“MEMS需要标准。”

我听说声明多次在过去的几个月里。只是试图在Internet上搜索的证据标准,甚至标准化的努力,你会发现…的东西,但你必须仔细看并遵循许多徒劳的线程,它是决定性的。讨论涉及实际的人描绘了一幅完全不同的画面来自互联网的出现。

本文试图捕捉的主要活动,至少在某种程度上,我意识到他们。显然这整个领域正在像我类型,所以细节将变得过时了。此外,许多标准有其起源在走廊打招呼和鸡尾酒的对话;不可能说这些想法可能此时此刻被发酵成正式的活动。那么,下面是一个快照。

行业标准是一个敏感的话题经历快速增长。有一个感觉,制造商需要免费尝试任何新想法利用他们的潜力,在任意时间冻结技术元素,进一步证明变化不太可能出现之前,将扼杀创新(一个词我谨慎使用,因为它往往是逃避的救命稻草,“我想做我想做的”),最终会伤害这个行业。

相反,有一次在一个行业的增长停止作为量子混乱动荡产卵野生新想法,开始像热振动阻碍进步。当供应商和购买者都开始要求一些订单的形式标准。

诀窍就是找出当时间是正确的。做的太早,标准只会被忽略作为重要的球员的利益运行计数器。得太晚,不仅行业经历痛苦,但根深蒂固的特设职位会越来越硬,抬高必须发生的中断时协调-或创建的风险,忽略了标准的痛苦,将不及改变。

最后,必须有一个长期的经济效益的工作参与创建和采用标准。客户通常可以合理化受益标准——特别是如果他们不需要花费任何精力帮助设置标准。供应商,另一方面,并不太确定,不同的供应商将为标准判断正确的时间不同。

大家都说,似乎有相对广泛共识,明智的标准设定的时间是正确的。事实上,已经有一些标准的地方——它只是不清楚——如果有人使用他们的人。当然,许多通用标准的组织如电平和IEEE将影响MEMS设备例如包尺寸和通信协议。下面的讨论只关注标准建立和专门用于MEMS和传感器。

从一开始就

信不信由你,有十个半现有标准,一个组织,专注于半导体和其他相关的处理技术。有四个活跃地区的努力:微流体、材料特性、晶圆键合和术语。他们是由一个专门的MEMS / NEMS委员会共同主持马克·克罗克特珍妮Cassard, bayly获胜。

Metrology-related标准在很大程度上是由设备制造商和买家之间的分歧的各种性能的过程。例如,晶片债券必须实现可接受的力量,但设备制造商是测量的一种方法和他们的客户测量;最终他们意识到他们必须达成方法——因此需要一个标准。

下面是metrology-related半标准:

• MS1:指南指定Wafer-Wafer键对准目标
• 一:测试步骤的高度测量薄膜的方法
• MS3: MEMS技术术语
• 可以:标准试验方法对杨氏模量的测量薄,反映电影基于梁的频率共振
• 5:测试晶圆键的强度测量方法使用Micro-Chevron测试结构
• 地下:指南评估Hermeticity MEMS的包
• MS10:测试方法测量液体渗透通过MEMS包装材料

这里的一般方法是一种从最基本的元素,就像一个薄膜测量。得到工作,成功实现,进一步提升制造业价值链,确定进一步的机会。

同时,微流体行业,目前,一个支离破碎的医疗刀片业务。被Henne van Heeren,顾问在这个舞台上,一个给定的系统将包括一件设备,相关的支持设备,然后一系列的耗材(也称为“一次性用品”)。钱和耗材。这表明一个生态系统,现在,每个公司试图建立和维护自己的封闭的生态系统,以便它可以拥有和控制所有方面的业务,捕获所有的收入和利润。

但扩散意味着驾驶这些系统昂贵的实验室与训练有素的专家和当地诊所,他们必须与其他设备和文件共享空间,医生和病人,由非专科医生。所以拥有一个完全不同的机器——及其生态系统为每个不同的测试就不会工作。给定机器将有更多的价值如果可以多做一件事。

还有一个移动分开的传感信号或由于试剂的引入。诊所是那么井然有序的环境,并试图试验机介绍试剂污染风险和错误。相反,一次性用品应该有所有必要的材料(除了测试样本)预装;然后,设备简单地读取并提供结果。

把所有这一切放在一起,你需要开始规范一次性的设备接口的方式。因此,越来越多的微流体标准——再一次,从基础开始。迄今为止,半贡献了三个标准:

• MS6:指南接口微流控系统的设计和材料
• MS7:规范微流控电子设备包的接口
• 人察觉:规范高密度永久微流控设备之间的连接

克罗克特先生看来,MS1,可以取得良好的吸收;其他人不完全不活跃,但他们落后。

包装和可靠性是另外的地区已经被确认为需要标准半内工作,但是,目前,他们没有固定地方领导人(有一个代总统包装区),所以他们休闲的时刻。马克Tondra诊断的生物传感器,指出,这个行业并不是足够大能注意到NIST呢。

iNEMI,另一方面,可靠性项目进行过程中征求“创始成员”(2013年2月1日,时间几乎是! *)注意,所述iNEMI的吉姆•阿诺德和辛西娅·威廉姆斯iNEMI没有设置标准;他们的研究项目,最终可能会作为输入标准的努力。任何此类转让iNEMI成果转化为标准的过程是通过个体的成员iNEMI和哪个标准组织已经抹手头的话题。

