Antureiden aika Elektroniikkainsinöörien seura EIS 80 vuotta 27.3.2006 Hannu Martola toimitusjohtaja VTI Technologies Oy



Samankaltaiset tiedostot
Kellot, taajuuslähteet. Kellot, taajuuslähteet. Mittaustekniikan perusteet / luento 6 Perusmittalaitteet 4. Kideoskillaattorit

Pakkausteknologia. Pakkausteknologia

VTI-konsernin osavuosikatsaus tammikuu - maaliskuu 2007

ULA - vastaanotin. + sähkökomponenttien juottaminen. Tiia Hintsa, Viitaniemen koulu. Ula-vastaanotin; Kouluelektroniikka Ky, Rauma.

-Popular Mechanics March, Uudet teknologiat ja elektroniikka AT

VTI-konserni Hallituksen toimintakertomus 2010

Ohjelmistoradio. Mikä se on:

HARJOITUSTYÖ: Mikropunnitus kvartsikideanturilla

Langattomat kenttäväylät rakennusautomaatiossa

ELEC-C5070 Elektroniikkapaja (5 op)

Julkaistu Helsingissä 17 päivänä kesäkuuta /2013 Ympäristöministeriön asetus

RFID ja etäanturit sovelluksia ja uutta teknologiaa. Kaarle Jaakkola VTT Technical Research Centre of Finland

Radioohjauslaitteet. innovaatioita, taitoa ja perinteitä. Älykkäitä ratkaisuja kaikkiin asuintiloihin. Radio-ohjattu säätö

Tietokoneen muisti nyt ja tulevaisuudessa. Ryhmä: Mikko Haavisto Ilari Pihlajisto Marko Vesala Joona Hasu

VTI-konsernin osavuosikatsaus tammisyyskuu

Käännös, linkitys ja lataus

AKKREDITOITU KALIBROINTILABORATORIO ACCREDITED CALIBRATION LABORATORY

PAVIRO Kuulutus- ja äänievakuointijärjestelmä ammattilaistason äänenlaadulla Joustavuutta alusta alkaen PAVIRO 1

Haudatut passiiviset, aktiiviset ja optiset komponentit piirilevyllä

A/D-muuntimia. Flash ADC

Signaalien datamuunnokset. Näytteenotto ja pito -piirit

Moderni kiinteistö tarvitsee innovatiivista teknologiaa

AV-asennus- kaapelit ja -välijohdot.

EMC Johdanto EMC. Miksi? Elektroniikan käytön voimakas kasvu mobiililaitteet, sulautetut järjestelmät

Esityksen sisältö. LNAFIN Oy PCB-PROTO-RF suunnittelu ja toimitukset

MEMS-elementtien kiekkotason riskianalyysi

RFID-tutkimuksen alueelta

Johdanto tieto- viestintäteknologian käyttöön: Äänitystekniikka. Vfo135 ja Vfp124 Martti Vainio

Työpajan taustapohdinta

ESA (Electrostatic Attraction) - Katsaus ongelmiin ja mahdollisuuksiin. Jaakko Paasi

10. Kytkentäohje huonetermostaateille

Hissimatkustajien automaattinen tunnistaminen. Johan Backlund

Muuntavat analogisen signaalin digitaaliseksi Vertaa sisääntulevaa signaalia referenssijännitteeseen Sarja- tai rinnakkaismuotoinen Tyypilliset

