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感測器/MEMS  

物聯網亟需MEMS感測器創新

上網時間: 2015年07月09日     打印版  Bookmark and Share  字型大小:  

關鍵字:物聯網  感測器  MEMS  能量採集器  CMOS 

“隨著到處都需要感測器來實現物聯網、情境感知,尤其是對於新型生化與生醫感測器的新興需求,我認為MEMS產業的發展的確才剛剛開始,”矽谷投資業者Band of Angels SIG委員會主席Kurt Petersen表示。“價格將繼續下滑,但目前開發中的新型感測機制將大幅提高精度,”對於發展中的壓電麥克風、超音波手勢辨識以及新的慣性技術帶來巨大的潛在影響——以更高10倍的精確度大幅改善導航資訊。

Peterson認為真正有用的穿戴裝置尚未被開發出來,但對於其未來的發展表示樂觀。最有發展前景的是現正開發中的新一類生化感測器,例如新創公司Profusa的可植入式葡萄糖感測器,外部光學裝置讀取,它利用一種可調式感測器平台,在人體內偵測化學藥物。

除了更好的生化和生醫感測器以外,能量採集器是另一個機會。“能量採集器將會變得日趨重要,因為物聯網將為其提供一個巨大的市場,”他說。

MEMS新平台推動成長

為了能以市場要求的最快上市時間與低成本,將這些新式的MEMS元件投入量產,推動半導體業開發出一些新的方法。

“過去客戶求助於我們時通常要求採用他們自己的獨特製程,但現在有越來越多的客戶要求我們盡可能使用標準平台,只需少量修改即可,”Teledyne Dalsa公司MEMS代工廠執行副總裁兼總經理Claude Jean表示。“一款產品採用一種製程的傳統做法還沒有被完全淘汰,但越來越多的客戶傾向於利用成熟的平台來開發產品,”他補充道。

Dalsa公司正為慣性感測器、微測輻射熱計、光學MEMS和壓電元件提供更廣泛的不同平台,並盡可能地擴展自家的設計和測試支援業務。

新平台技術也來自研發實驗室。法國原子能署電子暨資訊技術實驗室(CEA-Leti)的目標在於與代工廠合作,將其壓阻式MEMS平台投入生產以提供給更多客戶。這種技術在移動的物質利用>10?m的厚層,而將<500nm的超薄層用於邊緣的壓阻式元件,然後透過壓縮或拉緊改變電阻來檢測其運動。

“這種技術為緊密地整合多個感測器提供了替代性方法,可以協助像系統或CMOS製造商等缺少自有技術的新公司很快地開發出產品來。”CEA-Leti北美策略合作夥伴副總裁Hughes Metras並指出,CEA-Leti已經與首家取得授權的業者Tronics迅速地將其六自由度慣性感測器推向市場了。

如今,這些基本技術的成熟還意味著MEMS市場開始從一些基於共同利益的合作中尋找優勢,特別是在一些設備要求或測試操作等方面。目前在測量慣性感測器性能方面還沒有被廣泛接受的標準,也沒有像ITRS路線圖那樣為設備製造商定義未來需求的手段,Teledyne Dalsa的Jean指出。

“目前在MEMS市場所要求的成本和可用的先進CMOS設備之間存在著巨大的差距。”他認為,“不過,相較於為先進CMOS開發的製程,這還需要更簡單且更低成本的TSV製程等技術支援。”

Teledyne Dalsa目前正與Alchimer合作開發低成本的濕式銅製程後鑽孔(Via-Last) MEMS TSV途徑。Teledyne DALSA的Via-Last技術採用銅鑽孔,並利用Alchimer的低溫電化學製程,形成具有5微米直徑x100微米深完美填充的穿孔,並利用銅再分佈層和鎳/金UBM連接到外部。但該製程目前僅適用200mm晶圓,因此,“我們需要MEMS製造商和設備與材料供應商之間展開更加密切的合作,共同開發出更低成本的方法來推動創新進展。”他表示。

(參考原文: DoE Supercomputer Does Big Data,by R. Colin Johnson)


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