我问几个MEMS设备供应商是否有MEMS-related标准以下。当然,没有一个公司是微流体公司,所以我不会期望他们甚至意识到这些标准。但没有意识到metrology-related的——但是,公平地说,它可能是,这些标准是低级的,以至于他们不会来一个营销人的注意。

帮助客户

完全相反的一端流的是客户。他们指出,很难比较不同MEMS产品,因为(a)数据规范不同的参数,(b)共享的参数可能使用不同的测试方法,或者至少是不同的测试条件,(c)甚至不存在协议基本术语。的母亲做什么?

很容易想象,高风险,high-ante游戏像MEMS,然而他想做事的第一个男人,和是否足够成为一个与客户谈判的问题。当第二个人市场,第一个人试图尽可能长时间忽视他。

但是我们现在有很多制造商,例如,微机电系统加速度计,解决各种不同的应用程序。在这个阶段的市场,客户比较数据,但收效甚微。

因此,现在正在努力规范数据表的关键部分。种子的提议是由一个团队塑造包括英特尔、高通,InvenSense,意法半导体,飞思卡尔,博世,由英特尔的史蒂文•沃利和合作与MEMS产业集团(MIG)和国家标准。

讨论的一部分处理达成一种平衡不够的,太多了。例如,Kionix罗恩Chong表示,提议包括要求功耗的数据表包括一个表不同的操作模式。但是,他指出,这些设备变得越来越复杂,这样的表可以得到数千行——中没有人。

0.9修订是由于循环任何一天了。官方预计在年底前推出Q1, 2013年,根据惠利和模拟设备的罗布·O ' reilly先生。

有趣的是,这项工作不仅仅是客户的呼救声。一起努力的,而不是至少起源于工作由NIST创建一些测试结构评估关键材料属性如杨氏模量。这是一个非常特定的项目可能被设想为使一个标准的测试方法——结构和测量协议。但是没有去任何地方。

根据迈克尔·盖坦字,NIST的人对MEMS(我的描述,不是他,由于他的名字出现的频率),NIST有两个目的:一是提高测量科学;另一种是设置标准。他们有一个活跃的MEMS程序回到当他们的兴趣在于使用MEMS装置来改善他们的测量设备。随着时间的推移,MEMS活动从标准制定模式。测试结构项目明确表示,一个关键因素是失踪的过程:行业共识。

他们已经在一个路线图的努力和提出建议测试标准,也与米格完成。但建立共识的过程也将的重点领域:标准化测试或测试过程之前,你必须同意需要测试什么。之前,你可以同意需要测试什么,你必须同意客户关心什么,应该放在数据表。所以迈克尔·盖坦字表示,他很努力的鼓励确定数据表内容。它建立共识,设置了一个起点,由于持续的共识,才能进行进一步的工作。

与此同时,类似于他们的可靠性项目,iNEMI也开始一个测试项目,也为即将到来的2月1日截止日期*公共投入工作的声明。虽然这听起来可能重复,阿诺德先生强化iNEMI坚持认为他们的工作是相辅相成的其他努力,所以他们明确地将关注的东西不被他人工作。

改进的通信

更少的进化是一个完全不同的努力改善传感器与主机通信(或其他系统)。现在,传感器通常提供我²C(发现更加频繁,因为它只需要两个别针)和/或SPI,和独立的中断信号。操作的模式要么完全通过总线主机控制一切,或传感器使用中断行报警主机,之后使用总线主机响应。

这就产生了诸多挑战。首先,别针遍布的数量。即使有一个我²C总线,你必须管理多个中断信号,都找个地方给他们(不同的处理器有不同的中断处理功能)和路由在黑板上。

接下来的表现。我根据晶格Satwant辛格²例如,C处理只有400 kb / s,设计师创建多个我开车²C公交车,加剧堵塞信号。权力是下一个问题:我开车一个0²C总线可以使用更多的权力比传感器本身消耗。再加上我的事实²C和SPI协议标准化有限,创造不兼容,你有情况的玩家数量正在考虑尝试标准化一个新的更高的协议。

这是通过MIPI进行管理,和一些现有标准被认为是直接使用或适应,包括射频前端(RFFE) SLIMbus,和电池接口(BIF)标准。重点是保持低门数,着眼于延迟和带宽。中断信号也正在考虑取消,和任何其他必要的控制信号可以处理带内高速协议。

