인벤센스는 소비형 전자제품(CE)을 위한 다음세대 MEMS 모션 프로세싱 기술을 선도하는 기업이다. 오늘날, 많은 전자제품들에 주로 3축 MEMS가속센서를 기반으로 한 모션 센싱이 적용되고 있다. 이러한 유형의 모션센서는 기능성이 제한되어 있고 매우 기본적인 모션을 감지하는데 사용된다. 그 예로는, Apple iPhone™의 가로 대비 세로 감지, 또는 Nintendo® Wii™와 같은 게임기에서 동작 감지기능 등이 있다. 이러한 인벤센스의 기술은 “모션 프로세싱(Motion Processing”이라 불리는 다음세대의 모션 센싱을 이끌었다.
모션 프로세싱은 성능 및 기능 면에서 현재의 솔루션을 능가하는 진정한 1:1 모션 센싱을 제공하여, Wii MotionPlus™와 같은 게임기, 제스처 기반의 휴대폰, 3D 리모컨 등의 많은 다른 혁신적인 어플리케이션을 위한 더욱 집중적인 차세대 게임 솔루션 개발을 가능케 하였다.
모션 프로세싱 기술은 근본적으로 흔히 “자이로스코프(gyroscope)”라 불리는 진동하는 신세대 MEMS 센서 채택을 그 기반으로 한다. 인벤센스의 통합된 자이로스코프의 출현 전까지는, 비싸고 부피가 크며, 깨지기 쉬운 전통적인 자이로스코프를 가지고 전자제품 추세에 편입시키기에는 기술면에서도, 경제면에서도 불가능하였다.
인벤센스는 휴대용 전자제품의 요구 조건을 충족시키고자 특별히 고안한 멀티 축 센서 자이로의 개발을 선도했다. 2006년 및 2007년 세계 최초의 고도의 2축 자이로센서를 소개했으며, 전자제품을 주 타겟으로 한 작은 사이즈의 2축 자이로센서의 새로운 업계 기준을 설정했다. (사진 참조)
인벤센스는 특허인 Nasiri 제작 플랫폼을 바탕으로 세계 최초의 MEMS 솔루션을 지속적으로 제공하고 있다. 이러한 주요 기술은 웨이퍼 레벨 결속을 통한 IC전자제품과 MEMS의 직접 통합을 가능하게 하는데, 이는 완벽히 밀봉된 MEMS 진공 패키지와 MEMS와 CMOS웨이퍼 간의 직접적인 전기적 상호연결을 이루게 해준다.
단일 웨이퍼 결속 공정은 MEMS 센싱 전극과 CMOS사이에 수많은 전자 상호연결을 제공하면서, 동시에 표준 CMOS로부터 기존 알루미늄을 이용하여 수천 개의 장치의 밀봉을 이루게 해준다(사진참조). 이 점은 인벤센스가 경쟁사 대비 가격 및 성능 면에서 이점을 가질 수 있게 해준다. 유리 원료로 된 실리콘 캡의 첨가, 진공의 안정성을 위한 잔류가스 게터(getter), 완벽히 밀봉한 세라믹 패키지, 그리고 패키지 레벨에 맞춘 MEMS와 CMOS 멀티 칩 조립 등을 포함한 다른 대안방법들은 많은 비용이 들며 비효율적이다. 추가적으로, 빠른 속도의 교정과 전자 통합된 MEMS 시스템 레벨 테스트를 가능케 하는 단순한 6 마스크 실리콘 Nasiri 제조공정(Nasiri-Fabrication)으로부터 비용절감이 발생한다.
인벤센스의 또 다른 기술적 이점은 바로 당사 고유의 진동의 기초가 되는 비평면 공진구조, 듀얼-매스(dual-mass), 포크 모양 디자인의 조율 등에 있으며, 이는 전자제품 시장에 낮은 가격을 제공할 수 있게 해 경쟁사를 능가하게 하였다.
진동 자이로는 기준 프레임 회전에서 발생하는 코리올리(Coriolis) 가속으로 인한 두 공진모드 사이의 에너지 이동을 기반으로 하는데, 이는 회전율에 비례한다. 진동 자이로는 일반적으로 같은 크기에 반대방향으로 진동하게 촉진하는 한 쌍의 진동집합체를 함유한다. 자이로가 회전할 때, 코리올리(Coriolis) 힘은 회전율에 비례해서 직각의 진동력을 발생시키는데, 이는 정전용량 센싱 기술을 통해 측정된다.
Nasiri Fabrication은 많은 특허권으로부터 보호받으며, 혁신적인 MEMS 제작기술을 이끌었다. 이는 낮은 단가와 단일 칩 모션 프로세싱 솔루션을 이루기 위한 대량의 실리콘 공정, 낮은 단가, 웨이퍼 레벨 패키지 및 통합 기술로 증명된다.
Nasiri Fabrication은 넓은 범위의 MEMS 디바이스를 지원하는데, 자이로스코프, 가속도계, 회전센서, 작동기 및 많은 잠재 장치들을 포함한다. 이 공정은 특히 작동기(actuator)를 필요로 하는 MEMS 정전용량식 센서 유형이나 장치들에 적합하다. 동반된 칩에 상호접속과 전선 결합을 통해야만 하는 많은 MEMS 관성센서 제조업자들과는 달리, Nasiri Fabrication 공정은 MEMS와 COMS간의 직접적인 전자 상호접속을 가능하게 하여 MEMS와 COMS가 직접 결합을 이룰 수 있게 해준다. 이 공정은 기성품형태의 웨이퍼 접착 장비를 사용하지만, 결속 기술 그 자체만으로 특허기술이다. 당사의 독점인 이 제작 방법은 알루미늄 상에 추가 레이어 없이 MEMS 웨이퍼를 CMOS 웨이퍼 상의 알루미늄 층에 공융결속(eutectic bonding)을 가능케 한다. Nasiri Fabrication은 웨이퍼 등급 통합과 패키징을 단일단계로 감소시켜 작은 사이즈, 고성능, 내구성 및 낮은 단가 부문에서 업계 기준을 세웠다. 또한 웨이퍼 등급 패키징을 간소화하고 민감한 MEMS 구조에 완벽한 밀봉을 제공하여 고온과 다습의 환경을 견딜 수 있게 하였다.
Nasiri Fabrication 공정은 대량생산이 가능한 몇몇 MEMS 공장으로 전해졌고, 타 경쟁사의 전형적인 기술 규제 없이 대량 생산제작을 위해 노력하고 있다.
