MEMS용 센스 증폭기 IC신발매

플래쉬 메모리 내장, 3 차원 방향의 변화에 대응했다

Korea、 07 July 2004 —

당사는, 가속도 센서나 압력 센서에 사용되는 MEMS^(주1)의 미소한 전압의 변화를 검출·증폭·보정해 출력하는,MEMS용 센스 증폭기^(주2) IC 「MB42M101」를 후지쯔 VLSI 주식회사^(주3)와 공동으로 개발해,7월 28일부터 샘플 출하를 개시합니다. 본 제품은, 내장하는 플래쉬 메모리에 기입해진 데이터를 이용해, X축, Y축, Z축의 3 방향의 움직임에 대한 보정을 하는 것과 동시에, 온도의 변화에 대한 보정이 가능합니다. 이것에 의해 센서의 성능 향상을 도모하는 것과 동시에, MEMS 모듈의 yield 개선이 가능해져, 시스템의 저비용화에 공헌합니다.

최근 에어백이나 엔진 제어를 포함해 차재 기기, 모바일 기기, 로보트, 게임, 일반 공업 기기 등 다양한 분야에서 가속도나 압력을 계측 하는 변위 센서가 이용되게 되었습니다. 이러한 센서에게는, 최소 감도의 향상, 소형화, 고정밀화가 더 한층 요구되고 있어 이러한 요망을 채우는 MEMS를 이용한 센서에게로의 이행이 진행되고 있습니다. 그러나, MEMS가 받는 가속이나 압력의 변화는 매우 작기 때문에, 센스 증폭기 IC에는 정확한 신호 검출과 높은 증폭율이 요구됩니다. 또 MEMS는, 제조 격차나 구조체의 온도 변화에 의해 출력 오차가 생기는 일이 있기 때문에, 제로점온도 변동^(주4)을 보정하는 것이 강하게 요구되고 있습니다.

당사는, 저 노이즈로 높은 증폭율의 센스 증폭기에 플래쉬 메모리와 온도센서를 집적해, 센스 증폭기의 증폭율과 오프셋(offset)^(주5)의 자동 보정 가능한MEMS용 센스 증폭기 IC 「MB42M101」를 개발했습니다. 본제품은, 미소한 전압차이를 검출·증폭·보정해 출력하는 3개의 독립한 센스 증폭기를 내장해, X축, Y축, Z축의 3 방향의 움직임에 대한 오차를 독립해 조정하는 것이 가능합니다. 또, MEMS 센서 출력의 제로점온도 변동을 보정하는 기능을 탑재하고 있기 때문에, 소형 변위 센서의 성능 향상이 가능합니다. 이것들에 의해, MEMS 모듈의 yield 개선이 가능해지는 것과 동시에, 부품수를 줄임으로써 고객 시스템의 저비용화나 생산 기간의 단축에 공헌합니다. 덧붙여 당사는, 보다 정밀도의 높은 정전 용량형 MEMS 센서에 대응하는 센스 증폭기 IC의 개발에도 착수하고 있어, 본 제품에 가세해 차례차례, MEMS 대응 제품의 라인 업을 확충해 나갈 예정입니다.

본제품의 특징

1. 3 차원의 변화에 원칩으로 대응
MEMS의 미소한 전압차이를 검출·증폭·보정해 출력하는 센스 증폭기 3 회로가, 본칩에 독립해 내장되고 있기 때문에, X축, Y축, Z축의 3 방향의움직임에 대한 오차를 각각 독립해 조정하는 것이 가능합니다. 부품수를 줄임으로써 고성능 센서 모듈의 개발을 저비용화하는 것이 가능해집니다.

2. 플래쉬 메모리를 내장
유저의 기입 영역을 포함해 1280 비트(이하, bit)의 플래쉬 메모리를 내장하고 있습니다. 플래쉬 메모리에 축적한 데이터를 이용해 예를 들면, 설정 온도 10℃마다 자동적으로 감도 보정을 실시하는 등,치밀한 센서 이용이 가능해집니다. 덧붙여 본 플래쉬 메모리에는 단층 폴리 실리콘 플래쉬 메모리^(주6)를 채용하고 있어 저전류 동작을 실현하고 있습니다.

3. 히스테리시스(Hysteresis)^(주7) 기능부 온도센서 회로를 내장
온도의 상승시와 하강시에 온도 보정을 하는 변환 온도를 2℃비켜 놓아 설정해 있기 때문에, 검출 온도 부근에서의 안정된 동작이 가능합니다. 또, 온도 정보를 전압으로서 출력하는 일도 가능합니다.

판매 가격, 및 출하 시기

제품명	판매 가격(세금 별도)	출하 시기
MB42M101		2004년 7월 28일

판매 목표

월 생산 100만개

주된 사양

프로세스 테크놀러지	CMOS 0.50 마이크로 미터
전원 전압	3.0 V~5.5 V(표준 5.0 V)
센스 증폭기 게인 조정	240~2860배(센스 증폭기：2단 구성)
제로점출력전압(표준)	전원 전압의 1/2
앰프 동작 대역	DC~10 KHz
앰프 정지 노이즈	10 mV(피크to피크치)(게인 1008배 설정, 대역 DC~700Hz시)
동작 온도 범위	-40℃~85℃
온도 보정에 있어서의 레인지폭	약 10℃ (12 스텝) 히스테리시스(Hysteresis) 기능 있어( 약 2℃)
센서 구동정전류 선택 범위	35~520 uA
출하 형태	플라스틱 BCC-32 핀

상표에 대해

기재되어 있는 제품명 등의 고유 명사는, 각사의 상표 또는 등록상표입니다.

* 프레스 릴리스에 기재된 제품의 가격, 사양, 서비스 내용 등은 발표일 현재의 것입니다. 그 후 예고없이 변경되는 일이 있습니다. 미리 양해 바랍니다.

용어설명

주1 MEMS(Micro Electro Mechanical Systems):: 전기 회로와 미세한 기계적 구조를 일체화한 시스템. 마이크로 머신이라고도 말한다.
주2 센스 증폭기:: 매우 미약한 신호를 증폭하는 회로.
주3 후지쯔 VLSI주식회사:: 본사, 아이치현 카스가이시. 사장, 타카하시 히토시.
주4 제로점온도 변동:: 주위 온도 변화에 의한 가속도 제로시의 출력전압 변동.
주5 오프셋(offset):: 입력 신호가 0Volt로도 출력이 인가, 전압이나 전류가 검출되는 그 차분.
주6 단층 폴리 실리콘 플래쉬 메모리:: 전하를 축적하는 플로팅 게이트를 횡방향 구조에 전개한 것. 2층 폴리 실리콘 플래쉬 메모리는 플로팅 게이트와 게이트를 세로 방향에 구성. 본기술에 의해 제조 공정 단축이나 제조 마진을 올리는 것이 가능. 소용량 메모리 방향.
주7 히스테리시스(Hysteresis):: 입력 신호 증감에 대한 출력 변화점이 다른 것.