Magneettinen energia

Elektroniikan uudet pakkausteknnikat ja integrointi mekaniikkaan

ISU Frankfurt GlobalSeminar Muistiinpanot Anna Larmo ja Inka Bister

Robottialustan instrumentointi ja käyttöönotto

HELPPOKÄYTTÖINEN TYÖMAATABLETTI MALLIPOHJAISILLE TYÖMAILLE Xsite PAD

RADIOVASTAANOTTIMET RCL03 RCL04 RCU01 2-KANAVAINEN RADIOLÄHETTIMET RT20 JA RT21

LABORATORIOTYÖ 2 A/D-MUUNNOS

ELEC-A4010 Sähköpaja Arduinon väylät tutuiksi

Esittelyssä AutoDome Easy Täydellinen keskikokoisiin kohteisiin

SiMAP Kiinteistötekniikkaratkaisut. Kiinteistötekniikka

521124S Anturit ja mittausmenetelmät (5 op/3 ov) Koe

Teollisuuden valmistusjärjestelmät ovat enemmän kuin pelkkiä liitäntöjä, ohjausjärjestelmiä ja teknologioita. Hyödyntymällä laajaa ja syvällistä

Taitaja semifinaali 2010, Iisalmi Jääkaapin ovihälytin

Referenssit ja näytteenotto VLBI -interferometriassa

Kojemeteorologia. Sami Haapanala syksy Fysiikan laitos, Ilmakehätieteiden osasto

Anturityö, Tomi Pulli

Sähkötekniikka ja elektroniikka

Katsaus kehitystarpeisiin ja mahdollisuuksiin. STAHA Materiaalityöryhmä Hannu Salmela

Pienitehoisen keinokuorman suunnittelu ja rakentaminen. AS Automaation ja systeemitekniikan projektityöt Lauri Mäkelä, Henrik Vento 4.2.

Flash AD-muunnin. Ominaisuudet. +nopea -> voidaan käyttää korkeataajuuksisen signaalin muuntamiseen (GHz) +yksinkertainen

Näin toteutat teollisen internetin laiteliitännän. Teknologia 15 Tietoiskut Krister Wikström

CoolFreeze CFX. Energialuokka. Kompressorikylmä- ja pakastuslaukut

Työasema- ja palvelinarkkitehtuurit (IC130301) Apumuistit. Kiintolevyt. 5 opintopistettä. Petri Nuutinen

Big Sales OH2BP Toukokuu 2013

Tervetuloa, Turvaohjeet. Asenna TaHoma noudattamalla tarkasti näitä ohjeita. Ennen tuotteen asentamista lue tämä opas huolellisesti.

Verkkodatalehti. Flow-X VIRTAUSLASKURIT

Venesuunnittelu, Vivace-projekti Bibbe Furustam MP:n Kilpakoulussa

Verkkodatalehti TDC-E200EU TDC GATEWAY-JÄRJESTELMÄT

Mittausverkon pilotointi kasvihuoneessa

Tämä symboli ilmaisee, että laite on suojattu kokonaan kaksoiseristyksellä tai vahvistetulla eristyksellä.

Kontrollerin tehonsäätö

LOPPURAPORTTI Lämpötilahälytin Hans Baumgartner xxxxxxx nimi nimi

Tämä symboli ilmaisee, että laite on suojattu kokonaan kaksoiseristyksellä tai vahvistetulla eristyksellä.

Mikrofonien toimintaperiaatteet. Tampereen musiikkiakatemia Studioäänittäminen Klas Granqvist

KÄYTTÖOPAS. DIGITAALINEN KYNÄYLEISMITTARI E , tuotenro

A15 - Inertial Measurement Unit

Sähkötekniikka ja elektroniikka

1 PID-taajuusvastesuunnittelun esimerkki

Logistiikka-ala ja tulevaisuuden tietotekniikka

Okmetic yritysesittely. Helmikuu 2016

PAINE-EROANTURI STCZ-31, STCZ-33, STCZ-34

Ongelma(t): Mihin perustuu tietokoneiden suorituskyky ja sen jatkuva kasvu? Mitkä tekijät rajoittavat suorituskyvyn parantamista ja mitkä niistä ovat

Analogiapiirit III. Tentti

KUINKA DIGITAALISET RADIOPUHELIMET PARANTAVAT JA NOPEUTTAVAT TURVAVIESTINTÄÄ?

