MEMS視頻游戲

1、MEMS視頻游戲任天堂Wii視頻游戲系統(tǒng)和蘋果iPhone所用的三軸加速器的單價(jià)據(jù)報(bào)應(yīng)不高于1美元。它們用的加速器產(chǎn)自ST和ADI。基于MEMS帶方位和運(yùn)動(dòng)感知功能的產(chǎn)品使用戶與環(huán)境間有更大的互動(dòng)能力、進(jìn)而擴(kuò)展了支持PC和網(wǎng)絡(luò)功能手持設(shè)備的能力。個(gè)人導(dǎo)航設(shè)備（PND）、自由空間指示器、室內(nèi)導(dǎo)航和硬盤振動(dòng)消除只是利用該技術(shù)的若干幾種產(chǎn)品。從最熱的視頻游戲到生命攸關(guān)的醫(yī)療技術(shù)等領(lǐng)域，對(duì)能感知運(yùn)動(dòng)、朝向和位置的傳感器的需求在激增。隨著基于微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）的加速器和陀螺儀的迅速成熟，需求正得到滿足。 許多最新的消費(fèi)電子產(chǎn)品包括一個(gè)或多個(gè)MEMS IC功能用以測(cè)量和控制諸如運(yùn)動(dòng)、位置、力甚至溫度等

2、因素。這樣，MEMS IC就不僅在加速器和陀螺儀內(nèi)扮演關(guān)鍵角色，還在壓力傳感器、麥克風(fēng)、時(shí)序器件、濾波器、開關(guān)、微顯示器、紅外溫度傳感器和微型電機(jī)等產(chǎn)品中發(fā)揮關(guān)鍵作用。 “在各種消費(fèi)應(yīng)用中，MEMS正變得很流行。過去幾年，隨著MEMS器件成本的迅速降低，過去本該采用MEMS功能的產(chǎn)品現(xiàn)正都迅速采用MEMS，”市場(chǎng)咨詢師兼Roger Grace Associates的總裁Roger Grace表示。 “此舉增加了用戶的操控方便性并提供了增強(qiáng)的功能，為其產(chǎn)品在競(jìng)爭(zhēng)激烈、迅速變化的市場(chǎng)做到必須的立異標(biāo)高提供了可能，”Grace說。 “約5年前，尚沒有把MEMS IC用在消費(fèi)電子產(chǎn)品的推動(dòng)力。當(dāng)今，消

3、費(fèi)電子MEMS IC制造商在特性差異化方面的競(jìng)爭(zhēng)很激烈，而MEMS IC的多樣化又促進(jìn)了（如Wii和iPhone等產(chǎn)品）對(duì)MEMS IC的需求，這種需求又反過來刺激了MEMS價(jià)格的降低及產(chǎn)量的增加，”Invensense的創(chuàng)辦人兼CEO Steven Nasiri表示。 “為滿足這些新市場(chǎng)需要，要求所有新一代MEMS產(chǎn)品都應(yīng)帶有顛覆性方案，”Nasiri解釋說?！傲硗?，為支持若干由風(fēng)險(xiǎn)投資創(chuàng)辦的新的無生產(chǎn)線MEMS公司，對(duì)MEMS代工服務(wù)的需求也在增加?！?用于消費(fèi)電子產(chǎn)品的MEMS IC的大批量單價(jià)在1到1.50美元水平。關(guān)鍵應(yīng)用包括諸如加速器和陀螺儀等運(yùn)動(dòng)傳感器和麥克風(fēng)。例如，任天堂Wii

