磁(ci)傳感技(ji)術爭奇斗艷,創新應用(yong)豐富(fu)多(duo)彩
發布日期:
2016-09-22

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2016年9月12日,『第十九屆“微言大義”研討會:磁傳感技術及應用』在上海跨國采購會展中心3M3會議室隆重舉辦,一場展現磁性魅力的活動,吸引了120多位磁傳感器領域的企業同仁,高校和科研機構的研究人員參與。八位嘉賓圍繞各類磁傳感技術、應用和市場發展等展開深入講解。

『第十(shi)九屆“微言大義”研(yan)討會:磁傳感技(ji)術及應用』成功舉辦

2016年9月12日,『第十(shi)九(jiu)屆(jie)“微(wei)言大義(yi)”研討(tao)會(hui)(hui)(hui):磁傳(chuan)感(gan)技(ji)(ji)術(shu)及應(ying)用(yong)』在上海(hai)跨國采購會(hui)(hui)(hui)展(zhan)(zhan)(zhan)中心3M3會(hui)(hui)(hui)議室隆重(zhong)舉辦,本(ben)次會(hui)(hui)(hui)議由(you)、中船重(zhong)工第七一〇研究所、上海(hai)市(shi)物聯網(wang)行(xing)業協會(hui)(hui)(hui)智能(neng)傳(chuan)感(gan)器專委(wei)會(hui)(hui)(hui)主辦,并得到上海(hai)科技(ji)(ji)會(hui)(hui)(hui)展(zhan)(zhan)(zhan)有(you)限公(gong)司、中國與(yu)物聯網(wang)產(chan)業聯盟、上海(hai)傳(chuan)感(gan)信息(xi)科技(ji)(ji)有(you)限公(gong)司等單位(wei)的(de)支持。一場(chang)(chang)展(zhan)(zhan)(zhan)現(xian)磁性魅力的(de)活動,吸引了120多位(wei)磁傳(chuan)感(gan)器領(ling)域的(de)企(qi)業同仁,高(gao)校和科研機構的(de)研究人員參與(yu)。八位(wei)嘉賓圍繞(rao)各類磁傳(chuan)感(gan)技(ji)(ji)術(shu)、應(ying)用(yong)和市(shi)場(chang)(chang)發展(zhan)(zhan)(zhan)等展(zhan)(zhan)(zhan)開深入講(jiang)解,現(xian)場(chang)(chang)氣(qi)氛十(shi)分熱烈,嘉賓和參會(hui)(hui)(hui)者(zhe)頻頻點(dian)贊(zan)。毫無疑問,“微(wei)言大義(yi)”研討(tao)會(hui)(hui)(hui)已成為國內領(ling)域最有(you)影響(xiang)力的(de)品(pin)牌會(hui)(hui)(hui)議。

磁傳感技術爭奇斗艷,創新應用豐富多彩

人氣爆滿的“微(wei)言大義”會場

一、磁(ci)傳(chuan)感(gan)器(qi)芯片產業(ye)化(hua)現狀及(ji)應用介紹

演講嘉賓:中船重工第七一〇研究所(suo) 磁傳感器(qi)芯片事(shi)業部(bu)總經理 吳建得(de)

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吳建得(de)先生介紹中(zhong)船(chuan)重(zhong)工第七一〇研究所(suo)基本情況

吳建得先(xian)生首先(xian)介紹了中(zhong)船重(zhong)工第(di)七(qi)(qi)一○研(yan)究所及東方微磁公司(si)成立背景(jing)。七(qi)(qi)一○研(yan)究所始建于(yu)1958年,所總(zong)部位于(yu)湖(hu)北宜昌,在上(shang)海、三(san)亞、武(wu)漢等地(di)設有(you)(you)分(fen)部,是我(wo)國水中(zhong)兵器(qi)(qi)、海洋工程、磁學專業(ye)骨干研(yan)究所,863、973項目研(yan)究單位,擁有(you)(you)國防弱磁一級計量站(zhan)、院士專家(jia)工作(zuo)站(zhan)、1個(ge)博士后科研(yan)工作(zuo)站(zhan)、下設10個(ge)研(yan)究室、2個(ge)裝備(bei)生產(chan)(chan)部、2個(ge)試(shi)制工廠(chang)和15家(jia)控股公司(si)。為(wei)發展(zhan)新(xin)產(chan)(chan)業(ye)、新(xin)技術(shu),七(qi)(qi)一〇所投資成立了東方微磁公司(si),專門從事磁傳(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)芯(xin)片(pian)產(chan)(chan)業(ye)化工作(zuo)。截至(zhi)目前(qian),七(qi)(qi)一○所已(yi)投資近2億元,在湖(hu)北建有(you)(you)一條MEMS傳(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)芯(xin)片(pian)生產(chan)(chan)線,以此(ci)為(wei)依托,從事基于(yu)AMR/GMR技術(shu)的磁傳(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)芯(xin)片(pian)產(chan)(chan)業(ye)化工作(zuo)。

