- 國研院首創多傳感整合單芯片技術
- 來源:賽斯維傳感器網 發表于 2015/3/25
隨著物聯網興起與可穿戴設備普及,傳感器芯片的應用越來越廣泛,根據市調機構統計,傳感器芯片2014-2019年之復合成長率約為13%,而2019年是占率更將達到240億美元。不過,受限于尺寸大小、耗電量、成本等因素,可穿戴設備仍不能整合多種類的傳感器芯片,因此在功能上還不夠智慧化,未能滿足用戶的多種需求。
除此之外,臺灣雖在芯片制造及設計產業有高市占率,但傳感器芯片相關技術大多由國外大廠掌握,臺灣傳感器芯片設計產業僅占全球不到1%。因此為了解決這樣的問題,并加速臺灣掌握傳感器芯片市場,國家實驗研究院芯片系統設計中心開發出“多感測整合單芯片技術”,藉由臺灣優勢的半導體技術,整合不同種類的傳感器與IC芯片,縮小芯片尺寸、降低功耗,同時也減少成本,讓可穿戴設備能夠更智慧化,且功能也更強大。
由于受限于可動或固定的設計,以及使用電極金屬的不同,三大類傳感器芯片(運動、環境、生醫)必須采用三種不同的制程,因此難以整合進同一裝置當中。國家芯片系統設計中心前瞻技術組經理蔡瀚輝指出,若一件可穿戴設備必須同時具備不同種類的傳感器功能,那么不同類的傳感器芯片之間、以及傳感器芯片與系統電路之間難以整合,這將造成微小化及功耗的困難,同時也提高生產成本。以蘋果的Apple Watch來看,只內建了心律傳感器、加速度計以及GPS,功能并不算多。
而多感測整合單芯片技術克服上述問題,將MEMS結構透過蝕刻等制成,在未破壞電路結構下,整合于一般IC芯片中,并且克服不同金屬和半導體IC制程整合于單一基板的困難,只需透過單一標準制程就能夠整合運動、環境及生醫三大類傳感器芯片與IC電路。蔡瀚輝表示,未來單一芯片內除了能夠整合多項不同種類的感測功能外,包含無線通訊、計算及記憶等一般IC功能也能一并整合其中。而他也指出,此技術讓系統微小化,縮小了約50%的芯片尺寸,耗能降低一半,成本也只需傳統感測系統的三分之一到四分之一。而目前芯片中心將與國內制程及封裝廠合作,預計一至兩年內有相關產品上市。
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