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来源:面包芯语
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现在,传感器结构及其控制电路都可以作为IP模块,同时采用所需的CMOS工艺节点,可以创建具有多个嵌入式传感器的ASIC。
据麦姆斯咨询报道,近日,Nanusens宣布已成功创建全数字电路设计来测量其纳米传感器的感测电容。这意味着可以在任何需要的工艺节点上使用标准CMOS工艺同时在芯片内制造传感器结构及其检测电路。因此,现在可以在ASIC中嵌入多个不同的纳米传感器。这种将传感器解决方案集成为IP模块的突破性技术大大降低了成本和尺寸,因为其完全取代了当前的分立传感器封装解决方案。
“这是公司的一个重要里程碑!”Nanusens首席执行官(CEO)Josep Montanyà博士表示,“首先是我们成功地在CMOS层内制造了我们独特的纳米传感器结构。这解决了传统MEMS传感器必须在生产能力有限的定制生产线上制造的问题,而我们可以在CMOS代工厂中制造几乎无限数量的传感器。这些传感器采用LGA、QFN、WLCSP等标准封装,但与所有其他MEMS传感器一样,也需要电路来检测传感器结构的纳米位移所产生的微小电容变化。我们的突破是创建全数字检测电路,这可以按照工艺节点缩小ASIC芯片,以用于传感器结构的电容感测,并匹配形成完整的传感器解决方案。”
Montanyà博士继续说:“能够同时缩小传感器结构及其控制电路,使我们能够利用使用较小的CMOS几何形状的所有好处,例如降低成本。更重要的是,与模拟检测电路相比,我们全数字检测电路的功耗降低了10倍以上。这对于其它MEMS传感器解决方案来说是不可能的,因为其结构和模拟电路很难缩小。”
与传统模拟跨导/电荷放大器电路或类似电路中的300微秒甚至几毫秒相比,全数字检测电路提供了非常快速(3微秒)的电路开/关切换。这对于需要极低采样频率的应用非常有利,例如运动检测应用,其中的运动传感器通常用于唤醒设备的其余部分。如果设备大部分时间处于睡眠模式,则电池寿命在很大程度上取决于运动传感器的电流消耗。全新的数字检测电路超快开/关使得Nanusens基于180nm工艺的测试芯片上的电流消耗为亚微安,远低于市场上最先进的技术,并将便携式/可穿戴设备的电池寿命延长一倍以上。
“这是传感器行业的一场革命。”Montanyà博士补充道,“与PCB或多芯片解决方案的分立封装不同,所有需要的传感器都可以像IP模块一样集成到ASIC之中。这将大大减少许多集成多种传感器设备的物料清单(BOM)、尺寸和功率的要求,尤其是智能手机、耳机和智能手表等便携式设备。我们已经在与想要许可该IP的公司进行交流讨论。”
Nanusens目前正在Crowdcube上募资,希望将这项技术移植到一系列较小的工艺节点上,以满足客户的需求。
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