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東方微(wei)磁公(gong)司及(ji)磁電子(zi)高科技產業園

東方微(wei)磁(ci)公司目前的(de)(de)主要產(chan)品:(1)GMR磁(ci)傳(chuan)感(gan)(gan)(gan)器(qi)(qi)芯(xin)(xin)片(pian):由GMR磁(ci)敏材料構成惠斯(si)通(tong)電(dian)橋,可(ke)對(dui)微(wei)弱(ruo)磁(ci)場(chang)進行感(gan)(gan)(gan)應,輸出電(dian)壓信號。該產(chan)品可(ke)以檢(jian)測±0.3~±4mT的(de)(de)弱(ruo)磁(ci)場(chang)。靈敏度為普通(tong)的(de)(de)霍(huo)爾傳(chuan)感(gan)(gan)(gan)器(qi)(qi)IC的(de)(de)10倍數。(2)磁(ci)開(kai)關芯(xin)(xin)片(pian):數字輸出磁(ci)性傳(chuan)感(gan)(gan)(gan)器(qi)(qi)內部包含(han)磁(ci)阻傳(chuan)感(gan)(gan)(gan)器(qi)(qi)芯(xin)(xin)片(pian)和(he)ASIC處(chu)理,集成封裝而(er)成,磁(ci)開(kai)關芯(xin)(xin)片(pian)通(tong)過檢(jian)測永久(jiu)磁(ci)鐵的(de)(de)磁(ci)感(gan)(gan)(gan)應強(qiang)度可(ke)進行電(dian)平(ping)跳變。該芯(xin)(xin)片(pian)適用(yong)于開(kai)/關檢(jian)測或燈亮控(kong)制(音響/冰箱/保險柜(ju)/汽車/艙(cang)門)的(de)(de),液(ye)位開(kai)關,氣(qi)缸行程位置(zhi)控(kong)制、水表氣(qi)表里(li)程表轉速表的(de)(de)計數等(deng)。(3)定(ding)制化磁(ci)芯(xin)(xin)片(pian):GMR磁(ci)傳(chuan)感(gan)(gan)(gan)器(qi)(qi)芯(xin)(xin)片(pian)、磁(ci)耦合器(qi)(qi)芯(xin)(xin)片(pian)/小電(dian)流(liu)傳(chuan)感(gan)(gan)(gan)器(qi)(qi)芯(xin)(xin)片(pian)、磁(ci)編碼器(qi)(qi)芯(xin)(xin)片(pian)等(deng)。

除了介紹上述典型產品(pin),吳建得先生還(huan)詳細介紹了MEMS傳感器芯片6寸線的加(jia)工能力(li)。該MEMS生產線經過多(duo)年的調試和運行,在2015年底工藝已全部打通,產品(pin)的成品(pin)率可以達到90%,目(mu)前對外開放(fang)代工業務。

最后,吳建(jian)得先生結合自(zi)身經歷,給(gei)出了產業化(hua)發展難(nan)題。位于(yu)湖(hu)北宜昌的(de)(de)(de)七(qi)一○研究(jiu)所相(xiang)(xiang)比位于(yu)長三角和(he)北京等大城(cheng)市的(de)(de)(de)研究(jiu)所,主要的(de)(de)(de)問(wen)題就是人才的(de)(de)(de)吸引和(he)保留,其它難(nan)題還包括如何進行市場定(ding)位、產品策(ce)略(lve)制定(ding)、資金(jin)來(lai)源等。當然(ran),吳建(jian)得先生針對上述(shu)問(wen)題,也(ye)提出了自(zi)己的(de)(de)(de)產業化(hua)發展思路(lu),值(zhi)得業界同行互相(xiang)(xiang)學習、交流和(he)進步(bu)。

