMS結(jié)構(gòu)采用CMOS晶片的金屬互連層、以及透過采用vHF氣相蝕刻金屬介電質(zhì)(IMD)的方式建構(gòu)而成。當(dāng)電流通過鋁板時，所 產(chǎn)生的勞倫茲力與環(huán)繞地球周遭的磁場成正比。采用電容式偵測的方式能夠測量可移動板和固定電極之間的位移，并以一個 NanoEMS 單晶片分別偵測X、Y、Z軸的磁場。

Baolabs設(shè)備的主要特征之一是尺寸較小──所以才使用‘NEMS’這個詞，但它也可以整合調(diào)節(jié)電路、甚至是在相同CMOS晶片上整合數(shù)位處理電路。

根據(jù)該公司CEO Dave Doyle表示，Baolab的首款 NanoEMS 產(chǎn)品組合將是一系列低成本運動感測器。該產(chǎn)品預(yù)計先在2012年初出樣，并于明年年底量產(chǎn)。

該公司聲稱，該3D數(shù)位羅盤可說是在靈敏度、功耗與封裝尺寸等方面實現(xiàn)了完美的性能標(biāo)準(zhǔn)，也比競爭對手的產(chǎn)品更大幅降低了成本。整合調(diào)節(jié)與處理電路的設(shè)計正意味著Baolab公司已有能力實現(xiàn)自動校準(zhǔn)程序以保持產(chǎn)品的準(zhǔn)確度。

該 公司還計劃生產(chǎn)先進(jìn)復(fù)雜的混合型感測器，可在單一晶片上整合包括陀螺儀、加速度計和羅盤感測等功能，且全部都使用勞倫茲力感測原理來實現(xiàn)。“當(dāng)幾個設(shè)備都 整合于單一晶片，以打造一個采用NanoEMS的多感測器設(shè)備時，它所節(jié)省的成本比傳統(tǒng)MEMS更加地顯著，特別是不同的傳統(tǒng)MEMS感測器分別需要不同 的生產(chǎn)制程，”Doyle在一份聲明中說。

Baolab公司將在2012年推出BLBC3-D NanoCompass的工程樣片以及一個評估套件。該羅盤可提供5度航向解析率以及每軸13位元的解析率。商用化晶片將包括一個I2C或SPI數(shù)位序列 介面以及可選擇采用向下相容現(xiàn)有解決方案的3x3x0.9mm、10接腳DFN/0.5mm封裝，或者選擇采用 2× 2× 0.75mm的BGA封裝。

編譯：Susan Hong

(參考原文：Baolab MEMS-in-CMOS aims at compass，by Peter Clarke)