가속도계 (및 기타 MEMS 장치)가 구성 요소에 거의 통합되지 않는 이유는 무엇입니까?

상황이 진행됨에 따라 점점 더 많은 기능이 매년 단일 칩으로 이동합니다. 그러나 이것에 의해 완전히 손대지 않은 것으로 보이는 것은 가속도계 및 자이로와 같은 MEMS 장치입니다.

실제로 가속도계를 필요로하는 많은 디바이스 클래스에도 불구하고 ST와 Bosch의 비싸고 약한 특이점을 제외하고 MEMS를 칩에 통합하는 것은 놀라운 일이 아닙니다. 나는 그 이유가 기술적이라고 생각합니다.

특히 다음 질문에 관심이 있습니다.

1. 왜 그렇게 희귀합니까?
2. 공정 차이가 이것에 영향을 줍니까?
3. 존재하는 구성 요소는 이러한 문제를 어떻게 우회합니까?

귀하의 질문을 "우리가 왜 완전한 SOC에 통합하지 않습니까?"라는 말을 하셨다면 아래 질문에 실제로 답변하지 않을 것입니다. 그밖에:

여기에 이미 주어진 이유 외에도 추가 단계가 필요하지 않고 단계가 손상되기 때문입니다. 다시 말해, MEMS 부품이 CMOS와 통합 된 경우 별도의 프로세스로 수행했을 때보 다 MEMS 부품이 좋지 않거나 저렴하지 않습니다. CMOS는 전용 CMOS 공정만큼 좋지 않을 것입니다 (예를 들어, MEMS 부품의 가열 단계는 CMOS 장치의 도핑 프로파일에 영향을 미칩니다. 플라즈마 에칭, DRIE 등과 같은 많은 절단 단계는 큰 필드를 사용하므로 기기를 손상시킬 수 있습니다). 그러나이 작업은 Melexis MLX90807 / MLX90808 압력 센서 ( 소스 )에서 수행됩니다.

이 때문에 다른 프로세스를 사용하고 패키지 내에 연결하는 것이 더 저렴합니다. 다음은 mCube ( source ) 의 예 입니다. 왼쪽 위 그림에서 두 개의 주사위를 볼 수 있습니다. 소스에 따르면, 상단 다이는 관통 실리콘 비아로 하단 다이에 연결됩니다.

본드 와이어를 사용하여 여러 다이 ( 소스 ) 를 상호 연결하는 예 :

컨트롤러 내에서 DRAM 메모리를 찾을 수없는 동일한 이유 :이를 만들기위한 프로세스 단계가 표준 CMOS 프로세스와 너무 다릅니다.

장치에 OTP와 같은 것을 추가하더라도 칩을 더 비싸게 만드는 추가 4 또는 5 프로세스 단계를 의미 할 수 있습니다.

나는 EEPROM이 단지 비용면에서 효과적인지 또는 그들이 추가하는 마이크로 컨트롤러와 경쟁 할 수 없기 때문에 그것들을 추가 할 수 있는지 모르겠습니다.

1. 그들에 대한 요구가 없습니다.

2. 예, 프로세스가 다릅니다. MEMS는 일반 IC에는 필요하지 않은 DRIE 및 습식 에칭과 같은 공정 단계를 사용합니다. 이러한 단계를 포함하면 비용이 많이 듭니다.

3. 기존 구성 요소는이 문제를 우회하지 않으며 추가 프로세스 단계를 수행하여 발생하는 가격 상승을 (충분히) 상쇄 할만큼 충분한 수요가있는 구성 요소에 중점을 둡니다.

가속도계와 자이로에는 관성 질량이 필요하기 때문에 질량이 높을수록 센서의 감도가 높아집니다. 질량이 높을수록 치수가 높아집니다. 칩에 포함 시키면 다른 주변 장치보다 비용이 증가합니다.