ทำไม accelerometers (และอุปกรณ์ MEMS อื่น ๆ ) จึงไม่ค่อยรวมเข้ากับส่วนประกอบ

9

ด้วยสิ่งต่าง ๆ ที่กำลังมุ่งหน้าไปฟังก์ชั่นมากขึ้นเรื่อย ๆ ก็ย้ายเข้ามาอยู่ในชิปตัวเดียวในแต่ละปี อย่างไรก็ตามสิ่งหนึ่งที่ดูเหมือนว่าจะไม่ถูกแตะต้องโดยสมบูรณ์คืออุปกรณ์ MEMS เช่น accelerometers และ gyros

แม้จะมีคลาสอุปกรณ์มากมายที่ต้องใช้เครื่องเร่งความเร็วจริงการรวม MEMS เข้ากับชิปดูเหมือนจะหายากอย่างน่าประหลาดใจยกเว้นค่าผิดปกติ (และอ่อน) ที่มีราคาแพงเพียงเล็กน้อยจาก ST และ Bosch ฉันถือว่าเหตุผลนั้นเป็นเรื่องทางเทคนิค

โดยเฉพาะฉันสนใจคำถามต่อไปนี้:

อะไรทำให้พวกเขาหายากเหรอ?
ความแตกต่างของกระบวนการมีผลกับสิ่งนี้หรือไม่?
ส่วนประกอบที่มีอยู่จะหลีกเลี่ยงปัญหาเหล่านี้ได้อย่างไร

— Azsgy
แหล่งที่มา

2

นอกเหนือจากเหตุผลด้านกระบวนการ / ต้นทุนที่กล่าวถึงด้านล่างฉันยังเพิ่มว่าคุณอาจไม่ต้องการให้ SoC รวมสิ่งนี้เข้าด้วยกัน ด้วยเหตุผลเดียวกับที่ผู้ผลิตมีเครื่องเร่งความเร็วหลายแบบในแคตตาล็อกพวกเขามีรายละเอียด / ความแม่นยำ / ราคา / ฯลฯ ที่แตกต่างกันและคุณต้องการเลือกเครื่องที่เหมาะสมกับความต้องการของคุณ การมีสิ่งที่ไม่ถูกต้องรวมอยู่ในชิปนั้นไม่ได้มีวัตถุประสงค์ใด ๆ ยกเว้นทำให้มีราคาแพงกว่า

— สลัว

2

พวกเขาไม่ได้รวมชิป MEMS เข้ากับชิป MEMS อื่น ๆ ด้วยซ้ำ เซ็นเซอร์บางประเภทที่คุณพูดถึงมีลูกเต๋าเชื่อมต่อถึงกันจำนวนหนึ่งภายในแพ็คเกจเดียว

— Spehro Pefhany

คุณหมายถึง IMU ชิปจะถูกรวมเข้าด้วยกันผ่านการเชื่อมติด ไม่ใช่ทุกคนที่มีความสามารถนั้น แพงเป็นระยะสัมพัทธ์ฉันคิดว่าพวกเขาจะถูกเพียง 7 $ ถ้าคุณคิดว่าคุณสามารถรวม acceleratometer, magnetometer และ gyro บน PCB (ซึ่งจะมีขนาดใหญ่กว่า) แจ้งให้เราทราบ โปรดทราบเมื่อไม่กี่ปีที่ผ่านมาว่า IMU มีขนาดใหญ่ขึ้นและมีราคาแพงกว่ามาก

— แรงดันไฟฟ้า

9

หากคุณหมายถึงคำถามของคุณว่า "ทำไมเราไม่รวมเข้ากับ SOC แบบเต็ม" ดังนั้นฉันจึงกลัวว่าฉันจะไม่ตอบคำถามของคุณด้านล่าง อื่น:

นอกจากเหตุผลที่ให้ไว้แล้วที่นี่คือพวกเขาไม่เพียง แต่ต้องการขั้นตอนพิเศษ แต่ยังลดขั้นตอน กล่าวอีกนัยหนึ่งส่วน MEMS ของคุณจะไม่ดี (หรือถูก) เมื่อรวมเข้ากับ CMOS มากกว่าที่เป็นหากทำด้วยกระบวนการแยกต่างหาก CMOS จะไม่ดีเท่ากระบวนการ CMOS เฉพาะ (เช่นขั้นตอนการให้ความร้อนของส่วน MEMS ของคุณจะส่งผลกระทบต่อโปรไฟล์การเติมของอุปกรณ์ CMOS ของคุณขั้นตอนการตัดหลายอย่างเช่นการแกะสลักพลาสมา DRIE ฯลฯ ใช้ฟิลด์ขนาดใหญ่และอาจทำให้เกิด ชาร์จอุปกรณ์ที่เสียหาย) อย่างไรก็ตามทำได้: นำตัวอย่างนี้จากเซ็นเซอร์ความดัน Melexis MLX90807 / MLX90808 ( แหล่งที่มา )