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吳建得先(xian)生的磁傳感器產業(ye)發展思(si)路

二(er)、論高性(xing)能磁(ci)傳(chuan)感(gan)器在實(shi)際體驗中的重要性(xing)

演講嘉賓:PNI Sensor President & CEO Becky Oh

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Becky Oh女(nv)士介紹PNI Sensor的基本情況

PNI Sensor是磁傳感技術和傳感器(qi)融合算法方面的(de)領(ling)導者(zhe)。PNI自有的(de)“神奇算法”結合地磁場(chang)特性開發出(chu)一系列(lie)高性能的(de)磁傳感器(qi),專注(zhu)于國防、科學和消費類等方面的(de)應用。

Becky Oh女士為(wei)大家介紹(shao)了PNI Sensor磁感式磁傳(chuan)感器(qi)(qi)(qi)的(de)(de)高性(xing)能表現,其不(bu)論在(zai)靈敏度(du)、信噪比、功(gong)耗還是(shi)響(xiang)應(ying)速度(du)均較市場(chang)上常見的(de)(de)霍爾(er)磁傳(chuan)感器(qi)(qi)(qi)優異很(hen)多。霍爾(er)磁傳(chuan)感器(qi)(qi)(qi)的(de)(de)靈敏度(du)為(wei)300nT,而PNI公(gong)(gong)司的(de)(de)產(chan)(chan)品卻高達(da)13nT;霍爾(er)磁傳(chuan)感器(qi)(qi)(qi)的(de)(de)信噪比在(zai)500nT左右,而PNI公(gong)(gong)司的(de)(de)產(chan)(chan)品為(wei)15nT;霍爾(er)三(san)軸(zhou)傳(chuan)感器(qi)(qi)(qi)在(zai)8赫茲(zi)工作時(shi)的(de)(de)功(gong)耗為(wei)在(zai)280μA,而PNI公(gong)(gong)司的(de)(de)產(chan)(chan)品在(zai)同等工作條件下卻低(di)至(zhi)70μA。因(yin)此稱PNI Sensor產(chan)(chan)品為(wei)高性(xing)能磁傳(chuan)感器(qi)(qi)(qi)毫不(bu)為(wei)過。

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主(zhu)流霍爾(er)磁傳(chuan)感器和PNI Sensor磁感式磁傳(chuan)感器的(de)性能(neng)對比(bi)

同(tong)時,Becky Oh女士還介紹了(le)這(zhe)款產品在(zai)(zai)運(yun)動(dong)捕(bu)捉、室(shi)內導(dao)航(hang)、智慧停(ting)(ting)車的(de)(de)應用實(shi)例和(he)表現參數。(1)運(yun)動(dong)捕(bu)捉要求傳(chuan)(chuan)感(gan)(gan)器有更(geng)高(gao)的(de)(de)信號捕(bu)獲能(neng)力和(he)更(geng)好的(de)(de)融合算(suan)法來彌補傳(chuan)(chuan)感(gan)(gan)器本(ben)身的(de)(de)不足之處(chu)。陀螺儀有角度(du)偏移、飽和(he)后對旋轉速(su)率限制等問(wen)題(ti),加速(su)度(du)計有噪(zao)聲和(he)抖動(dong)問(wen)題(ti),而磁(ci)(ci)傳(chuan)(chuan)感(gan)(gan)器有磁(ci)(ci)干擾(rao)問(wen)題(ti)。PNI公司融合卡爾曼(Kalman)濾波技術的(de)(de)高(gao)性能(neng)磁(ci)(ci)傳(chuan)(chuan)感(gan)(gan)器能(neng)有效解決上述問(wen)題(ti),性能(neng)表現接(jie)近理(li)想的(de)(de)理(li)論值。(2)室(shi)內導(dao)航(hang)和(he)行人跟蹤:Becky Oh用在(zai)(zai)一(yi)棟7層商場中在(zai)(zai)同(tong)樓層行走(zou)、從第2層到第6層行走(zou)的(de)(de)兩個跟蹤案例講解了(le)PNI Sensor產品的(de)(de)實(shi)際表現。高(gao)分(fen)辨(bian)率的(de)(de)磁(ci)(ci)傳(chuan)(chuan)感(gan)(gan)器加入(ru)傳(chuan)(chuan)感(gan)(gan)融合算(suan)法后,避免(mian)了(le)普通傳(chuan)(chuan)感(gan)(gan)器出現的(de)(de)180度(du)導(dao)航(hang)誤差的(de)(de)問(wen)題(ti)。(3)智能(neng)停(ting)(ting)車:PNI Sensor的(de)(de)磁(ci)(ci)傳(chuan)(chuan)感(gan)(gan)器結合其(qi)多節點空間算(suan)法,總功耗(hao)為18μA。此技術能(neng)有效解決城(cheng)市擁(yong)堵,是最(zui)有效的(de)(de)停(ting)(ting)車資源(yuan)管理(li)方案。

