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De 750 mètres en-dessous du niveau du sol au sommet de l’Everest, les smartphones et autre terminaux portables seront bientôt capable de localiser leurs altitudes par rapport au niveau de la mer avec une précision inférieure à un mètre, grâce au tout nouveau capteur MEMS (microsystème électromécanique) de STMicroelectronics, premier fournisseur mondial de capteurs MEMS pour applications portables et grand public [1].

Le nouveau circuit MEMS LPS001WP de ST est un minuscule capteur de pression silicium qui utilise une technologie innovante pour fournir des mesures de la pression et par conséquent de l’altitude avec une résolution extrêmement élevée. Ce capteur est monté dans un boîtier mince ultra-compact qui convient idéalement aux téléphones intelligents (smartphones), aux montres de sport et autres produits portables, ainsi qu’aux stations météo ou aux applications industrielles et automobiles.

« La technologie MEMS nous permet de développer en permanence de nouveaux capteurs qui peuvent mesurer des paramètres physiques tels que les mouvements linéaires ou angulaires, la pression et les champs magnétiques, moyennant un coût en constante baisse et un niveau de précision croissant », déclare Benedetto Vigna, Group Vice President, Directeur général de la division MEMS, Capteurs et Produits analogiques de hautes performances de STMicroelectronics. « L’utilisation de ces capteurs pour répondre aux besoins des consommateurs n’a d’autre limite que notre imagination. »

L’une des premières applications attendue de ce nouveau capteur concerne l’amélioration des appareils portables équipés de fonctions GPS classiques qui sont seulement capable de localiser le dispositif uniquement en deux dimensions. Avec l’ajout du capteur LPS001WP, ces mêmes appareils pourraient localiser avec précision en trois dimensions, ce qui permettrait par exemple à un téléphone portable d’appeler un service d’urgence (pompiers, police-secours ou SAMU) en identifiant non seulement l’emplacement du bâtiment, mais également l’étage concerné.

Le capteur LPS001WP fonctionne dans la plage de pression comprise entre 300 et 1100 millibars, ce qui correspond à une pression atmosphérique comprise entre -750 et +9000 mètres par rapport au niveau de la mer, et peut détecter des changements de pression de seulement 0,065 millibar, soit une altitude de 80 cm. Ce capteur est réalisé dans la technologie propriétaire « VENSENS » de ST, ce qui permet de fabriquer le capteur sur un circuit intégré monolithique et de cette façon d’éliminer le collage entre tranches (« wafer to wafer bonding ») en assurant une fiabilité maximale.

Le capteur de pression intégré dans le circuit LPS001WP est basé sur une membrane souple en silicium formée au-dessus d’une cavité d’air avec un espace contrôlé et une pression définie. De dimensions réduites par rapport aux membranes traditionnelles micro-usinées en silicium, la membrane de ce capteur est protégée contre les risques de cassure par des butées mécaniques intégrées et comprend une piézo-résistance une minuscule structure dont la résistance électrique varie lorsque la membrane fléchit en réaction aux variations de la pression externe. La variation de la résistance est contrôlée, compensée thermiquement et convertie en une valeur numérique qui peut être lue par le processeur hôte de l’équipement en utilisant les protocoles de communications standard I²C ou SPI.

Principales caractéristiques techniques du LPS001WP

 Haute résolution de 0,065 millibar capable de détecter des variations d’altitude de 80 cm ;

 La technologie propriétaire VENSENS de ST fournit une grande résistance aux fortes variations jusqu’à 20 fois la pleine échelle ;

 Le capteur de température intégré permet de compenser les évolutions de température ;

 La calibration en pressions et températures permet d’éliminer tout étalonnage des capteurs par l’utilisateur ;

 Le capteur LPS001WP est fourni en boîtier plastique compact-Land-grid-array (HCLGA-8L). Le boîtier est percé pour permettre à la pression externe d’atteindre l’élément de détection.

Le capteur LPS001WP est le tout dernier membre de la famille en plein essor de capteurs MEMS conçus par ST à l’attention des applications en grand volume et à bas coût qui bénéficient de la chaîne complète de fabrication de MEMS de la société, depuis le traitement des tranches jusqu’à l’encapsulation et aux opérations de test. Il sera disponible à partir de décembre 2010 au prix unitaire de 2,8 dollars par 1000 pièces.

http://www.st.com