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有望颠覆惯性MEMS产业格局的新星:InSense

2018-12-08 09:59
来源: 微迷网

有望颠覆惯性MEMS产业格局的新星:InSense

InSense即将问世的10轴单芯片惯性(运动)MEMS传感器,包括3轴加速度计+3轴陀螺仪+3轴地磁+压力传感器

据麦姆斯咨询报道,InSense(盈感电子科技)是一家总部位于美国硅谷的MEMS创业公司,专注于加速度计、陀螺仪等新一代惯性MEMS传感器的开发和量产。InSense创始人源自美国斯坦福大学和英特尔(Intel),在MEMS器件和工艺开发方面深耕多年。InSense的MEMS技术具有颠覆现有惯性传感器产品的创新性,相比传统硅MEMS器件在性能上有极大地提高,同时成本获得了大幅降低。其早期MEMS传感器原型产品在斯坦福MEMS纳米制造实验室开发。目前,InSense已经获得了三家机构的风险投资,投资方包括New Enterprise Associates(全球第一大VC)、Walden International(华登国际)和斯坦福基金。

现在,MEMS器件已经广泛应用于消费类电子产品和汽车产业。市场对于集成多用元件的需求正在高速增长,分立式MEMS器件市场开始放缓。在组合式MEMS应用中,多个MEMS器件被集成于单个芯片,例如多自由度惯性传感器,这些微机械加工的MEMS结构(比如加速度计、陀螺仪以及磁力计)全部集成在同一个封装体内,以获得更小的器件尺寸、更低的成本以及更低的功耗,因此,这些对单芯片集成提出了新的要求。

然而,目前上述惯性传感器芯片集成通常以混合方式实现,其中含有多颗MEMS芯片和ASIC芯片,这些芯片单独制造并组装以形成所需的产品。由于集成是在器件级而非晶圆级上进行,这种方案的相关成本通常很高。此外,由于需要许多层布线和键合,因而使得器件整体尺寸较大。

这些瓶颈可以由在CMOS衬底上直接制造MEMS器件来解决。不过,硅是目前制造MEMS 器件的主要材料,其沉积与CMOS衬底的所需热预算(thermal budget)不兼容,CMOS衬底无法承受任何高于450℃的工艺温度。

InSense的专利技术通过使用电镀铜(electroplated copper,e-Cu)作为结构材料,在低于 450℃下直接沉积在ASIC互连层上形成MEMS结构,以单片方式提供了晶圆级集成。随后的微制造步骤限定固定到金属互连体的MEMS器件,从而提供直接电气接触。

使用目前用于ASIC金属互连的e-Cu作为结构材料,可以实现更容易的布线,得益于铜的高密度可以实现优化的机械结构和更小的尺寸。并且由于不需要晶圆键合,因此器件成本更低,可以在单个芯片上集成多个传感器。此外,更小的寄生效应,可以提供低噪声和更高的性能。

有望颠覆惯性MEMS产业格局的新星:InSense

InSense发明专利中的一个实施例,通过ASIC互连层上的直接工艺在CMOS衬底上进行直接制造

InSense这项技术曾于2016年获得美国国家科学基金会(NSF)给予的749,942美元项目(SBIR)支持,该项目已经进入第二阶段。从NSF官方给出的信息看到,该项目的首席调查员(Principal Investigator)是InSense董事长兼首席执行官(CEO):Noureddine Tayebi。

有望颠覆惯性MEMS产业格局的新星:InSense

InSense获得美国国家科学基金会的项目支持

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InSense董事长兼首席执行官Noureddine Tayebi

InSense为其创新技术在美国、欧洲和中国都申请了发明专利,其专利技术有望颠覆目前的惯性MEMS产业格局。InSense近日展示的10轴单芯片惯性(运动)MEMS传感器(3轴加速度计+3轴陀螺仪+3轴地磁+压力传感器)目前正在专业代工厂调试,预计将于2019年问世,让我们一起拭目以待!

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