意法帶領精確3D定位感測技術進入新的發(fā)展階段

　　橫跨多重電子應用領域、全球領先的半導體供應商、全球最大的MEMS制造商、全球最大的消費電子及便攜產品MEMS供應商[1]意法半導體(STMicroelectronics，簡稱ST;紐約證券交易所代碼：STM)，推出一款能夠精確測量手機等便攜設備海拔高度的壓力傳感器，新款傳感器的上世意味著移動設備不僅能夠識別其所在樓層，還能幾乎確定所在樓梯臺階位置。

　　移動設備的精確定位功能是很多新興移動定位服務(Location-Based Services，LBS)的關鍵技術，LBS被業(yè)界廣泛認為是移動產業(yè)下一個殺手級應用。實現(xiàn)這類新興服務的挑戰(zhàn)是提供立體識別移動設備位置的方法，同時滿足各種相互沖突的條件，包括空間分辨率、可靠性和外觀尺寸、穩(wěn)健性和成本。

　　全球導航衛(wèi)星系統(tǒng)(Global Navigation Satellite System, GNSS)是平面定位(經緯度)廣泛采用的解決方案，當移動設備處于最佳條件，即能夠從四顆(或更多顆)衛(wèi)星接收信號時, 使移動設備的平面位置計算精度達到一米以內。意法半導體與CSR公司聯(lián)合開發(fā)出的室內導航解決方案可在無衛(wèi)星信號條件下確定設備的3D位置。

　　對于第三維(垂直高度)，氣壓感測技術的分辨率高于GNSS，特別是在衛(wèi)星能見度少于四顆衛(wèi)星時，因為氣壓隨著高度上升而穩(wěn)定下降。意法半導體的新一代壓力傳感器的量程從260至1260毫巴;260毫巴是大約10千米高度(比珠峰大約高 1,500米)的典型壓力;1260毫巴是海平面以下大約1800米深度(大約是世界上最深礦井的二分之一)的典型壓力。以3x3mm微型封裝、低工作電壓和超低功耗為特色，新傳感器適用于智能手機、運動型手表等便攜設備，以及氣象觀測臺、汽車和工業(yè)應用。LPS331AP已被三星(Samsung)最新、最先進的智能手機所采用。

　　意法半導體執(zhí)行副總裁兼模擬、MEMS及傳感器產品事業(yè)部總經理Benedetto Vigna表示：“自掀起MEMS消費化浪潮以來，我們研制了能夠檢測重力、加速度、角速率和地磁場的傳感器，這些傳感器幫助智能消費電子產品檢測運動并做出相應的響應?，F(xiàn)在我們推出的氣壓檢測傳感器，可幫助消費電子產品確定人或物體的位置是在上升還是下降。”

　　LPS331AP壓力傳感器采用意法半導體獨有的“VENSENS”制造工藝，可把壓力傳感器與其它電路制造在同一顆芯片上，無需晶片與晶片之間的鍵合，可最大限度地提升測量可靠性。LPS331AP內的傳感單元是在氣腔上覆蓋彈性硅薄膜，開口間隙可以控制，氣腔內部壓力已提前設定。新產品的薄膜比傳統(tǒng)的硅微加薄膜小很多，內置機械停止器用于防止薄膜斷裂。壓敏電阻器(piezoresistor)是嵌入在薄膜內的微型結構，當薄膜因外部壓力變化而彎曲時，壓敏電阻器將發(fā)生變化。經過溫度補償，被檢測到的壓敏電阻變化可轉換成數字壓力數據，由主處理器通過工業(yè)標準I2C或 SPI總線讀取。

　　LPS331AP主要技術特性

• 高分辨率、低噪傳感器，能夠檢測高度在厘米級的變化：
• 意法半導體獨有的VENSENS工藝具有很強的突發(fā)事件防護能力，是全量程的20倍;
• 輸出數據速率在1至125Hz可選范圍內;
• 低功耗：低分辨模式高5.5µA;高分辨率模式30 µA：
• 電源電壓:1.71至3.6 V：
• -40 °C至+85 °C寬溫度范圍：
• 集成溫度傳感器和溫度修正電路;
• 出廠校準溫度和壓力，無需客戶二次校準;
• 3x3x1mm塑料焊盤網格陣列封裝(HCLGA-16L)封裝，封裝上面的孔使外部氣壓能夠到達傳感單元

　　LPS331AP現(xiàn)已量產。為支持融入設計、縮短上市時間，意法半導體還提供樣片和評估工具，包括主板(STEVAL-MKI109V2)和插入模塊STEVALMKI120V1適配器，其中包括LPS331AP壓力傳感器。

　　[1] IHS iSuppli:MEMS Competitive Analysis 2012