这是仍处于初级阶段——所谓的“一丘之貉”讨论。大纲是放在一起的提议MIPI董事会;预期的时间表是一个当前的话题的讨论。

人不敢涉足的领域在哪里

如果有一MEMS标准引发了愤怒的话题,它是标准化的实际过程。MEMS是新奇的方法来构建复杂的结构,而没有人愿意主题核心过程标准。

好消息是,没有人要求。但已经有建议,在这一点上,他们只建议——这可能会有一些元素的处理,可以标准化。NIST的盖坦字先生指出一个类比AMFitzgerald Alissa菲茨杰拉德(最近在这个方向上通过了步骤与硅石合作)将机器商店:您可以构建任何这样的商店,你可以想象。* *可是你仍然受到标准:钻头大小、线程、等方面。

思考是件在MEMS加工,可以协调,使得设备更容易在不同的晶圆厂或不同的代工厂生产的。所以这个话题被提出,轻轻的,但是,据我所知,目前只有说话。

下落不明

当我翻互联网试图找到生产关于这个主题,我最后完全未引用的一些地方我所有的其他讨论。互联网一切相关的收藏家和ir,很难决定如何处理这些事情。之前他们化身的项目得到了重命名,然后交给其他组织,然后再重新命名吗?他们失败的项目吗?他们活着,在一个不同的平行宇宙?我不确定,但这是我偶然发现的抽样。我相信,几个月的工作,我可以整理所有这一切,但我屈服于出版期限的意志为借口说“够了!”

请注意,其中一些可能会或可能不会看起来特别像MEMS标准(见,例如喧嚣的),但是他们特别是在MEMS-related上下文,当我第一次发现他们。

• IEEE 1451。是的,IEEE。没有P:除此之外。这是一个“标准传感器和作动器的智能传感器接口。“有八个组件,1451.0 - -1451.7。它包括的定义“传感器电子数据表”或“撒开。“严重:这个从未出现在任何谈话中自发我与任何人。O_o…

  当我问,盖坦字先生证实,NIST非常参与这个项目,虽然通过不同NIST实验室和个人。我将跟进这个未来的覆盖;这似乎是一个复杂的标准。公平地说,它似乎适用于所有传感器和致动器,而不仅仅是微机电系统。

• 许多项目在IEC TC 47 / SC 47个f,微机电系统。日本玩具小汽车中心跟踪这个活动。在不同的发展阶段,他们包括
  • IEC 62047 - 11:测试方法对MEMS材料的线性热膨胀系数
  • IEC 62047 - 15: PDMS和玻璃之间的结合强度测试方法
  • IEC 62047 - 16:为确定MEMS薄膜的残余应力测试方法;晶圆曲率和悬臂梁挠度的方法
  • IEC 62047 - 17:膨胀试验方法测量薄膜的机械性能
  • IEC 62047 - 18:薄膜材料的弯曲测试方法
  • IEC 62047 - 19:电子罗盘
  • IEC 62047 - 20:测试方法对MEMS薄膜材料的泊松比
  • IEC 62047 - 22:机电导电薄膜拉伸试验方法在柔性基板
  • PNW 47 f - 139:一般规则的评估micro-geometrical参数
  • PNW 47 f - 140:硅基MEMS制造工艺布局设计——基本监管
  • PNW 47 f - 141:硅基MEMS制造工艺,切割和pull-press强度的测量方法微焊接区域

我试图联系美国国家委员会成员(我已经害怕了),我将来会跟进。

• DIN 1495 - 3:烧结金属滑动轴承受特定需求用于小功率和分马力电动机-第3部分:需求和测试。(DIN指德意志毛皮Normung研究所,或德国标准协会)。
  
• DIN 32561: Fertigungsmittel毛皮Mikrosysteme - Werkstucktrager Anschlussmaße Toleranzen。哦,对不起,那将是“微系统生产设备-托盘尺寸和公差。“未来的工作包括生产设备为微系统,微系统组件,分类术语,以及设备之间的接口和“末端执行器”(业务结束机器人工具/手指/不管)。
  
• ASTM E08.05.03——薄膜相关标准(E 2244、2245和2256年)。这是旧的工作(可见的活动是古董2003),所以它可能是其他东西,因为这是由NIST。

沸腾了

总而言之,然后:

• 一些低级的计量标准存在。
• 几个微流体标准存在。
• 智能传感器标准存在。
• 一个数据表的标准/协议。
• 测试和可靠性工作标准化建设。
• 一个传感器通信标准被认为是。

我的头受伤了。

*根据iNEMI的吉姆·阿诺德,如果需要这个日期可以延长是因为假期嚼起来的输入。

* *是的,是的,我知道。在起草类我们都了解的东西,很容易吸引但实际上不可能。我们限制我们的思想来可以建造的的事情。

更新注意:机器商店类比,最初归功于坦接到先生,已经纠正属性Alissa菲茨杰拉德。

更多信息,可用:

IEC SC 47 f

IEEE 1451(通过NIST)

iNEMI可靠性项目

iNEMI测试项目

日本玩具小汽车中心(JMMC)

半MEMS标准

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