三、AMR技(ji)術及其應用

演講嘉賓(bin):美新半導體 研發總監 蔣(jiang)樂躍

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蔣樂(le)躍先生介紹美(mei)新半導(dao)體(ti)概況(kuang)

蔣樂躍先生主要講解內(nei)容有:(1)美新半(ban)(ban)導(dao)(dao)體公(gong)(gong)司(si)情況介紹(shao):美新半(ban)(ban)導(dao)(dao)體成(cheng)立于1999年,總(zong)部位于美國馬薩諸塞(sai)州安多(duo)弗。2007年在納(na)斯達克上市,成(cheng)為(wei)全(quan)球第一家(jia)以MEMS技(ji)術(shu)上市的(de)(de)公(gong)(gong)司(si)。美新半(ban)(ban)導(dao)(dao)體原創開發了基于標準CMOS流程的(de)(de)集(ji)(ji)成(cheng)微機電(dian)系(xi)統(tong)和全(quan)球領(ling)先的(de)(de)制造(zao)工藝和測(ce)(ce)(ce)試技(ji)術(shu),并(bing)成(cheng)功研發出(chu)多(duo)種(zhong)(zhong)型號的(de)(de)加速度(du)(du)計(ji)、流量傳(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)、地(di)磁場傳(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)以及多(duo)種(zhong)(zhong)基于MEMS傳(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)的(de)(de)氣體流量儀表系(xi)統(tong)產(chan)品。(2)AMR技(ji)術(shu):美新公(gong)(gong)司(si)磁傳(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)采(cai)用各向異性磁阻(zu)(AMR)原理,工藝上采(cai)用沉積一層(ceng)坡(po)莫合金的(de)(de)MRS磁條,并(bing)在MRS上沉積一層(ceng)與MRS呈45度(du)(du)夾角的(de)(de)導(dao)(dao)電(dian)線圈(BBP),組(zu)成(cheng)惠斯通(tong)電(dian)橋作為(wei)信號探(tan)測(ce)(ce)(ce)電(dian)路。美新半(ban)(ban)導(dao)(dao)體是國內(nei)首家(jia)擁有專業(ye)磁傳(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)6英(ying)寸(cun)(cun)制造(zao)線的(de)(de)公(gong)(gong)司(si),已開發出(chu)小尺(chi)寸(cun)(cun)、低功耗、高性能的(de)(de)高度(du)(du)集(ji)(ji)成(cheng)3軸地(di)磁傳(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)。(3)AMR磁阻(zu)傳(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)的(de)(de)應用:電(dian)子(zi)指(zhi)南針、電(dian)流傳(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)、地(di)磁車輛檢(jian)測(ce)(ce)(ce)、角度(du)(du)&距離檢(jian)測(ce)(ce)(ce)、其它磁場測(ce)(ce)(ce)量領(ling)域(yu)。

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美新(xin)AMR磁傳感器產(chan)線工藝能(neng)力介紹

