TMR(隧道磁電阻)磁傳感器是近年來開始工業應用的新型磁電阻效應傳感器,其利用的是磁性多層膜材料的隧道磁電阻效應對磁場進行感應,最早是用于硬盤中的磁性讀寫功能,享譽盛名的MRAM磁性隨機存取內存就是基于此。也正是因為其對磁場檢測的精度、準確度相當高,并且使用壽命和穩定性相比前幾代磁傳感技術都會更好,所以其元件,尤其是磁電阻效應傳感器,在近年來開始受到工業領域的廣泛衍生和應用。
目前主要的磁傳感技術根據工作原理的不同,包括霍爾傳感器、AMR(各向異性磁阻傳感器)、GMR(巨磁阻)、TMR(隧道磁電阻)、磁通門、磁感應(Magneto Inductive)、超導量子干涉儀(SQUID)等。據市場研究機構預測,全球磁傳感器市場規模在2019年超過了20億美元,2020~2026年期間的復合年增長率(CAGR)超過6%,市場規模到2026年將突破30億美元。
TMR磁傳感器相比較霍爾傳感器、AMR(各向異性磁阻傳感器)磁傳感器和GMR(巨磁阻)磁傳感器具有更大的電阻變化率。
TMR磁傳感器的核心膜層——磁隧道結(Magnetic Tunnel Junction,MTJ)
- 相對于霍爾傳感器:具有更好的溫度穩定性,更高的靈敏度,更低的功耗,更好的線性度,不需要額外的聚磁環結構;
- 相對于AMR磁傳感器:具有更好的溫度穩定性,更高的靈敏度,更寬的線性范圍,不需要額外的set/reset線圈結構;
- 相對于GMR磁傳感器:具有更好的溫度穩定性,更高的靈敏度,更低的功耗,更寬的線性范圍。
在磁傳感器件領域,全球市場份額中90%被國外公司壟斷,國產磁傳感器件仍有很大的增長空間。更值得關注到的是,即使為數不多的國內企業實現了TMR磁傳感器的量產,但在生產制造環節更多的是依托國外工廠。在國內外形勢風云變換的當下,芯片生產制造國產化尤為重要。
為了實現TMR磁傳感器的全國產化,蘇州硅時代(Si-Era)受國內卓越TMR磁傳感器設計公司委托,攻堅克難,成功解決:①TMR傳感器MTJ層IBE刻蝕角度問題;②IBE刻蝕均勻性;③IBE刻蝕后去膠等眾多工藝挑戰。歷時四個月時間,最終實現全工藝打通,順利進入量產。
下一步,蘇州硅時代將基于國內首創的虛擬MEMS代工廠模式,整合國內TMR磁傳感器生產資源,進一步降低生產價格,實現全國產化、低成本的TMR磁傳感器芯片。正是基于近20年MEMS專業技術積累和工藝經驗,蘇州硅時代得以快速導入、快速驗證、快速打通所有工藝流程。
蘇州硅時代電子科技有限公司(Si-Era),位于國內最大的MEMS產業集聚區——蘇州納米城。利用MEMS領域近20年的技術積累,在MEMS傳感器、生物MEMS、光學MEMS以及射頻MEMS方面都擁有大量的設計和工藝經驗。
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原文標題:國內MEMS代工新星Si-Era順利實現TMR磁傳感器量產
文章出處:【微信號:MEMSensor,微信公眾號:MEMS】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
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