發布日期：2022-07-20 點擊率：80
InvenSense公司于2003年成立,并于2004年取得第一次的投資資金,在去年的第二輪投資中,該公司由于吸引了知名的手機芯片廠商高通(Qualcomm)而特別受到矚目。此外,InvenSense也入選《EE Times》2007年度最值得關注的60家新興半導體公司之一(Silicon 60),發展潛力不可小覷。
該公司主要的產品是利用MEMS技術開發的雙軸陀螺儀產品,適用于數碼相機、個人導航裝置(PND)以及手機等消費性產品,這也是目前市場上第一次有廠商可以將陀螺儀應用在主流的消費類市場中。InvneSense的CEO Steve Nasiri認為這是一種具有突破性的創新產品。他在日前接受本刊記者采訪時,暢談了其MEMS陀螺儀產品的市場應用與未來發展前景。
InvenSense的MEMS陀螺儀能夠突破價格限制,從而進入消費電子領域的關鍵是什么？
我們的MEMS陀螺儀產品最主要特色是利用了Nasiri-Fabrication平臺專利技術,它整合了MEMS機械設計和制造、混合信號ASIC設計,以及晶圓級封裝等技術,因此能開發出兼具小尺寸、低成本與高效能的陀螺儀產品。
其中,最主要的成本縮減在于晶圓級封裝技術,我們的MEMS陀螺儀能夠直接邦定在CMOS裸片上,并達成完整的密封,無需裝配其它組件。這種做法能夠大幅減少封裝與測試成本,傳統上這部分是MEMS組件與CMOS芯片整合在一起時,最耗費成本的部分。同時,透過這種技術,我們的雙軸陀螺儀產品能夠承受高達10,000g的沖擊力,非常適用于手持式設備。
目前該產品的主要應用與實際設計案例有哪些？
陀螺儀的主要用途是用來測量角速度,以判別物體的運動狀態,所以也稱為運動傳感器。有了這項功能,我們可以將它用在相機的防震、或是強化定位服務(LBS)準確性等領域。
目前已經有許多日系品牌的數碼相機采用了我們的光學防手震或電子防手震方案,同時部分臺灣廠商的產品也正在設計中。此外,我們下一個主要鎖定的應用是PND產品,為解決GPS定位問題采用了航位推算(DR)技術。
在GPS信號被阻擋或受到干擾而不能進行定位的環境中,透過雙軸陀螺儀可以判別出車子的轉彎方向與坡度大小,以便作為定位的輔助資料。如此一來,可以大幅提升GPS的效率與準確度,有助于推動LBS服務的進一步增長。目前已有一家主要的臺灣PND廠商采用了我們的方案,預計11月就會有產品上市。由于臺灣是全球主要的PND生產地,這將會是我們非常重視的市場。
關于電子防手震應用,其效能可與光學防手震技術相當嗎？
不管是光學式還是電子式防手震方案都必須用到陀螺儀作為傳感組件。但光學式方案的組件較復雜、尺寸較大,而且成本約為10美元,這對手機或是低端數碼相機來說,并不適用。因此,對這些應用來說,就必須使用電子式防手震技術,以便為消費者提供更好的使用體驗。但是,電子防手震方案仍與光學式方案在性能上存在差距。
我們正在努力整合影像傳感器、處理器以及相關軟件,希望能夠提供完整且經過最優化的影像穩定方案,持續提升其性能。另外,對手機應用來說,若能利用MEMS陀螺儀的傳感資料,同時將GPS與相機防震功能整合在一起,這對手機廠商來說,將是更完整、更具吸引力的特性。
您提到手機應用,目前的方案功耗夠低嗎？手機廠商采用這類方案的主要考量是什么？
目前的雙軸IDG-300產品在功耗上尚無法完全符合手機設計的要求,但我們將會推出完全適合手機應用的下一代產品。別忘了,高通公司是我們的投資者之一。我們將會進一步與系統設計結合,推出更完備的方案。