四、芯片電子(zi)產業東移與國內磁傳感器(qi)的發展機(ji)遇

演講嘉賓:矽睿科技(ji) 副總監 鄒緊跟

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鄒緊跟先生介紹磁傳感器的(de)基本(ben)應用

鄒緊跟先(xian)生談到:汽車電(dian)子和(he)消(xiao)費電(dian)子仍是(shi)磁(ci)傳感(gan)器(qi)的(de)主要兩大(da)(da)市(shi)場(chang)(chang),市(shi)場(chang)(chang)份額占90%左右。而這兩部(bu)分(fen)(fen)的(de)市(shi)場(chang)(chang)和(he)生產(chan)都在(zai)往中(zhong)(zhong)國轉移(yi),中(zhong)(zhong)國的(de)企(qi)業面臨巨大(da)(da)的(de)發展(zhan)(zhan)機遇。中(zhong)(zhong)國作為(wei)在(zai)磁(ci)傳感(gan)器(qi)領域最接地氣的(de)國家,更接近市(shi)場(chang)(chang),更接近需(xu)求,能更快(kuai)地響應市(shi)場(chang)(chang)需(xu)求。目(mu)前全球前十(shi)大(da)(da)傳感(gan)器(qi)供(gong)應商(shang)大(da)(da)部(bu)分(fen)(fen)都采(cai)用IDM模(mo)式,因此矽睿采(cai)用虛擬(ni)IDM模(mo)式,持有(you)部(bu)分(fen)(fen)8寸(cun)線自主生產(chan)設備和(he)自有(you)工藝開發,輕資(zi)產(chan)、低折(zhe)舊,旨在(zai)擁有(you)高性能和(he)有(you)價格競爭力的(de)產(chan)品,在(zai)磁(ci)傳感(gan)器(qi)市(shi)場(chang)(chang)東移(yi)的(de)過程中(zhong)(zhong)得(de)到長(chang)期發展(zhan)(zhan)。

鄒緊(jin)跟先生介(jie)紹了矽(xi)睿科(ke)技的(de)技術發(fa)(fa)展歷程:2013年(nian)第(di)一(yi)款3x3 mm2的(de)AMR地磁(ci)傳(chuan)感(gan)器(qi)QMC5983問(wen)世,到2016年(nian)新(xin)一(yi)代AMR地磁(ci)傳(chuan)感(gan)器(qi)QMC8983尺寸縮小到1.2x0.8mm2,從2015年(nian)起公司涉及類工(gong)業磁(ci)開(kai)關和角(jiao)度傳(chuan)感(gan)器(qi)等領(ling)域。客(ke)戶(hu)路線(xian)也由(you)最初的(de)小品牌IDH發(fa)(fa)展到大品牌客(ke)戶(hu)。矽(xi)睿近幾年(nian)發(fa)(fa)展較(jiao)快,在2015年(nian)12月成(cheng)功獲得(de)融資,發(fa)(fa)展模式值得(de)業內(nei)借(jie)鑒(jian)和探討。

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矽睿科(ke)技的(de)產品路(lu)線圖

五、移動(dong)裝置應用之新(xin)世代磁傳感(gan)芯(xin)片

演講嘉賓:愛盛科技 傳(chuan)感器(qi)研(yan)發資深(shen)經理 袁(yuan)輔德

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袁輔德先生講解VR游戲對磁傳感器靈敏度(du)和分辨率的要求

來自寶(bao)島臺(tai)灣的愛盛科技股份有限公(gong)司(si)(iSentek Inc.)創立(li)于2011年6月,為運(yun)動(dong)傳感器(qi)無晶圓(yuan)廠半導(dao)體設計公(gong)司(si)。主要核心技術為MEMS傳感器(qi)芯片設計與銷售(shou),該公(gong)司(si)也進(jin)行(xing)相關算法的開發(fa)及(ji)客(ke)戶應用(yong)的支(zhi)持,以提供(gong)客(ke)戶完整(zheng)和實時的運(yun)動(dong)傳感器(qi)解決方案。磁傳感器(qi)產(chan)品為AMR技術,采用(yong)委(wei)外代工(gong)模式。

