擅長(zhǎng)傳感器與混合信號(hào)CMOS技術(shù)的新創(chuàng)愛(ài)爾蘭無(wú)晶圓廠IC設(shè)計(jì)公司ChipSensors，宣布研發(fā)出一種新技術(shù)，并表示這種技術(shù)能讓IC的表面感測(cè)溫度、濕度、病原體(pathogens)與某些特定氣體。
基于傳統(tǒng)復(fù)雜的CMOS IC，這種嵌入式感測(cè)技術(shù)可用來(lái)創(chuàng)建微型的傳統(tǒng)工業(yè)、科學(xué)、醫(yī)療用傳感器，并由IC來(lái)執(zhí)行微控制器功能，由無(wú)線發(fā)生器將所收集到的片外數(shù)據(jù)傳送出去。
這一技術(shù)的核心是標(biāo)準(zhǔn)亞微米CMOS制程中所常見(jiàn)的低k電介質(zhì)。這種材料是多孔性的，能通過(guò)選擇性地接受或阻絕被感測(cè)的媒介滲透來(lái)改變其電介常數(shù)，從而構(gòu)成電容性傳感器的基礎(chǔ)。
通常IC的表面不容易起化學(xué)變化，因此也不會(huì)被周圍環(huán)境所影響。而低k的孔隙也很類似，在進(jìn)行表面處理時(shí)是閉鎖的。但ChipSensors公司表示，如果將IC上經(jīng)過(guò)處理的特定區(qū)域暴露在周圍環(huán)境中，就可通過(guò)片上電路來(lái)檢測(cè)并測(cè)量所產(chǎn)生的電氣特性。
而針對(duì)IC的長(zhǎng)期可靠性可能會(huì)被濕氣所影響的普遍觀點(diǎn)，ChipSensors公司首席執(zhí)行官Tim Cummins則認(rèn)為，如今的低k電介質(zhì)不會(huì)有膨脹的傾向。他說(shuō)：“我們可以選擇性地開(kāi)放芯片的某部份表面。通常我們只使用多層次導(dǎo)線最上面的蝕刻終止層，以避免埋藏層受到影響。”而由水氣或是氣體所導(dǎo)致的電介質(zhì)常數(shù)變化可通過(guò)該公司所開(kāi)發(fā)的18位sigma-delta ADC來(lái)測(cè)量。
Cummins自信地表示，該技術(shù)將能適用于多個(gè)供貨商的CVD與旋轉(zhuǎn)電介質(zhì)。他說(shuō)：“我們已與聯(lián)電(UMC)合作，通過(guò)歐洲的Europractice晶圓計(jì)劃制作出未經(jīng)任何特殊處理的0.18微米CMOS原型?！?
此外ChipSensors還吸引到了一家提供0.13微米設(shè)備的美國(guó)公司。Cummins沒(méi)有透露這個(gè)合作伙伴的詳情，只表示這是一家“微控制器供貨商”。
盡管這種技術(shù)似乎能輕松實(shí)現(xiàn)單芯片無(wú)線傳感器的開(kāi)發(fā)，但ChipSensors公司當(dāng)前展示的原型包含了一個(gè)基于芯片的傳感器，以及一個(gè)連至筆記本電腦的片外無(wú)線鏈路通信，該筆記本電腦可以顯示實(shí)時(shí)測(cè)量數(shù)據(jù)。
ChipSensors還在開(kāi)發(fā)該技術(shù)的一個(gè)超低功率無(wú)線版本，用于集成到無(wú)源和有源ID標(biāo)簽。目前該新創(chuàng)公司還沒(méi)有產(chǎn)品投入市場(chǎng)，預(yù)計(jì)將會(huì)在明年第一季度開(kāi)始提供不帶無(wú)線電或微控制器的貼片傳感器。
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