4、視頻游戲系統(tǒng)和蘋果iPhone所用的三軸加速器的單價(jià)據(jù)報(bào)應(yīng)不高于1美元。它們用的加速器產(chǎn)自ST和ADI。 基于MEMS帶方位和運(yùn)動(dòng)感知功能的產(chǎn)品使用戶與環(huán)境間有更大的互動(dòng)能力、進(jìn)而擴(kuò)展了支持PC和網(wǎng)絡(luò)功能手持設(shè)備的能力。個(gè)人導(dǎo)航設(shè)備（PND）、自由空間指示器、室內(nèi)導(dǎo)航和硬盤振動(dòng)消除只是利用該技術(shù)的若干幾種產(chǎn)品。 例如，Source Audio用于吉他運(yùn)動(dòng)效應(yīng)的Hot Hand運(yùn)動(dòng)控制器就以ADI的雙軸ADXL 320 iMEMS加速器和SA601 Sigma DSP系統(tǒng)級(jí)芯片音頻處理器為核心。ADXL 330 iMEMS三軸加速器也用于Keynetic的支持運(yùn)動(dòng)的手機(jī)原型中以實(shí)現(xiàn)單手菜單導(dǎo)航、

5、雙手游戲、自動(dòng)滾屏及其它功能。在Garmin的Forerunner 50運(yùn)動(dòng)手表中，你將看到ADXL雙軸iMEMS加速器被用于跑、騎自行車和健身運(yùn)動(dòng)。 流行的Guitar Hero視頻游戲采用飛思卡爾的三軸運(yùn)動(dòng)感知加速器MMA7360L（圖1）。MMA7361L/68L/41L/31L可被用于多種消費(fèi)應(yīng)用。 Sensor Platforms是涉足MEMS市場(chǎng)的另一家公司。“我們不僅解決傳感器接口問題，還致力傳感器應(yīng)用。我們將把我們?cè)趥鞲衅骺刂扑惴?、先進(jìn)的啟發(fā)式技術(shù)和精深的模擬混合信號(hào)CMOS設(shè)計(jì)方面的專長(zhǎng)與市場(chǎng)上的商品傳感器結(jié)合起來，”Sensor Platforms的CEO Bill Eic

6、hen表示。 上升通道中的加速器市場(chǎng) 過去兩年，MEMS加速器和陀螺儀的銷售一直在迅速增長(zhǎng)，特別是加速器。若干預(yù)測(cè)表示，這種勢(shì)頭預(yù)計(jì)在未來幾年會(huì)進(jìn)一步加強(qiáng)并構(gòu)成最大的慣性傳感市場(chǎng)份額。 MEMS加速器IC現(xiàn)具有更低成本、更高靈敏度、更好溫度特性、更快響應(yīng)速度、更低功耗和更小封裝等優(yōu)勢(shì)。ST的LIS331系列低成本三軸MEMS“nano”線性加速器鎖定的是低g應(yīng)用、可承受10,000 g的沖擊、采用的全部是3x3x0.9mm的塑封（圖2）。 這些IC現(xiàn)還更聰明。例如，用戶可編程許多MEMS加速器的閥值以檢測(cè)敲擊、震動(dòng)、點(diǎn)擊和脈沖以實(shí)現(xiàn)類似計(jì)步器等設(shè)備。例如，ST在其FC30智能3D方位和點(diǎn)擊監(jiān)測(cè)

7、獨(dú)立傳感器中提供此類功能。 飛思卡爾表示，其三軸加速器比前一代產(chǎn)品小77%。該公司還表示，其采用塑料LGA（焊盤柵格陣列）封裝、3x3x1mm的MMA7455L系列產(chǎn)品是目前最薄的產(chǎn)品。該器件的數(shù)字輸出省去了模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）。 “我們涉足MEMS游戲業(yè)務(wù)已有相當(dāng)時(shí)間，所以學(xué)會(huì)了如何應(yīng)對(duì)該市場(chǎng)的很多東西，”飛思卡爾慣性傳感器營(yíng)銷經(jīng)理Michelle Kelsey說。她指出，MEMS傳感器制造商要取得成功，必須掌握三個(gè)重要步驟：理解游戲感知概念、為用戶身體增加感知能力并通過無線技術(shù)將這種能力延伸到用戶和游戲以外。 利用空氣質(zhì)量熱轉(zhuǎn)換感知技術(shù)，Memsic開發(fā)出一種用于手機(jī)、可承受50,000

