整合成為MEMS傳感器市場主旋律

      現(xiàn)在市面上最新推出的智能手機(jī)，如果還沒有集成MEMS傳感器，那么就不能稱之為一款嚴(yán)格意義上的智能手機(jī)。二十年前，MEMS還僅用于軍用領(lǐng)域；十年前，汽車領(lǐng)域開始大規(guī)模拓展MEMS應(yīng)用，而今，隨著便攜技術(shù)的發(fā)展以及其他交互式體驗的要求，MEMS已經(jīng)走入了大眾消費者的視野。

      飛思卡爾：整合更多功能 推業(yè)界最低功耗加速度傳感器

       Xtrinsic，這個與extrinsic（中文含義：外在的）僅有一字之差的詞，被飛思卡爾賦予了新的含義：不僅僅是轉(zhuǎn)換外部信號，而是更加智能的情景轉(zhuǎn)換。Xtrinsic解決方案進(jìn)一步提高了模塊化集成水平，同時結(jié)合了多個傳感器輸入，邏輯及其他標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件，為整個傳感解決方案帶來了更大的價值和決策，構(gòu)成整個傳感系統(tǒng)。

      Xtrinsic包含三方面智能含義，包括智能傳感、智能集成及智能軟件。智能傳感是指不僅僅轉(zhuǎn)換新號，而是從環(huán)境中提取最大限度的情景，以幫助做出智能判斷；智能集成則是在一個模塊中集成了多個傳感器輸入、邏輯及其他標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件；而智能軟件即Xtrinsic具有可定制軟件，允許客戶設(shè)計更智能化的產(chǎn)品。

      日前，飛思卡爾傳感器部亞太區(qū)和全球代理商渠道發(fā)展總監(jiān)陳光輝介紹了剛剛在日本FTF上發(fā)布的MMA845xQ系列3軸加速度傳感器，其表示該系列產(chǎn)品為業(yè)界最低功耗，專為功耗敏感的消費級電子打造的系列產(chǎn)品；提供每秒1.5至800采樣的廣泛ODR范圍，以及按比例的電流消耗；其最高可支持14位分辨率，而噪音僅為99ug/hz。

      3軸加速度計系列特性如圖所示：

       但如果以意法半導(dǎo)體今年推出的LIS3DH作對比的話，二者的差別基本不大。而且就功耗上來講，意法半導(dǎo)體的LIS3DH低功耗模式時電源消耗僅2uA，不過陳光輝解釋，由于電源消耗不是線性的，因此這些低功率值是業(yè)界同類中最好的。

      二者對比圖如下： 

     陳光輝指出MMA8451Q加速度計的特點是同時整合動作檢測特性及嵌入式32段采樣FIFO緩沖。內(nèi)置動作檢測可以提供快速的UI響應(yīng)，節(jié)省系統(tǒng)資源；而嵌入式FIFO緩沖，可以減少主機(jī)處理器負(fù)荷，有利于改善功耗狀況和縮短系統(tǒng)響應(yīng)時間。 將FIFO緩沖器與其他嵌入式功能結(jié)合，可以讓主機(jī)處理器只分析所需的數(shù)據(jù)，而且還能在同一IIC總線上復(fù)用其他傳感器的同時防止數(shù)據(jù)丟失。 FIFO與主機(jī)處理器相結(jié)合，可以將當(dāng)前消耗節(jié)省的百分比從78%提高到96%或更高，這取決于選定的微控制器和輸出數(shù)據(jù)速率的情況。

      LIS3Dx Femto系列三軸數(shù)字加速度計同樣采用了FIFO存儲器及運動檢測/喚醒、4D/6D方位檢測，在100Hz采樣速率的全功能模式，功耗僅為10μA，工作電壓僅為1.8V。若降低數(shù)據(jù)速率，還可進(jìn)一步降低功耗，如在25Hz下為4μA，在幾個Hz下為2μA。

      MMA845xQ系列產(chǎn)品目標(biāo)市場總計包括九大類，基本可囊括所有的消費類電子產(chǎn)品，甚至還包括電表等智能電網(wǎng)的應(yīng)用。

      不過，飛思卡爾的野心遠(yuǎn)不止推出幾個傳感器而已，而是其Xtrinsic解決方案。在智能傳感平臺上，飛思卡爾集成了12個傳感器節(jié)點、32位MCU及配套嵌入式軟件，此外還有電源管理及連接器等。陳光輝指出，Xtrinsic平臺可連接的所有器件均是客戶定制化的，用戶可根據(jù)自己需求隨意組合，甚至可包括其他廠商的產(chǎn)品。

      Silicon Labs：整合并購，做大傳感器市場

      Silicon Labs 2010年4月份收購了Silicon Clocks，這是一家利用CMOS及MEMS技術(shù)生產(chǎn)時鐘相關(guān)芯片的公司，成立于2006年，投資方包括Tallwood、Charles River Formative、Lux以及Silicon Labs。

      Silicon Labs公司副總裁Mark Downing在一項聲明中指出：“Silicon Clocks在同一硅片中集成MEMS及CMOS電路的工藝平臺是獨特的?！?此次收購，對于Silicon Labs來說極具戰(zhàn)略意義，得到了20項關(guān)鍵專利技術(shù)及相應(yīng)的研發(fā)人員。

      而今年的10月，Silicon Labs又宣布收購了一家以色列傳感器芯片供應(yīng)商ChipSensors，該公司同樣成立于2006年，核心技術(shù)是令芯片表面具有溫度傳感器、濕度傳感器、氣體傳感器以及病菌探測等技術(shù)。該技術(shù)使用低K介質(zhì)金屬材料，并使用深亞微米CMOS工藝，金屬上存在眾多小孔并且對微粒具有選擇性，而金屬介電常數(shù)的改變，便引起電容的改變從而進(jìn)行探測。

      專利技術(shù)適用于溫控器、汽車自動空調(diào)控制、打印機(jī)、保安系統(tǒng)、氣體泄漏檢測以及無線傳感器網(wǎng)絡(luò)。并且與傳統(tǒng)的CMOS工藝相容,與Silicon Clocks公司技術(shù)相類似，可以在一顆芯片中實現(xiàn)傳感器節(jié)點：包括傳感器、信號調(diào)諧電路、射頻收發(fā)器、微控制器、存儲器以及校準(zhǔn)電路為一身。“未來可形成的單片系統(tǒng)將是我們的戰(zhàn)略目標(biāo)之一。”Downing如是說。

      據(jù)Silicon Labs介紹，目前ChipSensors的技術(shù)已然成熟，不但可以生產(chǎn)自己的產(chǎn)品，未來亦可整合Silicon Labs的其他技術(shù)，從而設(shè)計出新產(chǎn)品，Downing預(yù)計2011年二季度該產(chǎn)品將量產(chǎn)。

      盡管Silicon Labs并不是MEMS領(lǐng)域的傳統(tǒng)廠商，但通過整合并購，其找到了適應(yīng)市場趨勢的手段及產(chǎn)品。