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高精度 MEMS解決方案助力產(chǎn)品開發(fā)

MEMS ? 來源:YXQ ? 2019-04-16 18:10 ? 次閱讀

物聯(lián)網(wǎng)的豐富應(yīng)用推動了半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的升級與發(fā)展,尤其是MEMS傳感器被廣泛用于各式各樣的智能設(shè)備之中。MEMS具有智能化、微型化、多功能和高集成度等優(yōu)勢,它廣泛應(yīng)用于智能手機(jī)、可穿戴、智能駕駛、智能工廠、智能家居、智慧醫(yī)療、AR/VR等領(lǐng)域。如今,全球MEMS市場規(guī)模已經(jīng)逼近150億美元。隨著物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的深入,智能終端產(chǎn)品的數(shù)量將達(dá)到百億以上的規(guī)模,MEMS傳感器需求與日俱增。

意法半導(dǎo)體模擬、MEMS及傳感器事業(yè)部副總裁、MEMS傳感器產(chǎn)品部總經(jīng)理Andrea ONETTI

作為全球最大的MEMS供應(yīng)商之一,意法半導(dǎo)體(下稱ST)已經(jīng)在這個(gè)領(lǐng)域耕耘了二十多年,它們的MEMS產(chǎn)品包括光學(xué)防抖陀螺儀、加速度計(jì)+陀螺儀、加速度計(jì)+磁強(qiáng)計(jì)慣性測量單元、超低功耗加速度計(jì)、高精度壓力傳感器等。近日,意法半導(dǎo)體在上海舉辦了MEMS媒體溝通會,意法半導(dǎo)體模擬、MEMS及傳感器事業(yè)部副總裁、MEMS傳感器產(chǎn)品部總經(jīng)理Andrea ONETTI,意法半導(dǎo)體大中華暨南亞區(qū)模擬和MEMS產(chǎn)品部市場總監(jiān)吳衛(wèi)東等高層發(fā)表了演講,并向現(xiàn)場的媒體朋友們解答了關(guān)于MEMS產(chǎn)品的相關(guān)問題。

從左至右,意法半導(dǎo)體模擬、MEMS及傳感器事業(yè)部副總裁、MEMS傳感器產(chǎn)品部總經(jīng)理Andrea ONETTI,意法半導(dǎo)體大中華暨南亞區(qū)模擬和MEMS產(chǎn)品部市場總監(jiān)吳衛(wèi)東

高精度MEMS解決方案助力產(chǎn)品開發(fā)

MEMS是一項(xiàng)革命性的新技術(shù),它是在半導(dǎo)體制造技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。MEMS是融合了光刻、腐蝕、薄膜、LIGA、硅微加工、非硅微加工和精密機(jī)械加工等技術(shù)制作的高科技電子機(jī)械器件。Andrea ONETTI表示,ST對MEMS這塊的專利投入非常大,每年都有不同的專利出現(xiàn),它們涉及設(shè)計(jì)、應(yīng)用和生產(chǎn)。除了開發(fā)硬件產(chǎn)品,ST也會研發(fā)軟件,因?yàn)?a target="_blank">公司希望可以給到工程師一套完整的MEMS解決方案。

由于MEMS技術(shù)采用模塊設(shè)計(jì),因此設(shè)備運(yùn)營商在增加系統(tǒng)容量時(shí)只需要直接增加器件或系統(tǒng)數(shù)量,而不需要預(yù)先計(jì)算所需要的器件或系統(tǒng)數(shù),這對于運(yùn)營商是非常方便的??蛻粼谶x擇MEMS產(chǎn)品時(shí),應(yīng)該關(guān)注哪些信息。Andrea ONETTI強(qiáng)調(diào),目前已經(jīng)有3萬客戶在使用ST的產(chǎn)品,現(xiàn)在官網(wǎng)上有很多資源,研發(fā)工程師可直接索取。由于ST在MEMS領(lǐng)域研究多年,如今工程師已經(jīng)很容易理解并使用相關(guān)產(chǎn)品。

