菲律宾跳水比赛视频:美新半导体新型磁传感器芯片介绍 - 与非网便携/消费电子

芯片概述

新型MEMS磁传感器广泛用于移动消费类电子产品（如手机）与汽车电子、工业应用等高端传感器件。目前市场容量超过10亿美元，普通磁传感器由于存在体积大、功耗高、检测分辨率低、第三轴磁性传感灵敏度差等缺点已不能满足高端市场需求。本项目采用MEMS技术和CMOS大规模标准集成电路工艺　，制备出体积小、重量轻、低成本、可批量生产的新型磁传感器，可以和IC实现系统集成，并能扩展集成其它MEMS传感器。公司开发的新型MEMS磁传感器技术性能指标达到国际先进水平，填补国内空白。项目的实施对于支持江苏省整个MEMS产业发展，以及相应汽车与消费电子配套产业发展都将起到积极作用。

美新半导体新型磁传感器MMC214&MMC3140

随着CMOS技术和MEMS技术的发展，微电子机械系统（MEMS）制造技术为磁传感器的小型化、微型化奠定了可靠的基础。它实现了直接将磁传感器件与CMOS电路集成到同一封装体中，降低了器件成本，同时具有非接触测量、高可靠、坚固耐用、测量灵敏度高等特点，能够完成许多常规尺寸磁传感器不能完成任务，是磁传感器件发展必然趋势。

新型磁传感器将消费类电子和汽车电子作为目标市场，技术发展方向为：

• 采用标准CMOS大规模制造工艺制备磁数模混合信号处理电路，从而有效降低生产成本；
• 优化芯片设计，有效降低芯片功耗和芯片尺寸，使其适用于各类低功耗要求的手持式设备；
• 开发设计与MEMS磁传感器相匹配的嵌入软件，采用软件自动校准传感器，同时可以动态地补偿磁干扰引起的误差，能够更有效为用户提供精确与便捷的应用解决方案。

目前，仅有国外PNI、HoneyWell、Aichi等跨国大公司能够生产新型MEMS磁传感器，国内还没有一家厂家能生产出类似的磁传感器。国外公司在磁传感器方面已申请多项专利，形成对我国MEMS磁传感器发展的专利壁垒。

美新公司开发的新型MEMS磁性传感器，性能达到并部分超过国际先进水平，打破了国际跨国大公司的技术壁垒，填补国内空白。同时项目的实施将大大提高我国MEMS技术发展，增加电子信息产品国际竞争力。

其芯片信号处理电路：
 

• 采用0.18um CMOS 工艺。可以进一步降低芯片的功耗。
• 大大缩少了芯片的面积（超过50%），芯片大小1.5mm X 1.3mm,并实现更多的功能。

封装技术开发：

采用自行研制的倒装工艺。将磁传感器芯片、ASIC芯片有源面朝下，直接与柔性印刷电路板（FPC）基板进行连接。芯片上的输入/输出端子和基板之间的互连通过芯片上的凸点结构和一般制作在基板上的焊接材料相互作用来实现。

封装大小由5mmx5mmx1.2mm缩小到3mmx3mmx0.9mm，并正在设计新的封装从而进一步缩小封装尺寸。

测试技术开发：

• 自主设计、制造多轴磁传感器测试系统。

应用算法技术开发：

• 开发自动校准传感器。
• 解决动态补偿磁干扰引起的误差。
• 面向消费类电子和汽车电子提供精确的解决方案。

封装形式：采用柔性基板进行Z轴折弯封装

生产工艺

美新磁传感器元件根据磁阻原理设计，属于AMR类型。

美新自主开发三轴磁传感器封装技术。

传统IC封装工艺以表面贴装为主，无法满足传感器在Z方向的磁场感应。美新设计了新型三轴传感器封装工艺，在柔性基板表面对多芯片进行倒装焊，之后将Z轴折弯至竖直，使得美新三轴磁传感器能够有效探测X、Y、Z三个方向的磁场变化。新型磁传感器采用低成本的塑封结构，市场定位于消费类电子产品，具有很强的价格优势。