對于手機廠商來說,由于市場競爭激烈,他們非常在乎實現每種功能所需要的成本,如果沒辦法達到每項功能50美分的條件,他們是不會考慮的。我們目前的方案大概需要1美元,所以若能進一步結合多重功能,像我剛才說的結合GPS與相機防震,使其能夠滿足手機廠商對成本的要求,那未來的市場應用與成長將非常可觀。
除了這些,未來還有哪些具潛力的發展？
像是3D遙控、空中鼠標等應用也將是快速成長的領域。由于各種網絡電視以及網絡家庭媒體的風行,消費者將會希望有更方便、更便于操控的用戶接口出現。相較于現有復雜的多按鍵遙控器,用空中鼠標及3D遙控器選擇內容,只需要利用1至2個按鍵,就可以對選單目錄進行操控。目前已有一家主要的計算機外設供應商利用我們的方案推出了空中鼠標產品,且已正式上市。我相信這類具有創新概念的用戶接口的操控方式,將會越來越普及并得到廣泛應用。
由于Wii的熱賣,目前市場上對于加速度計的關注似乎更多,陀螺儀與加速度計是相互競爭的產品嗎？
對于近來加速度計進入Wii等游戲機的設計趨勢,我也感到很興奮,因為這代表類似的運動傳感應用很有前景,是能夠被消費者所接受的。只是加速度計的應用較早,而陀螺儀過去由于成本太高,無法應用到消費性產品中。當然,這個現象未來將會改變。
陀螺儀是用來測量物體的角速度,而加速度計則是測量物體的線性加速度,兩者的應用不同,所以本質上應該是互補關系,而不是相互競爭。如果能將雙軸陀螺儀與三軸加速度計整合在一起,則能更完整的傳感出物體的運動狀態,為終端產品提供更好的性能。
不管是陀螺儀還是加速度計,通過這樣的技術來開發創新的用戶接口與操控方式是目前的一個熱門話題,但真正廣泛的應用似乎還不多見,您認為原因何在？
這的確是我們在開發產品時的一個重要策略思維。光有傳感組件,并不足以提供消費者所需的系統效能。以我們的BlurFree圖像穩定技術來說,透過結合影像信號處理器(ISP),我們能夠實時的將陀螺儀傳感到的抖動資料轉換為數字格式進行處理,以選出畫質最清楚的圖像。
唯有這種以終端產品的需求為基礎,開發出的完整方案才能解決產品設計人員的問題,也才能真正加速市場對于這類技術的接受度。如此,對于其它的GPS、3D遙控等應用,我們也都投入大量人力來開發完整的設計方案,而不單只是提供陀螺儀組件而已,這也將是我們持續努力的方向。
貴公司MEMS陀螺儀的產品發展藍圖是什么？
目前我們正開發一款集成式的6軸運動傳感方案,其中包括三軸的陀螺儀以及三軸的加速度計,目的是希望能提供更完整的物體運動傳感能力。當然成本、芯片大小都是設計時的主要考量,但是利用Nasiri制造平臺,能夠在芯片級直接做邦定與封裝,以把不同的MEMS傳感器整合在單一裝置中,這樣的就使得此款集成型產品得以成功實現。
我想強調的是,過去陀螺儀主要是用在類似導彈武器等軍事用途上,或是僅停留在學校的實驗室階段,真正的商業化應用還不多見。回顧從1990年初期陀螺儀產品開始發展,這項技術只有10多年的歷史,與其它的半導體技術相比,這還是一項非常“年輕”的技術。可以想象,MEMS陀螺儀技術還有許多的課題值得開發與研究,這也讓我們對此技術的未來展望充滿信心。
Steve Nasiri
InvneSense公司創始人兼CEO
在MEMS產業擁有超過28年的經驗:
─曾參與創立Transparent Networks公司,并擔任副總經理一職
─曾服務過多家領先MEMS公司,包括SenSym(Honeywell)、NovaSensor(GE)、Integrated Sensor Solutions(TI),以及ISS Nagano。
教育背景:
─Santa Clara大學MBA
─圣荷西州立大學機械碩士
─加州柏克萊大學機械學士
─已獲得及申請中的MEMS專利超過40項
作者:勾淑婉
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