Firma Nanusens ogłosiła, że z powodzeniem stworzyła w pełni cyfrowy projekt obwodu do pomiaru pojemności swoich nanosensorów. Oznacza to, że zarówno struktura czujnika, jak i jego obwody wykrywające mogą być wykonane w tym samym czasie w chipie przy użyciu standardowych procesów CMOS na dowolnym wymaganym węźle procesowym. W rezultacie układy ASIC można teraz wytwarzać z wbudowanymi w nie kilkoma różnymi czujnikami, pomagając w rozszerzaniu zastosowań MEMS w aparatach słuchowych.
Jak mówi Nanusens, ten przełom w integracji rozwiązań czujników w postaci bloków IP zapewnia radykalną redukcję kosztów i rozmiarów, ponieważ całkowicie zastępuje obecne rozwiązanie dyskretnych pakietów czujników. Teraz zarówno czujnik, jak i jego obwód sterujący mogą być zmniejszane jednocześnie jako bloki IP do wymaganego węzła procesowego CMOS, aby tworzyć układy ASIC ze zintegrowanymi czujnikami.
„To kamień milowy dla firmy” — mówi dr Josep Montanyà, dyrektor generalny Nanusens. „Pierwszym z nich było pomyślne stworzenie naszych unikalnych struktur czujników w nanoskali w warstwach CMOS. Rozwiązuje to problem polegający na tym, że konwencjonalne MEMS muszą być wytwarzane na niestandardowych liniach produkcyjnych, które mają ograniczone możliwości produkcyjne, podczas gdy możemy wytwarzać niemal nieograniczoną liczbę naszych czujników w fabrykach CMOS. Są one dostępne w standardowych pakietach, takich jak LGA, QFN, WLCSP i inne, ale podobnie jak wszystkie inne czujniki MEMS wymagają obwodów analogowych do wykrywania niewielkich zmian pojemności wynikających z nanoprzemieszczeń ich urządzeń podczas pracy. Naszym przełomem jest stworzenie w pełni cyfrowego obwodu wykrywania, ponieważ można go zmniejszyć do węzła procesowego używanego w strukturze czujnika i par, aby utworzyć kompletne rozwiązanie czujnika i wykrywania.
„Możliwość jednoczesnego zmniejszenia pary pozwala nam wykorzystać wszystkie korzyści płynące z zastosowania mniejszych geometrii CMOS, takie jak obniżone koszty i, co ważne, ponad 10-krotnie zmniejszone zużycie energii w porównaniu z analogowymi obwodami detekcji. Jest to niemożliwe w przypadku innych czujników MEMS rozwiązania, ponieważ ich struktury nie mogą być zmniejszone, podobnie jak ich obwody analogowe, ponieważ ich tranzystory potrzebują dużej powierzchni, aby utrzymać wymagany niski poziom szumów”.
Całkowicie cyfrowy obwód detekcji zapewnia bardzo szybkie włączanie/wyłączanie obwodu w ciągu 3 mikrosekund w porównaniu z 300 mikrosekundami lub nawet kilkoma milisekundami w konwencjonalnych analogowych obwodach transkonduktancji/wzmacniacza ładunku lub podobnych. Jest to bardzo korzystne w zastosowaniach wymagających bardzo niskiej częstotliwości próbkowania, takich jak aplikacje wykrywające ruch, w których czujnik ruchu jest zwykle używany do budzenia reszty urządzenia. Jeśli urządzenie jest przez większość czasu w trybie uśpienia, żywotność baterii jest bardzo zależna od poboru prądu przez czujnik ruchu. Ultraszybkie włączanie/wyłączanie nowego cyfrowego obwodu detekcji skutkuje poborem prądu poniżej mikroampera na chipie testowym 180 nm, który jest znacznie niższy niż najnowocześniejsze na rynku i ponad dwukrotnie wydłuża żywotność baterii w tych Aplikacje.
„To rewolucja w branży czujników”, dodaje dr Montanyà. „Zamiast być dyskretnymi pakietami na płytce drukowanej lub rozwiązaniem z wieloma matrycami, wszystkie wymagane czujniki można zintegrować z układem ASIC, tak jak inny blok IP. Zapewni to znaczne zmniejszenie wymagań w zakresie BOM, wielkości i zasilania wielu, wielu -urządzenia czujnikowe, zwłaszcza przenośne, takie jak smartfony, słuchawki douszne i inteligentne zegarki. Prowadzimy już rozmowy z firmami, które chcą licencjonować tę własność intelektualną.
Firma Nanusens, założona w 2014 roku przez dr Josepa Montanyà i dr Marca Llamasa, ma siedzibę główną w Paignton w hrabstwie Devon w Anglii oraz biura badawczo-rozwojowe w Barcelonie w Hiszpanii i Shenzen w Chinach. Wykorzystuje badania i wiedzę opracowaną przez poprzednią firmę założycieli, Baolab Microsystems.
Nanusens obecnie zbiera fundusze na Crowdcube, aby zapewnić fundusze na przeniesienie tej technologii do szeregu mniejszych węzłów, aby spełnić wymagania klientów.
www.nanusens.com