袁輔德先生針對磁傳(chuan)(chuan)感(gan)器在(zai)(zai)傳(chuan)(chuan)統(tong)市(shi)(shi)場(chang)和(he)新(xin)興市(shi)(shi)場(chang)上(shang)的(de)(de)應用差(cha)(cha)異進行了詳細(xi)講(jiang)解。磁傳(chuan)(chuan)感(gan)器作為(wei)電(dian)子羅(luo)(luo)盤在(zai)(zai)傳(chuan)(chuan)統(tong)市(shi)(shi)場(chang)上(shang)主要(yao)應用在(zai)(zai)智能手(shou)機(ji)上(shang),精確度的(de)(de)總誤差(cha)(cha)由磁傳(chuan)(chuan)感(gan)器本身誤差(cha)(cha)和(he)手(shou)機(ji)系統(tong)誤差(cha)(cha)組成。由于智能手(shou)機(ji)本身磁干擾較大(da),因此會掩蓋磁傳(chuan)(chuan)感(gan)器的(de)(de)問題。但新(xin)興市(shi)(shi)場(chang)如無人(ren)機(ji)、虛擬現實(VR)等,對傳(chuan)(chuan)感(gan)器的(de)(de)精準度、反應速度、信(xin)噪比等要(yao)求均大(da)大(da)高于傳(chuan)(chuan)統(tong)的(de)(de)電(dian)子羅(luo)(luo)盤應用,差(cha)(cha)之毫厘的(de)(de)定位(wei)誤差(cha)(cha)就會導(dao)致無人(ren)機(ji)不能按指定線路(lu)飛行,用戶體(ti)驗大(da)打折扣。

袁輔德先生提出了新一代磁傳感器的性能要求定義:1. 超低磁滯(0.01%);2. 噪聲小(<0.01μT);3. 靈敏度高(0.1μT);4. 高帶寬(1kHz);5. 抗干擾能力強。最后他提出:傳感器的發展應以為人類帶來新的生活體驗的理念!

磁傳感技術爭奇斗艷,創新應用豐富多彩

愛盛科(ke)技磁傳(chuan)感(gan)器優異的噪聲(sheng)表現

六、如何打開傳(chuan)感(gan)器芯片應用尷(gan)尬(ga)局面和電流傳(chuan)感(gan)器技術(shu)市場趨勢

演講嘉賓:興工微(wei)電子(zi) 產(chan)品總監 鐘小軍

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鐘小軍先生介紹電流傳感器的分類及優缺(que)點(dian)

興(xing)(xing)工(gong)微(wei)(wei)電子是(shi)一家成立于2013年的(de)初創型公司(si)。鐘總監的(de)報告主(zhu)要有以下幾部分(fen):(1)主(zhu)要電流(liu)(liu)(liu)(liu)傳(chuan)(chuan)感(gan)(gan)器(qi)種類及其優(you)缺點(dian)(dian):A. 電阻分(fen)流(liu)(liu)(liu)(liu)器(qi):優(you)點(dian)(dian)是(shi)結構簡單、價(jia)格便宜,但(dan)是(shi)功(gong)耗高(gao)(gao);B. 交流(liu)(liu)(liu)(liu)互(hu)感(gan)(gan)器(qi):優(you)點(dian)(dian)是(shi)成本低(di)、精(jing)(jing)確度高(gao)(gao),但(dan)響應(ying)(ying)速(su)度慢(man)且(qie)適(shi)用(yong)(yong)(yong)于交流(liu)(liu)(liu)(liu)電;C. Isolator+ Rshunt:優(you)點(dian)(dian)是(shi)直流(liu)(liu)(liu)(liu)電和(he)交流(liu)(liu)(liu)(liu)電都適(shi)用(yong)(yong)(yong)且(qie)線性度高(gao)(gao),但(dan)功(gong)耗高(gao)(gao)并需要復雜的(de)外圍電路;D. 霍爾效(xiao)應(ying)(ying)開環(huan)電流(liu)(liu)(liu)(liu)傳(chuan)(chuan)感(gan)(gan)器(qi):結構簡單、功(gong)耗低(di),又適(shi)用(yong)(yong)(yong)交流(liu)(liu)(liu)(liu)電和(he)直流(liu)(liu)(liu)(liu)電,但(dan)是(shi)磁(ci)滯現(xian)(xian)象嚴重,精(jing)(jing)確度和(he)響應(ying)(ying)速(su)度表現(xian)(xian)一般(ban);E. 霍爾效(xiao)應(ying)(ying)閉環(huan)電流(liu)(liu)(liu)(liu)傳(chuan)(chuan)感(gan)(gan)器(qi):工(gong)作(zuo)溫度范圍內精(jing)(jing)確度高(gao)(gao)且(qie)具(ju)有良好的(de)電磁(ci)兼(jian)容性,但(dan)是(shi)功(gong)耗高(gao)(gao),成本高(gao)(gao)。(2)興(xing)(xing)工(gong)微(wei)(wei)電子選擇(ze)基于霍爾技術的(de)電流(liu)(liu)(liu)(liu)磁(ci)傳(chuan)(chuan)感(gan)(gan)器(qi)的(de)緣由。作(zuo)為一家無晶圓(yuan)廠設計(ji)公司(si),霍爾電流(liu)(liu)(liu)(liu)傳(chuan)(chuan)感(gan)(gan)器(qi)是(shi)當前使用(yong)(yong)(yong)最(zui)廣(guang)泛、成本最(zui)低(di)、集成度最(zui)高(gao)(gao)的(de)磁(ci)傳(chuan)(chuan)感(gan)(gan)器(qi),對初創公司(si)來講門(men)檻較低(di)。(3)目標市(shi)場(chang):消費電子和(he)工(gong)業傳(chuan)(chuan)感(gan)(gan)器(qi)市(shi)場(chang)是(shi)成熟(shu)的(de)市(shi)場(chang),將來新能(neng)源市(shi)場(chang)將是(shi)霍爾電流(liu)(liu)(liu)(liu)傳(chuan)(chuan)感(gan)(gan)器(qi)的(de)巨(ju)大增長點(dian)(dian)。

