提高传感器智能化的必然选择是集成电路与传感器的集成

   2022-08-05 工业品商城82
核心提示:目前有很多这样的产品,比如飞思卡尔、英飞凌、恩智浦等很多厂商推出的胎压传感器芯片,集成了传感器和IC。其他应用包括压力传感器芯片、磁传感器芯片等。凌影传感与控制部门负责人JohnMcGowan表示,TPMS传感器的要求是耐用、寿命长、成本合理。凌影开发的TPMS传感器将用于数据处理和信号调制的CMOSASIC和压电压力测量元件

目前有很多这样的产品,比如飞思卡尔、英飞凌、恩智浦等很多厂商推出的胎压传感器芯片,集成了传感器和IC。其他应用包括压力传感器芯片、磁传感器芯片等。

凌影传感与控制部门负责人JohnMcGowan表示,TPMS传感器的要求是耐用、寿命长、成本合理。凌影开发的TPMS传感器将用于数据处理和信号调制的CMOSASIC和压电压力测量元件放在一个公共引线框架中。他还介绍,通过将处理功能与传感器集成,可以确保温度补偿、自校正和故障模式检测等功能的准确性。在成本控制方面,可以通过在单个芯片上集成多种功能和特性并量产来努力。而这种智能传感器,让更小的CPU从数据运算中解放出来,从而可以进行更快的处理。

在欧洲获得过亿订单的汽车传感器合资公司Sentek技术总监庞川表示,IC和传感器集成的优势在于减小体积和干扰。他还表示,集成方式有两种:一种是SoC,集成度很高,但由于传感器和IC工艺的差异,很难实现。另一个是SOP,很容易实现,主要是封装工艺通过测试。

未来,传感器将与集成电路集成在一起。庞川觉得要看有没有必要。集成度高是好的,但是市场需求是多样化的,可以灵活对待。“例如,供应A传感器和B膜的集成,但我可能想要A传感器和C膜的组合,所以我必须单独使用它们。”庞川说。

传感器与集成电路集成的关键在于MEMS技术。庞川表示,MEMS技术是一种传感元件的加工技术,很多新型传感器都会采用这种加工技术。庞川介绍,MEMS技术将在高端应用中普及。目前,除了压力传感器、流量传感器等采用MEMS技术的传感器元件外,用于磁传感器的MEMS元件也越来越多。最新的热点是氧传感器,它原本的作用是只测量合理空燃比范围附近的数值。现在的热点是宽空燃比范围测量,这就需要一些新的技术。

但是MEMS传感器和传感器IC集成的架构并非“万无一失”。据业内人士透露,这给可靠性带来了隐忧。如何保证在任何负载、温度和振动条件下的稳定性和可靠性是一个问题。此外,还面临着持续降低成本的诸多挑战。“因此,对于MEMS技术生产的传感器元件,在技术上要考虑三个方面:一是结构设计要合理;第二,加工工艺过关;第三是封装技术。”庞川指出。

但是,对于封装技术行业有不同的看法。根据Freescale的说法,汽车电源控制和安全气囊中使用的加速度计面临的挑战是,用户希望集成的传感器和控制器IC具有更小的封装。由于不能将所有功能集成在一个硅片上,因此需要堆叠裸芯片以优化工艺。从封装的角度看传感器,意味着它不是放在单个硅片上,而是放在两个芯片上:处理器和传感器。然而,一些制造商认为,由单个硅芯片方案提供的简化封装将具有优势。真正的单芯片方案是将G传感器(加速度计)、温度传感器或流量传感器与信号处理单元放在同一个芯片上,这样可以实现最小的空间。

 
 
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