Новый цифровой трехмерный нано-компас может встраиваться прямо в кристаллы чипов для мобильных устройств

15 февраля 2012

smart

Инженеры испанской компании Baolab Microsystems создали наноразмерный трехмерный цифровой компас, которы возможно встроен конкретно в чипы CMOS-микросхем. Трехмерные компасы, твердотельные гироскопы, нашли широкое применения в разработках изготовления смартфонов и других мобильных устройств. Эти устройства, как правило, выполнены в виде отдельных свободных микросхем и применяют магниторезистивные материалы либо датчики на базе результата Холла, объединенные с концентраторами магнитного поля, что разрешает с их помощью определять направление магнитного поля Почвы.

Представители Baolab Microsystems утверждают, что в отличие от других типов трехмерных компасов, они изготовили микроэлектромеханическую совокупность (microelectromechanical systems, MEMS) функционирующую благодаря силам Лоренца. Новое устройство стало называться 3D Digital NanoCompass.

В интервью издательству The Engineer, Найджел Дрю (Nigel Drew), технический представитель в Baolab Microsystems, поведал: Главное отличие созданного нами устройства от существующих аналогичных устройств, это то, что его без неприятностей возможно изготавливать вместе с чипом микросхемы. Все остальные устройства сторонних изготовителей являются отдельными устройствами либо еле интегрируются в микросхему, требуя установки раздельно от кристалла магнитного датчика. А это в отрицательную сторону отражается как на надежности электронного узла, так и на его стоимости.

Фундаментальной вещью, реализованной нами, есть то, что мы создали разработку изготовления MEMS-устройств, таких как отечественный компас, применяя оборудование и стандартные маски. Так, производителям микросхем кроме того нет необходимости вносить трансформации в существующие технологические процессы.

Базой MEMS-устройства NanoCompass есть подвижная алюминиевая пластина, подвешенная в пространстве посредством миниатюрных пружин, каковые так же играют роль соединителей данной пластины со структурой микросхемы. Между структурой и пластиной микросхемы находятся слои диэлектрика (Inter Metal Dielectric, IMD). Более подробное представление о строении этого устройства возможно взять, взглянуть на вышеприведенный рисунок.

Электроны проходящего через тока попадают под действие сил Лоренца, обусловленных влиянием магнитного поля Почвы, каковые заставляют пластину мало поменять собственный положение благодаря ее подвижности на пружинах. Измеряя электрическую емкость между пластиной и неподвижными электродами, вычисляется смещение пластины по трем координатам, а на базе этих данных вычисляется направление магнитного поля Почвы, прямо говорящее о положении устройства в пространстве.

Найджел Дрю пояснил, что простота изготовления, и как следствие дешевизна таких устройств свидетельствует, что в будущем фактически все смартфоны, планшетные компьютеры и другие сотовые телефоны будут иметь данный узел, что расширит их возможности. Так же, такие устройства смогут стать базой для нового спортивного оборудования, камер и навигационных систем, реализующих функцию дополненной действительности.

Первые технологические образцы микросхемы BLBC3-D, в которой будет заключено устройство NanoCompass будут доступны для разработчиков электронных приборов и микросхем, совместно с многофункциональным отладочным набором.

Источник: dailytechinfo.org