ด้วยเหตุนี้จึงมักจะถูกกว่าเพียงแค่ใช้กระบวนการที่แตกต่างกันและเชื่อมต่อในแพ็คเกจ นี่คือตัวอย่างเทียว mCube ( แหล่งที่มา ) คุณสามารถเห็นสองคนตายในภาพด้านบนซ้าย จากแหล่งอ้างอิงพบว่าแม่พิมพ์บนเชื่อมต่อกับฐานล่างผ่านจุดซิลิกอน

ตัวอย่างที่ใช้สายบอนด์ในการเชื่อมต่อหลายตัว ( แหล่งที่มา ):

— Joren Vaes
แหล่งที่มา

8

เหตุผลเดียวกับที่คุณไม่พบหน่วยความจำ DRAM ภายในคอนโทรลเลอร์: ขั้นตอนกระบวนการในการทำให้สิ่งเหล่านี้แตกต่างจากกระบวนการ CMOS มาตรฐานมากเกินไป

แม้แต่การเพิ่มบางอย่างเช่น OTP ไปยังอุปกรณ์ก็อาจหมายถึงขั้นตอนเพิ่มเติม 4 หรือ 5 ขั้นตอนซึ่งทำให้ชิปมีราคาแพงกว่า

ฉันไม่รู้ว่า EEPROM นั้นคุ้มค่าหรือไม่ถ้าพวกเขาเพิ่มสิ่งเหล่านี้เพราะไม่เช่นนั้นพวกเขาไม่สามารถแข่งขันกับไมโครคอนโทรลเลอร์ที่มีอยู่ได้

— Oldfart
แหล่งที่มา

2

ไม่มีความต้องการสำหรับพวกเขา
ใช่กระบวนการแตกต่างกัน MEMS ใช้ขั้นตอนกระบวนการเช่น DRIE และการแกะสลักแบบเปียกที่ไม่จำเป็นสำหรับวงจรรวมปกติ การรวมขั้นตอนเหล่านี้มีค่าใช้จ่ายสูงมาก
ส่วนประกอบที่มีอยู่ไม่ได้หลีกเลี่ยงปัญหานี้พวกเขามุ่งเน้นไปที่ส่วนประกอบที่มีความต้องการเพียงพอที่จะ (หวังว่า) ชดเชยการเพิ่มขึ้นของราคาที่เกิดจากการมีขั้นตอนกระบวนการพิเศษ

— DonFusili
แหล่งที่มา

ฉันคิดว่าจุดแรกนั้นขัดแย้งกับสองข้อ ปัญหาดูเหมือนจะเป็นต้นทุนกระบวนการไม่ใช่ความต้องการ

— Azsgy

1

พวกมันเชื่อมโยงกันโดยเนื้อแท้ผ่านอุปสงค์และอุปทาน รวมถึงกระบวนการที่มีราคาแพง ในบางกรณีคุณสามารถชนะการลงทุนโดยมีขั้นตอนราคาแพงเหล่านี้ กรณีเหล่านี้พิจารณาจากอุปสงค์ที่มีอยู่ ในตลาดผู้บริโภคที่ขับเคลื่อนความต้องการจะกำหนดว่าผลิตภัณฑ์ใดที่จะนำไปสู่ตลาดนั้น ไอซีเป็นตลาดที่ขับเคลื่อนโดยผู้บริโภคเป็นหลัก

— DonFusili

0

เนื่องจากมาตรวัดความเร่งและไจโรจำเป็นต้องมีมวลเฉื่อยทำให้มวลความไวของเซ็นเซอร์สูงขึ้น ยิ่งมวลมีขนาดสูงขึ้น การรวมเข้าไปในชิปช่วยเพิ่มค่าใช้จ่ายให้มากขึ้นซึ่งอุปกรณ์ต่อพ่วงอื่น ๆ

— Dorian
แหล่งที่มา