Couverture ElectroniqueS n°127

Une technologie originale de Melexis permet de mesurer les trois composantes spatiales d'un champ magnétique avec un capteur à effet Hall planaire, avec à la clé de nouvelles applications et une précision accrue. Des performances à la hauteur des capteurs GMR et inductifs, tout en conservant les avantages de taille et de coût des capteurs à effet Hall, voilà ce que promet Melexis avec sa famille de capteurs à effet Hall Triaxis. Le fabricant belge s'appuie pour cela sur une technologie novatrice, développée par le Suisse Sentron, racheté en février 2004. Cette technologie permet, pour la première fois, de mesurer un champ magnétique tridimensionnel avec de simples capteurs à effet Hall planaires (tels qu'on les trouve aux catalogues d'Infineon, Micronas, Honeywell et consorts), grâce à une modification qui les laisse tout à fait monolithiques et compatibles avec les méthodes de fabrication Cmos habituelles. Non seulement cela ouvre un champ d'applications inédit pour les capteurs Hall, mais cette avancée permet également d'en augmenter les performances dans des applications unidimensionnelles.Au c&oelig;ur de la technologie développée par Sentron et reprise par Melexis se trouve la notion d'IMC (Integrated Magneto Concentrator), en fait un disque de matériau amorphe, mesurant 25 µm d'épaisseur pour 200 µm de surface dans les premiers circuits Triaxis, et fabriqué à l'aide d'un simple masque supplémentaire. Typiquement, ce disque surplombe deux paires de capteurs à effet Hall planaires, donc sensibles uniquement à la composante orthogonale du champ magnétique ambiant. Mais le disque IMC influe sur le champ magnétique jusqu'à convertir localement ses composantes orthogonales en composantes planaires, donc mesurables par les capteurs Hall. En combinant les informations des deux paires de capteurs et en jouant sur les modes directs et différentiels, il devient alors possible de quantifier séparément les trois composantes spatiales du champ magnétique par de simples opérations arithmétiques et trigonométriques.S'affranchir des dérives en température et en vieillissementMieux encore : dans le cas d'un capteur de rotation Triaxis comme le MLX90316, qui est le premier introduit par Melexis et qui ne mesure que les deux composantes planaires du champ, le calcul de l'angle de rotation ne met en jeu que le rapport de ces deux composantes. « On s'affranchit ainsi des effets néfastes des dérives en température ou en vieillissement, qui sont les mêmes pour les deux composantes », explique Vincent Hiligsmann, responsable marketing et applications pour cette ligne de produits chez Melexis. Il est ainsi possible soit d'obtenir une meilleure précision de mesure, soit de conserver le même cahier des charges en utilisant un élément magnétique plus bas de gamme et économique.Mais la partie capteur ne représente qu'une toute petite surface du MLX90316, qui intègre l'ensemble du traitement du signal. Les trois composantes sont multiplexées, amplifiées, numérisées sur 15 bits, puis traitées par un c&oelig;ur Risc/DSP 16 bits propriétaire dont les caractéristiques sont stockées en mémoire non volatile.Selon les besoins de l'application, les résultats sont disponibles en mode numérique via un port série, ou bien sous forme analogique après passage dans un convertisseur numérique-analogique 12 bits et un étage de sortie. Encapsulé en boîtier montable en surface (et non traversant comme c'est souvent le cas des capteurs à effet Hall), le MLX90316 intègre 10 Ko de Rom, et les algorithmes DSP embarqués peuvent donc être personnalisés selon l'application. De nombreuses fonctions de diagnostic autonome et des options à redondance (deux puces isolées étant encapsulées dans un seul boîtier CMS) augmentent sa fiabilité.Déjà adopté par un fabricant d'automobiles français en tant que capteur pour pédale d'accélération, ce modèle 2D sera suivi l'an prochain de versions 1D (capteur de position linéaire, pour des excursions de ±1 mm à ±10 mm typiquement) et 3D (pour joystick, par exemple). Les applications potentielles sont nombreuses, dans l'automobile ou en instrumentation (mesure de courant, compas électronique).Melexis, 170 millions d'euros de ventes annuellesFondé en 1989 (initialement comme développeur d'Asic), Melexis est aujourd'hui détenu à 51 % par la holding financière belge Elex (laquelle possède également en totalité le fondeur X-Fab), le reste étant coté en Bourse.Le fabricant s'est spécialisé dans les circuits intégrés destinés à l'automobile, ce qui représente aujourd'hui 80 % d'un chiffre d'affaires, estimé à 170 millions d'euros pour 2005.Au catalogue de Melexis figurent des composants optoélectroniques (infrarouge, photodiodes, imageurs Cmos), des capteurs (accélération, pression, champ magnétique, position) et leurs circuits d'interface, des circuits d'émission-réception radiofréquences, des contrôleurs bus (CAN, LIN, K-Bus) ou encore des circuits de commande de moteur ou de DEL.L'équipe parisienne, qui compte une dizaine de salariés, est notamment impliquée dans le développement de c&oelig;urs de microcontrôleurs.Melexis réalise environ la moitié de ses ventes en Europe, et un tiers en Asie.

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