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自動化掀MEMS新浪潮 感測器整合彈性成關鍵

文‧吳栢妤 發布日期:2018/09/10 關鍵字:感測器MEMSST意法工規工業感測器

在工業自動化風潮的引領下,工業市場對於感測器的需求日益增高,舉凡陀螺儀、測斜儀、磁力計、麥克風以及壓力感測器等元件都開始被運用在工廠中,透過多重感測器的融合來提高工廠生產效率,加速工業自動化進程。因應此趨勢,感測器廠商也從消費性領域跨入工業應用市場,擴增工業感測器產品,以掌握下一波MEMS商機。

意法半導體(ST)MEMS感測器產品部消費性MEMS事業單位總監Simone Ferri指出,縱觀全球半導體市場,可觀察到第一波MEMS浪潮是由行動裝置應用所主導,而在消費性MEMS感測器被大量採用後,感測器在工業應用商機也逐漸浮現。他預測,智慧製造等自動化應用將掀起下一波MEMS浪潮。

Ferri表示,各應用市場對於MEMS感測器要求皆不同,以消費性產品而言,功耗、體積以及成本會是設計要點;而工業用感測器則會以耐用性及可靠度為首要考量,且為適應不同工廠環境,工業用感測器須具備更大的工作溫度範圍、振動容忍度以及良好的防塵效果。此外,功能整合的彈性也相當重要,感測器廠商須提供客製化的封裝解決方案,依照各應用需求將多重感測器、聯網功能、功率IC以及微控制器整合在同一封裝內。

為掌握下一波MEMS感測器商機,ST也從消費性領域跨足工業市場,並推出IIS3DHHC 3軸MEMS感測器。其主要應用於通訊系統天線定位機械的精密傾角計,以及各種工業平台所用的穩定器或調平器。有別於消費性感測器的LGA塑膠封裝技術,該測斜儀採CLGA陶瓷封裝技術,即便長時間運行或處於溫度變化大的環境內,也能確保測量的精準度。

談到工業感測器對於功耗的要求,Ferri指出,過去工業產品對於功耗要求較低,但隨著IIoT的發展,未來工業裝置對於功耗要求會越來越嚴格。因應此勢,IIS3DHHC整合類比數位轉換功能,以及包括FIFO資料存儲和中斷控制在內的數位電路,並簡化電源管理設計,以延長電池供電設備的運作時間。

綜合上述,Ferri強調,感測器廠商須能提供多種類感測器,以及封裝上的彈性來滿足市場的各式需求,才能在下一波MEMS感測器浪潮中保有競爭優勢。

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