电源之外,Fairchild开始玩运动跟踪MEMS了

2015年06月24日 17:14    发布者:eechina
Fairchild曾是硅谷的鼻祖,是IC产业的奠基者。在40年沧海桑田之后的1997年,Fairchild重获独立,步入了新的发展轨道。(如果您对Fairchild的故事感兴趣,点击参阅Fairchild企业历史。)

如今,Fairchild以电源或功率半导体业务为主,财务状况良好。提起Fairchild,人们首先联想到的恐怕就是功率器件。然而,情况也许很快就会改变。Fairchild已经进入一个全新的领域了,这就是MEMS。最近,Fairchild发布了一款智能惯性测量单元(IMU)产品。

据Fairchild中国区市场发展总监陈俊先生介绍,这个采用高性能九轴传感器融合的智能IMU MEMS产品FIS1100有一个突出优点:它可以将系统功耗降低九成,即功耗相当于传统产品的十分之一。这项技术突破来源于Fairchild先前收购的Xsens,一家3D运动追踪产品供应商,它以高超的运动算法而著称。FIS1100集成了一个称作AttitudeEngine的处理单元,它实际上是一个DSP,把传感器数据以1kHz的高速度在传感器内部进行处理,然后把处理过的数据以低速率传输给外部的主机(MCU),这样就避免了主机不必要的中断,从而降低了系统功耗。


图1:内置AttitudeEngine架构大幅降低系统功耗

此外,Fairchild还向客户提供一个称作XKF3的传感器融合软件,它可以运行于任何ARM处理器,具有航向精度高、运动算法稳健、连续传感器自动校准和抗干扰等功能。当然,该XKF3也出自于算法专家Xsens。

陈俊说,FIS1100以十分之一的低功耗实现了最佳性能。它具有较厚的器件层 (60 μm)和高深宽比,电容量大,采用了创新型的双腔设计。它采用直通晶硅穿孔 (TSV) 技术消除占用 MEMS 裸片面积的焊盘,带有单质量(single mass)陀螺仪和加速计,避免MEMS占用ASIC面积,实现了最小的封装尺寸。

FIS1100的主要设计参数如下:

[*]采用 3.3 x 3.3 x 1 mm LGA 封装的单裸片 MEMS 六轴陀螺仪 + 加速计
[*]包含 九轴传感器融合库和内嵌式运动处理器
[*]标定 ±3º 的纵横定位精度和 ±5º 的偏航/航向定位精度
[*]从 ±32 dps 至 ±2,560 dps 以及从 ± 2 g 至 ±8 g 的较大动态范围
[*]低噪音 50 μg/√Hz 加速计和 10 mdps/√Hz 陀螺仪
[*]低延迟、高分辨率 OIS 模式
[*]1536 字节的较大 FIFO,支持较低的系统功耗主机串连接口支持 I2C 或 SPI
[*]I2C 主模式,用于与外部磁力计接口

陈俊介绍说,Fairchild布局MEMS产品已有时日。以前Fairchild并没有MEMS生产设施,MEMS厂房也是通过并购获得。可见Fairchild进军MEMS市场并非一时兴起。现在,该公司的网站已经把Xsens运动跟踪产品与它传统的电源产品并排展示了。不过,MEMS传感器也不是好玩的,好几家大厂早就站在那里了。Fairchild既然来了,它必定有点不同凡响的技术。Fairchild的口号是the powerto amaze,我们且看它最终带给我们何种的amazement(惊喜)。


图2:运动跟踪产品是Fairchild电源之外的另一重要业务