Jeantil lietevaunut. Puh: Fax:

EMC:n perusteet. EMC:n määritelmä

ISU Frankfurt Global Seminar Muistiinpanot

Projektisuunnitelma. Radio-ohjattavan pienoismallin mekatroniikan ja ohjelmiston kehitys

6. Analogisen signaalin liittäminen mikroprosessoriin Näytteenotto analogisesta signaalista DA-muuntimet 4

KÄYTTÖOPAS. Miniyleismittari kosketuksettomalla jänniteilmaisimella (NCV) Malli EX330

1 TEHTÄVÄNKUVAUS PAINE, MITÄ SE ON? ANTURI Ominaisuudet Toiminta KOKEET Mittausvälineet...

MAKING MODERN LIVING POSSIBLE. R404A/R507 R134a R407C OPTYMA PLUS. Hiljainen koneikko Danfossilta REFRIGERATION & AIR CONDITIONING DIVISION

TRBoxter kg TRB ja kg

Yhtiökokous Toimitusjohtajan katsaus Kai Seikku

1 YLEISTÄ. Taitaja2002, Imatra Teollisuuselektroniikkatyö Protorakentelu 1.1 PROJEKTIN TARKOITUS

Paavo Kyyrönen & Janne Raassina

metis GSM-ilmoituksensiirtolaite

Seseon Oy 2008 Automaatiopalvelu TUOTE-ESITTELY Infrapunalämpömittaus

TacFast tarjoaa nopean ja mutkattoman tavan asentaa lattiapäällysteitä monenlaisille aluslattioille...

LABORATORIOTYÖ 2 A/D-MUUNNOS

FYSP105 / K3 RC-SUODATTIMET

IoT ja 3D-tulostus. Riku Immonen

Signaalien datamuunnokset

KATTAVA ERIKOIS- PAINOS! Matkaopas vireämpään elämään

TRANSDIGI - A COLLABORATION PLATFORM FOR R&D IN THE TRANSPORT SECTOR KESKUSTELEVAT AUTOMAATTIAUTOT SUOMEN TEILLÄ

KÄYTTÖOPAS. PIHTIVIRTAMITTARI AC/DC Malli Kaise E

Transkriptio:

Antureiden aika Elektroniikkainsinöörien seura EIS 80 vuotta 27.3.2006 Hannu Martola toimitusjohtaja VTI Technologies Oy

Sisältö Historia Jack Kilby ja integroitu piiri Richard Feynman ja miniatyrisointi Anturien vuosikymmen Paineanturit 3-akseliset kiihtyvyysanturit Kulmanopeusanturit Piiresonaattorit MEMS anturien kotelointi Chip on MEMS ja tulevaisuus

Jack Kilby ja integroitu piiri Texas Instruments 1958 Nobel palkinto 2000 Passiivi- ja aktiivikomponentit tehdään samasta materiaalista Keksintö mullisti elektroniikkateollisuuden ja muutti maailman Kilbyn mukaan suurin yllätys hänelle jälkeenpäin oli, mihin kaikkeen integroituja piirejä käytettiin hinnan pudotessa tarpeeksi

Richard P. Feynman ja miniatyrisointi Feynman on MEMSin (Micro Electro Mechanical Systems) henkinen isä Esitelmä "There's plenty of Room at the Bottom" Caltechissa American Physical Societyn vuosikokouksessa 29.12.1959 "Encyclopedia Brittanican 24 osaa mahtuvat nuppineulan päähän"

VTI - Anturien vuosikymmen

Bulk ja pintamikromekaniikka ovat yhdistymässä Pintamikromekaniikan kerrokset tulevat paksummiksi, 10 µm RIE syövytyslaitteita käytetään jo paksuihin syövytyksiin, jopa 500 µm Kiekkotason suljentaa tarvitaan myös pintamikromekaniikassa

