İvmeölçerler (ve diğer MEMS cihazları) neden bu kadar nadiren bileşenlere entegre ediliyor?

Her şey yolunda gittikçe, daha fazla işlevsellik her yıl tek bir çipe dönüşüyor. Bununla birlikte, buna tamamen dokunulmamış gibi görünen bir şey, ivmeölçerler ve jiroskoplar gibi MEMS cihazlarıdır.

Pratik olarak ivmeölçerler gerektiren birçok cihaz sınıfına rağmen, MEMS'yi yongalara entegre etmek, ST ve Bosch'un birkaç pahalı (ve zayıf) aykırı dışında şaşırtıcı derecede nadir görünüyor. Nedenin teknik olduğunu düşünüyorum.

Özellikle aşağıdaki sorularla ilgileniyorum:

1. Onları bu kadar nadir yapan nedir?
2. Süreç farklılıklarının bunun üzerinde bir etkisi var mı?
3. Var olan bileşenler bu problemleri nasıl atlatır?

Sorunuzu "neden bunları tam bir SOC'ye entegre etmiyoruz" olarak ifade ettiyseniz, korkarım ki aşağıda sorunuza gerçekten cevap vermiyorum. Başka:

Burada zaten verilen nedenlere ek olarak, sadece ekstra adımlar gerektirmezler, aynı zamanda adımlardan ödün verirler. Başka bir deyişle, MEMS parçanız CMOS ile entegre edildiğinde ayrı bir işlemle yapıldığından daha iyi (veya ucuz) olmayacaktır. CMOS, özel bir CMOS işlemi kadar iyi olmaz (örneğin, MEMS parçanızın ısıtma adımları, CMOS cihazlarınızın doping profillerini etkiler. Plazma dağlama, DRIE, vb. Gibi birçok kesme adımı büyük alanlar kullanır ve neden olabilir hasarlı cihazlara şarj edin). Ancak, yapıldı: bu örneği Melexis MLX90807 / MLX90808 basınç sensörlerinden ( kaynak ) alın.

Bu nedenle, sadece farklı süreçleri kullanmak ve paket içinde bağlamak genellikle daha ucuzdur. İşte mCube ( kaynak ) için bir örnek . Sol üst resimde iki ölümü görebilirsiniz. Kaynağa göre, üst kalıp alttan silikon-viaslarla bağlanır.

Bağ tellerinin çoklu kalıbı ( kaynak ) birbirine bağlamak için kullanıldığı bir örnek :

Denetleyicilerin içinde DRAM belleği bulamamanızın aynı nedeni: bunları yapmak için gereken işlem adımları standart CMOS işleminden çok farklıdır.

Bir cihaza OTP gibi bir şey eklemek bile, yongaları daha pahalı hale getiren ekstra 4 veya 5 işlem adımı anlamına gelebilir.

EEPROM'un düşük maliyetli olup olmadığını veya bunları ekleyip eklemediklerini bilmiyorum çünkü aksi takdirde sahip oldukları mikro denetleyicilerle rekabet edemezler.

1. Onlara talep yok.

2. Evet, süreçler farklı. MEMS, normal IC'ler için gerekli olmayan DRIE ve ıslak dağlama gibi işlem adımlarını kullanır. Bu adımları dahil etmek (aşırı) maliyetlidir.

3. Mevcut bileşenler bu sorunu atlatmazlar, ekstra işlem adımlarına sahip olmanın neden olduğu fiyat artışını dengelemek için (umarım) yeterli talebin olduğu bileşenler olmaya odaklanırlar.

İvmeölçerler ve jirolar ataletsel bir kütleye ihtiyaç duyduklarından, kütle yükseldikçe sensörün hassasiyeti artar. Kütle yükseldikçe, boyutlar yükselir. Bir çipe dahil olmak, maliyeti diğer herhangi bir çevre biriminden daha fazla artırır.