8、g沖擊的三軸加速器。利用熱轉(zhuǎn)換測(cè)量Z軸加速是困難的，但Memsic利用一種偽差分方法其中，從傳感器的共模信號(hào)中離析出一個(gè)與環(huán)境溫度成比例的信號(hào)。但，與真正差分信號(hào)比，該方法與生俱來地不太靈敏，且對(duì)漂移誤差更敏感。 “該單片器件，是我們雙片器件（一個(gè)封裝）產(chǎn)品的升級(jí)，其抗沖擊能力是市場(chǎng)上其它加速器的5倍，”Memsic的產(chǎn)品營(yíng)銷總監(jiān)Steve Profit表示。Memsic的雙軸磁MEMS傳感器MMC202xMV鎖定的是手機(jī)導(dǎo)航應(yīng)用。預(yù)計(jì)不久會(huì)推出三軸版本。 Kionix也以為手機(jī)、PND、PDA、游戲控制器和照相機(jī)應(yīng)用研發(fā)的加速器和傾斜計(jì)加入三軸消費(fèi)電子產(chǎn)品戰(zhàn)局。其3x3x0.9 mm大小的K

9、XSD9提供高靈活性，功耗為220 ?A（低功耗模式是50 ?A）/1.8 V。KXRB5的體積是3x5x0.9 mm、噪聲靈敏度為75?g/Hz。 除加速器外，MEMS的另一個(gè)重鎮(zhèn)是陀螺儀。Invensense稱，其4x5x1.2mm的小封裝IDG-1100雙軸陀螺儀為業(yè)內(nèi)最小。其每個(gè)芯片都整合了MEMS共振機(jī)構(gòu)和硅晶圓級(jí)的補(bǔ)償CMOS電子。 “我們的雙軸運(yùn)動(dòng)感知陀螺儀被用于許多常用消費(fèi)電子產(chǎn)品內(nèi)，諸如帶圖像穩(wěn)定功能的數(shù)碼照相機(jī)和數(shù)碼攝像機(jī)、PND、定位設(shè)備、視頻游戲、電視和多媒體遙控及其它應(yīng)用中，”CEO Steven Nasiri表示。 ST的單軸航向陀螺儀LLISY300AQL為7x7

10、x1.5mm表面封裝、可測(cè)量至300°/s（滿量程）的角速率。LLISY300AQL采用28腳LGA封裝、工作在2.7到3.6 V、生成模擬輸出。它還降低了諸如游戲控制器、直覺指示器、個(gè)人或車輛導(dǎo)航和圖像穩(wěn)定等應(yīng)用的功耗。 Bosch-Sensortec在開發(fā)一種多媒體參考設(shè)計(jì)，采用該公司的下一代MEMS IC，OEM將能精雕細(xì)鑿出更精準(zhǔn)、更靈敏的導(dǎo)航應(yīng)用。Bosch-Sensortec的氣壓傳感器將與瑞士導(dǎo)航設(shè)備制造商N(yùn)umerix SA的GPS芯片組一道工作。 你手機(jī)上會(huì)有哪些東西？ 手機(jī)將是低成本MEMS IC的主要驅(qū)動(dòng)力。照相機(jī)手機(jī)的發(fā)明人Phillipe Kahn（也是Fu

11、llpower Technologies的主席）預(yù)測(cè)，到2010年，將有100億只MEMS芯片用在手機(jī)內(nèi)。“借助MEMS加速器進(jìn)行的運(yùn)動(dòng)檢測(cè)不久將實(shí)現(xiàn)全部功能，諸如：晃動(dòng)一下手機(jī)就可接聽來電。沒有按鍵、不用指觸。只憑簡(jiǎn)單、自然的手勢(shì)，”他說。 飛思卡爾半導(dǎo)體的MMA 73xxL三軸MEMS加速器系列展示了這些器件是如何專門用于滿足手機(jī)要求的一個(gè)好例子。MMA 73xxL加速器工作在 2.2到3.6 V、功耗400 ?A （待機(jī)功耗3?A）。它們采用3x5x1mm的LGA封裝。具有穩(wěn)定補(bǔ)償偏置和用于自由落體檢測(cè)診斷的自測(cè)試能力。另外，它們還有4個(gè)（1.5 g、1.5/6 g、3/11 g和4/12 g）用戶