Tulevaisuuden anturi MEMS MEMS säilyy sovelluskohtaisena Anturi MEMS poikkeaa muusta MEMSistä Bulk ja pintamikromekaniikka yhdistyvät Kuivaetsaus (DRIE ) yleistyy koko MEMS teollisuuteen Kiekkotason liitäntä (bonding) tarvitaan suljentaan, ns. kansikiekko Rakennekerrokset ovat kymmenestä satoihin mikrometriin paksuja VTI'n ratkaisu: 3D-MEMS Bulk - Paksut ja syvät rakenteet - Pinta-elektrodit - Liike tasosta poispäin - Kiekkotason suljenta - RIE - Liike tasossa - kampaelektrodit Pinta (Surface) 3D-MEMS

3D-MEMS: DRIE paksuille mikrorakenteille Nopea kiekon läpi syövytys 1:10 suhde (aspect ratio) Kamparakenteet 1:25 suhde 100 µm paksu, 4 µm välit SOI kiekkoon rakennetut vääntörakenteet Mahdollistavat x,y,z-kiihtyvyys- ja kulmanopeusanturit ja näiden yhdistelmät

SMD/ lankabondattava paineanturi Contact pads

Altimetrit kannettaviin laitteisiin Rannetietokoneet, kellot, navigaattorit SCP1000: Altimetri jossa digitaalinen ulostulo ja pieni virrankulutus 17 bit resoluutio, 35 µa 6 mm

3-akselinen kiihtyvyysanturielementti Useita massa-jousirakenteita eri kulmissa 6 kapasitanssia Molemminpuoliset suljentakiekot 300 µm Sensitivity axis Sensitivity axis 45 45

MEMS Piiresonaattori Kvartsiteknologian korvaaminen 320 x 320 µm taso 13 MHz taajuudelle S21[dB] 20 15 10 5 0-5 -10-15 -20 Vbias=4 V Vbias=8 V Vbias=12 V Vbias=16 V Vbias=20 V -25-5 -4-3 -2-1 0 1 Frequency[kHz] 2 3 4 5 Sähköstaattinen energian vaihto akustiseen toimintamoodiin ja takaisin 6 vuoden kehitystyön tulos VTTn kanssa

Lyhyen kantaman radiot Nykyinen: diskreetti kvartsikide stabiloimaan kellon ja RFtaajuuden Tulevaisuus: Piiresonaattori liitetty radiopiiriin (esim. 6x6 mm2 BGA kotelo) RF Micro Devices, 2003 Kvartsikide Radio IC 250-300 µm bumps Piiresonaattori (0.7x0.7x0.2 mm 3 )

Anturien aikakauden edellytys Hinta Koko Langattomuus edellyttää alhaista virrankulutusta Useiden anturien yhdistäminen systeemiksi => Kotelointiteknologian tulee kehittyä

Muovista esivaletut MEMS kotelot Hyvä luotettavuus ja suorituskyky

Yleisin MEMS anturin kotelo Teollisuusstandardi: Ylivalettu QFN kotelo Miten päästä kotelosta eroon?

Onko monoliittinen integrointi ratkaisu? Jos MEMS ja IC ovat yhtä suuri kustannus on 2x verrattuna kahteen erilliseen elementtiin Jos MEMS on pieni IC:n verrattuna ja MEMS kustannus/ala on alhainen, monoliittinen ratkaisu on OK IC MEMSin päällä olisi ratkaisu Monoliittinenkin MEMS tarvitsee suljennan yksi poikkeus: absoluuttinen paineanturi MEMS IC

Uusi kiekkotason kotelointi Chip-on-MEMS: COM VTIn kiekkotason suljenta mahdollistaa tasainen pinta on erinomainen anturine asennukseen MEMS ja IC yhdistyvät flip chip Erittäin pieni ja kustannustehokas 2.4 x 1.6 x 0.7 mm 3 Patents pending

Kiitos! www.vti.fi Hannu.Martola@vti.fi