美新半导体:高集成MEMS芯片先行者

2009年10月19日 09:10    嵌入式公社
关键词: MEMS , 半导体 , 先行者 , 芯片
来源:中国电子

美新半导体在世界上首次将传感器、模拟信号以及数字信号处理三者整合在一块芯片上,可以测量X,Y两个独立方向的加速度变化。不仅实现了质量更优、尺寸更小,也把每片芯片的成本降低了60%。

美新半导体(无锡)有限公司是1999年由海外留学人员归国创办的企业,主要从事微电子机械集成电路(MEMS)和模拟、混合信号集成电路及应用系统的研发、制造与销售,是全球首家将微机械系统(MEMS)和混合信号处理电路用标准的CMOS(互补金属氧化物半导体)兼容工艺有效、高质地集成于单一芯片的惯性传感器公司。美新在惯性传感器、地磁传感器、应用系统、基于MEMS流量传感器的气体质量流量仪表以及算法和软件产业化上处于国际先进水平。

专注MEMS保持技术领先

美新于2007年12月在美国纳斯达克成功上市,成为世界上第一家,也是目前唯一的纯MEMS产品上市公司。作为一家高速成长的国际化高科技半导体 MEMS企业,美新原创开发了基于标准CMOS流程的集成微机械系统和全球领先的制造工艺和测试技术,并成功研发出20多种型号的加速度传感器集成电路、流量传感器、地磁场传感器以及多种基于MEMS传感器的气体流量仪表系统产品,形成大规模生产,月生产能力达1000万只。美新在美国波士顿的总部设有 MEMS研发中心,在芝加哥的设计中心设有高精度模拟集成电路设计及研发团队,在上海设有传感器应用算法和软件开发团队,在无锡的分部设有产品设计及全球生产基地。其电子微机电及微加工单片集成技术处于世界领先的水平,也是全球消费类电子市场最大的加速度计生产商之一。

美新独家拥有基于标准CMOS流程的集成微机械加速度计的全部自主专利。随着研发、规模生产的发展,产品的应用领域和市场不断扩大。从汽车电子产品的汽车安全气囊传感器到消费产品的手机、娱乐、电视便捷遥控器,再到工业系统和仪器以及游戏操控手柄,美新都有不同的产品来满足客户多样化的需求。在过去的几年里,美新产品一直保持着同行业中最好的质量纪录。

因其产品有极高的性价比和低于10ppm的失效率,使美新成为众多世界知名厂商的首选供应商,如 Lenovo-IBM、SONY、Panasonic、Sharp、EPSON、NEC、Omron、 MITSUBISHI、 Autoliv、INFOCUS等。

微型传感器将大显身手

随着信息化社会的发展,在计算机、信息通信设备、汽车电子和消费类电子等设备中,小型和轻量化、智能化产品的发展非常迅速。在设备信息输入部分、信息记录部分、控制部分等,众多的传感器起着主要作用。为了能够与信息时代信息量激增、要求捕获和处理信息的能力日益增强的发展趋势保持一致,对于传感器性能指标 (包括精确性、可靠性、灵敏性等)的要求越来越严格。而传统的大体积弱功能传感器往往很难满足上述要求,所以它们已逐步被各种不同类型的高性能微型传感器所取代。后者主要由硅材料构成,具有体积小、重量轻、反应快、灵敏度高以及成本低等优点。国内传感器技术起步晚、发展较慢,尤其是在微型传感器领域,和美国、日本等发达国家有一定的差距。

目前美新公司的产品在国内消费类市场占有50%的市场份额,在汽车领域,则早在2002年12月就通过了TS16949质量体系的审核,并且在2003年 1月进入汽车领域,大规模供应世界市场。到目前为止,美新一直与汽车制造业的大供应商Autoliv等公司保持着良好的项目合作关系。

三合一MEMS芯片实现更高性价比

美新半导体(无锡)有限公司是一家非常独特的公司,特别专注于传感器类产品的研发和生产,所生产的传感器可以测量加速度、振动、冲击、运动和重力加速度等,并且在世界上首次将传感器、模拟信号以及数字信号处理三者整合在一块芯片上,可以测量X、Y两个独立方向的加速度变化。

这种芯片被称作微电子机械系统,采用热力学原理来测量速度的变化。芯片中的测量媒质是空气,被密封在芯片中。芯片的中间有一个热源,当被检测物体受到外力作用产生运动或者加速度的时候,空气因为惯性的原因,在一瞬间仍然保持静止,热源的移动将改变空气的温度、密度以及压强,通过对空气热力学参数的计算,可以测量出当前物体的加速度改变。美新现在可以提供两类传感器产品:MEMS加速度传感器和新型磁传感器。美新的MEMS加速度传感器采用了其独特的气体热感的原理,具有以下独特的性能特点:1.可靠性高,抗冲击能力强(>50000g);2.低的共振频率和频响(<100Hz);3.零点偏差小;4.抗干扰能力强(相比于同类产品);5.产品的一致性、重复性好。

目前,美新的加速度传感器在不同的领域都被使用,如汽车电子领域的侧翻保护,商务电子领域的投影仪自动梯形校正,消费类电子领域的手机中的动作、位置识别,游戏控制,测量工具中的数字水平尺,数码相机中的水平测量等。针对消费电子产品要求元件尺寸小、低成本、高产量的特点,美新将微机械和半导体微电子技术合二为一,把传感器、模拟信号以及数字信号处理三者整合在一片芯片上。这不仅实现了质量更优、尺寸更小,也把每片芯片的成本降低了60%。现有产品的平均失效率约3ppm(百万分之三),而竞争对手们的产品平均失效率汽车类在10ppm左右,非汽车类在10-100ppm。

美新在美国和无锡拥有近百人的强大技术开发团队,每年创新的技术源源不断地从美国移植到无锡。公司非常专注于人才的后续培养,博士后工作站已合作多年,院士工作站正在积极地筹备中。美新公司在赵阳博士的带领下将致力于为带动江苏省、乃至中国IC产业的升级转型,促进微纳制造产业技术升级,引领更多的企业参与到MEMS传感器产业链来作出自己的贡献,并为推动下游消费电子、工业控制和汽车电子等相关产业的发展作出持续不断的贡献。
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