Android智能手機優(yōu)化陀螺儀的解決方案

硅立科技（mCube Inc.）此前推出該公司第二代慣性傳感器——iGyroMC7010，透過軟件擴增技術結合了2x2mm的加速度計、1.6x1.6mm磁性傳感器以及3x3mm iGyro陀螺儀，在行動裝置上增加‘虛擬’陀螺儀的功能，期望為Android智能型手機和平板計算機帶來優(yōu)化的陀螺儀解決方案。

陀螺儀已經成為高階智能型手機和平板計算機的標準配備，因為他們能夠增加旋轉動作感測的反應能力，而使游戲體驗更加流暢，特別是在小型屏幕上。然而，mCube表示，該公司的iGyro軟式陀螺儀結合了高精確度的3DoF（3個自由度）加速度計以及高反應能力的6DoF磁力計，可為游戲以及像擴增實境（AR）等其他精確應用帶來身歷其境的9-DoF運動。

此外，iGyro還是一款低成本的陀螺儀，據稱幾乎任何手機制造商都能負擔得起。與采用硬件的獨立式組件方案相較，iGyro利用與加速度計與磁計的傳感器融合，合成了陀螺儀的旋轉輸出，還同時降低了功耗、成本和板空間。相于傳統(tǒng)的硬件陀螺儀，iGyro使用更低80%的功耗、更少50%的成本，以及占用更少60%的板空間。

mCube公司總裁兼執(zhí)行長李彬表示，“目前的陀螺儀解決方案價格都相當昂貴，使用專有制程且十分分歧，因此只有非常高階的智能型手機才使用陀螺儀──約僅占中國市場的10%。目前還有90%的市場正待拓展?！?/p>

“業(yè)界需要的是一種更具成本效益、更小型且超低功耗的新典范，特別是在可穿戴式領域，必須要能實現(xiàn)長達數(shù)月的長效電池壽命，以及足夠便宜到可拋棄式裝置的程度。”因此，李彬指出：“mCube開發(fā)出目前市場最小的MEMS動作傳感器。截至目前為止，已經出貨超過6，000個單位了，主要都銷往大中華區(qū)市場?！?/p>

圖1：這款ASIC是首次從底層開始打造的MEMS組件，以硅蓋密封MEMS機械組件后，再以3微米的小型穿孔連接其上的MEMS機械組件。

“iGyro結合硅立科技在3D單芯片運動傳感器上的創(chuàng)新以及先進的軟件算法。這款最新推出的高精度多功能傳感器中包含了最小的加速度傳感器，透過在這款傳感器方案中植入陀螺儀的功能，可讓所有的客戶都能為用戶帶來精致的9軸體感游戲功能，而不必增加硬件9軸方案所需的高額成本和功耗?！?/p>

mCube公司在2011年取得2，500萬美元的第二輪投資。2009年，Kleiner Perkins Caufield & Byers、聯(lián)發(fā)科（MediaTek）、iD Ventures America與DAG Ventures等公司也投資了1，000萬美元。最近該公司還獲得來自Keytone Ventures、SK Telecom 以及Korea InvestmentPartners共同提供一筆約3，700萬美元的第三輪投資。該公司期望利用最近取得的投資資金進一步擴展到中國與***以外的手機市場，并著眼于擴展中的全球低成本智能型手機與平板計算機市場。

李彬表示：“我們正處于從一個以營收為導向過渡至以成長為導向的轉型期?，F(xiàn)在我們正準備開始擴展，利用這一筆新的資金挹注展開更多的研發(fā)，從而為物聯(lián)網（IoT）創(chuàng)造新的傳感器。根據各種數(shù)據源預計，這一市場將在2020年以前達到約2，500萬部裝置的規(guī)模。”

圖2：mCube開發(fā)出最小的3軸MEMS加速度計，在單一芯片上整合MEMS與ASIC。

mCube實現(xiàn)該單芯片所采用的半導體制程技術使其得以在負載單芯片電路的ASIC上打造MEMS組件。首先，利用傳統(tǒng)半導體技術打造出一款ASIC，然后再將MEMS機械組件組裝于ASIC上的導電柱，以硅蓋密封。利用這種方式來取代以往使用焊線連接MEMS與ASIC芯片或凸點鍵合兩個芯片的方式，mCube得以使用3um的穿孔互連在同一款芯片上互連ASIC與MEMS。

李彬表示，相較于提供12位精確度的其他方案，這項技術能以較低的成本在超小型芯片上實現(xiàn)高達14位的精確度，從而讓mCube得以進軍低階智能型手機、智慧手表、可穿戴式市場，以及在封裝中嵌入動作傳感器以確定內容在何時與如何被破壞的非傳統(tǒng)市場。