針對MEMS傳感器,ST一天的產(chǎn)能可以達(dá)到600萬片,已經(jīng)出貨超過150億片的產(chǎn)品。他提到,以消費(fèi)電子產(chǎn)品為例,每兩臺手機(jī)里就有一臺ST的傳感器;在汽車產(chǎn)品里,每三臺車載導(dǎo)航儀中就有一臺裝有ST的傳感器;在通信設(shè)備方面,基站、電腦里面,每兩條存儲卡上就有一顆ST的溫度傳感器。

MEMS傳感器迎來巨大的發(fā)展機(jī)遇

隨著“工業(yè)4.0”和“中國制造2025”的不斷推進(jìn),MEMS傳感器迎來了巨大的發(fā)展機(jī)遇。與消費(fèi)類市場相比,工業(yè)對傳感器性能的要求更高,對產(chǎn)品的壽命和可靠性要求極為苛刻,尤其是傳感器性能需要在惡劣的環(huán)境中保持穩(wěn)定可靠,這是非常難做到的。Andrea ONETTI講到,ST在工業(yè)類應(yīng)用中已經(jīng)成功推出了帶防水性能的壓力傳感器。萬物智能時(shí)代,消費(fèi)電子、工業(yè)、汽車之間的融合會越來越強(qiáng),消費(fèi)類傳感器也會逐漸拓展應(yīng)用到工業(yè)和汽車之中。

隨著時(shí)間的推移和技術(shù)的進(jìn)步,MEMS包含的內(nèi)容正在不斷增加,并變得更加豐富。市場策略方面,ST也會根據(jù)客戶的需求和發(fā)展趨勢進(jìn)行調(diào)整和變化。Andrea ONETTI表示,手機(jī)應(yīng)用的深入也給傳感器帶來了挑戰(zhàn),其中功耗就是一個(gè)大的難題,ST為了降低傳感器功耗,開發(fā)出了相應(yīng)產(chǎn)品,在計(jì)步器和室內(nèi)導(dǎo)航等應(yīng)用中,ST傳感器可以在工作狀態(tài)下,實(shí)現(xiàn)最小的低功耗。

合作共贏已經(jīng)成為產(chǎn)業(yè)發(fā)展的共識,對此,ST的理念與行業(yè)不謀而合?!皞鞲衅魇欠浅6嘣?,ST希望與生態(tài)系統(tǒng)、初創(chuàng)公司甚至是競爭對手達(dá)成合作伙伴關(guān)系,只有通過合作精神,大家才能在這塊領(lǐng)域快速成長,ST堅(jiān)持給市場和客戶提供高精度、低功耗的傳感器,在整個(gè)產(chǎn)品生命周期里要維持高精度的性能?!盇ndrea ONETTI對現(xiàn)場媒體這樣說道。

隨著物聯(lián)網(wǎng)、人工智能的應(yīng)用增加,越來越多的數(shù)據(jù)通過傳感器獲取,然后將這些搜集到的數(shù)據(jù)上傳到云端進(jìn)行處理,這些數(shù)據(jù)的質(zhì)量會影響整個(gè)過程。Andrea ONETTI認(rèn)為,如果數(shù)據(jù)不好,數(shù)據(jù)的傳輸和后臺處理成本將增加很多,對客戶非常不利。如果傳感器收集到的數(shù)據(jù)是高精度、可靠性高的,那么傳輸數(shù)據(jù)量和后臺數(shù)據(jù)處理量都會減少,整個(gè)系統(tǒng)的價(jià)值也會增加很多。

