微控制器(MCU)結合動作感測器的設計將於明年開始導入行動裝置中。微機電系統(MEMS)元件除朝向多重感測功能整合的方向發展外,近期亦開始結合MCU元件,藉此實現智慧化控制功能,進一步降低系統耗電量,並提升使用者體驗,
意法半導體類比與微機電元件技術行銷經理郁正德表示,將MCU整合至九軸MEMS感測器後,可減少印刷電路板占用空間,並將感測訊號集中於MCU處理,分擔應用處理器負擔。 |
意法半導體(ST)類比與微機電元件技術行銷經理郁正德表示,追求輕薄短小與更長的電池續航力,已是行動裝置原始設備製造商(OEM)戮力追求的理想目標;而MEMS感測器亦在此一趨勢中,逐漸演進為多軸合一的產品設計,但僅僅如此仍無法大幅降低感測器所帶來的耗電量,因此市場需要MEMS元件能具備智慧化開關功能,也因此造就MCU與多軸MEMS的整合需求。
事實上,多軸MEMS與MCU結合的設計概念過往就曾被業界提出,但卻存在著許多技術挑戰。主要由於MEMS與MCU所使用的半導體製程不同,且過去元件微縮的技術不如現今成熟,往往會使得整合後的元件尺寸過大,而過大的尺寸亦將導致多軸MEMS中的磁力計加劇系統電磁干擾(EMI),影響行動裝置使用者經驗。
郁正德進一步指出,若想要將加速度計、陀螺儀與磁力計等動作感測器與MCU進行緊密整合,並有效避免磁力計的電磁干擾對系統造成影響,其尺寸大小必須要低於4毫米(mm)×4毫米,唯有將元件尺寸微縮至如此才不會影響印刷電路板(PCB)上其他元件的運作。
為滿足市場對行動裝置零組件簡化的需求,意法半導體將於2013年推出整合安謀國際(ARM)Cortex-M0 MCU核心的九軸MEMS動作感測器,其尺寸僅4毫米(mm)×4毫米,不僅可減少印刷電路板的占用空間,且透過MCU亦可智慧化控制動作感測器的開關功能,使其不會一直處於運作狀態而耗電,並將各種感測器所蒐集到的訊號集中處理,分擔應用處理器的負擔。
然而,整合MCU的智慧型九軸感測器其成本勢必也較過往更高,是否能受到OEM青睞亦成為業界關注的問題。郁正德分析,由於目前MCU與MEMS的產能都逐年快速成長中,市場競爭相當激烈,導致價格亦一路下跌,因此未來高整合度MEMS在價格上的競爭優勢並不會輸傳統單顆的設計,預期未來將非常具有市場潛力。