《博世MEMS惯性测量单元（IMU）SMI240产品分析》
2023-10-30 08:41:27   来源：麦姆斯咨询   评论：0   点击：

Product Analysis of Bosch’s Inertial Measurement Unit (IMU) SMI240

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罗伯特·博世有限公司（Robert Bosch GmbH）是一家创新的技术及服务供应商，业务划分为汽车与智能交通技术、工业技术、消费品、能源与建筑技术。博世自1995年起开始大规模生产MEMS传感器，逐步成为汽车和消费电子行业MEMS传感器的先驱和全球主要供应商。博世半导体部门主要产品为MEMS传感器、系统IC、IP模块、功率半导体，此外还提供MEMS代工服务，产品类型主要有加速度计、陀螺仪、惯性测量单元（IMU）、压力传感器，在汽车领域的应用包括安全气囊系统、汽车动力学系统、高度自动驾驶系统、主动悬架系统、车辆舒适系统、发动机管理系统、座椅舒适系统、变速箱控制系统等。

据麦姆斯咨询介绍，SMI240是博世针对汽车高级驾驶辅助系统（ADAS）推出的一款6轴MEMS惯性测量单元（IMU）产品，助力系统实现高精度组合导航应用。SMI240使用小型LGA-16引脚封装，尺寸为3.2mm x 3.2mm x 1.05mm，内部集成3轴陀螺仪和3轴加速度计，工作温度范围为-40至105℃，通过ASIL B功能安全认证及AEC-Q100 Grade 2可靠性标准认证，可为系统提供高精度和高可靠性的惯性传感数据。其中，陀螺仪量程为±300°/s，噪声控制在±0.1°/s（50Hz）；加速度计量程为±16g，噪声低至±4mg（50Hz）。

博世汽车级MEMS IMU SMI240介绍

IMU是测量物体三轴姿态角（或角速率）以及加速度的装置。通常，IMU内部集成3轴陀螺仪和3轴加速度计，以及运动/姿态算法。如果IMU内部集成的传感器采用MEMS技术实现，那么可被称为MEMS IMU。

本报告针对全球领先的MEMS厂商罗伯特·博世有限公司（Robert Bosch GmbH）最新款汽车级MEMS IMU SMI240进行物理分析，包括器件拆解、芯片剖析及材料分析等，并从推测分析出MEMS芯片制造工艺和器件封装工艺。最后，我们还检索并分析了产品的专利情况。具体如下：

1. 首先对SMI240封装进行拍照及分析，器件封装形式为小型LGA-16引脚。然后分别将器件进行机械开盖和化学去胶，接着取出3颗芯片（包括2颗MEMS芯片和1颗ASIC芯片）进行结构剖析和材料分析，包括ASIC电路层、MEMS衬底层、MEMS结构层和MEMS盖帽层、晶圆级键合等内容，并分别提供MEMS加速度计和MEMS陀螺仪三轴感测结构及驱动梳齿结构的局部特写及特征尺寸。

博世汽车级MEMS IMU SMI240剖面分析

博世汽车级MEMS IMU SMI240中的ASIC芯片

2. 对上述2颗MEMS芯片（三轴陀螺仪和三轴加速度计）进行深入的结构和材料分析，两者的芯片级封装方式均为AlGe共晶键合。盖帽层包括运动腔室和限位结构；三轴加速度计结构层包括面内运动的X/Y轴感测梳齿电极、面外运动的Z轴感测梳齿电极；三轴陀螺仪结构层包括面外运动的X/Y轴感测梳齿电极、面内运动的Z轴感测梳齿电极，以及相应的驱动梳齿电极；衬底层为硅材料。本报告给出2颗MEMS芯片的结构示意图，并以推测出MEMS制造工艺流程。

博世汽车级MEMS IMU SMI240中的MEMS芯片剖面

博世汽车级MEMS IMU SMI240中的MEMS芯片结构

3. 对博世SMI240和同类产品村田SCHA634进行对比分析，从封装形式、集成方式、MEMS芯片尺寸和材料，以及ASIC芯片尺寸和材料等进行全面的对比分析，从而让大家了解不同领先MEMS厂商的技术路径。

博世SMI240与村田SCHA634对比分析示例

4. 针对上述SMI240拆解与分析内容进行相关专利检索与分析，并提供从专利到产品的映射关系，有助于其他厂商理解技术要点及专利保护范围，并进行侵权关联性分析，从而可以有效避免侵权纠纷的发生。

博世汽车级MEMS IMU SMI240专利映射示例

报告目录：

1. 报告综述
- 报告摘要
- 分析流程及方法

2. 公司介绍
- 罗伯特·博世（Robert Bosch）
  * 公司介绍
  * MEMS IMU SMI240介绍
- 同类公司及产品
  * 同类公司介绍
  * 同类产品介绍

3. 物理分析
- 物理分析方法
- 物理分析概述
- 器件封装
  * 器件封装视图
  * 器件开盖视图
- 电路（ASIC）芯片
  * 芯片视图
  * 电路层关键尺寸及材料分析
- 三轴陀螺仪（MEMS）芯片
  * 芯片封装视图
  * 芯片开盖视图
  * 芯片结构
  * 材料分析
- 三轴加速度计（MEMS）芯片
  * 芯片封装视图
  * 芯片开盖视图
  * 芯片结构
  * 材料分析
- MEMS芯片对比分析

4. 制造工艺
- 三轴陀螺仪（MEMS）芯片结构示意图
- 三轴加速度计（MEMS）芯片结构示意图
- MEMS芯片工艺流程
- 器件封装工艺流程

5. 同类产品对比分析：博世SMI240 vs. 村田SCHA634
- 封装对比分析
- ASIC芯片对比分析
- MEMS芯片对比分析

6. 专利到产品的映射分析
- 分析流程及方法
- 公司专利概况
- 专利到产品的映射

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