個(gè)人電子市場的三大發(fā)展趨勢

一、傳感器與人工智能的結(jié)合

未來的傳感器也離不開人工智能,傳感器從感知數(shù)據(jù)到傳感器預(yù)知下一步,或者把數(shù)據(jù)采集回來處理,然后傳輸更精確的數(shù)據(jù),這些都需要AI處理。在傳感器結(jié)構(gòu)里面,通過數(shù)字處理進(jìn)行濾波、溫度補(bǔ)償?shù)玫礁玫臄?shù)據(jù)。傳感器加入機(jī)器學(xué)習(xí)的功能,可以把原本需要在處理器做的事情,在傳感器上就可以去做,甚至其它傳感器也可以接入這個(gè)傳感器做融合。

二、振動和聲音的算法融合

無線耳機(jī)隨處可見,這個(gè)產(chǎn)品里面有個(gè)加速度傳感器,當(dāng)用戶用手敲它就可以做一些功能控制。在這樣的產(chǎn)品里,ST已經(jīng)配合開發(fā)出了另一個(gè)加速度傳感器,這個(gè)傳感器可以檢測用戶的骨振動,它能感知用戶的講話。通過和麥克風(fēng)融合,將兩個(gè)傳感器信號融合在一起,達(dá)到一種功能,即使用戶在嘈雜環(huán)境下講話,這個(gè)產(chǎn)品也會把說話的聲音采集下來,然后把背景噪音通過算法過濾掉,不管在地鐵、大街或是房間,對方聽到的聲音都是清晰的。通過這個(gè)案例可以看到,傳感器和各種技術(shù)的融合,能給客戶帶來更大的價(jià)值。

三、撞擊檢測是MEMS傳感器增長的新興市場

撞擊檢測是MEMS傳感器增長的一個(gè)新興市場。對于電池運(yùn)輸而言,通常需要了解整個(gè)過程中是否有產(chǎn)品損壞,這就要加入一個(gè)檢測功能。電池在撞擊狀態(tài)下會發(fā)生極端變形,特別是當(dāng)它撞擊時(shí)還在進(jìn)行大電流充電,這是非常危險(xiǎn)的。ST的傳感器可以檢測物體的撞擊,傳感器可以演算物體撞擊的能力和撞擊時(shí)的狀態(tài),提升電池和系統(tǒng)在運(yùn)輸時(shí)的安全系數(shù)。

在工業(yè)應(yīng)用中,傳感器在建筑物檢測領(lǐng)域大有可為。Andrea ONETTI列舉了去年意大利發(fā)生的一起橋梁倒塌事故,原因是混凝土建筑隨著時(shí)間推移自然損耗嚴(yán)重,建筑的風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)增加。如高精度傾斜器可以幫助計(jì)量房屋的老化程度和可能存在的安全隱患,這對建筑安全非常重要。在智能駕駛方面,MEMS傳感器可以提升慣性導(dǎo)航的精度和準(zhǔn)度,如在隧道里面,通過智能傳感器對車輛進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測和安全監(jiān)控,這些過程對傳感器的精度和制造都有很高的要求。

除了消費(fèi)市場,MEMS傳感器在工業(yè)和其它應(yīng)用市場中也非常有前景,不同類別的傳感器融合開啟了一個(gè)新興領(lǐng)域。隨著智能時(shí)代的到來,傳感器會收到大量的數(shù)據(jù),對于客戶而言,要拿到高質(zhì)量的數(shù)據(jù),在節(jié)點(diǎn)端就需要高精度的MEMS傳感器。最后,Andrea ONETTI表示,ST承諾始終為客戶提供高精度、高性能、低功耗以及帶有嵌入式智能的MEMS傳感器,以高質(zhì)量、低功耗的數(shù)據(jù)采集滿足工業(yè)、汽車、消費(fèi)類客戶在智能化方面不斷增長的需求。

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原文標(biāo)題:萬物智能時(shí)代,ST高精度MEMS解決方案助力產(chǎn)品智能化

文章出處:【微信號:MEMSensor,微信公眾號:MEMS】歡迎添加關(guān)注!文章轉(zhuǎn)載請注明出處。

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