芯耀
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在科技飛速發(fā)展的當(dāng)下，傳感器作為獲取信息的關(guān)鍵部件，正以前所未有的速度改變著人們的生活與產(chǎn)業(yè)格局。MEMS氣壓傳感器，更憑借高精度、低功耗和小尺寸優(yōu)勢，廣泛滲透于智能設(shè)備、工業(yè)制造等諸多領(lǐng)域，市場規(guī)模持續(xù)擴張。
在正在進行的慕尼黑上海電子展中，兆易創(chuàng)新（N5館701展位）展示了基于GDY1122防水型高精度氣壓傳感器方案，該方案具備10ATM防水等級，性能卓越，適用于嚴苛環(huán)境下的精準壓力測量。兆易創(chuàng)新憑借強大的研發(fā)實力，構(gòu)建了豐富且差異化的MEMS氣壓傳感器產(chǎn)品組合，全面覆蓋不同市場需求。公司持續(xù)推動技術(shù)創(chuàng)新，打造了完善的Sensor技術(shù)平臺矩陣，并通過實施“3高1低1優(yōu)”戰(zhàn)略，不斷突破技術(shù)瓶頸，推動行業(yè)發(fā)展潮流。
氣壓感知新勢力
MEMS氣壓傳感器以其高精度、低功耗和小尺寸的顯著優(yōu)勢，深度融入現(xiàn)代生活的各個場景。在室內(nèi)環(huán)境中，MEMS氣壓傳感器便成為樓層定位的隱形標尺，能夠捕捉到極其細微的大氣壓差，在摩天大樓中實現(xiàn)米級的高度識別。在三維定位領(lǐng)域，MEMS氣壓傳感器與GPS、陀螺儀組成傳感器矩陣，有效填補了傳統(tǒng)定位技術(shù)的垂直盲區(qū)。在運動健康監(jiān)測方面，MEMS氣壓傳感器也展現(xiàn)出了獨特的應(yīng)用價值。登山者攀登時，手腕上佩戴的智能設(shè)備可利用其功能，悄然化身氣壓監(jiān)測儀，提前預(yù)判高原反應(yīng)風(fēng)險；游泳愛好者佩戴的智能手環(huán)，也能借助該傳感器構(gòu)建水下安全警報系統(tǒng)。
日本和美國等國家規(guī)定，手機需具備定位人的高度的功能，以應(yīng)對緊急情況下救援，因此MEMS氣壓傳感器成為手機的標配產(chǎn)品。而且，這一配置正逐漸下沉到更多產(chǎn)品中，甚至包括一些兒童手表中。
在MEMS氣壓傳感器領(lǐng)域，兆易創(chuàng)新公司已經(jīng)擁有一套清晰且具有前瞻性的產(chǎn)品組合。普通型氣壓計GDY1121，作為面向手機市場的主力產(chǎn)品，已順利通過E911測試。在防水型氣壓計產(chǎn)品方面，兆易創(chuàng)新的產(chǎn)品圖譜上也有多款差異化產(chǎn)品。其中，GDY1122已成功在國際知名廠商的產(chǎn)品中實現(xiàn)量產(chǎn)，展現(xiàn)出優(yōu)異的市場競爭力，該產(chǎn)品具備水下100米深度防水能力。GDY1124則針對中低端穿戴設(shè)備市場，支持水下50米防水。兩款芯片在核心性能上保持一致，GDY1124的推出，旨在為那些對成本更為敏感、且防水需求較低的客戶，提供更具性價比的解決方案。這些產(chǎn)品方案，無論是在高端市場追求極致性能，還是在中低端市場注重成本效益，都能充分滿足不同客戶、不同應(yīng)用場景的多樣化需求。
從節(jié)能先鋒到防水強者
兆易創(chuàng)新已經(jīng)量產(chǎn)的兩款產(chǎn)品，充分展示了其在MEMS領(lǐng)域的創(chuàng)新能力。其中，GDY1121以卓越的能效表現(xiàn)脫穎而出，其1Hz采樣率下功耗僅3.5μA，工作模式典型電流更低至154μA，均低于業(yè)內(nèi)平均水平，可稱微型傳感器的節(jié)能標桿。該產(chǎn)品搭載精準壓力捕捉技術(shù)，絕對精度達±0.5hPa，相對精度±0.06hPa，RMS噪聲低至0.1Pa，結(jié)合24bit高精度ADC，可實現(xiàn)亞帕斯卡級數(shù)據(jù)解析能力，滿足嚴苛環(huán)境下的測量需求。
其智能數(shù)據(jù)管理架構(gòu)內(nèi)置576字節(jié)大容量FIFO，支持靈活中斷功能，并直接輸出校準后壓力值，省去外部MCU算法處理環(huán)節(jié)，顯著降低系統(tǒng)復(fù)雜度與開發(fā)周期，打造即插即用的傳感解決方案。此外，GDY1121集成高靈敏度溫度傳感器，已成功應(yīng)用于三防手機等高可靠性場景，通過48小時穩(wěn)定性測試（偏差＜5.6Pa），驗證其全天候穩(wěn)定性能。
作為GDY1121的加強型，GDY1122支持10ATM防水等級，遠領(lǐng)先于同類產(chǎn)品。其封裝尺寸為2.7x2.7x1.7mm，絕對壓力精度±0.5hPa，相對精度±0.06hPa，ADC精度達24bit。防水等級高達10ATM，能適應(yīng)嚴苛環(huán)境。
