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Nikkei X-TECH_2020.7.10

맥심, ‘업계 최고로 얇은’ 웨어러블 기기용 광센서 발매
협소 공간에 탑재가 가능

미국 Maxim Integrated는 외형 치수가 4.5mmⅹ4.1mmⅹ0.88mm로 작은 38단자 OLGA 패키지에 담은 광센서 모듈 ‘MAXM86146’을 발매했다. 광 바이오센싱 용도에 적합하다. 2개의 PIN 포토다이오드와, 2채널 입력의 광 바이오센싱용 아날로그 프론트 엔드(AFE) IC ‘MAX86141’와, 영국 Arm의 CPU 코어 ‘Cortex-M4’를 집적한 마이크로컴퓨터 ‘MAX32664C’를 하나의 패키지에 담았다.

맥심에 따르면 “0.88mm라는 실장 높이는 광 바이오센싱용 센서 모듈에서는 가장 얇다. 지금까지는 좁은 공간에 탑재하는 것이 어려웠는데 이로써 가능해졌다”라고 말한다. 디스크리트 부품으로 구성한 경우와 비교하면 실장 높이를 45% 줄일 수 있다고 한다. 또한 심박수나 혈중산소포화도(SpO₂)를 측정하는 알고리즘, 활동 분류(Activity Classification)를 위한 알고리즘을 미리 실장했다. 때문에 웨어러블 헬스케어 기기나 피트니스 기기의 개발 기간을 최대 6개월 단축할 수 있다고 한다.

2개의 PIN 포토다이오드의 면적은 모두 3.8㎟다. 각각을 개별로 사용할 수도 있고, 하나로 합쳐 7.6㎟의 PIN 포토다이오드로서 사용할 수도 있다. 측정 가능한 파장 범위는 420n~1020nm로, 감도가 피크가 되는 파장은 860nm다. AFE IC에는 2채널분의 19 비트 분해능 A/D 변환기와 환경광 캔슬 회로 외에 LED 드라이버 회로 등도 집적했다. A/D 변환기의 적분 시간은 최단 14.8μs, 최장 117.3μs다. 다이내믹 레인지는 심박수 측정 시에 110dB, 혈중산소포화도 측정 시에 104dB을 얻을 수 있다고 한다. I2C BUS나 SPI 인터페이스, GPIO(범용 입출력)를 집적했다. SPI 인터페이스를 매개로 가속도 센서를 여러 개 접속할 수 있다.

마이크로컴퓨터의 전원 전압은 ＋1.71〜3.63V, AFE IC는 ＋1.7〜2.0V, LED 드라이버 회로는 ＋3.1〜5.5V다. AFE IC의 소비 전류는 25sps(samples per second)일 때 10μA. 마이크로컴퓨터에는 초절전 작동 모드(Deep Sleep Mode)를 준비하고 있으며, 그 소비 전류는 4.2μA다. 동작 온도 범위는 0〜＋70℃. 이미 판매를 시작했다. 1,000개 이상 구입 시의 참고 단가는 5.84달러다. 이 외에 평가 키트 ‘MAXM86146EVSYS#’를 준비했다. 참고 단가는 150달러다.

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