Couverture ElectroniqueS n°127

Apogee introduit une famille de capteurs de pression mesurant seulement 0,8 x 0,8 mm (puces nues), tandis que Freescale intègre le traitement du signal dans des capteurs « tout-terrain » et que VTI planche sur sa prochaine génération de composants. Même pour des gammes de produits aussi stables que les capteurs de pression, où les innovations technologiques s'effectuent à un rythme bien moins effréné que pour d'autres types de composants, des technologies originales affleurent régulièrement. Apogee Technology, qui s'est récemment recentré sur les microsystèmes (voir encadré), vient ainsi de présenter lors de la manifestation SensorsGov une famille complète de capteurs de pression d'une taille très réduite. En effet, quelle que soit la pleine échelle de pression mesurée (15, 45, 60, 100, 200, 300, 500, 750 et 1 000 PSIA), la puce nue des capteurs Sensilica ne mesure que 0,8 x 0,8 mm pour 0,4 mm d'épaisseur.A titre de comparaison, les KP110 d'Infineon mesurent pas moins de 4,3 x 3,4 mm en puces nues. Pour arriver à ce résultat, l'Américain utilise une technologie de fabrication propriétaire dans laquelle la membrane piézorésistive à pont de Wheatstone est directement « sculptée » dans le substrat silicium et non déposée au sein d'une structure en deux morceaux, plus complexe à produire. « Cette structure permet de réduire par 4 à 8 la taille de la puce », avance John O'Brien, responsable des capteurs chez Apogee. Compatibles environnements automobiles et aéronautiques avec une gamme de températures allant de –40 °C à +150 °C, les capteurs Sensilica fonctionnent avec un courant d'excitation constant de l'ordre de 1,5 mA sous 3 V à 5 V. Ils affichent une non-linéarité inférieure à 0,5 % et un coefficient de température d'environ 0,2 %/°C. Les premiers capteurs de pression d'Apogee sont actuellement en production.Des capteurs de pression à électronique embarquée pour l'automobileDe son côté, Freescale, spécialiste de longue date des capteurs de pression, a récemment lancé deux familles innovantes sur le marché. Les MPVZxxxx, tout d'abord, combinent plusieurs savoir-faire de l'Américain, puisqu'ils intègrent sur une seul puce l'élément sensible et le traitement du signal.Destinés tant à l'électroménager et au grand public qu'au médical ou à l'industriel, ces capteurs délivrent une sortie analogique conditionnée, compensée en température et calibrée directement exploitable par le convertisseur analogique-numérique d'un microcontrôleur courant. Disponibles respectivement pour des pleines échelles de 4,6 et 10 kPa, les MPVZ5004, MPVZ4006 et MPVZ5010 consomment moins de 10 mA sous 5 V (excursion de sortie supérieure à 4 V) et présentent une précision globale de ±1,5 % entre 0 et 1 kPa et ±2,5 % entre 1 et 4 kPa pour le MPVZ5004, ±2,5 % sur toute l'échelle de mesure pour le MPVZ4006 et ±5 % sur toute l'échelle pour le MPVZ5010. Ces capteurs sont disponibles à partir de 9,2 $ pour 1 000 pièces. Freescale a également pensé au secteur automobile avec les MPXHZ6250 et MPXHZ6400, des capteurs basés sur la même technologie piézorésistive à électronique embarquée mais supportant les environnements difficiles (gaz d'essence), les pressions élevées (jusqu'à 1 000 kPa) et des températures allant de –40 °C à 125 °C (1). Les MPXHZ6250 et MPXHZ6400 sont vendus 7,26 $ pour 1 000 pièces.Autre technologie prometteuse en matière de capteurs de pression, celle sur laquelle planche VTI Technologies (2). Le Finlandais a en effet annoncé son intention de lancer une gamme de capteurs de pression micro-usinés, dont les premiers exemplaires, les SCP1000, seront disponibles en volume au deuxième trimestre, date à laquelle la société aura terminé la construction de ses nouvelles unités de fabrication, doublant ainsi sa capacité de production actuelle. Les SCP1000-D01 et D02 embarquent dans un boîtier multipuce de 6,1 mm de diamètre et 1,7 mm de hauteur un élément sensible et un circuit spécifique de traitement du signal et de calibrage. L'ensemble délivre un signal numérique via une interface SPI ou I2C, sur une pleine échelle de 120 à 1 600 kPa. Quatre modes de mesure sont possibles, permettant de choisir un compromis entre consommation et précision. Par exemple, le SCP1000-D01 permet d'atteindre une précision de 18 Pa (entre 10 °C et 40 °C) avec une consommation de seulement 27 µA.(1) Avec une erreur en température entièrement compensée entre 0 °C et 85 °C, et linéaire entre –40 °C et 0 °C et entre 85 °C et 125 °C.(2) VTI est distribué en France par Hamectrol Composants.Apogee Technology, une transition de l'audio aux MEMSFondé en 1987 comme filiale du fabricant d'équipements audio Apogee Accoustics, Apogee Technology s'est spécialisé à l'origine dans les amplificateurs audio numériques, avec sa technology DDX licenciée à STMicroelectronics et présente dans plus de 35 millions d'appareils audio.En mai 2004, Apogee rachète la propriété intellectuelle et une partie des effectifs de Standard Mems relative à la fabrication de microsystèmes.En octobre 2005, Apogee revend son activité audio à son compatriote Sigmatel pour se concentrer sur la conception et la fabrication de microsystèmes.Outre les capteurs de pression de la gamme Sensilica, l'Américain développe des systèmes microfluidiques pour le secteur médical ainsi que des capteurs de surveillance de gaz.

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