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拆解分析:三大厂最新九轴IMU内部构造揭密
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InvenSense最新的九轴IMU整合了新款三轴陀螺仪,采用单一种振动结构,取代前一代装置采用三种不同结构的方法;这种新设计让三轴陀螺仪功能区域尺寸缩减了40%。该元件也整合了新的三轴磁力计,其功能面积亦较前一代缩减了40%左右。
新设计的另一个优势,是该公司独特的Nasiri制程已经有所改变。以往InvenSense是以传统蚀刻技术在元件上制作空腔(cavities),让MEMS结构得以运动,这种方法已经不再使用、也因此节省了成本。
InvenSense的MPU-9250九轴IMU内部之陀螺仪/加速度计(来源:SystemPlusConsulting,December2013)
成本相近,供应链大不同
以上三家MEMS元件供应商拥有非常不同的供应链;Bosch与ST主要是靠自家晶圆厂生产,Bosch仅有生产ASIC元件时会委托代工厂,而ST则向Honeywell采购磁力计晶片。至于InvenSense则是一家无晶圆厂公司,委托多个不同代工夥伴制造、封装其IMU。
AKM是InvenSense的磁力计晶片供应商,而有多个晶圆代工厂为InvenSense生产六轴加速度计/陀螺仪感测器与ASIC,而元件的封装测试则是委托其他专业封测厂。InvenSense只有负责元件的设计与测试。
而尽管基本上所采用的生产模式大不相同,这三家厂商的九轴IMU成本却非常相近;虽然InvenSense所采用的晶片数量明显比较少,由于其元件生产委托许多不同的代工厂,也会带来一些额外的成本。以下是三款IMU的成本结构。