InvenSense®テクノロジー

概要

インベンセンスのテクノロジーは5つの独自技術を基盤としています。特許取得済みのInvenSense-Fabrication™製造工法、先進的なMEMSセンサ設計、センサ信号処理に特化したミクスト・シグナル回路、最終的なアプリケーションで使用するために複数のセンサ信号を高度に融合するセンサ・フュージョンを内蔵したファームウェア、そして、APIとキャリブレーション・アルゴリズムから構成されるMotionAppsプラットフォームです。特許取得済みのナシリ・ファブリケーション製造工法では、メカ構造であるMEMSと標準的なCMOS(相補型金属酸化膜半導体)をウェハ・レベルで接合します。これは弊社の技術を差別化する高い性能、信頼性、集積化、コスト競争力をもたらし、弊社は業界で最初の大量生産を行うファブレスMEMSのビジネスモデルを確立した先駆者となりました。インベンセンスのミクスト・シグナル回路はMotionProcessing™ プラットフォームに不可欠なMotionFusion™ を行うセンサ信号処理を行います。これらのテクノロジーにより、インベンセンスは、1軸アナログ・ジャイロセンサから、さらに集積度を上げ、完全に一体化した6軸/9軸のインテリジェントなモーショントラッキング・デバイスまでを揃えています。そして、スマートフォン、タブレット、ゲーム・コントローラ、スマートTV、そしてウェアラブルセンサなど、すべての主要なコンスーマ・エレクトロニクス・アプリケーション向けにモーションインタフェース・ソリューションを提供することができます。

特許取得済みのナシリ・ファブリケーション・プロセスにより実現される高度な集積化と費用対効果の高いソリューション

インベンセンスのMotionTracking™デバイスの基盤は特許取得済みのナシリ・ファブリケーション製造プロセスです。これはMEMSをCMOSに接合し(CMOS-MEMSとも呼ばれます)、費用対効果の高い標準的なパッケージに収めます。MEMSウェハを業界標準のCMOSウェハに接合することで多くのMEMS製造工程を省くことができ、ウェハ・レベルでの検査が可能となり、チップ・スケール・パッケージを採用することができます。以上のことから、いわゆるバックエンドと呼ばれる組立と検査の工程でのコストを削減することができ、全体の歩留りと品質を向上させます。CMOS-MEMSプロセスに加えて、弊社では自社のモーションセンサ向けに大量処理が可能な独自のキャリブレーション(較正)システムと9軸(ジャイロ+加速度+コンパス)の検査工程を開発しました。これにより、さらにバックエンドのコスト削減ができます。弊社には低コストでMEMSモーションインタフェース・ソリューションを製造する技術的なブレイクスルーを開拓してきました。独自の製造工法、MEMSベースのモーション・センサ設計手法、ミクスト・シグナルIC集積化技術、MotionApps™と組込みMotionAppsファームウェア。これらを統合することで、インベンセンスは業界をリードするサイズ、性能、コスト、そして信頼性を備えたMotionTracking™デバイスを市場に提供しています(製品化しています?)。

生産効率、フレキシビリティ、そして拡張性

ほとんどのMEMSデバイスは専用工場で多くの特殊で、CMOS製造プロセスと互換性のないMEMS専用製造プロセスを経て生産されています。ナシリ・ファブリケーションはCMOS製造と互換性のある標準的な設備とプロセスを活用しています。そのため、弊社独自の製造プロセスを最先端のCMOSファウンドリに導入することができます。弊社のファブレス・モデルでは費用効果の高い大量生産が可能です。そして、お客様の需要に合わせて柔軟に、また迅速に対応することができます。

複合センサ統合製品への拡張性をもつMotionProcessing™プラットフォーム

インベンセンスの最新世代のMotionTracking™デバイスは6軸のMPU-6050と、9軸のMPU-9150です。MPU-9150はインベンセンスのシングルチップ6軸センサ(ジャイロセンサ+加速度センサ)にハードウェアアクセラレータDigital Motion Processor™ (DMP)を内蔵し、さらに3軸電子コンパスのダイを搭載した世界初の9軸MotionTracking™デバイスです。9軸 MotionFusion™ ファームウェアは較正された加速度、ジャイロ、地磁気の各センサの信号を一つのデータ・ストリームに演算処理するので、開発者がソフトウェア・アプリケーションにモーションインタフェース機能を盛り込むことを容易にします。

複数のセンサを一つのダイとパッケージに統合し、完全な9軸MotionFusion™とランタイムのキャリブレーション・ソフトウェアを備えた結果、弊社のMotionTracking™デバイスは個別センサによって構成されたディスクリート・ソリューションに必要だった従来のキャリブレーションを必要としません。さらに、モーショントラッキングの演算処理のような重い負荷をホストプロセサから弊社のチップに転嫁することができるため、コンスーマ市場の製品やアプリケーション、そしてサービスにまったく新しい機能を提供します。

高い性能と信頼性

コンスーマ製品はつねに過酷な環境にさらされるため、性能と信頼性の向上が継続的に求められます。コンスーマ市場のMEMSセンサに求められる機能の一つに、回転速度が変化するさまざまな環境の下であらゆる動きをとらえる能力、ということが挙げられます。とくにジャイロセンサの場合、回転という動きを測定する役割をもつため、製品の寿命にわたり、この機能は重要です。ナシリ・ファブリケーションはMEMSをCMOSにウェハ状態で接合するので、信頼性の高い密閉空間をMEMSセンサ内に作ることができ、真空状態を作り出すために微量のガスを除去する物質を注入する高価なゲッタリング工程を必要としません。弊社が用いる合金による密閉封止では、製品寿命のあいだ厳しい環境下で信頼性の高い動作を保つことができます。弊社製品は厚いバルク・シリコンを材料とすることで30KHz帯での発振が可能です。これは音や振動など周囲の環境変化から生じる干渉よりも高い周波数帯であるため、あらゆる条件下で一貫した高い性能と精度を維持します。

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The Future of Sensor System on Chip