磁傳感技術爭奇斗艷,創新應用豐富多彩

新能(neng)源(yuan)市場將是(shi)霍爾電流(liu)傳感器的巨大增長(chang)點

七、基于微壓鑄(zhu)成型技術的MEMS磁通門(men)器件初探(tan)及應用研究

演講嘉賓:上海微系統所 助理(li)研究員 顧杰斌

磁傳感技術爭奇斗艷,創新應用豐富多彩

顧杰(jie)斌博士介紹磁通門傳感(gan)器的(de)典型應用

顧杰斌(bin)博士首(shou)先介(jie)紹了(le)磁通(tong)(tong)(tong)門傳感器(qi)在(zai)軍事(shi)、生物(wu)、民用(yong)、醫療領域的應用(yong)。傳統磁通(tong)(tong)(tong)門的制作通(tong)(tong)(tong)過在(zai)高磁導率的鐵芯上(shang)進行(xing)線圈的機械纏(chan)繞來完成,這就使得磁通(tong)(tong)(tong)門存在(zai)諸如體積和質量(liang)偏大(da)、裝(zhuang)配誤差(cha)大(da)、生產成本高、空間分辨率差(cha)等(deng)問題。這些固有缺點很難消除,極大(da)的限制了(le)磁通(tong)(tong)(tong)門在(zai)一些場合下的應用(yong),比如小(xiao)型無人機、小(xiao)型衛星(xing)、便(bian)攜式設備、微(wei)型電(dian)(dian)子羅盤、小(xiao)型電(dian)(dian)流傳感器(qi)等(deng)等(deng)。利用(yong)MEMS技術將磁通(tong)(tong)(tong)門傳感器(qi)微(wei)型化非(fei)常必要!

顧杰斌博士接著(zhu)介(jie)紹了上海微(wei)系統所與寧波中車時代傳(chuan)感合作的(de)(de)項目:TSV技術實現MEMS磁(ci)(ci)通門傳(chuan)感器。報告探討了各種金(jin)屬膜和TSV的(de)(de)工藝實現方式,最后選擇了基于表面張力現象的(de)(de)微(wei)壓鑄成型技術設備來實現磁(ci)(ci)通門傳(chuan)感器的(de)(de)微(wei)結構。并向大(da)家展示了一次成型螺旋管線圈的(de)(de)實驗結果。

由于微(wei)型(xing)磁通門(men)傳感(gan)器的(de)(de)熱量(liang)集中在(zai)很(hen)小的(de)(de)面(mian)積上(shang),功耗(hao)沒有顯著降(jiang)低,且MEMS工(gong)藝(yi)制備的(de)(de)鐵(tie)芯性能普遍較差(cha),使得微(wei)型(xing)磁通門(men)的(de)(de)靈敏度(du)偏低、噪(zao)聲(sheng)高。目前在(zai)國內MEMS磁通門(men)傳感(gan)器還處于研發階(jie)段,國際(ji)上(shang)也只有極少的(de)(de)公司已(yi)經量(liang)產(chan)。因(yin)此(ci),如何微(wei)型(xing)化的(de)(de)同(tong)時得到功耗(hao)低、靈敏度(du)高、噪(zao)聲(sheng)小等性能優異的(de)(de)MEMS磁通門(men)傳感(gan)器還需要科研機構和企(qi)業共(gong)(gong)同(tong)探討,共(gong)(gong)同(tong)進步(bu)!