主要功能和技术指标

a.主要性能和指标 a. 实现芯片低功耗设计，使MEMS磁传感器的降低工作电流20%；
b. 磁传感器尺寸进一步缩小为3mm×3mm×1.0mm；
c. 开发出磁传感器的新型校准算法，实现自动校准传感器，动态补偿磁干扰引起的误差。
d. 实现磁传感器和加速度计的在同一封装内系统集成；
e. 设计出两种传感器集成系统的智能算法，提供系统模块应用软件。
关键技术 磁传感器芯片设计，新型AMR器件的优化设计，缩小多芯片系统封装器件尺寸，降低芯片功耗。

技术创新之处：

a. 研制MEMS技术与CMOS电路集成的磁传感器
采用MEMS技术，优化了磁传感器元件，有效缩小了磁传感器芯片尺寸，降低了芯片功耗，提升了产品良率。由于采用了标准CMOS大规模制造工艺，很容易在电路上扩展更多的功能，通过在原有的电路上增加I2C接口电路，客户可以直接通过单片机来获取传感器的输出信号，而不需要原有的A/D转换器，降低了成本。并且在电路设计中给电路4种不同的地址，扩大了电路的使用范围和客户端的灵活性。由于采用低功耗设计，该MEMS磁传感器的工作电流只有0.5毫安左右，远低于国外各类低功耗要求的手持式设备。

b. 自主开发三轴磁传感器封装技术

传统IC封装工艺以表面贴装为主，无法满足传感器在Z方向的磁场感应。美新设计了新型三轴传感器封装工艺，在柔性基板表面对多芯片进行倒装焊，之后将Z轴折弯至竖直，使得美新三轴磁传感器能够有效探测X、Y、Z三个方向的磁场变化。新型磁传感器采用低成本的塑封结构，市场定位于汽车及消费类电子产品，具有很强的价格优势。

c. 开发适合磁传感器批量生产的测试技术和设备
磁传感器在批量生产时需要进行及时的测试，对产品生产质量、性能进行有效的监控，美新自主开发了与磁传感器批量生产时所匹配的测试仪以及测试软件，能够在生产过程中对器件性能进行智能化、自动化测试。

d. 开发磁传感器应用的智能方向角校准算法(IHC)技术
开发智能方向角校准算法技术。该算法可以自动校准传感器，并动态地补偿磁干扰引起的误差，为用户提供更高的精确度与便捷性的应用解决方案。

企业简介

美新半导体（无锡）有限公司是一家成立于1999年由海归高端人才赵阳博士创办的企业，是全球首家将微电子系统和混合信号处理电路集成于单一芯片的惯性传感器公司，其电子微机电、微加工集成技术目前居全球领先水平。美新公司2007年在美国纳斯达克上市。

美新共有员工205人，其中研发人员46人，公司有博士5人，硕士15人。集中研发各类MEMS传感器、应用方案及系统解决方案；随着物联网在国内的兴起，公司正在积极开发国际先进的无线传感网系统解决方案，为物联网在国内的顺利发展提供核心技术及器件。公司目前申请发明专利共59 项，拥有发明专利22项、实用新型专利10项。

美新原创开发了基于标准CMOS流程的集成微机械系统和全球领先的制造工艺和测试技术，并成功研发出二十多种型号的加速度传感器集成电路，形成大规模生产，月生产能力达2000万只；公司最新二、三轴地磁传感器也研发成功，并且顺利量产；基于WLP封装方案的超小型加速度传感器也正在试生产阶段。美新半导体（无锡）有限公司独家拥有基于标准CMOS流程的集成微机械加速度传感器的全部专利。

随着美新公司的研发、规模生产的发展，产品的应用领域和市场不断扩大，从汽车电子、汽车气囊到工业类产品及消费产品的手机、娱乐、电视便捷遥控器以及游戏操控手柄，公司都有不同的产品来满足客户多样化的需求。09年总资产超过2.7亿元，销售收入15084万元，净利润1606万元。