GDY1122的另一卓越之處就在于出色的防水封裝工藝。其采用陶瓷封裝增加溫度穩(wěn)定性與抗應(yīng)力能力。在關(guān)鍵的防水膠方面，傳統(tǒng)產(chǎn)品在外層多采用透明膠，如果直接被陽光照射，將會引起精度的偏差，GDY1122則進行了技術(shù)革新，可在陽光直射下也保持數(shù)據(jù)的穩(wěn)定。
推力測試是模擬傳感器在安裝或使用中受到的機械推力（如按壓、擠壓），驗證微機械結(jié)構(gòu)的抗形變能力的一個經(jīng)典測試，可模擬可穿戴設(shè)備中的氣壓計需承受的日常壓力等場景。GDY1122的該項測試成績?yōu)轱@示封裝強度超3500g規(guī)格（實測達4000~5000g），可以滿足嚴苛環(huán)境需求。
MEMS傳感器所面臨的技術(shù)瓶頸主要集中在器件對應(yīng)力和溫度的高敏感性等方面。由于產(chǎn)品在實際應(yīng)用中會受到自身所測壓力、環(huán)境溫度以及外界壓力的共同作用，這使得最終測量數(shù)據(jù)的絕對精度受到較大干擾。為確保產(chǎn)品性能，在研發(fā)過程中，兆易創(chuàng)新針對產(chǎn)品的外形封裝開展了嚴謹細致的驗證工作，將外界因素對產(chǎn)品的影響降至了最低水平。
展望今年，兆易創(chuàng)新還將重點推出一款高階氣壓傳感器產(chǎn)品，不僅具備精確的氣壓測量功能，還集成了先進的水深測量能力。該產(chǎn)品的氣壓測量范圍覆蓋300至1250hPa，相當(dāng)于標準大氣壓范圍；水壓測量則可達300至4000hPa，支持水下30米深度的精準檢測。這一產(chǎn)品將主要應(yīng)用于高端市場，為追求極致性能的客戶提供理想的解決方案。
打造Sensor技術(shù)平臺矩陣
兆易創(chuàng)新在傳感器領(lǐng)域的目標是深耕傳感器、信號鏈、算法及解決方案，做全生態(tài)的重要貢獻者。圍繞這一目標，兆易創(chuàng)新在Sensor業(yè)務(wù)領(lǐng)域構(gòu)建了4個技術(shù)平臺：分別為電容技術(shù)平臺、光譜技術(shù)平臺、MEMS技術(shù)平臺、算法和解決方案，各平臺相輔相成，能為不同行業(yè)提供多樣化、高性能的傳感器產(chǎn)品及解決方案。
- 電容技術(shù)平臺：以自容、互容檢測技術(shù)為核心，利用高精度ADC和高信噪比AFE、信號鏈，實現(xiàn)對電容變化的精確測量和信號處理。在手機、PC、平板指紋識別以及大中小各尺寸觸控方案中發(fā)揮關(guān)鍵作用，通過檢測電容變化來識別指紋特征或感知觸控操作。
- 光譜技術(shù)平臺：聚焦光電相關(guān)技術(shù)，涵蓋高性能光電pixel設(shè)計，能精準感知光信號；光學(xué)鏡頭和微鏡頭設(shè)計，可優(yōu)化光的傳輸與聚焦；光譜color filter設(shè)計，實現(xiàn)對不同光譜的篩選與處理。結(jié)合高精度ADC和高信噪比AFE、信號鏈，能將光信號高效轉(zhuǎn)換為精準的電信號并進行處理，可用于光電類生理指標檢測等場景。
- MEMS技術(shù)平臺：基于MEMS技術(shù)進行傳感器開發(fā)，并借助先進工藝平臺和高精度ADC、高信噪比AFE、信號鏈，保障傳感器的高精度和穩(wěn)定性。產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于樓層高度檢測、輔助定位、手機高度位置導(dǎo)航、智能手表/手環(huán)運動檢測等領(lǐng)域。
- 算法和解決方案平臺：針對不同傳感器和應(yīng)用場景開發(fā)高性能算法，如高性能、小面積指紋算法和心率算法等嵌入式指紋算法。還為各行業(yè)提供定制化的應(yīng)用解決方案，將傳感器數(shù)據(jù)與實際應(yīng)用需求相結(jié)合，提升產(chǎn)品的實用性和功能性，滿足多領(lǐng)域的應(yīng)用需求。
通過“3高1低1優(yōu)”戰(zhàn)略（“3高”指高集成、高精度、高靈敏度；“1低”指低功耗；“1優(yōu)”指開發(fā)優(yōu)秀性能的算法和行業(yè)應(yīng)用解決方案），兆易創(chuàng)新正在引領(lǐng)MEMS傳感器技術(shù)創(chuàng)新，即采用微型化集成設(shè)計融合多維感知與數(shù)據(jù)處理，依托精密工藝與智能算法實現(xiàn)復(fù)雜環(huán)境下的穩(wěn)定測量和高靈敏度；創(chuàng)新低功耗架構(gòu)顯著降低能耗，支撐移動終端長效監(jiān)測；構(gòu)建全鏈技術(shù)生態(tài)，通過預(yù)置算法、標準化校準與場景化方案加速產(chǎn)品落地。