磁傳感技術爭奇斗艷,創新應用豐富多彩

微(wei)壓(ya)鑄成型技術實現的(de)三維螺線管線圈形(xing)貌

八、結合RF TSV及磁芯的片上電感線(xian)圈(quan)

演講嘉賓:Silex Microsystems 中國區代表 覃(tan)裕平

磁傳感技術爭奇斗艷,創新應用豐富多彩

覃裕平(ping)先(xian)生講解(jie)Silex Microsystems的磁芯結構(gou)設(she)計和工藝(yi)

覃(tan)裕平先(xian)生(sheng)首先(xian)介紹了Silex Microsystems公(gong)司情(qing)況。Silex Microsystems是全球(qiu)最大的純(chun)MEMS代工廠,已(yi)有一條(tiao)每年40萬(wan)次光(guang)刻(ke)的6寸(cun)線和一條(tiao)每年100萬(wan)次光(guang)刻(ke)的8寸(cun)線,并計(ji)劃在北京亦莊再(zai)新建(jian)一條(tiao)8英寸(cun)生(sheng)產線。Silex Microsystems代工成功的產品非常豐富,涵蓋加速(su)度計(ji),陀螺儀,壓(ya)力傳感(gan)器(qi),流量(liang)傳感(gan)器(qi),MEMS麥克(ke)風,濾波器(qi),射頻開關,微(wei)電(dian)池,微(wei)鏡(jing),CMOS互(hu)聯(lian)中間層等等。

做為通用工藝創新領導者,Silex Microsystems擁(yong)有Sil-Via(整個(ge)(ge)晶圓厚度的(de)(de)TSV)技(ji)術(shu)(shu),整個(ge)(ge)晶圓厚度的(de)(de)銅或金TSV的(de)(de)Met-Via技(ji)術(shu)(shu)和全球少有的(de)(de)Sol-Gel PZT生產(chan)解決方案。其中Sil-Via技(ji)術(shu)(shu)首次(ci)應用是作為MEMS麥克風的(de)(de)2.5D互(hu)聯(lian)中間(jian)層(ceng),已量(liang)產(chan)十年(nian)。Met-Via技(ji)術(shu)(shu)采用空心結構,解決了金屬與硅的(de)(de)熱失配(pei)問題(ti),部分填充也確(que)保了產(chan)品(pin)的(de)(de)高可靠性。集成磁芯采用4nm AlN/50nm SiO2/4nm AlN + 4*100nm NiFe/8nm AlN + 500nm SiO2多層(ceng)結構。目前多層(ceng)磁芯結構還在調試中,期望在未來幾年(nian)得到(dao)量(liang)產(chan)。

磁傳感技術爭奇斗艷,創新應用豐富多彩

3D片(pian)上(shang)電(dian)感,多晶硅電(dian)阻,MIM電(dian)容(rong)集成結構(gou)示意圖(tu)

『第十九屆“微(wei)言大義(yi)”研討會:磁(ci)傳(chuan)感(gan)(gan)技(ji)術及應用』在(zai)嘉賓的(de)激情演講和(he)參會者踴躍發言交流中落下帷(wei)幕(mu)。“微(wei)言大義(yi)”研討會為企(qi)(qi)業(ye)、科研機構(gou)等提(ti)供了一(yi)個開(kai)放的(de)交流平臺,在(zai)會議(yi)上大家(jia)各自分(fen)享在(zai)磁(ci)傳(chuan)感(gan)(gan)器(qi)技(ji)術開(kai)發、企(qi)(qi)業(ye)發展、市場開(kai)拓等方面的(de)經(jing)驗與(yu)心得,收獲頗(po)豐(feng)!美好的(de)時光總是(shi)令人感(gan)(gan)覺易逝,如果您想繼續學習豐(feng)富的(de)MEMS和(he)傳(chuan)感(gan)(gan)器(qi)干貨(huo),請關注(zhu)麥(mai)姆斯咨(zi)詢微(wei)信公眾號(MEMS)。

來源:麥姆斯咨詢?